緊急時における野外モニタリング手法に関する研究(2003年度)

Research on Environment Monitoring of Radiation Emergency

伊藤 慶文*; 遠藤 伸之*; 大谷 暢夫*

Ito, Yoshifumi*; Endo, Nobuyuki*; Otani, Nobuo*

原子力施設における臨界事故等に発生する、立ち上がりが早く持続時間が1ms1sのバースト状パルス放射線に対する放射線計測器の応答特性を調査し、緊急時における線量評価手法の確立に資する事を目的として、液体シンチレータ NE213・光電子増倍管・プリアンプから構成される直流電流方式の中性子検出系を試作し、200MeV プロトンビームがCuを衝撃する時に発生する放射線を用いて検出器応答実験を実施し、以下のことが明らかにされた。(1)Cuターゲットより10m 離れた位置でn-分別法による中性子計測では、NE213前面の鉛シールドの有無は計測された中性子事象による波高分布に殆ど影響されなかった。(2)試作した検出系では、1個の高エネルギー中性子がNE213に入射することによるプリアンプ出力波形は、半値全巾40ns程度のガウス型に近いパルス波形であった。(3)NE213前面にガンマ線遮蔽を行ったDC電流方式の計測において、プロトンビーム電流に対する中性子程度の応答は良好な直線関係を示した。ここで用いた中性子検出系では、飛来する中性子が25Mcps以上でも、十分な時間変化計測が可能であった。電子スピン共鳴法を用いた放射線染料計測法を確立を目指し、基礎的な研究としてガンマ線照射で生成する歯エナメル質中の安定ラジカルをESR装置で測定し、精密な信号解析を行い、高感度化を目指した線量評価特性の調査を実施した。また、歯エナメル質類似の無機化合物7種にX線を照射し、安定なラジカルを生成した3種について、生成したラジカルによる信号と線量の相関および減衰特性を評価した。

In a case of nuclear accident at nuclear facililties, strong radiations such as g-rays and neutrons might radiate at a bust in the initial stage. For the establishment of dose estimation system for such accidents, the experiments were done using the 200 MeV proton beam accelerated by synchrotron in the W-MAST. DC current mode neutron detection sysstem was tested for hegh dose neutron irradiation, where ther system was composed by NE213 scintillate, photomultiplier and pre-amp. The following results were obtained: (1) When one fast neutron was injected into NE213, the shape of pre-amp output signal wa Gaussian type with the full width of half maximum of -40ns. (2) Linear relation between the radiation intensity of neutron and the proton current was obtained in the detection system. The neutron more than 25 Mcps can be detected using this detection system with the DC current mode. In order to establish the method of the dose of radioactivity measuring using the electron spin resonance (ESR) technique, stable free-radicals generated in the tooth enamel by gamma-ray irradiation as basis research was measured with ESR equipment, precise signal analysis was performed, and the dose evaluation characteristic of having purpose at higher sensitivity was investigated. Moreover, the relationship between the dose of radioactivity and ESR signal intensity of free-radical species which were generated by X-ray irradiation, and damping behavior of the signal were evaluated about seven kinds of analogous inorganic compound to tooth enamel.