内部被ばく線量評価高度化に係わる共同研究(名古屋大学-核燃料サイクル開発機構共同研究成果報告書)

Study on Evaluation of Internal Exposure Dose

宮原 洋*; 成田 憲彦*; 池田 圭一*; 加藤 義親*; 藤木 一雄*; 百瀬 琢麿  ; 田崎 隆; 栗原 治; 林 直美

Miyahara, H.*; Narita, N.*; Ikeda, Keiichi*; Kato, Y.*; Fujiki, K.*; Momose, Takumaro; Tasaki, Takashi; Kurihara, Osamu; Hayashi, Naomi

内部被ばく線量を推定するためには、摂取された放射性物質の量(崩壊率)とその分布を知ることが重要である。この目的を達成するために、大きな2台のHPGe検出器を使用して-同時計測を適用する実験を試みた。測定は相対効率60%の2台のHPGe検出器と2次元データ集積システムよりなる-同時計測装置を用いてリストモードでデータ集積を行い、測定後フィルター処理により必要スペクトルを取得した。得られたスペクトルより、カスケード線の各々の強度及び同時計数率より崩壊率を計算する。その際、この方法では偶然同時計数成分の補正も可能である。実験は4-同時計測で1%以下の不確かさで崩壊率を決定したNa、Co、Cs線源を用いて種々の条件で測定し、得られた崩壊率と比較することで評価した。点線源の測定では、3核種とも10%以内でほぼ一致し、統計的精度が得られる範囲では線源の位置依存性も認められなかった。その際、線源の崩壊率を10kBqから300kBqまで変えても10%以内で一致した。又、線源の位置を推定するために、スペクトルの強度が幾何学的には線源検出器間距離の2乗に反比例することを利用して、ピーク面積比と距離の2乗の逆数比を比較した。その結果両者には直線関係が認められたので、この測定系で2次元的な位置の推定がある程度可能と考えられる。3核種混合線源に対しては、スペクトルの重なりの影響が多少あり、測定値は20%以内での一致となった。分布線源に対する測定では、導出した崩壊率計算式に含まれる幾何学的検出効率の依存性が確かめられ、2個の線源を垂直に配置した測定値は多少小さくなり、水平に配置した場合は大きくなった。その影響は間隔とともに増大した。実際の測定を考慮して、点線源を連続で移動しながら測定を行った結果10%以内で一致した。これらの結果より、ヘリカルX線CTを応用したベット下部に測定系を配置する実際のシステムの構築が望まれる。

To estimate the internal exposure dose, it is important to determine the radioactivity (disintegration rate) and distribution of radioactive material. A coincidence method using two large HPGe detectors is applied to achieve this aim. List date from two HPGe detectors with relative efficiencies of 60 % were accumulated by coincidence apparatus using two-dimensional data-acquisition system and spectra required for analysis were obtained by filtering after measurement. The disintegration rate was calculated from the intensities of cascade rays and coincidence counting rates determined by the spectra. Furthermore, chance coincidence could be corrected in this method. Some sources of Na, Co, and Cs, that the disintegration rates were determined within uncertainties of 1 % by 4- coincidence counting were measured in various were evaluated in comparison with true disintegration rates. The calculated values for point sources of three nuclides agreed within 10 % and did not depend on position. Sources with disintegration rates between 10kBq to 300 kBq showed agreement within 10 %. To estimate source position peak intensity ratio was studied for the ratio of inverse squared distance of source and detector. As results, linear relation was recognized between them, and showed possibility of position estimation. Measurement of three mixed sources gave the corrected values within 20 % because of complex spectrum.