Observation of the energetic radiation associated with winter lightning activities

冬季雷活動時における放射線レベルの変動観測とその特徴

鳥居 建男  ; 杉田 武志*; 村木 綏*

Torii, Tatsuo; Sugita, Takeshi*; Muraki, Yasushi*

冬の日本海沿岸で、雷活動時における放射線レベルの上昇が観測されている。これまで原子力施設周辺に設置されている放射線モニタで数10秒程度の上昇が冬季雷活動時によって観測されていた。より詳細な変動を調査するために、本研究では長尺比例計数管2基を用いた放射線検出器により冬季雷活動時の放射線レベルの変動を観測した。また、フィールド・ミルを用いて雷活動時の電界変動を測定した。長尺比例計数管は3MeV以上のエネルギー領域において電子感度が線感度より1桁高いことがわかった。比例計数管、及び他の放射線測定器の応答特性の解析結果から、雷活動に伴う放射線強度の上昇は、高エネルギー電子が直接放射線測定器に入射によるものと考えられた。このことは、雷雲の高電界領域で生成された逃走電子の一部が地上にまで達していることによるものと考えられる。

-ray dose-rate increase associated with thunderstorm activities was observed on the ground at the west coast of Japan in winter. To investigate the fluctuation profile during thunderstorms, the energetic radiation was measured by using two radiation detectors which consist of four long proportional counters. The sensitivity of the counters for electrons with energy over 3 MeV has been an order of magnitude higher than that for -rays. From the results of the proportional counters and the other radiation monitors data, the transient increase of radiation is most likely caused by the incidence of the high energy electrons. It is considered that the runaway electrons have been emitted continuously for tens of seconds within such high fields and a portion of these electrons has reached the ground because the altitude of thundercloud is low in case of the winter thunderstorms.