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2光子同時計測による環境中セシウム134の簡易測定法

Measurement method for $$^{134}$$Cs in environment by use of the coincidence method

平出 哲也; 片山 淳; 正木 信行

Hirade, Tetsuya; Katayama, Atsushi; Masaki, Nobuyuki

環境中に存在する放射性セシウムの量は半導体検出器などを用いて得られるエネルギースペクトル上の全吸収ピークを評価することで行われている。しかし、これらの方法は放射性物質と検出器の距離に対して2乗に反比例する検出効率を有しており、周囲に汚染があれば、正しい評価が難しくなるため、試料と検出器は重たい鉛などでできた遮蔽容器に入れる必要がある。我々は放射性セシウムの中で、複数の$$gamma$$線を放出する$$^{134}$$Csに着目した。現在、環境中に存在している放射性核種において、複数の$$gamma$$線を放出するもので比較的多く存在しているものは$$^{134}$$Csのみである。$$^{134}$$Csからの$$gamma$$線に関しては、605keVと796keVの$$gamma$$線の放出比が高く、これらの$$gamma$$線を同時計測することで、距離の4乗に反比例する検出効率を実現し、周囲の汚染などに影響を受けにくい計測法を可能とし、環境中において非破壊でその場測定によって、放射能量の評価を行うことが可能になる。

The quantity of Cesium radioisotopes is estimated with full absorption peaks on the energy spectra measured by $$gamma$$-ray detectors such as Ge semiconductor detector. The heavy shield box made of Lead is needed to obtain reliable data, because the detection efficiency is in inverse proportion to square of the distance between the detectors and the radioactive materials. We have noticed that $$^{134}$$Cs emits two $$gamma$$-rays, 605 keV and 796 keV, with high efficiency, and that there are almost no radio isotopes which emit two $$gamma$$-rays as $$^{134}$$Cs does in environment. In the case of coincidence measurements of two $$gamma$$-rays, the detection efficiency is in inverse proportion to the fourth power of the distance between the detectors and the radioactive materials. Therefore the contamination with radioisotopes around the detectors do not affect to the count of the coincidence events. Hence, it is possible to estimate the quantity of $$^{134}$$Cs by in-situ and nondestructive measurement.

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