Application of multiple -ray detection to long-lived radioactive nuclide determination in environmental samples

環境試料中の長半減期核種の定量に対する多重線検出法の適用性

大島 真澄*; 後藤 淳*; 原賀 智子   ; 金 政浩*; 池部 友理恵*; 瀬戸 博文*; 伴場 滋*; 篠原 宏文*; 森本 隆夫*; 磯貝 啓介*

Oshima, Masumi*; Goto, Jun*; Haraga, Tomoko; Kin, Tadahiro*; Ikebe, Yurie*; Seto, Hirofumi*; Bamba, Shigeru*; Shinohara, Hirofumi*; Morimoto, Takao*; Isogai, Keisuke*

多重線検出法は、線スペクトロメトリーにおけるシグナルノイズ比の改善に有効な手法である。本研究では、福島第一原子力発電所から放出された放射性核種として、Csを含む試料を想定し、長半減期の線放出核種であるCo, Nb, Cs, EuおよびEuの5核種を対象として、多重線検出法の適用性を検討した。その結果、通常の線スペクトロメトリーと比較して、シグナルノイズ比は9.8から283倍の改善効果が得られ、検出限界値は2.7から8.5倍の改善効果が得られた。本法の適用により、検出限界値を大幅に改善でき、放射性廃棄物の処分において重要となる長半減期の線放出核種に対する多重線検出法の適用性を確認できた。

Gamma-gamma coincidence measurement utilized in -ray spectroscopy experiments is well known to be effective for the improvement of signal-to-noise ratio in a -ray spectrum. We study its applicability to determination of long-lived radioactive nuclides in environmental samples. The -ray simulation code Geant 4.10.2 was used. We took up 35 nuclides which need to be determined for the evaluation of fission product leakage at the nuclear accident in the Fukushima nuclear power plants. Among them five nuclides of Co, Nb, Cs, Eu and Eu can be the objectives of the multiple -ray detection method. The simulation results indicate that the signal-to-noise ratio can be improved by a factor between 9.8 and 283, and the detection limit by a factor between 2.7 and 8.5 relative to the singles measurement, implying that the method can be well applied to the determination of the long-lived radioactive nuclides.