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Development of emergency monitoring system for alpha-particle-emitting radionuclides in the air

空気中$$alpha$$線放出核種の緊急時モニタリングシステムの開発

外間 智規; 藤田 博喜; 中野 政尚 ; 飯本 武志*

Hokama, Tomonori; Fujita, Hiroki; Nakano, Masanao; Iimoto, Takeshi*

原子力事故初期段階では、放射性物質が環境中に放出されるため、被ばくを回避・低減するために放射線防護対策を迅速に講じる必要がある。防護対策を講じるにあたり環境中の放射能濃度を把握しなければならない。しかしながら、プルトニウムなどのアルファ線を放出する人工核種は、ウラン壊変生成物などの天然核種による妨害のため、空気中の放射能濃度を測定することは困難である。したがって放射能濃度を測定するためには化学分離が必要であった。本研究では、化学分離を必要としない多重時間間隔解析(MTA)を用いた新しい緊急時モニタリングシステムを紹介する。このモニタリングシステムはアルファ/ベータ線サーベイメーターが組み込まれており、各放射線の検出時間間隔に注目した解析方法を採用した。このシステムは測定結果を算出するまでの時間が短く、取り扱いが容易で非破壊測定であることが特徴である。システムの検出限界は9.5$$times$$10$$^{-2}$$ Bq m$$^{-3}$$と見積もった。MTAを用いたモニタリングシステムは、試料の迅速な測定やスクリーニングが要求される状況で役立つと考えられる。

During the early phase of a nuclear accident, major radioactive materials are released into the environment, necessitating the prompt deployment of various protective actions to avoid or reduce radiation exposure. To implement these actions, the levels of radioactivity in the environment should be determined. However, the radioactivity concentrations of artificial alpha-particle-emitting radionuclides such as plutonium are difficult to measure in airborne samples, because they are interfered with natural radionuclides such as uranium decay products. Therefore, chemical separation is required to measure the concentrations. This study presents a new emergency monitoring system for airborne samples, which performs multiple-pulse time-interval analysis (MTA) without chemical separation. The system is used in conjunction with an alpha/beta-particle survey meter and adopted an analysis method focusing on the detected time interval of each particle. Its features are that a short time to output measurement result, easy handling and nondestructive. The estimated detection limit of the system was 9.5$$times$$10$$^{-2}$$ Bq m$$^{-3}$$. The MTA-based monitoring system could be useful in situations requiring prompt measurement and screening of samples.

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