可搬型ゲルマニウム半導体検出器を用いた測定による福島第一原子力発電所から80km圏内の土壌中天然放射性核種の空気カーマ率評価

spectrometry of terrestrial gamma rays using portable germanium detectors in area of 80 km radius around the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant

三上 智   ; 田中 博幸*; 奥田 直敏*; 坂本 隆一*; 越智 康太郎   ; 宇野 騎一郎*; 松田 規宏  ; 斎藤 公明  

Mikami, Satoshi; Tanaka, Hiroyuki*; Okuda, Naotoshi*; Sakamoto, Ryuichi*; Ochi, Kotaro; Uno, Kiichiro*; Matsuda, Norihiro; Saito, Kimiaki

2011年の福島第一原子力発電所事故により放出された放射性物質の影響のある地域で地殻ガンマ線によるバックグラウンド線量率のレベルを調査した。可搬型ゲルマニウム半導体検出器を用いて福島第一原子力発電所から80km圏内の370地点で、2013年から2019年にかけて地殻ガンマ線を測定した。ICRUレポート53に示される方法によってウラン238(U),トリウム232(Th)及びカリウム40(K)の土壌中放射能濃度とこれらによる地上1m高さにおける空気カーマ率を測定評価した。U, Th及びKの370地点の平均濃度はそれぞれ18.8, 22.7, 428Bq/kgであった。また、空気カーマ率の対象エリアの平均値は0.0402Gy/hであった。得られた空気カーマ率を文献に報告されている値と比較した。その結果、本研究による測定結果は文献に報告されている値と互いに相関があり、数値は不確かさの範囲内で一致していた。これは地殻ガンマ線による空気カーマ率は地質に依存するためである。地質時代が中生代、地質が花崗岩や流紋岩に分類される地点の空気カーマ率はその他の時代や岩石種に分類される地点の空気カーマ率に比べて統計学的に有意に高いことが確認できた。これは、既報の知見と整合する結果であった。

In order to know the background radiation level where the area affected by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident in 2011, terrestrial gamma rays had been measured by using portable germanium detectors repeatedly from 2013 through 2019, at 370 locations within 80 km radius area centered on the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. Radioactive concentrations of Uranium 238, Thorium 232, Potassium 40 and kerma rates in air due to terrestrial gamma rays were obtained at those locations based on the method of ICRU report 53. Averaged concentrations of U, Th and K were 18.8, 22.7, 428 Bq/kg, respectively, and kerma rate in air over the area was found to be 0.0402 Gy/h. The obtained kerma rates in air were compared to those reported in literatures. It was confirmed that the data were correlated with each other, and were agreed within the range of their uncertainty. This is because the kerma rate in air due to terrestrial gamma rays is depend on geology. The similar trend to previous findings was observed that the kerma rate in air at locations geologically classified as Mesozoic era, Granite and Rhyolite were statistically significantly higher than the others.