Development of a compact, cost-effective continuous air monitor

コンパクトでコスト効率の高い連続空気モニターの開発

森下 祐樹   ; 菅野 麻里奈*; 阿部 智久 ; 佐々木 美雪  ; 寺阪 祐太   ; 山田 勉*; 中曽根 孝政*

Morishita, Yuki; Kanno, Marina*; Abe, Tomohisa; Sasaki, Miyuki; Terasaka, Yuta; Yamada, Tsutomu*; Nakasone, Takamasa*

この研究では、高ガンマ線量環境でアルファ線とベータ線の両方を測定できる、低コストでコンパクトな連続空気モニター(CAM)の開発について紹介する。従来のCAMは高価で、汚染されると使用できなくなるため、廃止措置現場では課題となっている。この新しいCAMは、光電子増倍管と組み合わせた安価なプラスチックシンチレーター検出器を使用しており、エネルギースペクトルの測定と粒子の識別が可能である。検出器は汚染されたときに簡単に交換できるため、運用コストを大幅に削減できる。開発されたCAMは、既存のコードレスダストサンプラー(CDS)と統合されており、ポータブルで連続的なモニタリングが可能である。パフォーマンステストでは、エネルギースペクトル分析によって証明されたように、アルファ線とベータ線の両方を正確に測定できることが実証された。高ラドン濃度環境での連続モニタリングにより、ラドン子孫からのアルファ粒子の時系列変動を正常に捕捉できた。この低コストでポータブルなCAMは、さまざまな汚染現場での汚染モニタリングに役立つツールを提供する。

This study presents the development of a low-cost, compact continuous air monitor (CAM) capable of measuring both alpha and beta radiation in high gamma-ray dose environments. Traditional CAMs are expensive and become unusable after contamination, posing challenges for decommissioning sites. This new CAM utilizes an inexpensive plastic scintillator detector coupled with a photomultiplier tube, allowing for energy spectrum measurement and particle discrimination. The detector can be easily replaced when contaminated, significantly reducing operational costs. The developed CAM was integrated with an existing cordless dust sampler (CDS), enabling portable and continuous monitoring. Performance testing demonstrated the ability to accurately measure both alpha and beta radiation, as evidenced by energy spectra analysis. Continuous monitoring in a high radon concentration environment successfully captured time-series variations of alpha particles from radon progeny. This low-cost and portable CAM offers a valuable tool for contamination monitoring in various contaminated sites.