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報告書

地下水中の原位置ラドン測定手法に関する研究(継続)

田阪 茂樹*

JNC TJ6400 2002-005, 41 Pages, 2003/03

JNC-TJ6400-2002-005.pdf:1.36MB

ラドン濃度の原位置測定では、水中ラドン濃度と空気中ラドン濃度の観測とともに、モニタリング孔の水位や雨量、風速、積雪量の観測も大切である。ラドン観測情報ネットワークシステムは、ラドン濃度が規制値以上を記録したときの早期発見の危機管理にも応用でき、長期的な安全確認のためのモニタリングシステムとしては最適である。季節変動や気象状況に起因する、空気中、水中ラドン濃度の予測についても、十分に対応できるシステムである。水中ラドン濃度の原位置測定するために、2種類の水中ラドン計が開発された。水中投入型と地上設置型の水中ラドン計である。また、室内ラドン濃度測定に適した小型空気中ラドン計と、屋外ラドン濃度を測定するための高感度の大型空気中ラドン計が使用された。屋内ラドン濃度は、冬期に観測小屋が雪に埋もれて、7,000(Bq/m3)まで上昇することが判明した。露天採掘場跡地の屋外ラドン濃度は、明け方、風速が秒速0.5m以下になると、ラドン濃度は200(Bq/m3)まで高くなることがわかった。屋外月平均ラドン濃度は約50(Bq/m3)と比較的に高くなった。No.18モニタリング孔の水中ラドン濃度は、冬期の2月$$sim$$3月は約20(Bq/l)と高く、夏季の7月$$sim$$8月は5(Bq/l)で低い。No.19モニタリング孔の水中ラドン濃度は、1月から8月の期間は20(Bq/l)と比較的低く、8月から1月の期間は50(Bq/l)と上昇している。No.5モニタリング孔の水中ラドン濃度は、夏季の7月$$sim$$8月のラドン濃度は数(Bq/l)と低く、冬期の12月$$sim$$1月のラドン濃度は35(Bq/l)と高い傾向を示している。No.23モニタリング孔の水中ラドン濃度は8月は53(Bq/1)と低く、4月は565(Bq/1)と高い。この観測値は4ケ所のモニタリング孔の中で最高のラドン濃度を示した。雨量と水位の変動データの解析結果から、No.23モニタリング孔においては、地下、水流動が小さく、その結果、水中ラドン濃度の増加が予想される。水位とラドン濃度の変動は密接に関係しており、夜次露天採掘場跡地の中心部では、水位が高い程、水中ラドン濃度は低くなっている。逆に、跡地の下流部では、水位が高くなると、水中ラドン濃度は高くなっている。この観測結果から、水中ラドン濃度変動は地下水流動と強く関係していることが考察された。

報告書

地下水中の原位置ラドン測定手法に関する研究(継続)

田阪 茂樹*

JNC TJ6400 2000-007, 48 Pages, 1999/03

JNC-TJ6400-2000-007.pdf:1.23MB

平成8年度フォトダイオード(PD)を用いた水中ラドン検出器(PD水中ラドン検出器)が開発された。この検出器を試錐孔の深さ1mに投入して、水中ラドン濃度を測定している。水中に溶解しているラドンガスは検出器の底部開口端に装置されている機能性ガス分離膜を透過して検出器に入ってくる。検出器内のラドンは崩壊してラドン娘核種を生成する。このとき娘核種は正イオンになっているので、静電捕集法を用いてPDの表面に集められ、それらの放出するアルファー線のエネルギーを高精度で測定する。平成9年12月から、PD水中ラドン検出器を使用して、露天掘場跡地中央のH1試錐孔における観測を開始した。しかし、この井戸では地下水の流動が非常に少なく、硫化水素やメタンなどの不純ガスが発生して水中に溶解しており、ラドンガスといっしょに検出器内に入ってくる。そのため、PDを用いた静電捕集法では、ラドン娘核種が不純ガスや水蒸気の影響で電気的中和作用をおこして、ラドン検出器感度が低下することが判明した。そこで平成10年度は、光電子増倍管(PMT)とシンチレーターの組み合わせによる水中ラドン検出器(PMT水中ラドン検出器)の開発に取り組んだ。PMT水中ラドン検出器は静電捕集法を用いてないので、PD水中ラドン検出器よりも効率よくラドンを検出器よりも効率よくラドンを検出できることが期待される。光電子増倍管には浜松ホトニクス(株)の「R7354」を、シンチレータは化成オプトニクス(株)の「ZnS:Ag」を用いた。新たにPMT用の増幅回路と高圧回路を製作した。検出容器はPD水中ラドン検出器とまったく同じのものを使用した。次の3つの異なるガス雰囲気中でラドンの検出感度を求める実験を行った。第1は二酸化炭素ガス雰囲気中、第2は窒素ガス雰囲気中、第3は純空気中で相対湿度が10%から60%の雰囲気中のであるその結果、PMT水中ラドン検出器のラドン濃度校正係数は、3つの異なるガス雰囲気中でも、0.59$$pm$$0.07[(count/h)/(Bq/m3)]とほぼ誤差の範囲内で一定であることが分かった。一方、PD水中ラドン検出器のラドン濃度校正係数は、0.045から0.089[(count/h)/(Bq/m3)]の範囲で変化することが分かった。新しく開発されたPMT水中ラドン検出器は、PD水中ラドン検出器と比較して、約7倍以上のラドン検出感

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