冬季雷活動時に観測される放射線量率の変動; 雷からの放射線発生と逃走絶縁破壊

鳥居 建男; 奥山 慎一; 野崎 達夫; 大久保 浩一; 杉田 武志*; 村木 綏*

地文台によるサイエンス; 極限エネルギー宇宙物理から地球科学まで, p.211 - 217, 2008/00

冬の日本海沿岸で発生する冬季雷の活動時に環境放射線レベルが上昇する事象が観測されることがある。これまでの測定の結果、数10秒程度の緩やかな低エネルギーの放射線レベルの上昇と、その直後に発生する高エネルギー放射線による急峻な上昇という異なる2種類の放射線が観測された。本稿では、冬季雷活動時の放射線変動の観測結果を中心に、放射線が引き金となって発生すると考えられる雷放電の逃走絶縁破壊について概説する。

Application of "EGS4" to the Development of a Radioactive Gas Monitor using Plastic Scintillation Fibers

高田 千恵; 野崎 達夫; 鳥居 建男; 安藤 秀樹; 橋本 周

First International Workshop on EGS4, P. 23, 1997/00

核分裂生成物の消滅処理を目的とした大電流電子線形加速器が開発中であるが、将来予定される実証段階では、その運転に伴い放出される高エネルギ-の制動放射線による光核反応により空気等が放射化し、13Nや15Oが生成すると考えられる。しかし、従来のガスモニタでは、この13N、15Oに対する管理区域からの排気の濃度限度(610^-4Bg/cm^3)までの検出が不可能であった。そこで,プラスティックシンチレーションファイバを用いた高感度ガスモニタ検出器の開発を行ってきた。この開発では,"EGS4"によるシミュレーション応答解析を行い,検出器の形状,大きさ等の最適化を図った上で実機を製作し,感度試験等を行った。この結果,U字型のガスモニタを採用し,目標を達成した。

シンチレーションファイバーを用いた線量率分布測定

江本 武彦; 鳥居 建男; 野崎 達夫; 齋藤 圭; 江森 修一; 安藤 秀樹

PNC TN9410 96-299, 74 Pages, 1996/08

PNC-TN9410-96-299.pdf:3.06MB

線の線量率分布を容易に測定する目的で、検出器にプラスチックシンチレーションファイバー(以下、PSFという)を用い、飛行時間法によりシンチレーション光の到達時間差を計測することによって線量率分布を測定する手法を開発した。また、測定装置を試作し、コリメートした線の照射による位置分解能の測定と、線照射装置等を用いて線量率測定範囲とエネルギー特性の測定を実施した。本装置を現場での線線量率分布測定に適用し、本測定法の実用化試験を実施した。主な結果は以下のとおりである。(1)本手法を用いれば、1本の検出器で線量率の連続分布が測定でき、結果が直ちに装置の画面に図示される。(2)計数率測定範囲の上限は10cpsまである。0.25mm1本、10m長の検出器を用いた場合の線量率測定範囲の上限は、1Sv/h(計算値)である。(3)今回測定を実施した500KeV1.5MeVの範囲では、検出効率は線のエネルギーに依存しない。(4)線量率分布測定に用いる検出器として使用可能なPSFの長さは、約10mまでである。(5)線量率分布が鋭いピークを持っている場合、検出器の出力は分解能に起因して実際の分布よりも平坦化される。この影響は、アンフォールディング法を用いて補正することができる。(6)マルチパラメータ測定法を用い、光電子増倍管の波高値を1個1個の放射線の入射位置で補正することによって、放射線のエネルギー及び種類の弁別が可能である。

Observation and a Monte Carlo analysis of the energetic radiation associated with winter thunderstorm activities in Japan

鳥居 建男; 奥山 慎一; 石塚 晃弘; 野崎 達夫; 那波 康則*; 杉田 武志*

no journal, , 

日本海沿岸で冬季雷活動時に観測される放射線量率の上昇の特徴について明らかにするとともに、モンテカルロ計算による雷雲電界中での荷電粒子の挙動解析を行った。冬季雷活動時に空間放射線量率の上昇が観測されることがある。この原因を調査するため、冬季雷雷雲を模擬した電界領域での高エネルギー電子の挙動をモンテカルロ計算により解析してきた。その結果、電界強度がある値(P(z)気圧の場で約280P(z)kV/m)を超えると電子・光子のシャワーが発生し、急激に電子・光子束密度が増加することがわかった。また、そのエネルギーも数MeV程度まで上昇し、冬季雷活動時に観測される放射線と符合するものであった。今回、これまで解析してきた高エネルギーの荷電粒子である宇宙線の電磁成分に加えて、地上付近で最も主要な宇宙線成分であるミュオンに着目し、宇宙線ミュオンとミュオンが空気分子と衝突して生成させるノックオン電子について雷雲電界中での挙動解析を行った。その結果、宇宙線ミュオンは電界領域で有意な変動を受けないものの、ノックオン電子により、高電界領域で電子・光子束が急激に増加することがわかった。宇宙線ミュオンは大気中での粒子束及びその高透過性から雷雲中の高電界領域で多量の高エネルギーのノックオン電子を放出することによって、雷雲中で電子・光子シャワーを発生させ地上付近での放射線量率の上昇をもたらしている要因と考えられた。本発表では、宇宙線ミュオンの影響解析について述べるとともに、高電界領域での電子密度の上昇についても触れる。

汚染分布調査における放射線計測

伊藤 主税; 眞田 幸尚; 伊藤 敬輔; 近藤 敦哉; 石川 高史; 中野 弘信; 野崎 達夫; 鳥居 建男; 納冨 昭弘*

no journal, , 

福島第一原子力発電所の事故により環境に放出された放射性物質を除去し、環境を回復することは、事故対応の最重要課題の一つであり、実際に除染作業の対象エリアにおいて放射性物質による環境の汚染状況を把握し、除染作業に反映するとともに、除染による線量低減効果を確認することが重要である。宅地,農地,山林等を含む広範な地域を対象とする汚染分布調査において、放射線測定器を搭載した自律飛行型無人ヘリコプタやシンチレーション光ファイバを用いた放射線分布計測を実施し、無人ヘリコプタやPSFによる線量率モニタリングが汚染地域での分布測定に有用であることを示した。無人ヘリコプタは人が容易に立ち入れない田畑,森林,山の斜面等を迅速に広域測定でき、PSFは10mオーダの分布をより詳細に測定できるほか、無人ヘリコプタが苦手な家屋周りや河川,池等の水中のモニタリングへ適用できることから、両者の特長を活かすことにより効果的なモニタリングが可能となり、技術開発と実用化を進めていく。

大気中に放出された放射性物質の位置特定手法の開発,2; 高計数率への対策

高田 卓志*; 石塚 晃弘; 野崎 達夫; 國分 祐司; 大久保 浩一; 鳥居 建男; 久米 恭*; 大谷 暢夫*; 長谷川 崇*

no journal, , 

原子力施設の異常時・事故時に大気中に放出され移動する放射線源を、地上における測定によって評価する放射線源情報評価システムに、MCAと比較して簡便な電子回路で構成されるSCAを適用する技術を開発した。また、放射線の飛来する方向を検出する検出装置を、既存の検出器の組合せによって構成し、その特性を評価した。原子炉施設から放出される放射線源は、評価を必要とする位置の範囲やその核種が限定されており、評価の対象を合理的に設定することによって、簡便な測定装置が適用できることを、数値評価によって確認した。また、放射線が飛来する方向を検出することによって、検出器を設置する測定点の個数又は密度を削減できることが示された。

CR-39固体飛跡検出器を用いた中性子源イメージング技術の開発

加藤 慎吾; 石塚 晃弘; 奥山 慎一; 野崎 達夫; 林田 凱*; 安田 仲宏*; 鳥居 建男*; 安藤 高涼*

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故後、拡散した燃料デブリを安全に取り出すために、その拡散位置や取り出した後にはデブリの組成などの情報が必要である。中性子測定を手掛かりにこれを実現する方法を検討している。デブリは大量のセシウムに覆われており、通常の検出器はセシウムが放出する高線により短時間で電子回路が破損して使用できなくなることが測定を困難にしている。この問題を解決するため、線に対して不感で電力を必要としない固体飛跡検出器(CR-39検出器)を用いた、中性子源のイメージングを試みた。もんじゅ校正場での照射実験の結果を基に燃料デブリを可視化する技術を紹介する。