原研,プラスチックシンチレーションファイバを用いた放射線検出器を開発

日本原子力研究開発機構(原研)は,水中用のp-Scanner(プラスチックシンチレーションファイバを用いたひも状の放射線分布検出器)と,J-subD(LaBr3:Ceシンチレーション検出器を用いた水中用ガンマ線スペクトロメータ)を開発した(ニュースリリース)。さらに,これらを用いて水底の土壌の放射性セシウム濃度を原位置(サンプリングせずにその場)で測定する手法を開発した。

p-Scannerの検出部には,コアに放射線を感じて発光するプラスチックシンチレータを使用した光ファイバを採用している。光ファイバの両端に光電子増倍管を配置し,入射された放射線の数を数える。また,両端の光センサの発光を検知する時間差により検出部の発光位置(放射線の入射位置)を特定することができる。

p-Scannerによる放射能の換算には,値付けをされたJ-subDとの比較により行なった。こうした放射能への換算結果と水底の土壌コアを分析した結果を比較すると概ね一致し,今回の手法の信頼性を確認できた。この手法は,1,000 m2程度の大きさのため池を4日間程度(1チーム5人)で測定することができる。

福島県内では農業用のため池が約3,700か所あり,福島第一原発事故以来,放射性セシウムによる汚染状況が懸念されている。これまで,ため池底の土壌の放射性セシウムの濃度を測定するには,土壌をサンプリングし実験室で測定していたが,サンプルが廃棄物になり,ため池全体の分布をみることも難しかった。さらに,水中においてガンマ線は空気中よりも遮蔽されるため,測定するには検出器と線源の距離を密着させる必要もあった。

原研は,プラスチックシンチレーションファイバ検出器の研究に取り組んでおり,放射性物質対策の前後の測定等に応用している。今回,一度に長い距離の測定が可能であること,水中でも測定が可能なこと,測定対象物の形に応じて形が変えられることという特徴を生かし,ため池底の測定に応用した。

測定結果は補間し,放射能分布マップとして表示させることが可能。 詳細は,原研のレポートとしてまとめ,ホームページ上で公開していく。

関連記事「クラレのプラスチックシンチレーションファイバ,繊維学会技術賞を受賞」「日本バイリーンら,素早く水中の放射性セシウム濃度を計測する方法を開発」「福島大ほか,放射性物質ストロンチウム90の迅速分析法を開発」「放医研、放射性セシウムを可視化する“特性X線カメラ”の開発に成功」「京大ら、従来困難とされる農地土壌・側溝汚泥から放射性セシウムの高効率除去に成功