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土壌中の放射性物質

郡山の友人からメールがきた。

放射線量がある程度高いままあまり変化しないけど、
最初の水素爆発のときに放出された
長寿命の放射性物質が存在しているのではないか、
なぜ、調査しないのかしらとのこと。

たしかにつねにヨウ素が流れ込んでいるのかもしれないけど、
あまり変わらないというのは気になる。

ただ調査結果が土壌中のものか大気中のものかわからないけど。
http://www.pref.fukushima.jp/j/schoolmonitamatome.pdf
これを見ると、地面から1cm上の方が1m上より高く出ているので、
土壌の表面に降り積もったものという推測ができる。
(校庭の線量、1年活動するとなるとかなり高いところがある。
6マイクロシーベルトで1日2時間くらいとしても4ミリシーベルト。
追記・これもし土壌の表面ということなら、土をかぶせるとか
中にすきこむとかできないものでしょうか。
新たに放射性物質が流れ込まないことが前提だけど)

さて、後で確認してみますけれども、これからかなり推測が入ります。

土壌中の放射性物質をどうやって調べるか。
放射性物質は微量なので、下手に分離しようとすると、
分離中に消えてなくなってしまう。

そこで一般には調べたい化学元素の安定な核種(放射線を放出しない原子)を
ある程度の量加えて分析することになります。

たとえばヨウ素を分析したいなら放射性ではないヨウ素を一定量加える。
そして、土壌を何らかの溶液に溶かし、
最終的にはヨウ素だけを抽出します。

つまり、放射性物質の量を知るにはまず相手の放射性物質が何か
ある程度知っている必要がある。

今回放出されているのは、ウランもしくはプルトニウムの核分裂生成物のようなので、
もちろん見当はつきます。
(追記・あくまでも再臨界が起こっていないという前提で。
再臨界が起こって中性子が放出されると、海水を冷却用に使用しているから
何が放射化されているかわからない)
しかし、数種類の分析をするには一定の時間がかかります。

現状では、農産物のヨウ素を分析するだけで手一杯なのかもしれない。
放射分析ができるところは限られているから。
大学にも協力を求めた方がいいと思うけど、そういうのはやっているのかしら?

土壌中のストロンチウムの結果が出るにも1カ月かかっていますが、
これは測定そのものに時間がかかるのか、
分析の問題なのか?
後で調べてみたいと思います。
放射性物質はリアルタイムでわからないと、
生産者も消費者も困るよなあ。

ちなみにLadybirdさんのところに書いてきましたが、
ヨウ素は液体シンチレーションカウンターで分析しているのではないかと推測しています。
これは放射線が特別な液体を通過するときに発光する現象を利用します。
今回の場合、抽出したヨウ素を一定量(数ミリリットル)小さな容器に入れ、
そこに一定量のシンチレーター(特別な液体)を加えます。

そして、専用の液体シンチレーションカウンターに容器を並べてフタを閉じ、
スイッチオンすれば分析が始まります。
  • [No Tag]

Comment[この記事へのコメント]

測定方法 

  • Ladybird 
  • URL 
  • at 2011.04.18 02:59 
  • [編集]
 マスコミからの情報は数値ばかりが重視されていて,測定方法について情報が少ないので,戸惑っています.
 当方の知識不足も痛感しています.たとえば「飯舘村周辺放射能汚染調査チーム暫定報告」
http://www.rri.kyoto-u.ac.jp/NSRG/seminar/No110/iitatereport11-4-4.pdf
で示されている「Ge 半導体検出器を用いたガンマ線 核種分析」のグラフなどは,完全に私の理解できる範囲を越えています.

Re: 測定方法 

  • えあしゃ 
  • URL 
  • at 2011.04.18 23:34 
  • [編集]
Ladybirdさん
ゲルマニウムの半導体検出器ですね。
そういえば半導体検出器はエネルギーのスペクトルがとれるんだった。
では土壌中の放射性物質でも最初は半導体検出器でOKですねえ。

半導体検出器は基本ガンマ線の計測に使います。

放射性物質が放出するガンマ線のエネルギーはそれぞれ種類ごとに異なります。
半導体検出器は装置に入ってきた放射線のエネルギーを識別できるので、
ガンマ線のエネルギースペクトルからどの核種(放射性物質)が
存在するかを推測できます。

エネルギーの識別ですが、放射線によって一瞬の電気パルスが生じるので、
パルスの高さから判断しているのではないかと。
(たぶん…)

半導体検出器はエネルギーごとに分ける能力(分解能)は高いけれど、
放射線の数を計測する能力はいまひとつといわれています。

化学用語的に言うなら定性分析は得意だけれども定量分析は苦手。
こんなんで説明になっていますでしょうか?

この検出器だと、特定の容器に目的の試料を入れればそれで計測できるようですね。
(使ったことないです)

Re: 測定方法 

  • えあしゃ 
  • URL 
  • at 2011.04.19 10:38 
  • [編集]
ああっと。
半導体検出器もいろいろあるので、
すべての半導体検出器の計測能力が悪いわけではないです。
後でちょっと調べてみようっと。

ほかの検出器として比例計数管などがありますね。
α線の検出ができます。

少しイメージが 

  • Ladybird 
  • URL 
  • at 2011.04.21 00:57 
  • [編集]
 楽天ブログがトラックバックを廃止したので,ブログ「高知に自然史博物館」をどうしようかと考えています. トラックバックできないブログなんて... と思うのですが,時代はトラバ廃止の方向に向かっているんだろうか?

>こんなんで説明になっていますでしょうか?

 ありがとうございます.少しイメージできるようになったかも.

>ガンマ線のエネルギースペクトルからどの核種(放射性物質)が存在するかを推測

 図3のヨコ軸が「Channel」となっています.Channel とは「エネルギーの大きさ」ないし「波長」を意味するのかな,と想像しています.
 炎色反応の分光分析で試料に含まれる金属を推定するのと同じようなこと?

>半導体検出器は基本ガンマ線の計測に使います。

 ベータ線には別の測定方法,ということでしょうか.
 ガンマ線とベータ線は生物体に対する作用がずいぶん違うのに,両方まとめて合計何シーベルトなどと言うのも,ずいぶん乱暴な気がします.

>比例計数管

 いろいろあるんですね.少し,この方面の用語に慣れてきました.
 しかし「ガイガーカウンター」は何を測定しているのか,何を検出できないのか,が,ますます判らなくなりました.

Re: 少しイメージが 

  • えあしゃ 
  • URL 
  • at 2011.04.24 23:37 
  • [編集]
Ladybirdさん

>  楽天ブログがトラックバックを廃止
えええっ?
トラックバックできないんですか?
この記事をそのうちLadybirdさんのところにトラックバックしようかと思ってたんですが。
そういえばamebaもトラックバックを禁止の設定にできるみたいだし、
スパムよけかと思ったけど、トラックバックのスパムはめったにこないしなあ。

> Channel とは「エネルギーの大きさ」

エネルギーの大きさですね。
検出器がとらえるエネルギー領域みたいな意味じゃないかと…

半導体検出器ではとらえた粒子のもつエネルギーが、
電気パルスの高さとして表示されます。
そのパルスの高さを分析するときに使うものを
マルチ-チャンネル波高分析器というそうです。

パルスの高さがチャンネル数として示されるということですね。
で、エネルギーのわかっている強い核種を使って
どのチャンネルがどのエネルギーに相当するのか計算するというところでしょうか。

>  ベータ線には別の測定方法

そうですね。弱いベータ線であれば液体シンチレーションカウンターです。
強いベータ線はよくわかりませんが、シンチレーションカウンターでも計測できるはず。
ストロンチウムはガスフロー計数管で計測するっていう資料が出てきました。

>  ガンマ線とベータ線は生物体に対する作用がずいぶん違うのに,両方まとめて合計何シーベルトなどと言うのも,ずいぶん乱暴な気がします.

そうですね。アルファは吸収したエネルギーに20かけますが、
ガンマとベータはどちらも1ですから。
科学的根拠があるかといえばよくわかりません。

ベータ線は体内で移動できる距離(飛程)が短いので、
ガンマ線に比べて短い領域で高いエネルギーを与えることになりますから、
影響はそれだけ大きくなりそうなものですが…
でも、このあたりはガンの放射線治療でも研究されているはずですから、
何か目安になるものがあるのかもしれません。

>  しかし「ガイガーカウンター」は何を測定しているのか,何を検出できないのか

ひゃー間違えてました。
ガイガー(GM)はベータとアルファならほぼ100%の確率で測定できるそうです。
ガンマに対してはあまり精度が高くないそうで。
放射線量が高いと数え落としも多くなる。

ただガイガーって正確な計測をするときにはあまり使わないんじゃないかなあ?
一般的な形態のガイガーって、線源からの距離は任意になっちゃいますから。
直感的には線源の形状や分布の範囲、距離(大気が存在するから)などにも
影響を受けるように思います。
ひきつづき調べてみます。

ということで 

  • えあしゃ 
  • URL 
  • at 2011.04.25 00:18 
  • [編集]
次回から勝手に解説しちゃうぞ・シリーズとして
放射線測定について書きたいと思います。

測定 

  • meisinn (横着をします) 
  • URL 
  • at 2011.04.25 23:32 
  • [編集]
横須賀の原子力空母が、「定期メンテ」の最中に佐世保に逃げたのは、
近隣で検出される(かもしれない)放射性物質が、空母由来なのか原発由来なのか、混乱しないように・・
 という話だったけれど、
原発の放射能の拡散が進んでから、横須賀に帰って来た・・。

やっぱり、逃げてただけだったか・・。

空母の周りの測定するのに、余計な機械がいるから、さらに測定が難しくなりそう。

(楽天が、自分とこの「悪質ユーザー」による迷惑TBを管理できなくなって、TB機能そのものをなくしちゃう・・
 というのは、「管理できんものは作らない」 原則からいえば、合理的なのかもしれませんが、
「作る前に想定しろよ・・・」 が、正直な感想です。)

Re: 測定 

  • えあしゃ 
  • URL 
  • at 2011.04.26 23:39 
  • [編集]
×第2迷信さん


> 近隣で検出される(かもしれない)放射性物質が、空母由来なのか原発由来なのか

…空母が、検出できるほど放射性物質まき散らしていたらまずいと思いますが。

> やっぱり、逃げてただけだったか・・。

まあ状況が見えませんでしたからね。
この時期に港にいたら、反発も強そうだし、妥当な判断だったかも。
救助を手伝ってくれ、とは思いますけどね。

> (TB機能そのものをなくしちゃう・・
> 「作る前に想定しろよ・・・」

ですねえ。辺境ブログだからかもしれませんが、FC2には
変なTBほとんど来ませんけど。
amebaはトラックバック受け付けるかどうか選択できるみたいですし、
悪質トラックバックをはねる方法はいろいろあると思うんですけどね。

トラックバック 

  • Ladybird 
  • URL 
  • at 2011.04.27 02:14 
  • [編集]
 トラバ,通りますね.
 トラバを送ることはできる.受け付けることはできない.
 いかにも「その場しのぎ」の措置です.

Re: トラックバック 

  • えあしゃ 
  • URL 
  • at 2011.04.28 23:36 
  • [編集]
Ladybird さん

なんて不便な…

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