JP5509002B2 - 電離箱式放射線測定器の確認校正方法及び電離箱式放射線測定器 - Google Patents

Description

本発明は、電離箱式放射線測定器の確認校正方法及び電離箱式放射線測定器に係り、特に、電離箱式サーベイメータなどの電離箱式放射線測定器の校正を行う必要があるか否かを簡単に判定することが可能な、電離箱式放射線測定器の確認校正方法及び電離箱式放射線測定器に関する。

放射性物質を取り扱う研究所、工場、大学病院などのラジオアイソトープ（ＲＩ）使用施設や、原子力発電所、核燃料サイクル施設などに常備しなければならない放射線量（率）測定器の一つに、図１に例示する電離箱式サーベイメータがある。図１において、１０は、放射線感知部である電離箱が内蔵された本体、１２は、その後面に配設されたメータ、１３は、同じく操作スイッチ、１４はグリップ、１６は、本体１０から着脱可能なβ線遮蔽キャップである。

このようなサーベイメータは、経時変化や劣化により性能が変化するため、応答（レスポンス）の不変性試験を行ない、校正定数の変化がないことを確認し、引き続きその校正定数を使用できるか調べる必要がある。具体的には、定期点検時に小型の動作点検用小線源（いわゆるチェッキング線源）を用いて動作確認を行い、その結果として測定器の性能と校正定数や換算計数が継続して使用できることを証明する方法がある。そして、引き続きその校正定数を使用することができない場合は、新たな校正定数を求める必要がある。

従来、サーベイメータが放射線に対して確実に動作することを判断するために、サーベイメータに添付されたチェッキング線源を用いて放射線測定値が上昇することを確認する手法が一般的であった。

ところが、このようなチェッキング線源の紛失が多発することに配慮し、１９７５年代からサーベイメータにチェッキング線源が添付されなくなった。このため、放射線によるサーベイメータの動作確認を簡単に実施することができなくなった。

一方、１９９５年代には、計量法認定事業者制度（ＪＣＳＳ）が確立され、国家標準とのトレーサビリティが明確になっている標準測定器などを用いた校正の体系が確立され、放射線測定についても体系的に精度が保証できることになった。

放射線防護のために使用されているサーベイメータは、日本工業規格ＪＩＳ Ｚ４３３３の形式試験及び検査に合格した製品である。購入後の校正は、国家標準に繋がるトレーサビリティ体系の中で、使用者の求めにより、計量法に基づく認定事業者及び認定事業所で校正された基準測定器を所有する事業所で校正できるようになっている。

放射線障害防止法の規制対象事業所において使用される外部放射線の測定のためのサーベイメータは、国家標準とのトレーサビリティが明確になっている標準測定器などを用いて、測定を実施する日の１年以内に校正されたものを使用するなどの指導がなされている。

しかしながら、校正の頻度については、関連の法令・規則などに記載が無く、現状では、校正費用、校正に要する日数などの関係で、初回の校正後、長時間（例えば数年間）校正されずに使用されているサーベイメータが少なくない。そこで、これらの測定器による測定の信頼性を確保すべく、校正に係る日本工業規格が改正され、実用校正の一環として、ＪＩＳ Ｚ４５１１の「付属書２実用測定器の確認校正」に規定される確認校正が追加された。

この校正法は、一定の線量率に対するサーベイメータの初期指示値と現状の指示値との比から再校正の是非を判定する方法である。以前は、平成１９年まで放射線障害防止法の規制対象外であったＣｓ−１３７の密封小線源３．７ＭＢｑを、特許文献１の図５に示される如く、保持スタンドに取り付け、これを机の上に立て、線源とプローブ間の距離を変えて逆二乗法で校正していた。

この校正法は、室内からの散乱線の影響を受けるので、散乱線による線量を補正する必要があり、又、作業中に被曝する問題もある。又、法規制の限度が下がり、現在では、例えばＣｓ−１３７においては３．７ＭＢｑの線源は許認可が必要となり、許認可が不要な線源の放射能は１０ｋＢｑまで下がっている。このため、法規制対象外の小さな線源では十分な指示値変化量が得られないという問題もある。又、前記したように放射線量（率）測定器にチェッキング線源が添付される場合もあったが、紛失の問題もあり、現在、このようなチェッキング線源は添付されていない。

従って、サーベイメータの所有者は、その校正を認定事業所などの校正機関に依頼するか、あるいは、認定事業者から標準供給を受けた自らの校正施設において、許認可を得た密封線源を使いサーベイメータの校正を行う必要があった。

そこで出願人は、特別の校正施設が必要なく、校正定数の継続的使用が可能か否かを、簡便且つ容易に判定することができる確認校正器を特許文献１で提案している。これは、天然の放射線物質である花崗岩、特に自然放射性のカリウム長石を含む花崗岩を板状に加工した板状花崗岩を底板とし、該底板の上に、前記板状花崗岩の中央位置に放射線量（率）検出器を挿入可能な穴を設けた穴明き花崗岩を積層して壺状の体積線源を構成し、該体積線源の中に検出器を挿入するようにしたものである。

特開２００５−２６５７６５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、放射線測定器を挿入可能な大きさを持った体積線源が必要であり、その保管に場所を取るなどの問題点を有していた。

一方、チェッキング線源であれば小さくて済むが、法規制の基準が厳しくなるにつれて、サーベイメータの動作を確認するのに十分な線量率のγ線を放射するチェッキング線源を入手することができなくなっている。

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、放射線管理が不要な法規制対象外の低放射能の線源で、電離箱式放射線測定器の確認校正を容易且つ迅速に行うことができるようにすることを第１の課題とする。

本発明は、又、本発明による確認校正を容易に行うことが可能な電離箱式放射線測定器を提供することを第２の課題とする。

既に述べたように、放射線管理が不要な法規制下限数量以下の低放射能のγ線線源では、サーベイメータが殆んど動作せず、その動作確認が困難になっている。一方、電離箱式サーベイメータなどにおいては、β線遮蔽キャップなどを外すことにより、γ線だけでなくβ線でも動作可能となっており、β線遮蔽キャップなどを外せば、法規制下限数量以下の低放射能のβ線線源でサーベイメータを十分動作させることができる。

本発明は、このような知見に基づいてなされたもので、β線入射窓に着脱自在に配設されるβ線遮蔽手段を外すことによりγ線だけでなくβ線でも動作可能とされた電離箱式放射線測定器の確認校正方法において、前記β線遮蔽手段に、放射能が放射線障害防止法に基づいて定められた規制対象下限数量以下の密封β線線源を配置し、該密封β線線源から放射されるβ線を、γ線の代わりに前記β線入射窓に入射させることにより、前記電離箱式放射線測定器の指示値を変化させて動作を確認するようにして、前記第１の課題を解決したものである。

ここで、前記β線線源を、β線入射部より広い面積の板状線源とすることができる。

あるいは、前記β線遮蔽手段をβ線遮蔽キャップとすることができる。

又、前記電離箱式放射線測定器を電離箱式サーベイメータとすることができる。

本発明は、又、β線入射窓に着脱自在に配設され、測定時に装着されるβ線遮蔽手段を外すことによりγ線だけでなくβ線でも動作可能とされた電離箱式放射線測定器において、放射能が放射線障害防止法に基づいて定められた規制対象下限数量以下の密封β線線源が配設された校正用β線遮蔽手段を備えたことを特徴とする電離箱式放射線測定器により、前記第２の課題を解決したものである。

ここで、前記校正用β線遮蔽手段をβ線遮蔽キャップとすることができる。

又、前記β線遮蔽キャップに設けた開口に配設した線源ホルダに前記密封β線線源を配設することができる。

又、前記密封β線線源の配設位置を、β線入射窓との距離が異なる複数の所定位置間で変更可能とすることができる。

又、前記密封β線線源のβ線入射窓側に遮蔽板を挿入可能とすることができる。

本発明によれば、特許文献１に記載されたような大型の体積線源や、放射線管理が必要な高放射能のγ線線源を用いることなく、法規制下限数量以下で放射線管理が不要な低放射能の密封β線線源を用いて、γ線を測定対象とした電離箱式放射線測定器の確認校正が可能となる。従って、校正定数の継続的使用が可能か否かを、簡便且つ容易に判定することが出来、電離箱式放射線測定器の校正を的確に行って、その性能を維持することが出来る。

特に、本発明にかかる電離箱式放射線測定器を用いた場合には、小さくて安価なコイン状線源を用いた場合であっても、β線遮蔽キャップなどのβ線遮蔽手段を付け替えるだけで、β線入射窓に着脱自在に配設されるβ線遮蔽手段を外すことによりγ線だけでなくβ線でも動作可能とされた電離箱式放射線測定器を簡単に確認校正できる。

従来の電離箱式サーベイメータの一例の外観を示す斜視図 本発明の第１実施形態にかかる電離箱式サーベイメータの確認校正用治具の横断面図 第１実施形態に線源を装着した状態を示す断面図 第１実施形態に挿入可能な遮蔽板を示す正面図 第１実施形態に遮蔽板を差し込んだ状態を示す断面図 同じく遮蔽板を差し込んで、線源をその前に装着した状態を示す断面図 （Ａ）本発明の第２実施形態にかかる電離箱式サーベイメータの確認校正用治具を示す断面図、及び、（Ｂ）該第２実施形態が装着される電離箱式サーベイメータのグリップを外した状態を示す側面図

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

本発明の第１実施形態にかかる電離箱式サーベイメータの確認校正用キャップ１６’は、図２に示す如く、図１に示した電離箱式サーベイメータのβ線遮蔽キャップ１６に開口１６Ａを開け、該開口１６Ａに配設した線源ホルダ３０に、図３に示す如くコイン状のβ線線源３２を配設可能としたものである。

前記線源ホルダ３０には、例えば２つの遮蔽板差込口３０Ａ、３０Ｂが設けられ、図４に例示するような略Ｕ字形状の遮蔽板３４を、図５に例示する如く、差込口３０Ａ、３０Ｂのいずれか一方、あるいは両方に差込可能とされている。

前記遮蔽板３４としては、例えば厚さの異なる複数のアクリル板やアルミニウム（アルミとも称する）板を用いることができる。

前記β線線源３２は、図３に示す如く線源ホルダ３０の後面位置に配置したり、あるいは、図６に示す如く、線源ホルダ３０の例えば差込口３０Ｂに挿入した遮蔽板３４の前面位置に配置して、β線入射窓からの距離を変えることにより、メータ１２の指示値の変化量を変えることができる。更には、線源ホルダ３０の後面位置と前面位置の両方にβ線線源３２を配置することもできる。このβ線線源３２としては、例えばＣｌ−３６やＳｒ−９０（娘核種としてのＹ−９０を含むＳｒ−９０／Ｙ−９０とも表す）などを用いることができる。

使用に際しては、校正機関による校正直後に、通常のβ線遮蔽キャップ１６の代わりに、例えば図３に示したような、線源ホルダ３０の後面位置にβ線線源３２を装着した確認校正用キャップ１６’を取り付け、その時のメータ１２の指示値を記録しておく。メータ１２の指示値の変化量が少ない場合には、図６に示した如く、β線線源３２の位置を前面側とすることができる。逆に、メータ１２の指示値の変化量が大きすぎる場合には、図５に示した如く差込口３０Ａ、３０Ｂの一方又は両方に遮蔽板３４を差し込んで指示値の変化量を小さくすることができる。更に、遮蔽板の種類、厚さや線源位置を変えることにより、複数の変化量を設定して、指示値の直線性を確認することもできる。指示値の変化量の調整は、線源位置を変えるよりも、遮蔽板による方が、容易で安価である。

認定事業所による校正直後のメータ指示値の変化量を記録しておき、所定周期、例えば１年毎にβ線遮蔽キャップ１６の代わりに確認校正用キャップ１６’を装着して、その時のメータ指示値の変化量を、校正直後からの経過期間に応じた線源の半減期補正を行なった上で、校正直後のメータ指示値の変化量と比較することで、メータ指示値の変化量の比が所定範囲、例えば１±０．１以内であれば校正不要と判定し、所定範囲を超えたときに校正が必要であると判定して、校正機関などで校正を受けるようにすることができる。

このようにして、β線遮蔽キャップ１６をβ線線源３２が装着された確認校正用キャップ１６’に嵌め換えるだけで、校正機関に持ち込まなくても、容易に確認校正を行うことができる。

本実施形態によれば、β線線源３２をβ線遮蔽キャップ１６の外側に装着したので、β線線源の位置変更や遮蔽板の挿入／入れ換えが容易である。

図７（Ａ）は、β線線源３２を、図７（Ｂ）に示すβ線遮蔽キャップ１６の内側に、例えば接着又は嵌め込みにより装着した本発明の第２実施形態にかかる電離箱式サーベイメータの確認校正用キャップ１６”を示すものである。

本実施形態によれば、確認校正用キャップ１６”の外寸が通常のβ線遮蔽キャップ１６と同じ大きさで済み、非常にコンパクトである。

前記実施形態においては、いずれも、β線線源をキャップに固定するようにしたので、小さくて安価なコイン状線源を用いた場合でも、β線入射窓と線源の相対的な位置関係を一定に保って、的確な確認校正を行うことができる。

なお、キャップ以外のβ線遮蔽手段を利用して、コイン状線源とβ線入射窓の相対的な位置関係を一定に保つことも可能である。

β線線源として、法規制対象外であるＳｒ−９０の１０ｋＢｑ密封線源を用い、電離箱式サーベイメータのβ線遮蔽キャップ１６に装着した確認校正用キャップ１６’で実験を行ったところ、表１に示す如く、確認校正のために必要な再現性及びメータ指示値の変化量を得ることが出来ることが確認出来た。

前記実施形態においては、嵌め換え式のβ線遮蔽キャップ１６、２２にβ線線源３２を取り付けたので、小さくて安価なコイン状線源を用いた場合でも、同じ線源位置でメータ指示値を確認でき、再現性が良い。治具も小型であり、校正する場所も不要である。なお、β線線源の取付位置や取付対象は、これに限定されない。

又、前記実施形態においては、本発明が電離箱式サーベイメータに適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、エリアモニタなどのサーベイメータ以外の電離箱式放射線測定器一般にも同様に適用できる。

なお、電離箱式サーベイメータの場合は、コンデンサに蓄まった電位差を測ることにより（積算）線量を測るモードがあるが、本発明によれば、線量率の校正だけでなく、この積算線量の校正も可能である。即ち、γ線を用いる場合は遮蔽が容易でないが、本発明によりβ線を用いる場合は遮蔽が容易であるため、例えば図５の遮蔽板３４を厚めのアクリル板や金属板とすることにより、シャッターとして確認校正用キャップ１６’に出入れすることによりβ線のオンオフを可能とし、所定時間だけβ線を照射するようにして、積算線量の確認校正をすることが可能である。なお、遮蔽板３４の出入れに代えて、β線線源３２を装着した確認校正用キャップ１６’、１６”を所定時間で着脱したり、β線線源３２自体を所定時間で着脱しても良い。

線源の種類もＣｌ−３６やＳｒ−９０に限定されず、ＪＩＳ Ｚ４５１１に例示されたＲａ−２２６、Ａｍ−２４１など、低放射能でエネルギーが高い密封β線線源なら何でも良い。

１０…電離箱式サーベイメータ本体
１２…メータ
１６…β線遮蔽キャップ
１６’、１６”…確認校正用キャップ
３０…線源ホルダ
３０Ａ、３０Ｂ…遮蔽板差込口
３２…β線線源
３４…遮蔽板

Claims (8)

1. β線入射窓に着脱自在に配設されるβ線遮蔽手段を外すことによりγ線だけでなくβ線でも動作可能とされた電離箱式放射線測定器の確認校正方法において、
   前記β線遮蔽手段に、放射能が放射線障害防止法に基づいて定められた規制対象下限数量以下の密封β線線源を配置し、
   該密封β線線源から放射されるβ線を、γ線の代わりに前記β線入射窓に入射させることにより、
   前記電離箱式放射線測定器の指示値を変化させて動作を確認することを特徴とする電離箱式放射線測定器の確認校正方法。
2. 前記β線遮蔽手段がβ線遮蔽キャップであることを特徴とする請求項１に記載の電離箱式放射線測定器の確認校正方法。
3. 前記電離箱式放射線測定器が電離箱式サーベイメータであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電離箱式放射線測定器の確認校正方法。
4. β線入射窓に着脱自在に配設され、測定時に装着されるβ線遮蔽手段を外すことによりγ線だけでなくβ線でも動作可能とされた電離箱式放射線測定器において、
   放射能が放射線障害防止法に基づいて定められた規制対象下限数量以下の密封β線線源が配設された校正用β線遮蔽手段を備えたことを特徴とする電離箱式放射線測定器。
5. 前記校正用β線遮蔽手段がβ線遮蔽キャップであることを特徴とする請求項４に記載の電離箱式放射線測定器。
6. 前記β線遮蔽キャップに設けた開口に配設した線源ホルダに前記密封β線線源が配設されていることを特徴とする請求項５に記載の電離箱式放射線測定器。
7. 前記密封β線線源の配設位置が、β線入射窓との距離が異なる複数の所定位置間で変更可能とされていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の電離箱式放射線測定器。
8. 前記密封β線線源のβ線入射窓側に遮蔽板が挿入可能とされていることを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載の電離箱式放射線測定器。

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