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第１種放射線取扱主任者試験第52回管理測定１，２

　表面汚染検査計の校正に使用するために、均一な天然ウラン面線源(線源部の有効面積：150cm2)を内部封入型2πガスフロー比例計数管を用いて測定した。この面線源が1年前に作製されたとすると、測定対象となる主な放射線は、238U及び（234U）からの（α線）と、（234Th）及び234mPaからの（β線）である。　比例係数ガスとして（メタンガス）を流し、印加電圧を上昇させながら計数率を測定し、横軸に印加電圧、縦軸に計数率をプロットした。右図のように両者の関係には、領域１及び領域２のような（プラトー）と呼ばれる計数率変化の小さい部分が生じた。このとき、領域１で計数される放射線は、（ほ　α線）であり、また、領域2で計数されるRは、（へ　α線+β線）である。　比例計数管は、（C　ガス増幅）により、Rによる信号をノイズに比べ十分に大きくできるため、領域１で得られた計数率からBKG計数率を差し引いた正味の計数率は、面線源から放出される（ほα線）の（D表面放出率）に相当する。BKG計数率を差し引いて得られた表面汚染検査計の正味の計数率Nscpsと表面汚染密度AsBq/cm2との関係は、RIのα(β)線の放出割合が100％の場合には、Ns=As×εi×εs×Wで与えられる。　ここで、表面汚染検査計のεiは、（A機器効率）と呼ばれ、測定器固有の特性や線源との幾何学的条件で決まる。一方、εsは、（B線源効率）と呼ばれ、線源におけるα(β)線の全放出率に対するα(β)線の（C表面放出率）の割合で与えられる。また、W(cm2)は、表面汚染検査計の有効窓面積を表す。　前述の1で示した天然ウラン面線源の全面を厚さ7mg・cm-2のアルミニウム板で覆って面線源とし、2πガスフロー型比例計数管で測定したところ、計数率は1875cpsであった。つぎに、GM管式表面汚染検査計(有効窓面積：20cm2)を用いて、汚染検査時と同じように線源面にできるかぎり近づけて測定したところ、計数率として9000cpmを得た。量測定においてBKG計数率及び測定器の数え落としをともに無視すると、このGM管式表面汚染検査計のεiは、（い0.60）となる。　上記の測定で求めたεiの値を14Cによる表面汚染の評価に適用した場合、天然ウラン面線源のβ線平均エネが14Cのそれと比べて（D高い）ので、この値は、14Cに対しては（E過大）となり、結果として表面汚染は（F過小）に評価される事となる。一方、εsの値は、汚染線源の性状により変化するために実験的に求める事が望ましいが、14Cの評価において、この値が不明な場合には、（ろ210Po）と同様に（は0.25）を使用することが推奨されている。　Ge検出器を用いたγ線スペクトロメータにより放射能を測定する手順を考えよう。　測定する線源と同じ核種、形状の放射能標準線源があれば、次の手順により比較的簡単に被測定線源の放射能を決定する事ができる。　まず、標準線源をGe検出器の入射窓前方一定位置におき、その出力パルスの波高分布スペクトルをMCAで記録する。得られたスペクトルの全吸収ピークに着目し、このピークが存在するチャネル領域の計数の総和Ngsを求める。このNgsから下側に横たわる連続部分を直線分布で近似して差し引き、ピーク計数Nnsを求める。ｊチャネルの計数をnjと記述し、ピーク下限チャネルをL、上限チャネルをHとすれば、ピーク計数Nnsは次式で計算できる。　Nns=（いΣnj）‐（ろH-L+1）/（は2）×（nL+nH） 連続部分の計数誤差を小さくするため、例えば両側の3点の平均をそれぞれとり、次式で計算する事ができる。Nns=（にΣnj）－（ほH-L+1）/（へ6）×（ΣnL+ΣnH）このNnsを測定時間Tで割ればピーク計数率ms=Nns/Tが得られる。この場合MCAの時間設定を（Aライブタイム）モードにしておけば、（Bデッドタイム）を除外した時間がタイマーに記録されるため、（Cデッドタイム）に起因した（D数え落とし）の補正を行う必要がない。　次に、被測定線源を同一位置に置き、同様の測定を行い、そのピーク計数率mx=Nnx/Tを求める。被測定線源の放射能AxBqはAx=（とmx）/（ちms）×Asとして決定する。ここにAsは（E標準線源）の放射能Bqである。　被測定線源と異なる核種の標準線源を用いる場合には、通常、次のような方式により被測定線源の放射能を決定する。　まず、ピーク計数効率εをγ線エネの関数として決定する。ここでいうとは、標準線源のピーク計数効率msを（A　γ線放出率）で除したものである。この場合の標準線源として、22Na、54Mn、57Co、60Co、88Y、137Csのように、半減期が長く、かつγ線放出割合がよくわかった核種が選ばれる。ここで、γ線放出割合とは着目するγ線放出率と壊変率(放射能)との比である。標準線源の放射能は別の方法により正確に決定されているものとする。　これらの標準線源のスペクトルをそれぞれ記録し、前述の１で示した手順によりピーク計数率nsiをそれぞれ求める。1つの核種がエネの異なる複数本のγ線を放出する場合にはそれぞれのピークについて同様の計算を行う。それぞれのピーク計数効率εは　ε=ms/（A　γ線放出率)=ms/（B放射能）・（C　γ線放出割合）となる。（B　放射能)の単位はBqである。このようにして求めたいくつかのピーク計数効率をγ線エネの関数としてグラフ用紙にプロットし、各プロットを滑らかな曲線で結ぶ。これをピーク計数効率校正曲線と結ぶ。この場合、（D両対数）グラフ用紙を用いると、150keV以上のエネ領域でおおよそ直線となるので便利である。なお、これらの測定は個別の標準線源によって行っても良いが、混合核種標準線源により一度に行うことも可能である。　次に、被測定線源について同様の測定、計算を行い、ピーク計数率mxを求める。当該ピークのγ線エネにおけるピーク計数効率εxはピーク計数効率校正曲線から読み取る。そうすると、被測定線源の放射能AxはAx=mx/εx・（E　γ線放出割合）として決定できる。　なお、これらの測定において、線源の設定位置はGe検出器から離し、（F　カスケード）γ線による（G　サム効果）が無視できるようにするのがのぞましい。線源・検出器間距離が短い場合は、（G　サム効果）の影響が無視できなくなる場合があるが、その影響の補正は簡単ではない。　これら一連の操作は最初に手間がかかるが、一度ピーク計数効率校正曲線を作製しておけば、線源・検出期間距離や線源の形状を変えない限り、この校正曲線は以後も活用可能であり、日常的には特定の核種、例えば137Cs標準線源でその一定性を確認するだけでよい。