特開 2017-44697 放射能測定装置及び放射能測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-44697(P2017-44697A)

(43)【公開日】2017年3月2日

(54)【発明の名称】放射能測定装置及び放射能測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/16 20060101AFI20170210BHJP

   G01T 1/202 20060101ALI20170210BHJP

   G01T 1/167 20060101ALI20170210BHJP

   G01T 1/17 20060101ALI20170210BHJP

   G01T 1/20 20060101ALI20170210BHJP

【ＦＩ】

   G01T1/16 A

   G01T1/202

   G01T1/167 C

   G01T1/17 A

   G01T1/20 G

   G01T1/20 A

   G01T1/17 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-164424(P2016-164424)

(22)【出願日】2016年8月25日

(31)【優先権主張番号】特願2015-167993(P2015-167993)

(32)【優先日】2015年8月27日

(33)【優先権主張国】JP

(71)【出願人】

【識別番号】501203344

【氏名又は名称】国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

(71)【出願人】

【識別番号】500044951

【氏名又は名称】福島県土地改良事業団体連合会

(71)【出願人】

【識別番号】000121844

【氏名又は名称】応用地質株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100165951

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 憲悟

(72)【発明者】

【氏名】白谷 栄作

(72)【発明者】

【氏名】久保田 富次郎

(72)【発明者】

【氏名】▲濱▼田 康治

(72)【発明者】

【氏名】佐瀬 隆聡

(72)【発明者】

【氏名】岩城 彰朗

(72)【発明者】

【氏名】菅野 勉

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 元和

(72)【発明者】

【氏名】生沼 優

(72)【発明者】

【氏名】石川 貴規

【テーマコード（参考）】

2G188

【Ｆターム（参考）】

2G188AA08

2G188AA10

2G188BB04

2G188BB05

2G188BB06

2G188BB17

2G188CC09

2G188CC20

2G188DD04

2G188EE12

2G188EE29

2G188FF28

(57)【要約】

【課題】複雑な設備を用いることなく、短時間且つ正確に、土壌中の放射能分布を把握できる放射能測定装置及び放射能測定方法を提供する。
【解決手段】長手方向に複数の放射線受光素子１１を有する放射線検出プローブ１０と、該放射線受光素子１１ごとに検出した放射線のカウント数に基づいて解析を行う解析部２０とを備え、前記放射線検出プローブ１０が土壌に挿入された際、前記複数の放射線受光素子１１が、それぞれカウント数を取得し、前記解析部が、前記放射線受光素子毎に取得したカウント数から不要なカウント数を除いた最尤カウント数を算出し、該最尤カウント数から前記土壌における放射能分布を導出することを特徴とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向に複数の放射線受光素子を有する放射線検出プローブと、該放射線受光素子ごとに検出した放射線のカウント数に基づいて解析を行う解析部とを備え、
前記放射線検出プローブが土壌に挿入された際、前記複数の放射線受光素子が、それぞれ放射線のカウント数を取得し、前記解析部が、前記放射線受光素子毎に取得したカウント数から不要なカウント数を除いた最尤カウント数を算出し、該最尤カウント数から前記土壌における放射能分布を導出することを特徴とする、放射能測定装置。

【請求項2】

前記放射線受光素子は、NaI(Tl)、CsI(Tl)、LnBr₃又はCsIからなることを特徴とする、請求項１に記載の放射能測定装置。

【請求項3】

前記不要なカウント数とは、前記各放射線受光素子が取得するべき深さ位置とは異なる深さ位置から取得したカウント数であり、前記解析部は、前記放射線受光素子毎に取得したカウント数の逆解析を行うことで前記不要なカウント数を除き、前記最尤カウント数を算出することを特徴とする、請求項１又は２に記載の放射能測定装置。

【請求項4】

各放射線受光素子は、前記放射線検出プローブの長手方向に10〜50mm程度の間隔で、10個以上配設されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射能測定装置。

【請求項5】

前記放射線検出プローブは、外径が10〜50mmであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射能測定装置。

【請求項6】

前記放射線検出プローブの外周に、ガイドロットをさらに備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の放射能測定装置。

【請求項7】

既知の汚染濃度の土壌から汚染成分ごとの換算式を算出し、前記導出された放射能分布に該換算式を適用することで、前記導出された放射能分布を汎用的なデータへと変更する、キャリブレーション手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の放射能測定装置。

【請求項8】

長手方向に複数の放射線受光素子を有する放射線検出プローブを土壌に挿入し、前記複数の放射線受光素子が、それぞれ放射線のカウント数を取得し、前記放射線受光素子毎に取得したカウント数から不要なカウント数を除いた最尤カウント数を算出し、該最尤カウント数から前記土壌における放射能分布を導出することを特徴とする、放射能測定方法。

【請求項9】

既知の汚染濃度の土壌から汚染成分ごとの換算式を算出し、前記導出された放射能分布に該換算式を適用することで、前記導出された放射能分布を汎用的なデータへと変更することを特徴とする、請求項８に記載の放射能測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複雑な設備を用いることなく、短時間且つ正確に、土壌中の放射能分布を把握できる放射能測定装置及び放射能測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

平成23年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震及びそれに伴う津波によって引き起こされた東京電力福島第一原子力発電所の事故によって、福島県を中心に広範囲の土壌や、ため池、その他の施設が放射性物質によって汚染された。特に、福島県内には3400箇所以上のため池が存在し、農業用水源として利用されていたが、その多くの底質から放射性セシウムが検出された。

【0003】

そのため、農林水産省をはじめとする各機関は、土壌等における放射性物質を除去又は低減するための作業や技術について検討を進めている。ここで、土壌等における放射性物質については、水平方向や、深さ方向に不均一に分布していることから、放射性物質の除去や低減を進めるためには、実際にどのように放射性物質の汚染が広がっているか（放射能の分布）を把握することが非常に重要となる。

【0004】

従来、土壌における放射能濃度の分布を把握するための技術としては、ひも状のシンチレータであるプラスチック・シンチレーション・ファイバー（ＰＳＦ）を用いる方法（例えば、特許文献１を参照。）が一般的に知られている。ただし、これらのＰＳＦを用いた技術では、地表の放射能分布については有効に把握できるものの、土壌にＰＳＦを埋め込むことが困難であり、土壌の深さ方向の放射能分布については把握することができないという問題があった。

【0005】

そのため、土壌中の放射能分布を把握するための技術として、柱状採泥器を用いて土壌からコア（抜き出した土壌の柱状塊）を採取し、採取したコアについて、複数点の放射能を測定することで、土壌中の放射能分布を把握する方法が挙げられる（例えば、特許文献２を参照。）。
しかしながら、特許文献２に開示されているような柱状採泥については、比較的大きな設備、労力及び費用を必要とし、多くの調査に用いることが難しいという問題があった。また、土壌からコアを複数回採取した後に放射能の測定を行い、分布を調査するため、調査に時間を要するという問題もあった。
さらに、引用文献２に開示されているような、前記土壌に穴を開けて、該穴にＰＳＦを配備する方法についても、土壌中に適切な穴を形成し、ＰＳＦを適切な間隔で配備する必要があるため、調査実施のためには大きな労力や時間がかかるという問題があった。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００２−２７７５５４号公報

【特許文献2】特開２０１４−０２０９０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、複雑な設備を用いることなく、短時間且つ正確に、土壌中の放射能分布を把握できる放射能測定装置及び放射能測定方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、長手方向に複数の放射線受光素子を有する放射線検出プローブを用い、該複数の放射線受光素子が、土壌中で、それぞれ放射線のカウント数を取得することによって、複雑な設備や時間をかけることなく、土壌中の放射能分布を取得できることを見出した。
ただし、それぞれの放射線受光素子で取得したカウント数については、取得する必要のない位置の放射性物質からの放射線（例えば、１つの放射線受光素子が取得するべき深さ位置の放射性物質ではなく、上や下の深さ位置に存在する放射性物質からの放射線）についても取得しているため、そのままでは正確な放射能の分布を把握することができなかった。このため、本発明者らはさらに鋭意研究を行った結果、放射線受光素子ごとに取得したカウント数から不要なカウント数を除く処理を行うことによって、土壌中の放射能分布を正確に把握することが可能となり、本発明を完成するに至った。

【0009】

本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下の通りである。
（１）長手方向に複数の放射線受光素子を有する放射線検出プローブと、該放射線受光素子ごとに検出した放射線のカウント数に基づいて解析を行う解析部とを備え、
前記放射線検出プローブが土壌に挿入された際、前記複数の放射線受光素子が、それぞれ放射線のカウント数を取得し、前記解析部が、前記放射線受光素子毎に取得したカウント数から不要なカウント数を除いた最尤カウント数を算出し、該最尤カウント数から前記土壌における放射能分布を導出することを特徴とする、放射能測定装置。

【0010】

（２）前記放射線受光素子は、NaI(Tl)、CsI(Tl)、LnBr₃又はCsIからなることを特徴とする、（１）に記載の放射能測定装置。

【0011】

（３）前記不要なカウント数とは、前記各放射線受光素子が取得するべき深さ位置とは異なる深さ位置から取得したカウント数であり、前記解析部は、前記放射線受光素子毎に取得したカウント数の逆解析を行うことで前記不要なカウント数を除き、前記最尤カウント数を算出することを特徴とする、（１）又は（２）に記載の放射能測定装置。

【0012】

（４）各放射線受光素子は、前記放射線検出プローブの長手方向に10〜50mm程度の間隔で、10個以上配設されることを特徴とする、（１）〜（３）のいずれかに記載の放射能測定装置。

【0013】

（５）前記放射線検出プローブは、外径が10〜50mmであることを特徴とする、（１）〜（４）のいずれかに記載の放射能測定装置。

【0014】

（６）前記プローブの外周にガイドロットをさらに備えることを特徴とする、（１）〜（５）のいずれかに記載の放射能測定装置。

【0015】

（７）既知の汚染濃度の土壌から汚染成分ごとの換算式を算出し、前記導出された放射能分布に該換算式を適用することで、前記導出された放射能分布を汎用的なデータへと変更する、キャリブレーション手段をさらに備えることを特徴とする、（１）〜（６）のいずれかに記載の放射能測定装置。

【0016】

（８）長手方向に複数の放射線受光素子を有する放射線検出プローブを土壌に挿入し、前記複数の放射線受光素子が、それぞれ放射線のカウント数を取得し、前記放射線受光素子毎に取得したカウント数から不要なカウント数を除いた最尤カウント数を算出し、該最尤カウント数から前記土壌における放射能分布を導出することを特徴とする、放射能測定方法。

【0017】

（９）既知の汚染濃度の土壌から汚染成分ごとの換算式を算出し、前記導出された放射能分布に該換算式を適用することで、前記導出された放射能分布を汎用的なデータへと変更することを特徴とする、（８）に記載の放射能測定方法。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、複雑な設備を用いることなく、短時間且つ正確に、土壌中の放射能分布を把握できる放射能測定装置及び放射能測定方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の放射能測定装置の一実施形態について、模式的に示した図である。

【図2】本発明の放射線検出プローブと、取得したカウント数及び逆解析後の放射線のカウント数との関係を示した図であり、（ａ）が土壌に挿入された放射線検出プローブの状態、（ｂ）が放射線検出プローブによって取得された深さに応じた放射線のカウント数、（ｃ）が解析部によって導出された深さに応じた放射線のカウント数を示す。

【図3】本発明の放射線検出プローブの一実施形態について、模式的に示した図である。

【図4】本発明の放射能測定装置を土壌に挿入した際の状態を模式的に示した図である。

【図5】（ａ）は、福島県飯舘村のため池について、実施例で作製した放射能測定装置を用いて、セシウム137の深さ方向濃度分布を測定した箇所を示し、（ｂ）は、（ａ）によって得られた土壌におけるセシウム137の深さ方向濃度分布の実測値及び計算（逆解析）結果を示し、（ｃ）は、（ｂ）の計算結果を整理したものであり、（ｄ）は、ため池底部の土壌について、5cmの深さ毎に土壌を抜き出し、セシウム137の濃度を実測し、深さ方向濃度分布を導出したものである。

【図6】実施例の放射能測定装置によって算出された放射能と実測した放射能との対比関係を示した図である。

【図7】（ａ）は、キャリブレーション手段で用いる放射能測定用容器の一例を模式的に示した図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した放射能測定用容器を構成する容器の一つを拡大して示した図である。

【図8】（ａ）は、４段階の異なる濃度のセシウム137を含む土壌について測定されたセシウム放射能分布（カウント数）を示す図であり、（ｂ）セシウム137の測定結果から得られた、カウント数と放射能量との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

＜放射能測定装置＞
本発明に従う放射能測定装置について、必要に応じて図面を用いて説明する。
本発明の放射能測定装置は、図１に示すように、長手方向に複数の放射線受光素子を有する放射線検出プローブ１０と、該放射線受光素子ごとに検出した放射線のカウント数に基づいて解析を行う解析部２０とを備える。

【0021】

そして、本発明の放射能測定装置は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、に前記放射線検出プローブ１０が土壌１００に挿入された際（図２（ａ））、前記複数の放射線受光素子１１が、それぞれ放射線のカウント数を取得し（図２（ｂ））、前記解析部２０が、前記放射線受光素子１１毎に取得したカウント数から不要なカウント数を除いた最尤カウント数を算出し、該最尤カウント数から前記土壌における放射能分布を導出する（図２（ｃ））ことを特徴とする。
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、前記複数の放射線受光素子１１が、土壌１００で、それぞれ放射線のカウント数を取得することによって、複雑な設備や時間をかけることなく、土壌における深さ方向に沿った放射能の大まかな分布の取得が可能となり、さらに、前記解析部２０が、図２（ｃ）に示すように、放射線受光素子ごとに取得したカウント数（図２（ｂ））から不要なカウント数を除く処理を行うことによって、土壌１００における放射能分布を正確に予測することが可能となる。

【0022】

ここで、前記放射線検出プローブが挿入される「土壌」とは、地面の下や、堆積された、水以外の無機物や有機物からなる物質層のことであり、岩石が風化して生成した粗粒の無機物（一次鉱物）やコロイド状の無機物（粘土鉱物あるいは二次鉱物）、生物の死骸などの粗大有機物、粗大有機物が微生物などの分解者の作用などによって変質して生じる有機物（腐植）を含むものである。

【0023】

なお、本発明での「放射性物質」は、放射能を持った物質であれば特に限定はされず、核燃料物質や、放射性元素、又は、放射性同位体、中性子から生成された放射化物質などが挙げられる。その中でも、本発明では、特に、¹³⁷Cs（セシウム）、¹³⁴Cs（セシウム）、⁴⁰K（カリウム）、²¹⁴Bi（ビスマス）、²²⁸Ac（アクチニウム）、²⁰⁸Tl（タリウム）、²¹²Pb（鉛）、²³⁵U（ウラン）等の放射性物質から放出される放射線が対象となる。これらの放射性物質は土壌中に含まれることが多く、本発明による効果が発揮されやすい。
また、本発明での「放射線」とは、α線、γ線、β線等の人体に与える影響の強い電離放射線のことであり、「放射能」とは、放射線を発する能力のことである。

【0024】

（放射線検出プローブ）
本発明の放射能測定装置は、図１に示すように、放射線検出プローブ１０を備える。該放射線検出プローブ１０は、図２（ａ）に示すように、その長手方向に複数の放射線受光素子１１を有し、図２（ｂ）に示すように、該放射線受光素子１１ごとに放射線のカウント数を検出する。

【0025】

ここで、前記放射線受光素子１１とは、放射線を吸収し、吸収量の出力を行う素子のことである。
前記放射線受光素子１１については、放射線の有無及び吸収量を検出できるものであれば特に限定はされず、例えば、放射線のカウント数を取得する放射線受光素子が挙げられる。
その中でも、前記放射線受光素子１１は、NaI(Tl)、CsI(Tl)、LnBr₃又はCsIからなることが好ましい。前記放射線量の検出精度が高く、正確に放射能分布を把握できるためである。さらに、NaI(Tl)、CsI(Tl)、LnBr₃又はCsIを放射線受光素子として用いた場合、放射性物質の種類ごとにカウント数の検出を行うことができる（つまり、図２（ｂ）に示すようなカウント数のデータを、放射性物質の種類毎に得ることができる。）。

【0026】

なお、前記放射線受光素子１１の設けられる箇所については、前記放射線のカウント数を検出できる位置であれば特に限定はされない。ただし、前記放射線受光素子１１の破損を防ぐ観点からは、図２（ａ）に示すように、前記放射線検出プローブ１０の内部に設けられることが好ましい。

【0027】

また、前記各放射線受光素子１１は、前記放射線検出プローブ１０の長手方向に10〜50mm程度の間隔で、10個以上配設されることが好ましい。短い間隔で配設されることで、前記放射線のカウント数の検出精度が高くなり、放射能分布のより正確な把握が可能となるからである。また、前記放射線受光素子１１の配設間隔については、50mmを超える場合には、間隔が大きくなりすぎるために正確な放射能分布の把握が難しくなるおそれがあり、一方、配設間隔が10mm未満の場合には、配設間隔が近く、前記放射線のカウント数の検出精度についてもそれ以上の向上が望めないことから、経済的に好ましくないためである。

【0028】

さらに、前記放射線受光素子１１のサイズについては、特に限定はされず、前記放射線検出プローブ１０の大きさに応じて適宜変更することができる。ただし、高い検出精度を実現し、より正確な放射能分布の把握を可能とする点からは、前記放射線受光素子１１のサイズが0.5cm³以上であることが好ましく1.0〜2.0cm³であることがより好ましい。

【0029】

前記放射線検出プローブ１０の本体は、図３に示すように、土壌１００に挿入しやすいような形状を有している。形状については特に限定されず、円筒状、多角柱状等とすることができるものの、土壌１００への挿入しやすさ等から考慮すると、図３に示すように、円筒状で先端がテーパーになった針のような形状であることが好ましい。
また、前記放射線検出プローブ１０の本体を構成する材料は、土壌１００に挿入するため一定の強度を有しており、内部の前記放射線受光素子１１が放射線を検出できるように放射線を完全には遮断しない材料を用いることが好ましい。具体的には、鉄、ステンレス、チタン、アルミニウム及びそれらの合金等から構成されることが好ましい。

【0030】

また、図３に示すように、前記放射線検出プローブ１０の長さＬは、挿入する深さに応じて適宜選択することができるが、広い範囲での放射能分布を把握できる点からは、10cm以上であることが好ましく、50cm以上であることがより好ましい。なお、前記放射線検出プローブ１０の長さＬとは、前記放射線検出プローブ１０の露出した部分の長さであり、プローブの後述するガイドロット１２に覆われた部分については長さに含めていない。
さらに、前記放射線検出プローブ１０の外径Ｋについても特に限定はされないが、土壌１００への挿入のし易さと、プローブの強度とのバランスを考慮すると、10〜50mmであることが好ましく、20〜30mmであることがより好ましい。

【0031】

また、前記放射線検出プローブ１０は、図３に示すように、外周位置に、ガイドロット１２をさらに備えることが好ましい。ガイドロット１２を備えることで、前記放射線検出プローブ１０の保護を図り、硬い土壌であっても、前記放射線検出プローブ１０を挿入することが容易になり、プローブ１０の損傷を防ぐことができる。
ここで、前記ガイドロットは、高い強度と軽量性を実現する点から、チタン、ポリ塩化ビニル、アクリル、アルミニウム合金等から構成されることが好ましい。

【0032】

さらに、前記放射線検出プローブ１０は、特に限定はされないが、水位を把握するための水位計（図示せず）、放射線検出プローブ１０をつなぐケーブル１５を固定するためのケーブル固定部１３、前記ガイドロット１２とともに強度向上に寄与するロットレジューサ１４をさらに有することができる。

【0033】

（解析部）
本発明の放射能測定装置は、図１に示すように、解析部２０を備える。該解析部２０は、図２（ｃ）に示すように、前記放射線受光素子１１毎に取得したカウント数（図２（ｂ））から不要なカウント数を除いた最尤カウント数を算出することによって、前記土壌１００の深さに応じた放射能を導出する。
なお、前記解析部２０は、上述した放射線検出プローブ１０と、ケーブルを介して、直接又は接続装置５０（図１）を経て接続されている。

【0034】

ここで、前記放射線受光素子１１毎に取得したカウント数おける不要なカウント数とは、正確な放射能分布を把握する上で不要なカウント数のことであり、具体的には、前記各放射線受光素子１１が取得するべき深さ位置とは異なる深さ位置にある放射性物質の放射線から取得した過剰なカウント数のことである。これらのカウント数を加味すると、深さ位置ごとに通常の放射能よりも多くの放射能があると検出され、得られたカウント数の分布は鈍ったデータとなる結果、正確な放射能分布を得ることができない。

【0035】

そして、前記不要なカウント数を除き、最尤カウント数を算出するための手法としては、逆解析を行うことが好ましい。これによって、前記不要なカウント数を確実に除くことができ、高精度に最尤カウント数を得ることができるためである。
前記逆解析の方法とは、前記不要なカウント数を除くことができれば特に限定はされないが、例えば、前記放射線受光素子１１からの距離に応じた放射線の減衰率を元に数値解析を行い、所定の値を前記放射線受光素子１１毎に取得したカウント数から除く計算（逆解析）である。なお、放射線受光素子１１毎に取得したカウント数については、土壌の種類や、土壌の深さ、温度、検出した放射能等に基づいて、計算によって算出される。

【0036】

また、上述の算出された最尤カウント数から前記土壌における放射能分布（図２（ｃ））を導出する方法については、特に限定されず、公知の方法を用いて導出することができる。例えば、ガンマ線のエネルギースペクトルから特定の放射性物質の放射能を求める方法や、予め求めたカウント数と放射能の関係式を使った変換（キャリブレーション）によって算出することができる。

【0037】

なお、前記解析部に用いられる機器としては特に限定はされず、通常の電子計算機に特定のソフトを組み込むことで、解析部として用いることが可能である。

【0038】

（キャリブレーション手段）
また、本発明の放射能測定装置は、既知の汚染濃度の土壌から汚染成分ごとの換算係数を算出し、前記導出された放射能分布に該換算係数を適用することで、前記導出された放射能分布を汎用的なデータへと変更する、キャリブレーション手段をさらに備えることが好ましい。前記キャリブレーション手段によるキャリブレーションが行われることによって、本発明の放射能測定装置によって得た最尤カウント数基づく放射能分布を、従来の放射線測定装置によって測定され、使用されているデータと同様に扱うことができ、測定結果の利用範囲を広げることができる。

【0039】

前記キャリブレーション手段によるキャリブレーションは、本発明の測定装置によって導出された放射線濃度分布を汎用的なデータへと変更することができるものであれば特に限定はされない。例えば、図７（ａ）に示すように、放射能測定用容器６０に、既知の放射能濃度（汎用的な放射能濃度のデータが用いられている）の土を複数充填した後、図７（ａ）に示すように、本発明の放射線検出プローブ１０によって容器中の土壌の放射能濃度（ここでは、セシウム137のカウント数の分布）を測定し、本発明の放射能測定装置によって得られるセシウム137のカウント数（図８（ａ））と、既知の汎用的なセシウム137濃度データ（放射能量（kBq/kg））との関係（図８（ｂ））から汚染成分（ここではセシウム137）の換算式を導出する方法が挙げられる。本発明の放射能測定装置によって得られる放射線濃度（カウント数）を、汎用的なデータ（放射能量）に変換するための換算式（図８（ｂ）では、ｙ＝0.56ｘ−0.60（R²＝0.97）のことである。）を、発明の放射能測定装置によって測定した放射線濃度分布に適用することによって、汎用的な放射能濃度分布データとして扱うことが可能となり、従来の測定装置による結果との比較等も可能になる。

【0040】

なお、前記放射能測定用容器６０は、図７（ａ）に示すように、円筒状の複数の容器６０ａ〜６０ｎから構成することができる。複数の容器６０ａ〜６０ｎ中に充填される土は、同じものでも良いし、異なるものであってもよい。また、前記容器６０ｎについては、中に土を充填できるものであれば特に限定はされない。例えば、図７（ｂ）に示すように、側面に充填孔６１及び放射線検出プローブ用孔６２を設けられたものが挙げられる。

【0041】

（その他）
本発明の放射能測定装置は、上述した放射線検出プローブ１０及び解析部２０以外にも、例えば図１に示すように、水位計測部３０や、電源４０を備えることができる。
前記水位計測部３０は、前記放射線検出プローブ１０を挿入する地盤の水位を測定するための機器であり、ため池の底質中の放射能分布を把握する場合等に有用である。前記水位計測部３０は、例えば図４に示すように、前記放射線検出プローブ１０を、前記水位計測部３０の中心に通した状態で、土壌へと挿入する形で用いられる。

【0042】

例えば、ため池等の水底における土壌の放射能濃度分布を取得する場合には、前記放射線検出プローブ１０をため池及び土壌の深さ方向へ進め、停止した時点の水深を前記水位計測部３０により測定する。具体的には、前記水位計測部を水底まで沈めて水底の水深ａを測定する。その後、水位計測部３０を引き上げ止まるところで引き上げ時の水深ｂを測定する。そして、放射線検出プローブ１０の長さは決まっているため、土壌への前記放射線検出プローブ１０の挿入量は、前記放射線検出プローブ１０の長さ−（水底の水深ａ−引き上げ時の水深ｂ）から算出できる。

【0043】

さらに、本発明の放射能測定装置は、水位計測部３０や、電源４０の他にも、必要に応じて、接続装置５０や、その他必要な機器を適宜備えることができる。

【0044】

＜放射能測定方法＞
次に、本発明による放射能測定方法について説明する。
本発明の放射能測定方法は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、長手方向に複数の放射線受光素子１１を有する放射線検出プローブ１０を土壌１００に挿入し、前記複数の放射線受光素子１１が、それぞれカウント数を取得し、前記放射線受光素子１１毎に取得したカウント数から不要なカウント数を除いた最尤カウント数を算出し、該最尤カウント数から、前記土壌１００の深さに応じた放射能を導出することを特徴とする。

【0045】

上記構成を具備することで、前記複数の放射線受光素子１１が、土壌１００で、それぞれ放射線のカウント数を取得することによって、複雑な設備や時間をかけることなく、土壌における深さ方向に沿った放射能の大まかな分布を取得でき、さらに、図２（ｃ）に示すように、放射線受光素子ごとに取得したカウント数（図２（ｂ））から不要なカウント数を除く処理を行うことによって、土壌１００の放射能分布を正確に予測することが可能となる。

【0046】

本発明の放射能測定方法のその他の条件については、上述した本発明の放射能測定装置の中で記載された内容と同様である。

【実施例】

【0047】

以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

【0048】

（実施例）
図１に示すように、放射線検出プローブ１０と、解析部２０とを備える放射能測定装置を作製した。
なお、放射線検出プローブ１０については、図３に示すように、ガイドロット１２、ケーブル固定部１３、ロットレジューサ１４を備えるものであり、プローブの長さが50cm、外径が24mmである。また、放射線受光素子１１はCsI(Tl)からなり、サイズが10mm×10mm×10mmで、前記前記放射線検出プローブ１０の内部に設けられ、配設間隔が前記プローブ１０の長手方向に25mmであった。
また、解析部２０については、市販のノートパソコンに、前記各放射線受光素子１１が取得するべき深さ位置とは異なる深さ位置にある放射性物質に起因したカウント数を取り除くための逆解析プログラムを組み込んだものである。

【0049】

（評価）
（１）土壌におけるセシウム137の深さ方向放射能分布
図５に示すように、福島県飯舘村のため池において（図５（ａ））、実施例で作製した放射能測定装置を用いて、ため池底部の土壌におけるセシウム137の深さ方向濃度分布を得た（図５（ｂ）に実測値及び計算（逆解析）結果を示し、計算結果を整理したものを図５（ｃ）に「実施例」として示す。）。
また、実際の放射能分布を把握するため、ため池底部の土壌について、5cmの深さ毎に土壌を抜き出し、セシウム137の濃度を測定し、深さ方向濃度分布を導出した（図５（ｄ）に「実測」として示す。）。
実施例の放射能測定装置によって算出された放射能分布（図５（ｃ））と、実測に基づいて算出した放射能分布（図５（ｄ））とを比較した結果、同じような分布状態が得られている（棒グラフの形状が近似している）ことがわかった。

【0050】

（２）実施例の放射能測定装置によって算出された放射能と実測した放射能との対比
次に、放射能に汚染された複数のため池底部について、実施例の放射能測定装置によって算出された放射能分布と実測したものとの比較を行った。
具体的には、実施例で作製した放射能測定装置を用いて、ため池底部の土壌におけるセシウム137の深さ方向濃度分布を得た後、プローブを挿入した場所から土壌を抜き出し、5cmの深さ毎に切り分けてサンプルを測定し、各サンプルからゲルマニウム測定器を用いてセシウム137の濃度を測定した。比較結果を図６に示す。
図６における○プロットは、１つの測定箇所における放射能測定装置の算出値と実測値との関係を示したものであり、４ヶ所のため池で計２２箇所について比較を行ったものである。
図６から、実施例の放射能測定装置により得られたセシウム137の深さ方向濃度分布と、実測したセシウム137の深さ方向濃度分布とは、相関関係（近似線：R²=0.8066）を示すことがわかった。その結果、本発明の構成を備える放射能測定装置は、実測値との相関関係を反映することで、正確に、土壌の放射能分布を把握できることがわかった。
また、実施例の放射能測定装置を用いてセシウム137の深さ方向濃度分布を導出するのに要した時間は、実測の場合に比べて大幅に削減できた。その結果、短時間で土壌中の放射能分布を把握できることがわかった。

【産業上の利用可能性】

【0051】

本発明によれば、複雑な設備を用いることなく、短時間且つ正確に、土壌中の放射能分布を把握できる放射能測定装置及び放射能測定方法を提供することが可能となる。

【符号の説明】

【0052】

１０ 放射線検出プローブ
１１ 放射線受光素子
１２ ガイドロット
１３ ケーブル固定部
１４ ロットレジューサ
１５ ケーブル
２０ 解析部
３０ 水位計測部
４０ 電源
５０ 接続装置
６０ 放射能測定用容器
６０ｎ 容器
６１ 充填孔
６２ 放射線検出プローブ用孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図6】

【図7】

【図8】

【図5】