特開 2025-15087 放射線検出装置、放射性核種検出装置、放射性核種分布測定方法

(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】P2025015087

(43)【公開日】2025-01-30

(54)【発明の名称】放射線検出装置、放射性核種検出装置、放射性核種分布測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/22 20060101AFI20250123BHJP

【ＦＩ】

G01T1/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023118210

(22)【出願日】2023-07-20

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 刊行物名：Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， Ａ， Ｖｏｌ．１０４９， Ａｒｔｉｃｌｅ １６８０７１ 発行日：２０２３年１月２３日（オンライン公開日） 第４回日本保健物理学会・日本放射線安全管理学会合同大会 開催場所：福岡市西区元岡 国立大学法人九州大学 開催日：２０２２年１１月２４日～１１月２６日（予稿公開：２０２２年１１月１７日） ＪＡＥＡ－ｒｅｖｉｅｗ－２０２２－２０２３ 第３５頁～第４０頁「一次元光ファイバ放射線センサを用いた原子炉建屋内放射線源分布計測」ウェブサイトの掲載日：２０２２年１２月 ｈｔｔｐｓ：／／ｊｏｐｓｓ．ｊａｅａ．ｇｏ．ｊｐ／ｓｅａｒｃｈ／ｓｅｒｖｌｅｔ／ｓｅａｒｃｈ？５０７３９３６ ｈｔｔｐｓ：／／ｊｏｐｓｓ．ｊａｅａ．ｇｏ．ｊｐ／ｐｄｆｄａｔａ／ＪＡＥＡ－Ｒｅｖｉｅｗ－２０２２－０３３．ｐｄｆ

(71)【出願人】

【識別番号】505374783

【氏名又は名称】国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

(74)【代理人】

【識別番号】100097113

【弁理士】

【氏名又は名称】堀 城之

(74)【代理人】

【識別番号】100162363

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 幸彦

(74)【代理人】

【識別番号】100194283

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 大勇

(72)【発明者】

【氏名】寺阪 祐太

【テーマコード（参考）】

2G188

【Ｆターム（参考）】

2G188AA23

2G188BB04

2G188BB05

2G188CC39

2G188EE01

2G188EE06

2G188EE39

(57)【要約】

【課題】放射線を検出することによって放射性核種の分布を認識する際に、この放射線のエネルギーに関する情報も認識することによって、複数の放射性核種が混在している場合でも、特定の放射性核種を検出する。
【解決手段】液体ライトガイド１０の両端には、それぞれ端部で光を検出する光検出器２１Ａ、２１Ｂが設けられる。ＭＣＡ２６で、液体ライトガイド１０に荷電粒子が入射した際における１回の発光に対する、光検出器２１Ａ、２１Ｂにおける検出タイミングの時間差を認識することができる。放射線検出装置１によって得られた検出強度分布においては、両端部側に第２の検出光（端面での反射を経た光）に基づく反射ピークが形成され、これらの間に第１の検出光（端面での反射を経ない光）に基づく非反射ピークが形成される。荷電粒子に起因するチェレンコフ光を検出する場合には、これらのピークの強度比は荷電粒子のエネルギーによって変化する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入射した荷電粒子によって発生したチェレンコフ光を検出することによって前記荷電粒子を検出する放射線検出器であって、
前記チェレンコフ光である光を発生させ、当該光を長手方向における両端部の側にそれぞれ伝搬させると共に、前記両端部の各々の端面で当該光の一部を反射させる導光部材と、
前記導光部材中において前記チェレンコフ光の発生箇所から前記端面で反射されずに前記両端部のうちのいずれかに達した光である第１の検出光、及び前記発生箇所から前記端面での反射を経て前記両端部のうちのいずれかに達した光である第２の検出光を、前記導光部材の前記両端部の側の各々でそれぞれ検出する第１の光検出器、第２の光検出器と、
前記第１の光検出器と前記第２の光検出器における光検出の組み合わせの時間差を前記導光部材の前記長手方向における位置に対応させ、前記組み合わせのカウント数の前記位置に対する依存性の測定結果であり、前記第１の検出光に起因して前記両端部側以外で形成されるピークである非反射ピークと、前記第２の検出光に起因して前記両端部側で形成されるピークである反射ピークと、を有する検出強度分布を認識し、当該検出強度分布より、エネルギーの異なる前記荷電粒子を区別して検出する解析部と、
を具備することを特徴とする放射線検出装置。

【請求項2】

前記導光部材でチェレンコフ光を発生させる前記荷電粒子はγ線により生成されたコンプトン電子であり、前記解析部は、前記荷電粒子を検出することにより前記γ線を検出することを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。

【請求項3】

測定対象領域における、荷電粒子である放射線又は荷電粒子を発生させる放射線を発する放射性核種を検出する放射性核種検出装置であって、
請求項１に記載の放射線検出装置を用い、
前記導光部材は前記測定対象領域に敷設され、
前記解析部は、前記検出強度分布より、当該測定対象領域における測定対象となる放射性核種の存在を、他の放射性核種から区別して認識することを特徴とする放射性核種検出装置。

【請求項4】

前記解析部は、前記測定対象となる放射性核種の前記測定対象領域内における分布を、前記導光部材の前記長手方向に沿った分布として認識することを特徴とする請求項３に記載の放射性核種検出装置。

【請求項5】

前記解析部は、
エネルギーの異なる前記荷電粒子を発生させる２種類の核種を前記測定対象となる放射性核種として設定し、
前記導光部材の前記長手方向における位置を、両端部側の各々に対応した領域を含む３つ以上の区間に区分し、
前記２種類の核種の各々が各前記区間の各々に存在した場合の前記検出強度分布である参照用検出強度分布における各前記区間におけるカウント数より算出された応答係数を用い、前記測定対象領域に対して得られた前記検出強度分布より、前記２種類の核種の各々の前記導光部材の前記長手方向に沿った分布を認識することを特徴とする請求項４に記載の放射性核種検出装置。

【請求項6】

前記解析部は、前記検出強度分布において、前記導光部材の長手方向における両端側のピークとして前記反射ピークを、前記長手方向における中央側のピークとして前記非反射ピークをそれぞれ認識し、前記反射ピークと前記非反射ピークの強度比から、前記測定対象領域における前記測定対象となる放射性核種の存在を、前記他の放射性核種から区別して認識することを特徴とする請求項３に記載の放射性核種検出装置。

【請求項7】

前記測定対象となる放射性核種には^９０Ｓｒ又は^９０Ｙが含まれることを特徴とする請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載の放射性核種検出装置。

【請求項8】

前記２種類の核種は、それぞれ^９０Ｓｒ又は^９０Ｙ、^１３７Ｃｓであることを特徴とする請求項５に記載の放射性核種検出装置。

【請求項9】

入射した荷電粒子によって発生したチェレンコフ光を検出することによって前記荷電粒子である放射線、又は前記荷電粒子を発生させる放射線を検出し、前記放射線を発し測定対象となる放射性核種を、他の放射性核種と区別して測定対象領域内における分布を測定する放射性核種分布測定方法であって、
前記チェレンコフ光である光を発生させ、当該光を長手方向における両端部の側にそれぞれ伝搬させると共に、前記両端部の各々の端面で当該光の一部を反射させる導光部材を前記測定対象領域に敷設し、
前記導光部材中において前記チェレンコフ光の発生箇所から前記端面で反射されずに前記両端部のうちの一方に達した光である第１の検出光、及び前記発生箇所から前記端面での反射を経て前記両端部のうちの一方に達した光である第２の検出光を、前記導光部材の前記両端部の側の各々でそれぞれ検出する第１の光検出器、第２の光検出器を用い、
前記第１の光検出器と前記第２の光検出器における光検出の組み合わせの時間差を前記導光部材の前記長手方向における位置に対応させ、前記組み合わせのカウント数の前記位置に対する依存性の測定結果であり、前記第１の検出光に起因して両端部側以外で形成されるピークである非反射ピークと、前記第２の検出光に起因して両端部側で形成されるピークである反射ピークと、を有する検出強度分布を認識し、
前記検出強度分布より、前記測定対象となる放射性核種の分布を、前記他の放射性核種の分布と分離して認識することを特徴とする、放射性核種分布測定方法。

【請求項10】

前記導光部材の前記長手方向における位置を、両端部側の各々に対応した領域を含む３つ以上の区間に区分し、
前記測定対象となる放射性核種と前記他の放射性核種の各々が各前記区間の各々に存在した場合の前記検出強度分布である参照用検出強度分布における各前記区間におけるカウント数より算出された応答係数を用い、前記測定対象領域に対して得られた前記検出強度分布より、前記測定対象となる放射性核種と前記他の放射性核種の各々の前記導光部材の前記長手方向に沿った分布を認識することを特徴とする請求項９に記載の放射性核種分布測定方法。

【請求項11】

前記測定対象となる放射性核種、前記他の放射性核種は、それぞれ^９０Ｓｒ又は^９０Ｙ、^１３７Ｃｓであることを特徴とする請求項１０に記載の放射性核種分布測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射線強度を測定する放射線検出装置、これを用いた放射性核種検出装置、放射性核種分布測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

放射線を発する核種の空間分布を測定する技術は、放射性物質で汚染された環境を評価する上で重要である。このための技術として、非特許文献１には、シンチレータとして機能する光ファイバーや液体ライトガイドを敷設し、その両端部でそれぞれ発光を検出し、その受光タイミングの時間差より発光位置（放射線の入射位置）を算出する技術が記載されている。この技術においては、測定対象となる領域において所望の形態で光ファイバー等を敷設することができるため、これによって放射線を発した核種の１次元、２次元分布を測定することができる。

【0003】

放射線の線量が低い場合には、この技術によって放射線の入射位置を正確に算出できるが、線量が高い場合には、検出される発光の数が多くなり、時間差を検出すべき発光出力の組み合わせの特定が困難となるため、放射線の入射位置を正確に算出することが困難となった。これに対して、特許文献１には、光ファイバーの端部に設けられた分光器でその発光のスペクトルを測定することによって、放射線の入射位置を認識する技術が記載されている。この技術においては、線量が高い場合でも、放射線を発した核種の分布を測定することができる。

【0004】

これらの技術においては、単純な装置構成で、放射線を発した核種（放射性核種）の空間分布を測定することができる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】Ｍ．Ｈａｙａｓｈｉ、Ｊ．Ｋａｗａｒａｂａｙａｓｈｉ、Ｋ．Ａｓａｉ、Ｈ．Ｉｗａｉ、Ｙｕｒｉ Ｎａｋａｇａｗａ、ａｎｄ Ｔ．Ｉｇｕｃｈｉ、「Ｐｏｓｉｔｉｏｎ－Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｗｉｔｈ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｌｉｇｈｔ Ｇｕｉｄｅ ａｎｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ ｔｏ Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅ Ｉｓｏｔｏｐｅｓ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、 Ｖｏｌ．４５（ｓｕｐ．６）、ｐ．８１（２００８年）

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２１－３２６２７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記の技術においては、発光位置を認識することによって、放射線核種の位置（空間分布）を測定することができる。一方、この放射性核種が何であるかを特定する、あるいは特定の放射性核種の分布を他の放射性核種と区別して測定する際には、検出された放射線のエネルギーに関する情報が必要である。上記の技術においては、放射線（あるいはこれを発した核種）の分布を測定すると同時に、この放射線のエネルギーに関する情報を得ることは困難であった。

【0008】

このため、放射線を検出することによって放射性核種の分布を認識する際に、この放射線のエネルギーに関する情報も認識することによって、複数の放射性核種が混在している場合でも、特定の放射性核種を検出することができる技術が望まれた。

【0009】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決する発明を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の放射線検出装置は、入射した荷電粒子によって発生したチェレンコフ光を検出することによって前記荷電粒子を検出する放射線検出器であって、前記チェレンコフ光である光を発生させ、当該光を長手方向における両端部の側にそれぞれ伝搬させると共に、前記両端部の各々の端面で当該光の一部を反射させる導光部材と、前記導光部材中において前記チェレンコフ光の発生箇所から前記端面で反射されずに前記両端部のうちのいずれかに達した光である第１の検出光、及び前記発生箇所から前記端面での反射を経て前記両端部のうちのいずれかに達した光である第２の検出光を、前記導光部材の前記両端部の側の各々でそれぞれ検出する第１の光検出器、第２の光検出器と、前記第１の光検出器と前記第２の光検出器における光検出の組み合わせの時間差を前記導光部材の前記長手方向における位置に対応させ、前記組み合わせのカウント数の前記位置に対する依存性の測定結果であり、前記第１の検出光に起因して前記両端部側以外で形成されるピークである非反射ピークと、前記第２の検出光に起因して前記両端部側で形成されるピークである反射ピークと、を有する検出強度分布を認識し、当該検出強度分布より、エネルギーの異なる前記荷電粒子を区別して検出する解析部と、を具備することを特徴とする。
本発明の放射線検出装置において、前記導光部材でチェレンコフ光を発生させる前記荷電粒子はγ線により生成されたコンプトン電子であり、前記解析部は、前記荷電粒子を検出することにより前記γ線を検出することを特徴とする。
本発明の放射性核種検出装置は、測定対象領域における、荷電粒子である放射線又は荷電粒子を発生させる放射線を発する放射性核種を検出する放射性核種検出装置であって、前記放射線検出装置を用い、前記導光部材は前記測定対象領域に敷設され、前記解析部は、前記検出強度分布より、当該測定対象領域における測定対象となる放射性核種の存在を、他の放射性核種から区別して認識することを特徴とする。
本発明の放射性核種検出装置において、前記解析部は、前記測定対象となる放射性核種の前記測定対象領域内における分布を、前記導光部材の前記長手方向に沿った分布として認識することを特徴とする。
本発明の放射性核種検出装置において、前記解析部は、エネルギーの異なる前記荷電粒子を発生させる２種類の核種を前記測定対象となる放射性核種として設定し、前記導光部材の前記長手方向における位置を、両端部側の各々に対応した領域を含む３つ以上の区間に区分し、前記２種類の核種の各々が各前記区間の各々に存在した場合の前記検出強度分布である参照用検出強度分布における各前記区間におけるカウント数より算出された応答係数を用い、前記測定対象領域に対して得られた前記検出強度分布より、前記２種類の核種の各々の前記導光部材の前記長手方向に沿った分布を認識することを特徴とする。
本発明の放射性核種検出装置において、前記解析部は、前記検出強度分布において、前記導光部材の長手方向における両端側のピークとして前記反射ピークを、前記長手方向における中央側のピークとして前記非反射ピークをそれぞれ認識し、前記反射ピークと前記非反射ピークの強度比から、前記測定対象領域における前記測定対象となる放射性核種の存在を、前記他の放射性核種から区別して認識することを特徴とする。
本発明の放射性核種検出装置において、前記測定対象となる放射性核種には^９０Ｓｒ又は^９０Ｙが含まれることを特徴とする。
本発明の放射性核種検出装置において、前記２種類の核種は、それぞれ^９０Ｓｒ又は^９０Ｙ、^１３７Ｃｓであることを特徴とする。
本発明の放射性核種分布測定方法は、入射した荷電粒子によって発生したチェレンコフ光を検出することによって前記荷電粒子である放射線、又は前記荷電粒子を発生させる放射線を検出し、前記放射線を発し測定対象となる放射性核種を、他の放射性核種と区別して測定対象領域内における分布を測定する放射性核種分布測定方法であって、前記チェレンコフ光である光を発生させ、当該光を長手方向における両端部の側にそれぞれ伝搬させると共に、前記両端部の各々の端面で当該光の一部を反射させる導光部材を前記測定対象領域に敷設し、前記導光部材中において前記チェレンコフ光の発生箇所から前記端面で反射されずに前記両端部のうちの一方に達した光である第１の検出光、及び前記発生箇所から前記端面での反射を経て前記両端部のうちの一方に達した光である第２の検出光を、前記導光部材の前記両端部の側の各々でそれぞれ検出する第１の光検出器、第２の光検出器を用い、前記第１の光検出器と前記第２の光検出器における光検出の組み合わせの時間差を前記導光部材の前記長手方向における位置に対応させ、前記組み合わせのカウント数の前記位置に対する依存性の測定結果であり、前記第１の検出光に起因して両端部側以外で形成されるピークである非反射ピークと、前記第２の検出光に起因して両端部側で形成されるピークである反射ピークと、を有する検出強度分布を認識し、前記検出強度分布より、前記測定対象となる放射性核種の分布を、前記他の放射性核種の分布と分離して認識することを特徴とする。
本発明の放射性核種分布測定方法は、前記導光部材の前記長手方向における位置を、両端部側の各々に対応した領域を含む３つ以上の区間に区分し、前記測定対象となる放射性核種と前記他の放射性核種の各々が各前記区間の各々に存在した場合の前記検出強度分布である参照用検出強度分布における各前記区間におけるカウント数より算出された応答係数を用い、前記測定対象領域に対して得られた前記検出強度分布より、前記測定対象となる放射性核種と前記他の放射性核種の各々の前記導光部材の前記長手方向に沿った分布を認識することを特徴とする。
本発明の放射性核種分布測定方法において、前記測定対象となる放射性核種、前記他の放射性核種は、それぞれ^９０Ｓｒ又は^９０Ｙ、^１３７Ｃｓであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明は以上のように構成されているので、放射線の空間分布と、この放射線のエネルギーに関する情報を同時に認識することができる。あるいは、この技術を用いて、複数の放射性核種が混在している場合でも、特定の放射性核種の分布を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態に係る放射線検出装置の構成を示す図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る放射線検出装置によって^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）に対して得られた検出強度分布の例である。

【図3】本発明の実施の形態に係る放射線検出装置によって^１３７Ｃｓに対して得られた検出強度分布の例である。

【図4】測定された検出強度分布を模式的に示す図である。

【図5】液体ライトガイド内で発生したチェレンコフ光が発光位置から端面に達するまでの伝搬状況を、線源が^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）である場合（ａ）、線源が^１３７Ｃｓである場合（ｂ）において模式的に示す図である。

【図6】液体ライトガイド内で発生したチェレンコフ光が端面で反射されてからの伝搬状況を、線源が^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）である場合（ａ）、線源が^１３７Ｃｓである場合（ｂ）において模式的に示す図である。

【図7】チェレンコフ光の放射角の電子エネルギー依存性を計算した結果である。

【図8】線源を^９０Ｓｒ（^９０Ｙ））、^１３７Ｃｓとした場合における検出強度分布の非反射・反射ピーク強度比を線源の位置毎に算出した結果である。

【図9】本発明の実施の形態に係る放射性核種検出装置によって、第１の試料に対して実際に得られた検出強度分布（ａ）、^９０Ｓｒ／^９０Ｙの分布（ｂ）、^１３７Ｃｓの分布（ｃ）である。

【図10】本発明の実施の形態に係る放射性核種検出装置によって、第２の試料に対して実際に得られた検出強度分布（ａ）、^９０Ｓｒ／^９０Ｙの分布（ｂ）、^１３７Ｃｓの分布（ｃ）である。

【図11】本発明の実施の形態に係る放射性核種検出装置の変形例を示す図である。

【図12】本発明の実施の形態に係る放射性核種検出装置の変形例によって得られる検出強度分布を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態に係る放射線検出装置について説明する。この放射線検出装置は、検出された放射線を発した放射性核種の検出、更にはその空間分布を測定する放射性核種検出装置としても機能する。図１は、この放射線検出装置（放射性核種検出装置）１の構成を示す図である。この放射線検出装置１においても、非特許文献１に記載の技術と同様に、液体ライトガイド（導光部材）１０が用いられる。液体ライトガイド１０は、液体をコアとする光ファイバーと考えることができ、その長さ方向に沿って光を伝搬させることができる。

【0014】

この液体ライトガイド１０内の液体の屈折率ｎは１よりも大きく、この中を伝搬する光の伝搬速度は、真空中の光速度をｃとするとｃ／ｎ（＜ｃ）となる。このような場合には、高速の荷電粒子（例えば電子）がこの液体に入射すると、この荷電粒子のこの液体中における速度をｖとして、ｖ＞ｃ／ｎとなりえ、この場合にチェレンコフ効果により光（チェレンコフ光）が発せられる。この場合には、チェレンコフ光は、荷電粒子の進行方向の周りにおける、ｃｏｓθ＝ｃ／（ｎ・ｖ）で定まる角度θ内の円錐形状の領域においてのみ、指向性をもって発せられる。この光が液体ライトガイド１０を延伸方向（長手方向）に沿って伝搬して両端部に達した場合、非特許文献１に記載の技術と同様に、液体ライトガイド１０の両端部においてこの発光が検出された時間差を認識すれば、この時間差より、液体ライトガイド１０の長手方向における発光位置（荷電粒子線の入射位置）を認識することができる。

【0015】

ここで、例えば^９０Ｓｒはβ崩壊をして^９０Ｙとなり、^９０Ｙからは、最大で２．２８ＭｅＶの電子（β線）が発せられ、このエネルギーの電子は液体ライトガイド１０内でチェレンコフ光を発生させることができる。またβ線の飛程は短いため、^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）を上記の液体ライトガイド１０に近接させれば、^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）の存在、あるいは液体ライトガイド１０の長手方向に沿った^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）の位置を上記の手法により認識することができる。

【0016】

一方、例えば^１３７Ｃｓはβ崩壊、γ崩壊をするが、放出されるβ線のエネルギーは^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）よりも低い。また、γ線自身はチェレンコフ光を発生させないが、γ線と物質（液体）中の電子との間のコンプトン散乱によって低エネルギーの電子（コンプトン電子）が発生し、このコンプトン電子がチェレンコフ光を発生させうる。このため、^１３７Ｃｓの存在、位置も、同様の原理によって^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）と同様に認識することができる。

【0017】

図１において、液体ライトガイド１０の両端（図中上側と下側）には、それぞれ端部で光を検出する光検出器（第１の光検出器）２１Ａ、光検出器（第２の光検出器）２１Ｂが設けられる。光検出器２１Ａ、２１Ｂとしては、微弱なチェレンコフ光を検出する際に後述するような高い感度と高い時間分解能が要求されるために、光電子増倍管が特に好ましく用いられる。

【0018】

光検出器２１Ａ、２１Ｂの出力（パルス出力）は、増幅器２２Ａ、２２Ｂにそれぞれ入力して増幅された後に、そのタイミングが比較される。このため、光検出器２１Ａ、２１Ｂよりも後段の構成は、これらの出力の時間差を認識するための周知のＴＯＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）回路となっている。まず、これらの各出力は、ＣＦＤ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆｒａｃｔｉｏｎ Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｏｒ）２３Ａ、２３Ｂに入力し、出力パルスの波高が異なる場合においてもそのタイミングが適正に認識されたタイミングパルスとして出力され、ＣＦＤ２３Ａの出力には遅延部２４によって一定の遅延時間を付与された後に、ＴＡＣ（Ｔｉｍｅ ｔｏ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２５によって、認識された時間差が電圧に変換されたパルスとして出力される。この出力により、マルチチャネルアナライザ（ＭＣＡ）２６で、液体ライトガイド１０に荷電粒子が入射した際における１回の発光に対する、光検出器２１Ａ、２１Ｂにおける検出タイミングの時間差を認識することができる。

【0019】

ＭＣＡ２６からの出力は、コンピュータである解析部３０に入力する。ＴＡＣ２５において、光検出器２１Ａ、２１Ｂにおける検出タイミングが近い光検出の組み合わせは、１回の発光に起因するものと推定できる。このため、解析部３０は、認識された時間差から、液体ライトガイド１０内における発光の位置（放射線の入射位置）を認識することができる。前記のように、^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）や^１３７Ｃｓを液体ライトガイド１０に近接させれば、これらの延伸方向に沿った位置を認識することができる。実際には、放射線（電子線、γ線）を検出する毎に上記の結果が得られるため、解析部３０は、放射線の検出強度（カウント数）の位置依存性となる検出強度分布を、液体ライトガイド１０の延伸方向にわたり得ることができる。この検出強度分布におけるピークの位置が、放射性核種がある位置に対応する。

【0020】

上記の内容は、非特許文献１に記載の技術と同様である。本発明の実施の形態に係る放射線検出装置（放射性核種検出装置）１においては、上記のような検出タイミングの時間差以外の解析も行い、検出された荷電粒子のエネルギーに関する情報を得る、あるいはこれを用いて荷電粒子の元となった放射性核種の識別を行うこと等ができる。このような装置の動作、あるいは放射性核種分布測定方法について以下に説明する。

【0021】

まず、解析部３０は、前記のように、光検出器２１Ａ、２１Ｂにおける光検出の組み合わせのカウント数（発光強度に対応）を縦軸、液体ライトガイド１０内の位置を横軸としたヒストグラム（検出強度分布）として認識する。実際に、図１の構成において、液体ライトガイド１０の長さを５ｍとし、^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）、^１３７Ｃｓの各々を液体ライトガイド１０の延伸方向における一定の箇所（一端側から１．５ｍ、２．５ｍ、３．５ｍ）に置いた場合における、前記のような放射線の検出強度分布（ヒストグラム）を実測した結果について説明する。

【0022】

図２は、線源として１００ｋＢｑの^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）を用いた場合、図３は、１０ＭＢｑの^１３７Ｃｓを用いた場合の測定結果である。どちらにおいても、前記の通り、線源を設置した位置にピークをもつ分布が得られており、これにより、どちらの場合においても線源の位置を認識できることが明らかである。一方、図２、図３のどちらにおいても、両端部側（０ｍ、５ｍ側）にもピークが認識できる。このピークの強度は、線源の位置に応じて変化するものの、どの位置においてもこのピークは存在する。更に、このピークの強度は、線源の位置に対応した本来のピーク（１．５ｍ、２．５ｍ、３．５ｍの位置）の強度と比べると、図２の場合（^９０Ｓｒ（^９０Ｙ））の方が、図３の場合（^１３７Ｃｓ）の場合よりも小さい。

【0023】

図４は、検出強度分布においてここで得られた３つのピークをもつ特性を単純化して模式的に示す図である。中央のピークＰ０は、前記のように発光位置に対応したピークであり、このピークの頂点の位置は、発光位置（放射線の入射位置）に対応する。すなわち、ピークＰ０を構成する光検出器２１Ａ、２１Ｂの出力の組み合わせは、発光位置における１回の発光において左右の端部側にそれぞれ進行して検出された光の組み合わせに相当する。この点については、非特許文献１に記載のとおりである。

【0024】

ここで、１回の放射線（電子）の入射で発せられた光が一方の端部まで伝搬すると、この光は、この端部側の光検出器で検出される場合と、この端部側では検出されずにこの端面で反射されて他方の端部側まで伝搬する場合がある。また、前記のようにチェレンコフ光は一定の角度θとなる放射角度で発せられるため、この同じ発光において、反対側（他方の端部側）に伝搬する光も同時に発生し、こちら側でも同様に、この端部側の光検出器で検出される場合と、この端面で反射される場合がある。ピークＰ０を構成する光検出の組み合わせは、このような端面での反射を経ないで一方の端部側で検出された光と、同様に端面での反射を経ないで他方の端部側で検出された光との組み合わせに対応する。

【0025】

ここで、特に指向性のあるチェレンコフ光が液体ライトガイド１０中のある一点で発生した場合におけるその後の伝搬状況について考察する。図５（ａ）（ｂ）においては、電子（荷電粒子）の入射によって発生したチェレンコフ光の液体ライトガイド１０内における両端部までの光の伝搬の状況が模式的に示され、図５（ａ）においては、線源が^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）（検出される放射線がβ線（電子）である場合）、図５（ｂ）においては、線源が^１３７Ｃｓ（検出される放射線がγ線）である場合が、それぞれ示されている。実際には電子は液体ライトガイド１０内を直進するとは限らず、発光過程はより複雑となるが、ここでは、ある一点（発光位置Ｐ）で光が発せられるものとして単純化して記載されている。

【0026】

前記の通り、チェレンコフ光は、発光位置Ｐにおいて、電子の進行方向の周りの角度（放射角度）θ内の円錐形の領域で発せられる。図５（ａ）においては、^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）から発せられた電子が下側から下側の外壁Ｗを透過して液体ライトガイド１０中に入射してチェレンコフ光が発せられる。この際の電子のエネルギーは最大で２．２８ＭｅＶ程度である。一方、図５（ｂ）においては、^１３７Ｃｓから発せられた０．６６２ＭｅＶのγ線自身はチェレンコフ光を発生させないが、このγ線は液体ライトガイド１０内でコンプトン散乱されることによって最大０．４８ＭｅＶ程度のコンプトン電子を発生させ、このコンプトン電子（電子）が図５（ａ）と同様に発光位置Ｐでチェレンコフ光を発生させる。ただし、図５（ａ）の場合と比べると、このコンプトン電子のエネルギーは低い（前記のｖが小さい）ため、チェレンコフ光の放射角度θは小さい。

【0027】

ここで、光が液体ライトガイド１０内の長さ方向を伝搬するためには、光が上下の外壁Ｗ間を反射されることが要求され、光が外壁Ｗで全反射されることが必要であり、図中上下にある外壁Ｗに対する入射角（外壁Ｗの法線方向を基準とする）が大きく、π／２に近い（図中水平に近い）、すなわち、外壁Ｗに対して斜入射となることが要求される。このため、例えば図５（ａ）において、Ｌ１、Ｌ２の光はこの液体ライトガイド１０内を伝搬してそれぞれ左側の端面ＬＦ、右側の端面ＲＦに達するが、外壁Ｗに対して直入射に近いＬ３の光は液体ライトガイド１０内を伝搬できず、どちらの端面にも達さない。この場合におけるＬ１の光の左側の端面ＬＦでの光検出Ｄ１とＬ２の光の右側の端面ＲＦでの光検出Ｄ２の組み合わせは前記のピークＰ０を構成する。光検出Ｄ１と光検出Ｄ２の時間差は長さ方向における発光位置Ｐに依存するため、非特許文献１に記載されるように、ピークＰ０のピーク位置より、発光位置Ｐを算出することができる。

【0028】

一方、図５（ｂ）において図５（ａ）のＬ１に対応するＬ４の光は、Ｌ１と同様に左側の端面ＬＦに達するが、Ｌ２に対応するＬ５の光は、Ｌ３の光と同様に外壁Ｗに対して直入射に近くなり、どちらの端面にも達さず、検出されない。このため、図５（ｂ）の場合には、Ｌ４の光の光検出Ｄ３は認識されるが、これと対になるＬ５の光の光検出（図中のＤ４）は認識されないため、Ｌ４の光に起因する光検出Ｄ３は前記のピークＰ０を構成する組み合わせには含まれない。なお、図５（ｂ）においては、Ｌ５の光は左上側に向けて発せられているが、右上側に向けて発せられた場合においても同様である。このように、電子のエネルギーが低く放射角度θが小さい場合には、端面に達さない光の割合が増えるため、ピークＰ０を構成する光検出の組み合わせは少なくなり、エネルギーが高い場合と比べてピークＰ０の強度（ピーク値あるいは積分値）が低下する。

【0029】

一方、前記のように、各端面に達した光のうち、光検出器で検出されずにこの端面で反射されて反対側の端面にまで達する成分が存在する。図６（ａ）（ｂ）は、図５（ａ）（ｂ）で各端面に達した光が反射された後の経路を示す。ここで、図５（ａ）（ｂ）において初めに左側（反射後には右側）に伝搬した光の反射後の経路が点線、初めに右側（反射後には左側）に伝搬した光の反射後の経路が破線で示されている。前記のように、図６（ｂ）には後者の光は存在しない。

【0030】

図６（ａ）において、左側の光検出Ｄ５は図５（ａ）におけるＬ２の光のうち右側の端面ＲＦで反射した成分を左側の光検出器で検出した出力である。このため、図５（ａ）における光検出Ｄ２と図６（ａ）における光検出Ｄ５の時間差は液体ライトガイド１０の長さに対応し、この組み合わせは前記のピークＰ１、Ｐ２を構成する。図５（ａ）における光検出Ｄ１と図６（ａ）における光検出Ｄ６についても、光の伝搬方向が逆向きであること以外については同様である。

【0031】

一方、図６（ｂ）において、右側の光検出Ｄ７は図５（ｂ）におけるＬ４の光のうち左側の端面ＬＦで反射した成分を右側の光検出器で検出した出力である。このため、図５（ｂ）における光検出Ｄ３と図６（ｂ）における光検出Ｄ７の時間差も液体ライトガイド１０の長さに対応し、この組み合わせも前記のピークＰ１、Ｐ２を構成する。このため、図５（ｂ）におけるＬ４の光は、ピークＰ０には全く寄与しないが、ピークＰ１、Ｐ２には寄与する。

【0032】

すなわち、図４におけるピークＰ０は、端面で反射されずに両端部のうちのいずれかに達した光である第１の検出光に基づくピーク（非反射ピーク）であり、図４におけるピークＰ１、Ｐ２は、端面での反射を経て両端部のうちのいずれかに達した光である第２の検出光に基づくピーク（反射ピーク）であると考えられる。

【0033】

前記の通り、電子のエネルギーが低くθが小さい場合には、特に上側の外壁Ｗに対して斜入射となる光の成分は減少するため、発光位置Ｐから左右の端面側にそれぞれ向かう光は減少し、ピークＰ０を構成する組み合わせの数は減少し、これに応じて、端面で発生する反射光の数（ピークＰ１、Ｐ２を構成する組み合わせの数）も減少する。しかしながら、図５（ｂ）、図６（ｂ）におけるＬ４の光のように、ピークＰ０には全く寄与しないがピークＰ１、Ｐ２には寄与する組み合わせを発生させる光も存在する。このため、θが大きい場合と比べて、θが小さい場合にはピークＰ０～Ｐ２の強度は減少するものの、ピークＰ１、Ｐ２の減少割合は、ピークＰ０の減少割合よりも小さい。このため、ピークＰ０の強度の、ピークＰ１又はＰ２の強度に対する比率（非反射・反射ピーク強度比）を考えたときに、θが小さい場合にはこの比率は小さくなる。すなわち、θの大小（電子のエネルギーの高低）に関わらずピークＰ０、Ｐ１、Ｐ２は同様に形成されるが、この比率はθ（電子のエネルギー）に応じて異なる。

【0034】

すなわち、上記の放射線検出装置１によって得られた検出強度分布においては、両端部側に第２の検出光（端面での反射を経た光）に基づく反射ピークＰ１、Ｐ２が形成され、これらの間に第１の検出光（端面での反射を経ない光）に基づく非反射ピークＰ０が形成される。これらのピークの強度比は検出された荷電粒子（電子）のエネルギーによって変化する。これを用いて、検出された荷電粒子のエネルギーを推定することができる。あるいは、この荷電粒子を放射線として発した線源、あるいはこの荷電粒子を生成させた放射線を発した線源を検出し、特にこの線源の液体ライトガイド１０の長手方向における位置あるいは分布を算出することができる。

【0035】

図７は、チェレンコフ光の放射角θの電子エネルギー依存性を０～１ＭｅＶまでの範囲で算出した結果である。ここで、液体ライトガイド１０中の液体（媒体）として、石英と水の２種類を想定した。この結果より、１ＭｅＶ以下ではθの減少は大きいことが確認でき、図５（ａ）（ｂ）の状況が実際に成立することが明らかである。

【0036】

また、前記の図２（^９０Ｓｒ（^９０Ｙ））、図３（^１３７Ｃｓ）の結果からこの非反射・反射ピーク強度比を線源の位置毎に算出した結果を図８に示す。ここで、反射ピークの強度は左右（Ｐ１、Ｐ２）で等しくない場合があるが、ここでは両者の和を採用した。ここで示されるように、この比率は線源の位置によらずに一定であり、前記のように^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）の場合に一様に^１３７Ｃｓよりも大きいことが確認できる。この比率はθによって定まり、結局電子のエネルギーで定まる。すなわち、非反射・反射ピーク強度比より、検出された電子（荷電粒子）のエネルギーを認識することができる。電子のエネルギーと非反射・反射ピーク強度比との関係を予め実験的に求めておけば、解析部３０は、検出された電子のエネルギーも算出することができる。

【0037】

このため、例えば生成される電子のエネルギーが異なる２種類の放射性核種を測定の対象とする場合において、図１の装置により図２、３に対応した測定結果（位置毎の検出強度を線源の位置毎に測定した結果を、２種類の線源について求めた結果）を元にして、この２種類の放射性核種が試料中に混在する場合における各放射性核種の分布を、特許文献１と同様にアンフォールディング法により算出することが可能である。

【0038】

以下では、このための算出方法の一例について具体的に説明する。ここで、図２、３の結果（検出強度分布）における位置（横軸）を単純化して（－０．５ｍ～０．５ｍ）、（１．０ｍ～２．０ｍ）、（２．０ｍ～３．０ｍ）、（３．０ｍ～４．０ｍ）、（４．５ｍ～５．５ｍ）の５区間（ＲＯＩ_１～ＲＯＩ_５）に区分し、実測のカウント数や、認識すべき各線源の分布も、この区分に従って定義されるものとする。ここで、両端側となるＲＯＩ_１、ＲＯＩ_５には前記のような反射ピークが含まれ非反射ピークは含まれず、ＲＯＩ_２～ＲＯＩ_４には非反射ピークが含まれ反射ピークは含まれない。また、検出強度分布としてはＲＯＩ_１～ＲＯＩ_５の全ての結果は考慮されるが、実際の放射性核種がある場所はＲＯＩ_２～ＲＯＩ_４の範囲となる。また、前記のような測定対象となる放射性核種として、^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）を核種１、^１３７Ｃｓを核種２とする。

【0039】

測定対象となる試料（測定対象領域）を測定した際のＲＯＩ_１～ＲＯＩ_５におけるカウント数（検出強度）をそれぞれＳ_１～Ｓ_５とすると、Ｓ_１～Ｓ_５は、（１）式で表される。ここで、Ｘ_２～Ｘ_ｊ（ｊ＝４）は、それぞれ核種１のＲＯＩ_２～ＲＯＩ_４における存在量であり、Ｙ_２～Ｙ_ｊ（ｊ＝４）は、それぞれ核種２のＲＯＩ_２～ＲＯＩ_４における存在量であり、これらがそれぞれ算出すべき量となる。Ｒ_１，２～Ｒ_ｉ，ｊは、核種１のみが存在した時の応答係数であり、Ｃ_１，２～Ｃ_ｉ，ｊは、核種２のみが存在した時の応答係数である。

【0040】

【数1】

【0041】

ここで、図２の特性においては、（Ｘ_２～Ｘ_ｊ）と（Ｓ_１～Ｓ_５）の３種類の組み合わせが認識されると共に、Ｙ_２～Ｙ_ｊは常に零であるため、これによって（１）式におけるＲ_１，２～Ｒ_ｉ，ｊを定めることができる。同様に、図３の特性においては、（Ｙ_２～Ｙ_ｊ）と（Ｓ_１～Ｓ_５）の３種類の組み合わせが認識されると共に、Ｘ_２～Ｘ_ｊは常に零であるため、これによって（１）式におけるＣ_１，２～Ｃ_ｉ，ｊを算出することができる。すなわち、図２、３の測定結果を予め得ることにより、応答係数Ｒ_１，２～Ｒ_ｉ，ｊ、Ｃ_１，２～Ｃ_ｉ，ｊを定めることができる。すなわち、２種類の核種の各々がＲＯＩ_２～ＲＯＩ_４の各々に存在した場合の検出強度分布である図２、図３の検出強度分布（参照用検出強度分布）におけるＲＯＩ_１～ＲＯＩ_５の検出強度より応答係数を算出することができる。ここで算出された応答係数は、図２、３より、前記のような反射ピークの効果が含まれた上で定まる。

【0042】

このため、実際の試料に対して得られたＳ_１～Ｓ_５を用い、（１）式より、Ｘ_２～Ｘ_ｊ、Ｙ_２～Ｙ_ｊを算出することができる。具体的には、（１）式の左辺と右辺に対して最小二乗法を適用し、（２）式で定義されるΔが最小となるようにＸ_２～Ｘ_ｊ、Ｙ_２～Ｙ_ｊを定めればよい。ここで、σ_Ｓｋは、測定値Ｓ_ｋの誤差である。

【0043】

【数2】

【0044】

上記の手法で実際に所定強度の核種１（^９０Ｓｒ（^９０Ｙ））、核種２（^１３７Ｃｓ）をＲＯＩ_２～ＲＯＩ_４に設置し、実際の強度（Ｂｑ）と上記の手法で算出された強度とを測定した結果について説明する。ここで、液体ライトガイド１０としては商品名ＬＬＧ３－８Ｈ（Ｔｈｏｒｌａｂ社製）（コア径３．０ｍｍΦ、長さ５ｍ）を用い、光検出器２１Ａ、２１Ｂとしては光電子増倍管（商品名Ｈ１０７２１Ｐ－０１（浜松ホトニクス社製）を用いた。

【0045】

図９、１０は、この場合における２種類の試料（第１の試料、第２の試料）に対する測定結果を示す。図９、１０において、（ａ）は実測された検出強度分布（認識された位置毎のカウント数）、（ｂ）はこれにより算出された核種１（^９０Ｓｒ／^９０Ｙ）の分布（Ｘ_２～Ｘ_４）と実際の分布、（ｃ）はこれにより算出された核種２（^１３７Ｃｓ）の分布（Ｙ_２～Ｙ_４）と実際の分布、をそれぞれ示す。ここに示されるように、全く異なる分布に対しても、高い精度で核種１、２の分布が測定できる。

【0046】

原子力事故等に起因した汚染環境においては、^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）のようなβ線を発する核種の分布を測定することが要求されるが、例えば、^１３７Ｃｓのようなγ線を発する核種が混在しているためにγ線の線量の高い環境下では、この測定が従来は困難であった。これに対して、上記の構成によって、このような場合でも、^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）の分布が測定可能となる。

【0047】

なお上記の例においては、分布が測定される区間を３つ（反射ピークを認識するための端部の区間を入れて５つ）としたが、この区分をより多くすることにより、測定の位置分解能をより高めることができる。ただし、一つの区間を短くした場合には、この区間内で検出されるカウント数が小さくなり（２）式のσ_Ｓｋが大きくなり測定の精度が低下するため、この区間の幅は位置分解能と測定精度を考慮した上で適宜設定される。また、上記の例では、（１）（２）式を用いて各核種の分布が測定されたが、このような精度を考慮した上で、適宜他の手法を用いてこの分布を算出することもできる。

【0048】

また、上記の例では、液体ライトガイド１０の延伸方向に沿った１次元方向における位置が測定された。しかしながら、特許文献１に記載の技術と同様に、屈曲自在である液体ライトガイド１０を２次元領域内で屈曲させて敷設すれば、この２次元領域内における核種の２次元分布を液体ライトガイド１０の延伸方向に沿った１次元分布として測定することも可能である。

【0049】

逆に、測定対象となる区間を一つとし、両端における反射光のピークを認識するための区間を設けた合計３つの区間のみを設定することによって、測定対象となる区間における核種１、核種２の存在量をより簡易的かつ高精度で測定することもできる。

【0050】

図１１は、この場合における図１に対応した構成（変形例）を示す図である。ここでは、図１における光検出器２１Ａ、２１Ｂよりも後段の構成要素の記載は省略されている。この場合には、測定対象領域ＡＡ内において液体ライトガイド１０は２次元的に重複するように巻かれて載置され、測定対象領域ＡＡ内の領域は、前記の液体ライトガイド１０における前記のＲＯＩ_２～ＲＯＩ_４が統合されたＲＯとして認識され、その両側のＲＯ_１、ＲＯ_５は同様となるため、液体ライトガイド１０は長手方向でこの３つの区間に分別される。このように液体ライトガイド１０が２次元的に重複した状態で載置されるため、測定対象領域ＡＡ内において核種が発した放射線が液体ライトガイド１０で検出される検出効率は高くなる。

【0051】

この場合の区間毎の測定結果は、このように区間が３つであるものとして、模式的には図１２のように認識される。この場合には測定結果はＲＯの周りで対称となるため、両端側の区間ＲＯ_１、ＲＯ_５のカウント数（検出強度）は等しくＺ１となり、中央の区間ＲＯのカウント数をＺ０とする。

【0052】

この場合、前記のように、カウントが^１３７Ｃｓからのγ線に起因する場合には反射ピークの影響が大きいためにＺ０／Ｚ１が小さくなり、カウントが^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）からのβ線に起因する場合には反射ピークの影響が小さくＺ０／Ｚ１が大きくなる。このため、例えば、^１３７Ｃｓからγ線の線量が高い環境下で^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）の有無を認識するためにＺ０／Ｚ１に閾値を設定し、Ｚ０／Ｚ１がこの閾値を超えた場合には、区間ＲＯ（測定対象領域ＡＡ）内に^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）が存在すると認識することができる。すなわち、測定対象領域ＡＡ内における^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）の有無を容易かつ高精度で認識することができる。逆に、Ｚ０／Ｚ１が小さな場合には、^１３７Ｃｓが支配的であると判定することができる。

【0053】

前記のように液体ライトガイド１０が屈曲性であれば、こうした構成とすること、あるいは前記のように放射性核種の１次元あるいは２次元分布を測定するための構成を、共通の液体ライトガイド１０を用いて実現することが可能である。

【0054】

なお、上記の例ではチェレンコフ光の検出のために液体ライトガイドが用いられたが、同様にチェレンコフ光を発生させ、かつこの光を端部側まで伝達できる光ファイバー（導光部材）であれば、同様に用いることができる。例えば、１よりも大きくチェレンコフ光を発生させる媒質がこれよりも大きな屈折率をもつ材料で構成された外壁内に充填されれば、同様に用いることができる。この際、図７の結果より、この媒質の屈折率は、石英よりも小さいことが好ましい。

【0055】

また、例えば、屈折率が１に非常に近い材料で外壁を構成し、この媒質をこの外壁よりも僅かに大きな屈折率をもつ材料とすることにより、チェレンコフ光が発せられる条件（ｖ＞ｃ／ｎ）を満たすｖを大きく（ｃに近く）設定し、電子のエネルギーが高くなる^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）によるチェレンコフ光のみを発生させ、^１３７Ｃｓによるチェレンコフ光を発生させないようにすることができる。この場合には、選択的に^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）のみを検知することができる。

【0056】

また、前記の例では^９０Ｓｒ（^９０Ｙ）と^１３７Ｃｓが区別されて検出されるものとしたが、原理的には、上記の放射線検出装置（放射性核種検出装置）は、チェレンコフ光を発生させる２種類の荷電粒子のエネルギーが異なる場合には、これらの荷電粒子を区別して検出することができる。このため、例えば、発するβ線のエネルギーが異なる２つの核種、あるいは発するγ線のエネルギーが異なるためにこれによって発生するコンプトン電子のエネルギーが異なるような２つの核種等を区別して検出することも原理的に可能である。

【0057】

また、図１の構成以外でも、導光部材の両端側における光検出の時間差を測定できる構成を用いた場合には、同様の測定を行うことができ、同様の結果を得ることができる。例えば、光検出器として光電子増倍管以外のものを用いることもできる。また、放射性核種分布測定方法（区間毎の核種の存在量の算出方法）についても、上記のような反射ピークと非反射ピークとの間の関係が考慮されるものであれば、同様に用いることができる。

【符号の説明】

【0058】

１ 放射線検出装置（放射性核種検出装置）
１０ 液体ライトガイド（導光部材）
２１Ａ 光検出器（第１の光検出器）
２１Ｂ 光検出器（第２の光検出器）
２２Ａ、２２Ｂ 増幅器
２３Ａ、２３Ｂ ＣＦＤ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆｒａｃｔｉｏｎ Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｏｒ）
２４ 遅延部
２５ ＴＡＣ（Ｔｉｍｅ ｔｏ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）
３０ 解析部
ＬＦ、ＲＦ 端面
Ｐ 発光点
Ｐ０ 非反射ピーク
Ｐ１、Ｐ２ 反射ピーク
Ｗ 外壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】