進めー億被の玉だ

喰ふぞ喰らふぞ　ぐわんと喰ふぞ
大和魂だてぢやない
見たか知つたか底カ
くらへくらへた一億の
かんにん袋の緒は切れぬ

束雷メータの御前に
拍手打つて　ぬかづけば
親子兄弟夫らが
今だ　たのむと声がする
おいらの肚にや　ぐつときた

さうだ一億被の玉だ
一人一人が必死隊
がつちり組んだこの腕で
喰らふ市街は鉄壁だ
何がなんでも喰ひ抜くぞ

進めぇーー！　一億被の玉だぁ！！
喰ふぞぉ！！　一億ぅー！！！　どぉんとぉ喰ふぞぉーーー！！！！

放射腺DC測定システム No.6 PA-1000測定実務その３：RADIは電気食品の測定を見るのか？

測れる。

ちゃんと、堀場が測定器具をだしているではないか。
PA-Kつー塩ビの容器だ（25K税抜き）リンクPDFっすから。

おおむねの仕様
検体容量：1000cc
形状：マリネリ容器風
測定時間：BG，検体各5min
検出限界：
BG100nSv/h時　「土」約100Bq/Kg
　　　　　　　　　「玄米」約200Bq/Kg
BG20nSv/h時　　「土」約75Bq/Kg
　　　　　　　　　「玄米」約100Bq/Kg

ここから、逆算してみよう。

「土」の見かけ比重は約1.0
「玄米」の見かけ比重は約0.8

すると、「土」の場合、検体が1Kgあることになり、測定値＝Bq/Kgですな。
BG20nSv/h時を見ると、「土」約75Bq/Kg，「玄米」約100Bq/Kgだから、
見かけ比重ともだいたい合う。
（だいたいなのは、たぶん数字を丸めているからだ）

次に、5min測定した場合の、検出限界を出す。
BG20nSv/h時、測定時間：BG，検体各5minで、３σ法（式等、前回記した）で計算すると、

ND＝3/2〔3/(5+5) + √｛(3/5+5)*(3/5+5) + 2*20nSv/h(1/5+1/5)｝〕
　　＝6.5nSv/h
となる。

試しに、検体の測定平均値が、BG20nSv/h+6.5nSv/h＝26.5nSv/hとした場合の、
BG,検体の標準誤差の計算やら、検定やらをしてみる。

BG
n　　　　　：　5min
平均値　：　20nSv/h
標準誤差　：　±2.0nSv/h

検体
n　　　　　：　5min
平均値　：　26.5nSv/h
標準誤差：　±2.3nSv/h

検定
差分値　：　6.5nSv/h
標準誤差σ：　±3.0nSv/h（68%信頼区間）有意差有り
２σ　　　　　：　±6.0nSv/h（95%信頼区間）有意差有り
検出限界　：　　　6.5nSv/h　有意差有り

これが、75Bq/検体（Kg）だから、Cs-134,137の合計の、nSv/hの「PA-Kの位置関係における」係数は、
75Bq / 6.5nSv/h＝11.5Bq/nSv/h
となる。

PA-1000は1nSv/h＝2.9cpmだから、

11.5Bq/nSv/h / 2.9cpm/nSv/h＝3.965Bq/cpm
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　≒4.0Bq/cpm
である。

すなわち、次回に計算する、PA-1000の「測定時の位置関係における」Cs-134,137係数は
4.0Bq/cpm　程度のはずで（Cs-134がどんどん崩壊するからややこしいんだが）、
検体Ｖ字配置で4.0Bq/cpmでこぼこの係数であれば、おおむね正しいことになる。


さーてと、次回そーだいな推定計算すっからな。


じゃあまたね。

放射腺DC測定システム No.5 PA-1000測定実務その２：遮蔽能の確認と食品由来K-40のBq/cｐm係数の導出

●遮蔽能の確認
遮蔽装置ができたら、一回は遮蔽空間内線量率のふらつきを確認する。
PA-1000「RADI」の位置は重要である。
後述する、「やさしお」を測定するときと、同じ条件にすること。
筆者の場合（RSR-109）／（前身のRSR-40も同様）には、蓋に開けた小穴にPA-1000のストラップを通し、
ストラップの途中に「安全ピン」を刺し、PA-1000の高さと向きが変わらないようにしている。
（試しに、「やさしお」を入れてみて、具合を見たほうがいいよ）

※初めにPA-1000をよく洗浄すること。
（PA-1000生活防水だからさあ。ざぶざぶは薦めないけど濡れフキンくらいはおｋじゃない）
且つ以後ヴィニール袋をかぶせストラップの位置で、輪ゴムで留めること。
当然にヴィニール袋は一回ごと、使い捨て。
遮蔽装置とか、タッパとか、「やさしお」のパッケージとか、使う物すべてキレイにする。
遮蔽装置のまわりには、厚手のヴィニールでも敷いておけば。
それを一回ごとに洗うこと。

また、電池は常に新しいほうがよろしい。
少なくとも電池マークが■■■から□■■までね。□□■で交換だな。
おれはヱネループ充電完了（□■■←このくらい）を使ってるが、ホントはマンガンを推奨。

・PA-1000の無操作タイマが180minだから、
せめて150min＝9000secはふらつきの確認をする。
0secでスタートし、
以後15min＝900sec間隔で、カウント数をとる。
目視で900，1800，2700，3600……　と、出た目を読み、ノートに記載する。
（器用なヒトは自動でしてもいいけどね）

：筆者の環境だと、3600sec中に「なぜか高い15min」と「なぜか低い15min」があり、
残り二回の15minは「ふつう」であって、60min＝3600secで帳尻が合う。

任意の連続した60minでの総カウント数が、±15c程度に収まっていれば、いいんじゃないの。
（これで、60minの平均値が±0.25cpm以内というわけだな）
収まらなければ、更に遮蔽するしかないなあ。
それは、しかたがないのだ。


●K-40のBq/cｐm係数の導出
※この実験はとても重要だ。
ここをしくじると、K-40係数のみならず、そこから導出するCs系係数もくるうからな。

K-40は自然各種であり、半減期 12.8億年、同位体存在比は0.0117%だ。
崩壊方式は単純で
89.3％がβ線を放出してカルシウム-40になり、
10.7%（放出確率）がγ線を放出してアルゴン-40になる。
γ線のエネルギーは1.460MeVだ。

では、遮蔽空間内でK-40を測ろう。

手頃な物がスーパーで売っている。
「やさしお」である。
ふつうは180gのものを二個用意すればいいだろう。

「やさしお」100g中に、カリウムが27.6g入っている（パッケージ裏に書いてある）。
これをごちゃごちゃと計算すると、
「やさしお」1000gで、K-40：8747Bq　であり、
180g*2＝360g使うと、8747Bq*360g/1000g≒3150Bq（K-40）となる。


・実験手順１
まずBGをとる。（PA-1000の位置は上記の実験と同様にする）
60min＝3600secがいい。

∵前回記載したように、後に示す検出限界値の式に出てくるのは、BGの平均値と、BG,検体測定n(min)数のみなのだが、
曰本原子カ学会の2005年報告によれば、
BG変動がおこるから直線性が維持されるのは30min程度までであり、以降はだれる、とある。
実際にやってみても、時間を延ばすと第一大変だし、
BGのドリフトはあるし、測定器の電圧は降下するし、でいいことない。
30minだと、前記のように「なぜか高い15min」と「なぜか低い15min」に当たり、うまくいかないからだ。
まあ、やってみそ。

3600secの時のカウント数を控える。
それに1/60minを乗じれば、BG平均値が出る。
（多少ずれても計算できるけどね。例えば3700sec≒61.67minで計算すればいいから。詳細後述）

：例えば、筆者の環境だと（以下RSR-109+PA-1000の実測値）
sec：3600sec
min：60min
カウント：744c
--------------------　測定ここまで、以下ポアソン分布により計算する
平均値：12.40cpm
標準偏差：平均値の平方根なので
√12.40cpm＝±3.52cpm
標準誤差（母集団の推定された平均値の範囲）：標準偏差/標本数の平方根なので
±3.52cpm/√60min＝±0.45cpm
となる。
※この計算手順は以後も同様。よく憶えること。


・実験手順２
「やさしお」180g*2＝360gを測定する。

※このときの「やさしお」とシンチとの位置関係で係数が変わるから、
実際の測定のときに使うと考えられる、キレイな「配置」にすること。
また、検体（ここでは「やさしお」）と、シンチとの位置関係が、
出来れば検体をＶ字型にして、シンチがその谷に頭を突っこむようにする。
この位置関係のよいところは、
・そこそこ感度がよいこと
・実際の測定時に、検体をミンチ状にしなくてもよいこと。つまり測った後にその食品が喰えることである。
タッパ等の容器にＶ字型に入れてもいいし（このとき容器にラップで蓋ね）。
遮蔽装置の形状にもよるがパッケージのままでもできるかもしれん。
（K-40はエネルギーが1.460MeVと高いので、なーにレトルトパックなんかカンタンに通るよ）

3600secの時のカウント数を控える。
それに1/60minを乗じれば、BG平均値が出る。

：例えば、筆者の環境だと（以下RSR-109+PA-1000の実測値）
sec：3600sec
min：60min
カウント：2997c
--------------------　測定ここまで、以下ポアソン分布により計算する
平均値：49.95cpm
標準偏差：±7.07cpm（標準偏差は以後の検定に必要ないから次回から記さない）
標準誤差：±0.91cpm
となる。

●差分値等の計算（計算方法は以後も同様なので、よく憶えること）
・平均値の差分が、検体のデータとなる。

：筆者の例
49.95cpm-12.40cpm＝37.55cpm

・標準誤差（σ）の計算
√｛（検体の標準誤差）自乗＋（BGの標準誤差）自乗｝＝差分の標準誤差　である。

：筆者の例
√｛(0.91cpm)*(0.91cpm) + (0.45cpm)*(0.45cpm)｝＝±1.02cpm（68%信頼区間）

・2σが95%信頼区間である

：筆者の例
±1.02cpm*2＝±2.04cpm（95%信頼区間）
※この値を超えたら有意差有りで検出とする
第二種の過誤（擬陰性）を防ぐため。以下本測定でも同様にする。

・検出限界
式がある。筆者は3σで計算している（式の「3」の部分が3σを表す）。

ND=3/2〔3/(tb+ts) + √｛(3/tb+ts)自乗 + 2Nb(1/ts+1/tb)｝〕

ND＝検出限界
K＝3σ（すでに書いてある）
ts＝サンプル（検体）時定数（n(min)のこと。筆者はn＝60minを推奨）
tb＝ブランク（BG）時定数（n(min)のこと。筆者はn＝60minを推奨）
Nb＝ブランク（BG）の平均値（上記筆者の例では12.40cpm）

：筆者の例
ND＝3/2〔3/(60+60) + √｛(3/60+60)*(3/60+60) + 2*12.40cpm(1/60+1/60)｝〕
　　＝1.40cpm
※この値を超えたら文句なしで、検出である
（3*σ≠ND値であることに注意！　ND値もσも、測定毎に変わるよ）



●差分値の検定
以下筆者の例で見ていこう。
・平均値の差分：37.55cpm
・σの差分：±1.02cpm（68%信頼区間）有意差有り
・2σの差分：±2.04cpm（95%信頼区間）有意差有り
・検出限界：1.40cpm　有意差有り

「やさしお」360gは、2σ（95%信頼区間）及び検出限界（3σ法）で有意差有り。
有意検出した。


●PA-1000のK-40係数の導出
これも筆者の例で見ていこう。
なーに、カンタンである。

「やさしお」360gは、K-40：3150Bq　だった。
そして、平均値の差分は：37.55cpm　である。
したがって、PA-1000の「測定時の位置関係における」K-40係数は、
3150Bq/37.55cpm≒83.90Bq/cpm（K-40）となる。

これを、キミの測定値でやれば、
キミの環境での、PA-1000のK-40係数が出るよ。



んじゃ、以下次号。

Cs系の係数出すからな。
それで測れるんだぜ。

放射腺DC測定システム No.4 PA-1000測定実務その１：遮蔽装置とパルス測定

お立会い！！　秘術の公開だよ。
（ソースはいちいち引かぬから。そのくらいｇｇｒカスつー技術屋のココロイキでね）

●遮蔽空間の構築

Pbのγ線実効線量についての遮蔽能力は以下のとおり
エネルギー　　半価層　　1/10価層
　0.5MeV　　　　0.5cm　　　1.6cm
　1.0MeV　　　　1.2cm　　　3.9cm
　1.5MeV　　　　1.7cm　　　5.1cm
　2.0MeV　　　　2.1cm　　　6.0cm

Feのγ線実効線量についての遮蔽能力は以下のとおり
エネルギー　　半価層　　1/10価層
　0.5MeV　　　　2.6cm　　　6.4cm
　1.0MeV　　　　3.5cm　　　8.6cm
　1.5MeV　　　　4.0cm　　　9.9cm
　2.0MeV　　　　4.2cm　　　11cm

水のγ線実効線量についての遮蔽能力は以下のとおり
エネルギー　　半価層　　1/10価層
　0.5MeV　　　　29cm　　　57cm
　1.0MeV　　　　30cm　　　64cm
　1.5MeV　　　　30cm　　　71cm
　2.0MeV　　　　30cm　　　79cm

実効線量についてだから、コンプトン散乱された分も含むと考えられる。
光子のエネルギーが大きいとコンプトン散乱角は小さいから、実際にはおおむねエネルギーのみ減衰すると考えてよい。
したがって建物がコンクリート造の場合、
十分な能力を持つ遮蔽空間内では、実質的にK-40：1.461MeV由来の光子に支配されていると考えられる。

上記素材を適宜組み合わせて、おおむね10nSv/hより小さい空間を構築する。
PA-1000の感度は、2900cpm＝1μSv/hである。
（次回以降に記述する検出限界値の式に出てくるのは、BGの平均値と、BG,検体測定n(min)数のみ。
BGが低いと検出限界値も下がる。
そのときの検出限界Bq数は後述する検体配置によるけど、BG10nSv/hでCs系8Bq/検体ぐらいかな。
n数が大きいと検出限界値も下がるのだが、これには問題がある。詳細は後述する）

注意点：
・測定器と検体を余裕を持って収納できる空間を確保すること
理想的には、測定器のセンサ部が検体内にアタマを入れるような状態にできればよいのだが。
まあ検体Ｖ字配置にし、シンチをＶの谷に入れ、三面に検体から発射された光子が入るようにすれば十分だ。
おれは、PA-1000をストラップで吊り下げて、検体は下にＶ字で配置している。
（これでCs系5Bq/検体が見える。BG13.0±0.5cpm程度）
一面のみからの照射だと、感度がＶ字の1/2位にさがるんだよね。
例えば：ダメな例

こーゆー配置ダメね（ちゃんと実験したから）。
・更に、洗浄がしやすいように造ること（実際の測定で、洗浄はとても重要である）
遮蔽壁の汚れを測っても意味ないからね。

Pb鋳造は難易度が高いので、
TGメタルと称するオーディオ用スタビライザがいいかもしれない。
200*100*12の板状のがいい。
適当なプラ箱の内張にすればよろしい。
尚、マイクでパルスを拾うから、測定器が見える必要はない。
なるべく隙間のないように（回折はしないので、つまり見えなければそれでよろしい）。
マイクの線のみ通ればおｋ。
（Pbは、おおむねキロ600円程度だ。Pbの比重は11.34）
Pbこわいこわいヒトは、ラップで巻くとかね、くふうしろよな。

また、その外側に適当なFeで遮蔽層を作りコンプトン散乱によりK-40のエネルギーを減衰させ、Pb層の遮蔽能を向上させる手もある。
筆者の場合、RSR-109のまわりに、ダンベル用のウエイトを用いて効果を得た。

水の入ったペットボトルも使えるかもしれない。
6本入りの箱をずらりと並べる手もある。
（緊急時の飲料水としても使えるし）


●パルス測定
PA-1000には外部出力端子がない。
唯一の出力は、圧電ブザの「ピッピ」音のみである。
１カウントで１回鳴る。
１回の「ピッ」音の長さは45msec程度である。
10nSv/h以下の環境、つまり29cpm程度では、パルスが２重になることもないだろう。
（なんとなくだが、パルス音をばらしているような気がする。二連続ピッピの間隔が一定なんだよね）

適当なマイクをSP穴に当てる。
筆者の場合、無線機のマイクをばらし、両面テープで付けた。
（インピーダンスは忘れた）
各自好きなように、ゴムバンドで留めるとか、くふうすること。
ピッピ音結構大きいので、マイクできちんと拾えば、他の雑音はふつうは気にしなくてもいい。
音楽とかかけていてもだいじょぶよ。
（まわりは、あまり歩き回らないほうがいいけどね）

それをマイクアンプで増幅する。
（OPアンプで組んでもよい）
筆者は既製品を使用した。

このままPCに入力すると、

この波形になるので、正弦波をいちいちカウントしてしまう。

そこで、次に矩形波形成回路を組む。
上記マイクアンプ出力（ラインレベル）とUSBサウンドデバイスとの間に、パッシブ型の回路を入れる。
L,Rは直結してもいいが、一応Lにシリーズに22μFのケミコンを+合わせ2個入れノンポーラにし、LとRを結合してみたけどね。
次に、適当なダイオードでブリッジを組み、全波整流する。
更に0.2μF（ケミコンダメですきっと）で平滑し、10KΩで放電する（この時定数は守ってくれ）。
（放電抵抗が無いと、矩形波の立ち下がりがだれる）

この信号をUSBサウンドデバイスのライン入力L,Rに入れる。
（筆者のサウンドデバイスでは、なぜか信号が反転したので、ここで+ -を入れ替えた）
波形は

このようになる。
ハムは無視する。


●PCによるパルス観測
ソフトはじじいさん作のこれを使わせていただく。
ガイガー用に出来ていて、とても優れている。
・項目の設定（PA-1000用）
GM管γ線感度　：　「483」cps/mR/hr（2900cpm/μSV/hで簡易算出。だいたいでよろしい）
BG補正　　　　　：　「0」cpm
しきい値　　　　：　「60」（ここは適当に設定し、上記マイクアンプのVRで調整すればいい）
不感帯　　　　　：　「10」（この程度が具合がいい）
分解能　　　　　：　「18」（この程度が具合がいい）

注意点：
・測定中にソフトの設定をいじると、リセットされるから、測定開始後はいじらないこと。
・事前に「テスト」を行って、前記写真のように、
リップル部分がしきい値（赤線）を上回り
かつ不感帯（青線）を下回らないようにマイクアンプの音量を設定する。
少し大きめがいいかもしれない。
・PCのコントロールパネル→サウンド・音声・オーディオデバイス→サウンドとオーディオデバイス→オーディオ→
録音で、
接続したオーディオデバイスを選択し、
且つ→音量で「ライン」を選択（マイクのチェックは、必ず外すこと。でないとPCの各種の音をカウントしてしまう。音楽も聴けないよ）
且つ、前記「ライン」の音量を最大にすること。
・PA-1000には、無操作タイマが付いていて、最大180minで電源が切れる。
例えばBG,検体連続測定のときに、段取り替えをするのだが、必ずブザSWを操作して、タイマをリセットすること。
（幾度かこれで失敗したのだ。これを教えるところが、親切つーもんだな）


●実際の測定
詳細は次回以降だが、要旨のみ。
・測定はポアソン分布に従うので、必要なのはBG,検体共に
「総カウント数」と「n（min）」のみである。
つまり、途中経過の数字を、例えば一分間隔で拾う必要はない。

・だから「n（min）」が半端でもいいわけだし。
ふつうは測らせておき、60min経ったら出た目を読むだけである。
カンタンでしょ。


以下、次号。
乞うご期待！！

半減期その２：空間線量の減少について学ぼう！

以下、簡単のために一部に比喩等をつかって説明するから、厳密ではない。

「学ぼう！」シリーズの９回目だ。

※本稿執筆にあたり、考え方の基本的な道筋の正確さを期するため、
武田邦彦先生に講演後質問した。
「うーんよく勉強されてますね。合ってる」とのことである。
当然に詳細にご検討いただいたわけではないから、無論文責は筆者らじおが負う。

なお、RSR-109を用いた測定時に使っている「検出限界値の式の妥当性」についても質問したところ、
式をじっーと見てから
「うーん、わたしは測定の専門家ではないから帰って調べないとわかりません」とのお答えであった。
意訳すれば
「判ってはいるのだが、正確な記憶ではないから、科学的に不正確な回答になるので『わかりません』」
だとおもう。
ふつう得てして「あーいいですね」くらい云ってしまうものだ。
素人の質問に対し「わかりません」とお答えになられた武田先生に、敬意と感謝を表します。
ありがとうございます。


空間線量を測定しているみんなは、このところ数字が下がってきているのを感じているだろう。
あそこが落ち着いたからか？

違う。
以下で、今ナニが起こっているのか納得できるとおもうよ。

・半減期をおもいだそう！
核種によって、半減期が異なることは、もうすでにわかっているよね。

それでは、実際にどのくらい「測定値が下がるか」を計算してみよう。
（以下、数字がたくさん出てきますが、ながめていればいいです。単に比較するだけだから）

・そもそもナニを測っているのか？
放射線つーけど「崩壊時に出す放射線だろ」くらいの認識だよね。
その放射線にアルファ（α）線，ベータ（β）線，ガンマ（γ）線があることは、
放射線を「さえぎる」を学ぼう！で、すでに学んでいて、
また、放射線は「波」でもあるし「粒」でもあるが、実際には「粒」としてふるまうことも学んでいる。
ガイガーとかの測定器は、その「粒」を数えているよね。

では、ある核種から、どんな「粒」がどのくらい出ているんだろう？
「粒」の正体は、ガンマ（γ）線では「光子（こうし）」つまり、光と同じ性質のものだ。
「光子」はエネルギーを持っていて、そのエネルギーの大きさは「エレクトロンボルト（ｅＶ）」という単位で表す。

では実際の、核種から放出される「光子」の数とエネルギーの大きさを比較してみよう。
なんと、同じ１Ｂｑでも、核種によって、
出てくる「光子」の数と、エネルギーの大きさは、全然違うのよ！
「１Ｂｑから１個の光子」ではないのだ。
（核種はすべて略語で書きますね、長いから。あと１００００Ｂｑあったとして１秒間に出てくる光子の数を出します）

どっかーんといろいろ出たけれど、簡単のためにCs-134，Cs-137だけを考えてみます。
（Cs系のあるところ、他のいろいろもあるんだよね）

　核種　　光子のエネルギー　　放出確率　　１万Ｂｑから１秒間に出てくる光子の数
・K-40　　　1.461ＭｅＶ　　　　　10.7％　　　　　1070個（光子）※自然核種

・Cs-134　　　563KeV　　　　　　　8.4％　　　　　840個（光子）
　　々　　　　　569KeV　　　　　　15.0％　　　　　1500個（光子）
　　々　　　　　605KeV　　　　　　97.6％　　　　　9760個（光子）
　　々　　　　　796KeV　　　　　　85.5％　　　　　8550個（光子）
　　々　　　　　802KeV　　　　　　　8.7％　　　　　870個（光子）
　　々　　　　1.365MeV　　　　　　　3.0％　　　　　300個（光子）
----------------------------------------------------------------
・Cs-134の合計の光子の数　　　　　　　　　　　21820個（光子）

・Cs-137　　　662KeV　　　　　　　85.1％　　　　　8510個（光子）
----------------------------------------------------------------
・Cs-134とCs-137の合計の光子の数　　　　　　30330個（光子）

ねっ、数がまったく違うでしょ。
（キロ（K）だの、メガ（M）だのは、以前説明したからここ見てね）
「放出確率」つーのがさー、１Ｂｑから１個でないのでわかりにくんだけど、
１００００Ｂｑあったとすると、「１秒間に何個の光子が出るか」だとおもえばいい。

ガイガーカウンタとかは、この「光子」の数を数えているんだよね。
すると、今回のようにCs-134とCs-137が１：１でどっかーんと飛び出したときには、
初めは、Cs-134がいっぱい「光子」を出し、それを測定器で測って○○μＳｖ／ｈとかに出しているわけだ。
もちろんCs-137も「光子」を出しているけれど、比率は（Cs-137）１：２．６（Cs-134）だからね。
同じ１Ｂｑで比べると、
１秒間に
Cs-134が2.182個の光子を出し
Cs-137が0.851個の光子を出すのだ。

さて、以前半減期を学んだよね。
その核種のＢｑ数が「なんにもしないでも半分になるのにかかる時間」のことだったね。
では上に書いた３つの核種の半減期を見てみよう。

　核種　　　半減期
・K-40　　　１２．８億年（自然核種です）
・Cs-134　　　　　　２年
・Cs-137　　　　　３０年
ありゃりゃ、ずいぶんと違うな。

K-40はやたらと気が長い。
でも、こいつは地球だ出来たときからあるヤツで、
天然カリウム中に0.0117％しかないから、半減期は考えなくてもいいね。

問題は、Cs-134，Cs-137こいつらだな。
初めはCs-134が、がんばっちゃってどんどこ出してくる。
これを測っていたので「高いなあ」となる。

じゃあ１年後はどうか？
Cs-134は半減期が２年なので、
１年後には１／√２＝１／１．４１４個になるね。
（等比数列つーの習ったでしょ。高校の数学だったかな）
２年で１／２だから、１年につき１／√２の等比数列だ。

Cs-137は半減期が３０年だから、
１年後も少しは減るけどね。

では、光子の数を計算してみよう。
Cs-134，Cs-137共に、１００００Ｂｑから１秒間に出てくる光子の数を計算します。

　核種　　　　初めの光子の数　１年後の比率　１年後の光子の数　　減った光子の数　
・Cs-134　　　21820個（光子）　　１／√２　　　　15430個（光子）　　　　　6390個（光子）
・Cs-137　　　　8510個（光子）　１／１．０２３４　　8315個（光子）　　　　　　195個（光子）
----------------------------------------------------------------------------------
・Cs-134とCs-137の合計の光子の数は
　　　　　　　　30330個（光子）　　　　　　　　　　　23940個（光子）
ねっ。
放っておいても勝手に減るのよ。
ここ、重要！！
一見、減ってきたなとおもわせるところが、なんともねえ。
おもうツボってやつだな。

じゃあ、どんどん減ってなくなるのかつーと、
初めに１００００Ｂｑあったとして１秒間に出す光子の数
Cs-134：　初めは　21820個（光子）
Cs-134：　１年後　15430個（光子）
Cs-134：　２年後　10910個（光子）
Cs-134：　３年後　　7714個（光子）
Cs-134：　４年後　　5455個（光子）
Cs-134：　５年後　　3857個（光子）
Cs-134：　６年後　　2727個（光子）
Cs-134：　７年後　　1929個（光子）
Cs-134：　８年後　　1364個（光子）
Cs-134：　９年後　　　964個（光子）
Cs-134：１０年後　　　682個（光子）
と、こっちは減るのだが

Cs-137：　初めは　　8510個（光子）
Cs-137：　１年後　　8315個（光子）
Cs-137：　２年後　　8125個（光子）
Cs-137：　３年後　　7939個（光子）
Cs-137：　４年後　　7757個（光子）
Cs-137：　５年後　　7580個（光子）
Cs-137：　６年後　　7407個（光子）
Cs-137：　７年後　　7238個（光子）
Cs-137：　８年後　　7072個（光子）
Cs-137：　９年後　　6910個（光子）
Cs-137：１０年後　　6753個（光子）
とあんまり減らないのだ。

Cs-134とCs-137がおおむね３年後に同じ「光子」の数になり、
その後Cs-134は急速に少なくなるのだが、
Cs-137はいっこうに減らないのだよねえ。
３０年経って、ようよう「もう半分」だからねえ。

だから、チェルノでいまだに線量が高いままの地域があるのだ。

ここらでは、すでに８ヶ月以上経っているから、Cs-134の半減期がキイテきているのだ。

また、I-131つーのもたくさん出たけれど、半減期が８日なので、
およそ２ヶ月で半減期８回分、つまり１／２５６になってしまう。
お上が測り始まった時期、憶えてる？？
ねっ、こーゆーからくりがあるの。

また、今下がりつつあるように見えるのは、
単にCs-134の最初の半減期に近づきつつあるから、「だけ」なのだ。
（多少雨で流れた分もあるけど）
また、なかにはプルトくんなどという半減期二万四千年つー根性の入ったα核種もある。
人間から見れば、いつまで経っても一向に減らないのだ。

放射性物質は煮ても焼いても喰っても、まったく減らないのだ。
（焼くと減るつーちょっとした文化人がゐて、みなをあっと云わせたのは記憶に新しい）
喰っても減らないので、ヒバクするだけ損である。
これがフツウの毒ならば、もしかしたら喰うと解毒して無害にできるかもしれないが、
放射性物質はそうはいかないのだ。
じゃあどうすればいいかつーと、じーっとだまって減ってくるのを待つしかないの。
（もちろん人のそばにあるのは「除けて」だ。これを除染と云っている）


今回はここまで。
前回同様、多少数字が入り乱れたけれど、結論だけわかっていればいいんだからさあ。
ご油断召さるな。


じゃあ、またね。

放射腺DC測定システム No.3 RSR-40改メRSR-109

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つくりかた








　　　　　　　　　

















できあがり

特徴
・PA-1000が中央から縦に入るので、検体の量が増やせる
・ウエイトはみっともないのでねえ。遮蔽能力はウエイトどがちゃがと同じなのだが。

仕様
・全備質量：115Kg（内Pb108Kg）
・鍋：φ220mm，φ260mm（上部延長用φ220mm）
・遮蔽厚：下部70mm，側部下50mm，側部上30mm，蓋30mm

銘々の由来
・Pbが108Kgなので、末尾をジャンにあやかり且つ切りのいい「9」にしてみた。
重い，飛べない，目の奥で操縦するなどの特徴が一致する。

理屈
・追って補充する

自然放射性核種と人工放射性核種の人体に対する影響を学ぼう！

以下、簡単のために一部に比喩等をつかって説明するから、厳密ではない。

ひさびさにやります。
「学ぼう！」シリーズの８回目だ。

たぶん出てくる「屁理屈」を粉砕しましょうね。

「預託実効線量（よたくじっこうせんりょう）」を学ぶという快挙をお手元に！！
（カンタンなので、だいじょうぶ♪）

・自然放射性核種ってなあに
字面はややこしいけど、なーにその辺に地球の誕生時からある放射性核種のことだ。

代表的なものには、食べ物や岩石に含まれる
「カリウム４０」というのがあります。
半減期　12.8億年というから、ずいぶん気の長いやつだね。

さてカリウムは、人体にも必要だから、当然にカラダもK-40（←長いからこう書きます）でベクれってるんだ。
食べ物もそう。

でも気にすることはないのよ。
だって、天然カリウム中に0.0117％しか存在しないからだ。
（K-40は人工的につくられることはほとんどありません）
人体内部に必要なカリウムの量は決まっているから、
つまり、K-40の人体内のベクレル数はおおむね一定なんだ。

更に、内部被曝に関する「預託実効線量」つーのが測られていて、
（ややこしいことは「専門家」でないのでいいです。内部被曝計算のときには、そー云うんだなと気軽に考えてね）
預託実効線量　K-40：経口摂取 6.2×10-6（mSv/Bq）なのだ。（経口摂取って食べたり飲んだりのこと）
数字むずかしそうだけれども、0.0000062mSv/Bqだから→0.0062μSv/Bqという意味で、
１ベクレルのK-40を食べると、0.0062μSvの内部被曝ということだね。
（この数字はあとで比較しますから、ながめていればいいです）

なおK-40は、体重60kgの成人男子で約4000ベクレルあります。
これによる年間の内部被曝線量は、0.17ミリシーベルト（mSv）です。
（この数字もながめていればいいです）
飲食で人体中に取り込まれるK-40は、１日あたり約50ベクレル程度だけど、
人体中の余分のカリウムとK-40は、おしっこなどから排出されるので、人体内部のK-40の量は常に一定です。


・人工放射性核種ってなあに
あそこから、ずっどーんと出たやつです。
今そこいらにあるのは、主にセシウムの放射性核種、Cs-134，Cs-137だね。
（他にもあるけれど、簡単のためにこれだけを考えてみます）

セシウムそのものは、放射性核種ではありません。
Cs-134，Cs-137は「放射性核種にされた」セシウムだから、誤解のないようにね。
（原子時計って聞いたことあるかな。これにセシウム使っています。もちろん放射性核種じゃあないやつだよ）

※動植物は、放射性セシウムを知らないから、カリウムと間違えて生体内に取り込んでしまいます。


さて、ここからが今回のメインだよー。じっくり読んでね。

・さっきのカリウムの放射性核種の存在比率は、0.0117％でした。
だから、体重60kgの成人男子で約4000ベクレルしかなく、
これによる年間の内部被曝線量は、0.17ミリシーベルト（mSv）でしたね。
人体はこれを防御できます。
だって出来なければ、そもそも生きていないから。

ここに例えば人工放射性核種Cs-137を経口摂取したとします。

Cs-137の「預託実効線量」は、
預託実効線量　Cs-137：経口摂取 1.3×10-5 mSv/Bq です。
これは0.000013mSv/Bq だから→0.013μSv/Bqという意味で、
１ベクレルの137Csを食べると、0.013μSvの内部被曝ということだね。

同じ１ベクレルでも、預託実効線量：経口摂取は
K-40：0.0062μSv　に対して　137Cs：0.013μSv　と２倍も人体に与える影響が違いますね。

・その上、K-40の存在比率は地球上どこでも一定だから、K-40による内部被曝量は常に一定です。
（人体はこれを防御できることは、上に書きました）

ところが、ここにCs-137が入ってくると、
動植物は、放射性セシウムを知らないので、カリウムと間違えて生体内に取り込んでしまうから、
・カリウムの放射性核種K-40（天然カリウム中に0.0117％）比べて、放射性核種の存在比率そのものが大きくなってしまうこと
（Cs-137が入った分だけ、比率が増える）
・１ベクレルあたりの人体に対する影響（預託実効線量：経口摂取）が、K-40の約２倍Cs-137はあること
とうわけで、とても問題が大きくなります。

※以下仮定の計算をするよ。
一日で人間は4Kgの水や食べ物を食べるとしてみよう。（青春の時代は4Kgよりもっといくかもねえ）
それが、Cs-137に汚染されていて、しかもザンテーの500Bq/Kg入っていたとします。
すると、一日でCs-137を　500Bq/Kg×4Kg＝2000Bq（Cs-137）経口摂取することになりますね。
　
Cs-137の預託実効線量：経口摂取　137Cs：1.3×10-5 mSv/Bq だから、
1.3×10-5 mSv/Bq×2000Bq＝0.026mSv
の内部被曝をします。
これを1年間、365日続けると、
0.026mSv/日×365日＝9.49mSv/年の内部被曝になります。

もともとあったK-40の内部被曝が
体重60kgの成人男子で１年間で0.17mSvです。

どーよ、この差は。
K-40：0.17mSv/年
Cs-137：500Bq/Kg×4kg/日×365日＝9.49mSv/年ですよ。
割り算してみる。
9.49mSv/0.17mSv＝55.82
あーあ、自然の５５倍もくらったら、たまったもんじゃあねえや。
そりゃ人体は対応できないよなあ。
しかもここで計算したのはCs-137だけだからね。
（キロあたりのベクレル数を変化させるとき、キロ数を変化させるには、
この計算は500Bq/Kg，4kg/日でやっているので、割合を案分してください。
例えば100Bq/Kgで2kg/日なら
9.49mSv/5/2＝0.949mSv/年です。
なおCs-134は
預託実効線量　Cs-134：経口摂取 1.9×10-5 mSv/Bq なので、影響がCs-137の約５割ほど大きくなります）

というわけで、大丈夫なわけないでしょうが。
（ほんとに大丈夫であれば「預託実効線量」なんて専門用語、必要ないよね、そもそもがさ）

カリウム／放射性セシウムは主に筋肉に溜まりますから、
各部の筋肉（骨格筋だね）はもとより、
心臓や生殖細胞にも悪影響を与えます。

上に書いた「預託実効線量：経口摂取」は成人用なので、子供や乳幼児はもっと大きな値（５倍とか１０倍なんてヒトもいます）になりますよ。



「放射性核種は自然にもある」とか、
「人体も自然放射性核種でベクれってる」とかの、
屁理屈はゼッタイに云ってきますので、これで論理的に反論してくださいね。
※ベクレルつーのは、「１秒間に、ある放射性核種の原子１個が崩壊する」ことを、1Bqと云うのだな。
（必ず「K-40が○ベクレル」とか「Cs-137が○○ベクレル／キログラム」とか、核種の名前が付きます）
だから、人体に対する影響を表す単位ではないのね、もともと。
そっちはシーベルト（Sv）で表すのだ。


今回はここまで。
多少、数字が入り乱れたけれど、結論だけわかっていればいいんだからさあ。


じゃあ、またね。

どっちがいいのか

どっちがいのか？

もし「１台だけ持って逃げろ」と云われたら、
MKS-05にする。

理由はカンタン
「兵站が容易だから」である。

４月頃から連続観測を初め、今も「初めの電池」で動いている。
すでに７ヶ月である。
単４電池二本の設計だ。
（主に室内だから下限値付近をうろうろしてるだけ、つーのも大きく効いてるけどね）

坂井も云っている。
「（零戦の）一番の特徴は、私に云わせますならば、航続力ですね。どんなすばらしい格闘性能を持っていても、時間がなくてはいい思案が浮かばないですよ」
と。

まさに実践機である。
他に、積算，警報，アラーム，時計，パネル照明などを持つ。
（生活防水があれば云うこと無しなのだが）


じゃあPA-1000はどうなのかというと、
「理化学測定器」であって、
単３電池２本で５０時間運転。
しかも「未操作タイマー」がついているから、操作しないで測定できるのは連続１８０分だ。
積算，警報，アラーム，時計，パネル照明すべて無い。
ただし生活防水仕様なのだ。
（そーゆー由来つーか、よい子でも使えるようにつーナニがあるからね）

どこがいいかつーと、「小出力でも正確」であることにつきる。
（そーゆー機器なのだがね、もともと）

MKS-05をPA-1000と比べると
0.13μ-0.30μ程度が合う範囲であり、
これよりも観測される信号が小さいと、0.10±0.02付近をうろちょろし、
大きいと、数え落としがあるらしく小さな値を出す。

だが、絶対的な値は、あまり問題にならない。
おれらは気象台ではないからだ。

あぶねーときに、素直に「アブねーぞー」と云うのが、いいヤツである。
おれらがこの手の測定器を持つというのは、そーゆー意味だからな。
このような考え方を「工学的」と云うのだ。
だいたいでいいから、今すぐお役に立つつーね。

放射腺DC測定システム No.2

まさか、あの美しかったRSR-40が、


一週間でこうなるとは。



∵センサはこの位置にいる。

基礎コンクリートのK40ラジエーションは、斜め下から来る。
つーことは、側壁を下から斜めに貫いて来るから、
センサ正面にあたる外壁に、5Kgのウエイト（鋳鉄）を1枚、立てかけてみた。

らだな、
前　BG　18.10cpm　（n60）
↓
後　BG　16.71cpm　（n60）
に下がったのだ。

特筆すべきことは、その安定性で、
n00-60　　1003カウント
n61-120 　1002カウント
と変動が少ない。

うまい具合に、5Kgのウエイトが5枚，2.5Kgのウエイトが6枚，1.25Kgのウエイトが6枚ある。
只だ。

んで、こーなっちゃったのだ。
5Kg*5+1.25kg*5＝31.25Kgの増量であり、
本体は、すでに65Kgになっているので、
65+31.25＝96.25Kgである。
（ZEKEよろこべ！！　もう少しで100kgオーヴァーだ）


事前に床を補強する。
直下に根太が通っているのだが、それも含めて。

↓

1cm*cmで5Nの耐力がある。
おおむね、30cm四方をやったから、
30*30*5＝4500N　≒460kgf分の補強となる。無問題だ。
（直下は基礎コンクリート）


・本機のBG
　n　　　：　　120min
カウント：　1839c
平均　　：　　15.325cpm
σE　　　：　±0.357cpm
検出限界：　1.338cpm（３σ法）

参考
n 00-60　カウント：918c
n61-120　カウント：921c


時空を超えてしまったなあ。

cpm測定の理由

消極的な理由は、測定器をカメラで見ていなくてもよいというのがある。

が、より積極的な理由がある。
「標準誤差を平均値より小さくするため」だ。

理由を解説する。
（以下、簡単のために一部に比喩をつかって説明するから、厳密ではない、かもしれんから自分で考えてな）

正規分布では、標本集団は母集団を代表しているとみなし、計算する。
例えば、一万人の身長を調べる時に、一千人の標本を抽出すれば、
これは直感的にも「母集団の代表」って感じかするわなあ。

だから、
・標本を抽出し
・標本数を出し（この場合ならば人数）
・各標本の数値（この場合ならば身長）を測定し
・標本の平均値（算術平均）を出し
・各標本の数値と、平均値との差を出し
・えーっとそれを自乗して総和して平方根……
で、標準偏差が出てくる。

まっ、めんどくさいが、こーゆーことをすればいい。


ところが、
母集団がいぱーい　100000000000…　あった場合（原子の数とかがそうだな）
例えば１万の標本を抽出しても、
そりゃ「母集団の代表」にはならんだろ。
１７０年位前に、ポアソンつー先生が、かふ考へた。

そーゆーときには「おれさま分布」するんだぞ、と。
ポアソン分布という。

で、そのときの　標本の標準偏差≠母集団の標準偏差　だぞと。

じゃあどうすんのかというと、以下の手順で計算する。
・標本を抽出し
・標本数を出し（例えば総分数）
・各標本の数値（例えば総カウント数）を測定し
・標本の平均値（例えば平均cpm）を計算し、
※
・平均値の平方根（√）が、
その標本の「標準偏差」であり、
・標本の標準偏差／標本数の平方根（√）が、
その母集団の「標準誤差」（母集団の推定された平均値の範囲）である
と、まあこうなるわけだ。


ということは、測定時に必要なのは
・標本数（おれの測定では、総秒数→分数に直して）
・標本の総測定数（同、総カウント数）
と、これだけあれば、
あとは統計的な手法で、検定が可能である。

計算例
BGデータ
・n　　　　 　　　：　　　100min（6000sec）
・総カウント　　：　　1980c
　-----------------------------測定データここまで。以下計算する
・平均値　　　　：　　　19.180cpm　←1980c/100min
・標準偏差σ　　：　　　±4.379cpm　←19.180cpmの平方根　
・標準誤差σE　　：　　　±0.438cpm　←標準偏差/100minの平方根
・95%信頼区間2σE：　　19.180cpm±0.876cpm

とこうなる。
これ、電卓でカンタンにできるでしょ。
また、各分毎のデータをいちいち計算しないですむ。


さて、本題の「なぜにcpmで測るか」だが、
試しに、上に引用した測定をμSv/h単位に直してみようか。
2900cpm＝1μSv/hだから
BGデータ
・n　　　　 　　　：　　　100min
・総カウント　　：　　1980c
・平均値　　　　：　　　0.006613μSv/h　←1980c/100min/2900cpm
・標準偏差σ：　　 0.006613μSv/h±0.0813μSv/h　←0.006613μSv/hの平方根
・標準誤差σE：　　0.006613μSv/h±0.00813μSv/h　←標準偏差/100minの平方根

となるから、
平均値0.006613μSv/h＜標準誤差0.00813μSv/hとなってしまう。

これがcpmで測定する、最大の理由だ。

なお、nSv/hにしてもいいが、cpmを2.9で割れば後でカンタンにnSv/hになるからな。
数は大きいほうがにぎやかで精度もいい。
なにより、
測定器は、内部で「カウントして、2.9cpm＝1nSv/h」と計算し表示しているだけなので、
なるべく生のデータのほうがいいからである。