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2012年8月 8日 (水)

核種一覧表の見方

( 核種一覧表の参考表を開く )

[お知らせ]
ゲルマニウム半導体検出器を使った放射能測定を申込み頂いたお客様(法人・事業主様、一般家庭向け、いずれも)に、光子エネルギースペクトルと核種一覧表をお送りしています。
(Q4:測定結果はどのようなかたちで報告してもらえますか?)

もし、お客様がMicrosoft Excelファイルを開くPC環境をお持ちでしたら、核種一覧表の元ファイル(.xls)をお送りします。注文時に予めご指示ください。

■はじめに
 アイメジャー信州放射能ラボでは、可能な限り測定結果に関する子細技術情報を公開する基本姿勢をもっております。特に高額なゲルマニウム半導体検出器をご利用頂いたお客様には、スペクトルデータや核種一覧表など、測定装置が自動的に出力する書式をそのままお客様にもお届けしています。
 しかし、核種一覧表は時に、注目していた放射性セシウムや放射性ヨウ素だけでなく、今まで見聞きしなかった核種をも検出する時もございます。弊社ではそのような場合でも、「自分で測って、自分で判断する」姿勢のお客様を支援すべく、情報を積極的にお伝えして行きます。
 そのために、公開情報につきましてきめ細かな解説を充実していく所存です。不明な点ございましたら、お気軽にお問い合せください。
また、公式ホームページの「良くあるご質問」にもぜひ一度目をお通ししてみてください。
FAQ 良くあるご質問
https://www.imeasure.jp/qa.html

■核種一覧表の見方

・一番右から2列目の[生成反応]の列でまず大きく分類されています。
【特性X線】【トリウム系列】【ウラン系列】【天然】などがございます。
・右から3列目、測定下限値(Bq/kg)と、右から5列目の放射能(Bq/kg)を観較べてください。

   放射能 > 測定下限値

である場合は、その核種に注目してください。
・もし、放射能 < 測定下限値 である場合は、確定した検出とは判断できません。

■生成反応(核種一覧の右から二列目)による分類

【特性X線】<装置の特性です>
核種:Pb-X
ゲルマニウム半導体検出器の装置にて、地面や宇宙からセンサに入る放射線(ガンマ線)からセンサを遮蔽するために、鉛の厚板でセンサを囲い遮蔽します。
この鉛に、検体から出たガンマ線が当たった場合、鉛から「特性X線」が出ます。
装置の構造由来です。

【トリウム系列】<天然由来です>
核種:Ac-228、Ra-224、Pb-212、Tl-208、 Bi-212
トリウム(Th-232)由来の核種です。%1)

【ウラン系列】<天然由来です>
核種:Ra-226、Pb-214、Bi-214
ウラン(U-238)由来の核種です。%2)
ラドン温泉のガスRn-222は、このウラン系列の一部です。

【天然】
核種:K-40
地球創世期から存在する放射性物質です。

【陽電子対消滅】
核種:?0

これは、「陽電子対消滅」という現象の際に発生する511keVガンマ線です。
この世から電子が消滅する際に電子質量に相当するエネルギー(e=mc^2)が、光(ガンマ線)となって放出されます。(%3)
ちなみに、医療機関で使用するPET(陽電子放射断層撮影)は、F-18という核種を使い、この511keVガンマ線により画像化しています。

【その他】
・土壌中に、以下の核種が検出されることがございます。由来は現在調査中です。

Cd-109 88.0 keV → Bi-X 87.3 keV (Pb-X同様に、Biから放出されるX線と推定します。(%4)

・同じくごく微量(1Bq/kg前後)ですが土壌中に、以下の核種が検出されることがございます。由来は現在調査中です。
Y-88

【重複表示される核種】
・測定装置によって重複表示される核種に以下が有ります。

光子エネルギー:重複表示された核種→正しいと推定される核種

242.0keV :Ra-224(241.0keV)→Pb-214

338.0keV :Cs-136(340.5keV)→Ac-228

463.0keV :Te-129(460.0keV)→Ac-228

511.0keV :Sr-85(514keV)→?0  電子対消滅

768.0keV :Nb-95(766.0keV)→Bi-214

965.0keV :Ac-228(969.0keV)→Ac-228

※これらの重複核種は、光子エネルギースペクトルが互いに近傍にある核種です。

測定装置は、一意的に核種を決定できないために、2種類の核種を提示し、核種判定を使用者に委ねています。上記の右側(→の右)に有る核種が正しい核種であると弊社では推定しております。

【誤判定される核種】
88.0 keV : Cd-109 → Bi-X (87.3 keV)
(Pb-X同様に、Biから放出されるX線と推定します。(%4))

141.0 keV : Mo-99 → Ge-75m (139.68 keV) ※装置由来。

141.0 keV : Tc-99 → Ge-75m (139.68 keV) ※装置由来。
563.0 keV:Cs-134 → Ac-228 ( Cs-134 NDの場合に限る)

796.0 keV:Cs-134 → Ac-228 ( Cs-134 NDの場合に限る)
詳細は、
放射性セシウム134の光子エネルギースペクトル をご覧下さい。

【判定ソフトウェアが核種判定しない核種】

※最新データは一覧表をご覧ください。(核種一覧表の参考表を開く

光子エネルギー[keV]:核種/放出割合 [%]
77.11 keV : Bi-X (Kα1, 77.108 keV) ※土壌などBi-214がある場合。(%4)

87.34 keV : Bi-X (Kβ1, 87.343 keV)※土壌などBi-214がある場合。(%4)

89.9 keV : Th-231

92.80 keV : Th-234/5.4 (※ウラン系列。土壌などで、Bi-214も出る。)(%4)

99.51 keV : Ac-228/1.26

129.1 keV : Ac-228/2.42

143.8 keV : U-235/11.1 (※アクチニウム系列)

328.0 keV  : Ac-228 /2.95

409.5 keV : Ac-228 /1.92

477.6 keV : Be-7

727.3keV : Bi-212  /6.58(※)

830.4 keV : Ac-228 /0.54

934.1keV : Bi-214 /3.03

※最新ソフトウェアにて核種対応致しました。(2013-4-12)

以上

%1)トリウム系列、ウラン系列について詳細は、

http://www.kankyo-hoshano.go.jp/series/main_pdf_series_6.html
の75,77ページをご覧下さい。

%2)iSHL実験報告:空気に漂うラドン222を捕らえる
トリウム系列のラドンガス由来の核種、Pb-214、Bi-214の話題です。
http://imeasure.cocolog-nifty.com/isotope/2012/07/ishl-433e.html

%3)電子対消滅
http://imeasure.cocolog-nifty.com/isotope/2012/06/post-f28b.html

%4)No.7 ゲルマニウム半導体検出器によるガンマ線スペクトロメトリー
http://www.kankyo-hoshano.go.jp/series/lib/No7-5.pdf


参考)
放射性セシウム134の光子エネルギースペクトル

土壌放射能測定 605keVに出ないのに796keVに出るCs-134とは?
644keVに現れる不明な核種 Bi-214のシングルエスケープ
796keVでCs-134を定量するNaIシンチは、Ac-228(795keV)の影響を受ける。
ゲルマの落とし穴 その3 Co-60
ゲルマの落とし穴 その2 Sr-85

■記事修正履歴
2012-8-24 複数の核種(Cd-109、Cs-136、Y-88、Nb-95)を追加しました。2012-12-25 【重複表示される核種】を追記しました。
2013-4-5 Bi-212の光子エネルギー 727keV を追記しました。
2013-5-29 参考)にblog記事を追加。
2013-9-9 Bi-X, Th-234, U-235を追記しました。
2013-9-9 参考文献に(%4) No.7 ゲルマニウム半導体...を追記しました。
2013-10-29 89.9keV, 129.1keVを追記。
2014-4-25 【誤判定される核種】にGe-75mを追記。
2014-4-25 【判定ソフトウェアが核種判定しない核種】にBe-7を追記。
2014-4-25 【判定ソフトウェアが核種判定しない核種】にAc-228 830.4keVを追記。

2016-5-9 【判定ソフトウェアが核種判定しない核種】に99.51 keV : Ac-228/1.26を追記。

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