Development of a simple high sensitivity 90Sr detector based on the simultaneous measurement with tandem type of proportional counters under high radiation background

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本研究では、高放射線場の野外において試料の化学処理なしに簡易に90Srの比放射能が測定できるβ線の計測に基づいた方法を開発し、福島県の帰還困難地域の早期復帰に向けての90Srに対する安全性の調査に応用することを目的とし、５段階（令和1 年度～令和５年度）で研究目的を達成する。令和３年度（令和３年４月～令和４年１０月。）は令和２年度で開発したミューオン除去機能を持った２連の比例計数管からなるβ線４π検出システムの性能評価を行った。また、可搬型９０Sr検出器の開発および試料調整法の検討も行った。令和２年度において、プラスチックシンチレーターを用いたミューオン信号の除去により検出限界値を下げることができた。しかし、バックグランドは依然として存在しており、ガンマ線の比例計数管内での光電効果又はコンプトン散乱による疑似ベータ線の検出と考え、厚さ５ｃｍの鉛ブロックで覆うことによってガンマ線の侵入を防ぐ手当をしたところ、バックグラウンドは２/３に減少した。９０Srのホットスポットは高エネルギーβ線の測定によって見つけられる。高線量地域は１３７Csが多く存在しており、１３７Csからは５１４keVのベータ線が多く放出されるので、このベータ線を抑えて、９０Srの２２８０keVのベータ線を測れる可搬型のベータ線検出器を考案した。測定原理は、本研究で開発されたβ線検出器と同じである。これにより、帰還困難地域の９０Srのホットスポットを見つけることが可能になった。試料調整の方法として野外および室内でも実施できる方法を検討した。我々が測定対象としているのは、主に動植物である。先ず、試料を各部位に切り分け、それらをホモジナイザーによって粉砕し、さらに強力な粉砕機によって細胞レベルまで細かくし、次に凍結乾燥機で水分を除去し、粉末試料にして、９０Srが試料中に一様な状態に整える方法を考案した。