かにの泡ぶく

_ ガイガーカウンタ購入相談。（08時30分記）

４月以降、ガイガーカウンタ購入相談を多く受けるようになりました。

こちらをお読みのみなさんの中にも、興味あるかたがいらっしゃるかと思い、今日は少しこのガイガーカウンタについてのお話をしてみようと思います。

実は正確にお話しようと思うと少し（かなり？）ややこしいところがあります。可能な限り分かりやすく説明しますので、お暇なときに時間をかけてお読みください。

_ 線量計＝ガイガーカウンタでは無い。（08時38分記）

ガイガーカウンタというのは、放射線の検出器にガイガー・ミュラー・計数管（ＧＭ管）（こんなの）を使っている放射線検知器のことを言います。一方、放射線検出器はＧＭ管以外にもシンチレーターという物質を使ったものもあり（こんなの）、このシンチレーターを検出器に使ったものは、ガイガーカウンタとは言わずに「シンチレーションカウンタ」「シンチレーションサーベイメータ」と言います。

どちらも「線量計」であることには、変わりありません。

ただ、世間一般では、放射能を測定する道具＝ガイガーカウンタ　という定義で言葉が使われている場面を多く見ます。

ガイガーカウンタと言って、このシンチレーションサーベイメータが売られていたり・・・ですね。

まぁ細かいことなのでどうでもいいといえばどうでもいいことなのですが、ガイガーカウンタというのはＧＭ管という、真空管のようなものを使った線量計であり、それ以外にもシンチレーションサーベイメータというものも世の中にはある。シンチレーションサーベイメータも放射線を検出する機械だけど、ガイガーカウンタでは無い。ということはぜひ覚えておいてください。

_ ガイガーカウンタとシンチレーションサーベイメータの違い−その１。（08時49分記）

放射線を測定するときには主にガンマ線を測定します。世間でよく聞く線量単位である「マイクロシーベルト／時」に換算する際には、ガンマ線計数量が必要なためです。線量計の中には、アルファ線やベータ線が測れるものもありますが、アルファ線やベータ線を一緒に測ってしまうと正しい値が出せなくなります。後で説明しますが、この点は重要ですので覚えておいてください。

で、ガイガーカウンタですが、放射線検出器に使われているＧＭ管は、自身を通ったガンマ線の１％ぐらいしか検出できません。ガンマ線は透過力が強いので、ＧＭ管自体を突き抜けてしまって検出しにくいのですね。それに比べてシンチレーターは、ガンマ線を浴びると発光する特殊な物質を使った検出器で、この光をフォトダイオードや光電子倍増管で検出することで、放射線を計数します。同じ体積で比較した場合、このシンチレーター検出器のガンマ線補足率は非常に高く、ガンマ線計数率で言うとＧＭ管の１０倍〜１００倍以上に達します。

さて、ここで出てきた「ガンマ線計数率」ですが、簡単に説明しますと、ある物質から出される１マイクロシーベルト／時の線量を受けた場合、１分間に何個のガンマ線を検出できるか？　というようなものです。１分間に何個のガンマ線を検出したかは、ｃｐｍ（カウント／分）という単位で表される数値ですので、１マイクロシーベルト／時のときのｃｐｍが、ガンマ線計数率となります。

放射線を検出すると、「プチプチ」音を出す機能を持ったガイガーカウンターの場合、この「プチプチ」音が、１分間に何回鳴るか？　ということです。

で、ここからが重要です。

この、ガンマ線計数率が高ければ高いほど、短い時間で放射線量を正確に測定することができるようになります。

放射線って、ラジオの電波のように連続して出ているものではなく、パルス状のものがランダムに出ているのです。よって、検出される放射線の時間間隔というものは一定ではなく、１個ガンマ線を検出した次にガンマ線を検出するまでの時間間隔は、３秒後だったり５秒後だったり、０．１秒後だったりするわけです。

というわけで、線量計は、ある時間内に何個のガンマ線を検出するかを数えて平均化したり、ある程度の数のガンマ線を数えるまでの時間を測ったりして、だいたいの線量に換算するということをしています。

ですので、同じ１マイクロシーベルト／時を測定しようとした場合、ガンマ線計数率が高い（＝プチプチ音が沢山鳴る）線量計のほうが、短い時間で放射線量を測定できることになります。また、同じ測定時間で比較するならば、ガンマ線計数率が高い（＝プチプチ音が沢山鳴る）線量計のほうが、より正確な値が出せることになります。

同じ体積で比較すると、ＧＭ管よりシンチレーターのほうが遥かに計数率は高いですので、同じ測定時間であれば、ガイガーカウンタよりもシンチレーションサーベイメータのほうが、正確な値を知ることができるということになります。

ちなみに、私が現在所有しているＣＤＶ−７００は、ベータ線対応のＧＭ管で、こないだ買ったＰＡ−１０００は、シンチレーション検出器です。また、各都道府県や市区町村に設置されているモニタリングポストも、シンチレーション検出器です。

_ ガイガーカウンタとシンチレーションサーベイメータの違い−その２。（09時05分記）

その１では主にガンマ線についてのみ触れましたが、ガイガーカウンタの中にはアルファ線やベータ線が測れるものもあります。逆に、シンチレーションサーベイメータはほとんど全部が、ガンマ線しか測れません（中には特殊なシンチレーターでベータ線が測れるものもあるが相当珍しい）。

アルファ線やベータ線は電離作用が非常に強いので、ＧＭ管はこれら放射線を非常によく拾います。シンチレーターはその構造上、検出器の回りを遮光するため（と、シンチレーターを潮解等から保護するため）にしっかりした囲いがあります。透過力の弱いアルファ線やベータ線はこの囲いを突破できないので、透過力の強いガンマ線しか検出できないのです。

よって、もし、アルファ線やベータ線も測りたいと思うのであれば、ガイガーカウンタしか選択肢はありません。

では、アルファ線やベータ線の測定はどんなときに必要か？　ですが、今のような、放射能災害に対応するための用途に限定して考えると、いろんなものの表面汚染を調べる際には、有効かもしれません。アルファ線やベータ線は空気中をそんなに遠くまで飛べません。アルファ線で数センチ、ベータ線でもせいぜい数メートルです。ですので、ベータ線検出可能なガイガーカウンタを持っていた場合、ガンマ線だけで測定したｃｐｍと、ベータ＋ガンマ線で測定したｃｐｍに差があれば、そこに『何かがある』ということがわかります。ただ、わかるのは『何かがある』ということだけで、なにがどのぐらいあって、その線量は何マイクロシーベルト／時なのか？　ということは、全くわかりません。

逆にガンマ線だけの測定でも、周辺より値の高い地点があれば、そこがどうやら汚染されているであろうことが、わかります。また、周辺全体が汚染されていた場合でも、ガンマ線だけの測定であれば、ある程度は正確な線量が出せますので、『そこの線量が高いのか低いのか』ということを判断することもできます。

_ 線量を測定する際にはガンマ線だけで見る必要有り。(09時34分記)

ベータ線も測れるガイガーカウンタをお持ちのかたから、『ベータ線を一緒に測ると線量が高くなるが、これは、高いほうの線量を見るべきなのか？』という質問をいただいたことがあります。

これは、×です。線量を見るときは、あくまでもガンマ線だけで、見る必要があります。

まず、線量についてですが、等価線量という考え方を理解する必要があります。環境放射線データベースというWebサイトの中に用語の説明がありますので、こちらにURLをご紹介しておきます。http://search.kankyo-hoshano.go.jp/food2/Yougo/touka.htmlです。

放射線と言っても、アルファ線やベータ線、ガンマ線等の種類や、同じガンマ線でもそのエネルギーレベル（強さが違うんですね）によって、被曝量が変わるのです。

で、ガイガーカウンタは、これら放射線の種類や、エネルギーレベルは判別できず、検出した放射線は、どんな放射線でも１カウントとして計数します。

で、ここからが大切なところなのですが、ガイガーカウンタが計数した放射線数を線量に換算するには、変換係数が必要になりますが、この変換係数、ある特定の放射性物質が出すガンマ線量で較正されているのですね。

ある特定の放射性物質とは、一般的には放射性セシウムだったり、コバルト６０だったり、いろいろ。マトモなガイガーカウンタであれば、説明書のどこかに書いてあると思います。

で、例えば放射性セシウムが出す放射線量が１マイクロシーベルト／時のところにそのガイガーカウンタを置いたとき、１分間あたり何個のガンマ線を数えるかを実際に測定して、それをそのガイガーカウンタの変換係数とするのです。

ですから、アルファ線やベータ線が入ってきてカウントされてしまうと、それでもガイガーカウンタは線量を表示しますが、その数値はもう線量としての意味は全く無いものとなっています。ガイガーカウンタから見た場合、アルファ線のカウントもベータ線のカウントも、全部ガンマ線だと思い込んでいますから。

アルファ線やベータ線を測定するときには、線量では無くｃｐｍで比較するか、あるいは、線量値で比較するにしてもその数値自体は実際の線量とは大きくかけ離れていますので、相対比較するための「単位の無いただの値」として見る必要があります。線量しか表示できない機種の場合でも、数値を絶対値として見るのではなく、相対値として見るのであれば、「その２」で書いた通り活用方法はあります。線量も、もとはｃｐｍから計算されているものですからね。

・・・・・

と、いうことは・・・

放射性物質が変わればアルファ線、ベータ線、ガンマ線の比率やガンマ線のエネルギーレベルも変わりますから、そのガイガーカウンタが正しい線量を表示するのは、較正で使われた放射性物質が出すガンマ線を測定したときだけ・・・ということになります。

『え〜っ、そんなアバウトなものなの〜〜〜？』って感じですが、実際、そんなアバウトなものなのです。しかしながらだからと言って悲観する必要は無く、この世で普通に生活しているうえで遭遇するガンマ線のエネルギー範囲というのは、そう極端に大きな幅があるわけではなく、その値が１０倍も変わるってことはあまりありません。但し、倍ぐらい変わることは普通にあります。そんな感じの精度であることは確かです。

ですから、「市の測定では０．０５マイクロシーベルト／時だって言ってるのに、自分のガイガーカウンタで測ったら０．１２マイクロシーベルト／時だった」なんてのは、誤差の範囲です。

それに比べてシンチレーションサーベイメータは、エネルギー特性がＧＭ管よりも現実に則してますから、較正核種が異なっても、ガイガーカウンタに比べれば正確な値が出てきます。高級機種になりますと、エネルギーレベル補償機能が入ったものもありますので、こういうものですとなおさら正確ですね。

ただね、これら測定器に、数値の絶対精度を求めようと思うとそれこそとんでもないことになります。お金が幾らあっても足りません。大切なのは、同じガイガーカウンターでいろんな場所を測って、どこが高くてどこが低いかを比較したり、同じ場所を同じガイガーカウンターで測って、今日は高くなったのか低くなったのかを調べることだと思います。数値は目安程度ですね。とは言え、上記で書きました通り、目安とは言ってもまるであてにならない数値が出るわけではありませんから、例えば０．５マイクロなんて値が表示されたらその場所は明らかに線量が高い・・・という判断はできます。但し、別機種のガイガーカウンターが０．１マイクロなのに、自分ので測ると０．２マイクロって出るぐらいなのは、想定線源の違いによる誤差の範囲かもしれないねって感じです。

_ ガイガーカウンタの性能は何で決まるのか？(10時05分記)

オンラインショップ等でガイガーカウンタを探してみると、安いのから高いのまでほんといろいろあります。

性能と言ってもいろいろな見方があるのですが、『高いほうが性能がいいのか？』というと必ずしもそうではありません。

まず、重要なのは、使っているＧＭ管の大きさです。大きければ大きいほどいい。というのは、ＧＭ管のガンマ線計数率は、ほぼＧＭ管のサイズのみで決定されます。大きいほど計数率が高くなるので、安定した値が出てくるようになります。

では、小さいＧＭ管は駄目なのか？　というと、そんなこともなく、計数率が低い分、長時間かけてガンマ線を数えればそこそこ安定した値が出てきます。ただし、安定値を出すのに時間がかかりますから、ホットスポットを探すような用途には不向きです。

線量を知るだけであれば、例えば１０万円ぐらいするガイガーカウンタを使った場合と、それと同じサイズのＧＭ管を使って自作したプチプチ音がするだけのガイガーカウンタＧＭ管駆動回路を比べた場合、精度は全く同じです。

要は、プチプチ音を数えて、それに変換係数かけて線量にしているだけですから。

ただ、高いガイガーカウンタは、付加機能が充実している場合が多いです。

例えば、『ある線量を超えたらアラームが鳴る機能』があります。１マイクロ超えたらアラーム設定みたいなことができるのですね。これを自作プチプチ音ガイガーでやろうと思うとまず無理ですが、『１秒間に１プチ以上なるようだとそろそろ１マイクロだ』ぐらいなアバウトな管理は可能です。

他にも、『積算線量機能』もあります。例えば、０．５マイクロシーベルト／時を１０時間浴びると、被曝量は５マイクロシーベルトになるわけですが、この被曝量をずーっと積算してくれる機能です。ただ、この機能を使うためには当然ですが、ガイガーカウンタの電源をずっと入れておかねばなりません。

あとは、ＰＣに繋げてデータを吸い出したり、ログ取れたりといった機能もあります。

これらどんな機能が必要かで、ガイガーカウンタに求める性能というものも人それぞれだと、思います。

ただ、線量測定という、基本機能についてのみ見てみれば、ガイガーカウンタの線量測定性能は、ＧＭ管の大きさで決まって、大きいほど性能はよいということが、言えます。

どんなに高度な信号処理回路が入ってたとしても、『プチプチ音を数えて、それに変換係数かけて線量にしている』という部分は、どれも共通不変の原理ですから。

_ どんなガイガーカウンタを買うべきか？（10時37分記）

上で書きましたとおり、どんな機能が必要かで、ガイガーカウンタに求める性能というものも人それぞれでしょうから、自分でなにをしたいのか？　をはっきりしておく必要があります。

ただ、線量を知りたいということのみが目的である場合、ＧＭ管のサイズにさえ気を使えば私の考えとしては、安いもので全然ＯＫだと思います。ただこの場合でも、プチプチ音を鳴らす機能があるものを強くお勧めします。

といいますのも、モノによっては液晶に表示される数値はまるであてにならない場合があるからです。特に、０．１マイクロ以下の低いレベルですと、放射線計数率が極端に低くなるので、表示数値のバラつきが非常に大きくなります。

計数率が低くなると、時間加重平均の間隔が長くなる（＝数値の更新時間が長くなる）というような処理をしてくれるガイガーカウンタであれば数値は比較的安定するのですが、そうでない機種の場合は、表示される数値を自分で記録して平均化したりしないと、使い物になりません。

そんなときはもうはじめからガイガーカウンタの演算処理はアテにせず、１分間なり２分間なりのプチプチ数を自分で数えて、変換したほうが簡単で正確です。

よって、極論すれば、線量測定のみが目的であれば、大きなＧＭ管を使った、プチプチ音がする安いガイガーカウンタで充分であるということになります。むしろ液晶表示など不要です。

先日買ったＧＭ管をテストしたでっちあげＧＭ管テストベンチですが、こんな簡易なものでも、プチプチ音を鳴らしていれば仕事しながらでも『今日に賑やかだ』『雨が降ってきたか』『いつもと同じ０．１マイクロぐらいだな』なんてことが分かります。こんなんで充分じゃないですかね。こんなのの場合、音がするだけでカウンタ回路はありませんからガイガーカウンタとは言えませんね。言うなれば、ガイガー検知器　でしょうか。

あと、今は、当たり前といえば当たり前なのですが、ガイガーカウンタ相場が非常に高騰してます。私は昔からこんなことしていたので、そのせいもあって定期的にガイガーカウンタ相場をチェックしていましたが、３月１１日以前、１万円台で買えたＲＤ１５０３がいまや３倍以上当たり前ですからね。無理して買うのもどうなのかな〜ってのが、正直なところです。

特に、東京都や神奈川県にお住まいの場合、確かにホットスポットは点在しているようですが、そこらじゅうがホットスポットっていう状況でもなさそうですし、街中にあるモニタリングポストの値や市区町村で実施している放射線量測定結果、あと、個人有志が測定し公表している数値を監視するだけでも、充分大丈夫なような気がしています。

が、まぁ、確かに、放射能は目に見えませんから、こいつらを検知できる手段を手元においておきたいお気持ちはわかりますし、私も、できればひとつはなにか、手元にあったほうがよいかとは思います。

でも高っかいんだよな〜。元からこれが適正な価格なのであればよいのですが、市場の原理なのか足元見られているのか、３月１２日以降突如激しく高騰しているこの様を見てしまうと、どうしても今、買うのを勧める気がしません。

もう、安心料として割り切って、普段なら百円ちょっとで買える缶珈琲を、砂漠のド真ん中でまだ我慢できる状況下だけどもまぁ仕方ないなって感じで一万円出して買うつもりであれば、買ってもいいと思います。

ただね、もし、以前は２，３万円で買えたようなガイガーカウンタに８万円とか出すぐらいならば、私としては、もう一声頑張って堀場製作所のＰＡ−１０００を買っちゃえば？　って、思います。ガンマ線しか測れませんが、シンチレーションサーベイメータで計数率も高く数値も安定しています。価格相応の性能であり、価格も昔から安定。個人用途向けにしては少し毛色が違うこともあり、３月１２日以降でも販売価格は全くブレてません。こういう価格の安定感もなかなか頼もしいです。

私は以前から『欲しいなぁ〜』と思っていたこともあって、この機会に思い切って買ってみたのですが使い勝手は非常によく、数値も安定して出ますし防沫ですから万一汚染されても、霧吹きで水まいて布でふき取って除染も容易です。

但し、９．９９マイクロ／時までしか測れないのと、線量を表示する機能しかありません。積算とか、アラームとか、そんな機能はありません。また、もともとの用途が環境放射線モニタですから、放射線強度が急激に変動するような状況での使用にはあまり向きません。ピコピコ音を鳴らせますので、これ鳴らしておけば、急激な線量変化も察知はできますが、液晶表示には反映されにくいです。

_ 家庭内ホットスポット探索。（21時27分記）

堀場製作所のＲａｄｉ　ＰＡ−１０００は、一般的なガイガーカウンタに比べて検出精度が二桁近く高いので、微量な放射線の差がわかって面白いです。

今日の午後、仕事の気晴らしにＲａｄｉを持って家のなかをうろついていたら、面白いことがわかりました。

かにこむオフィス内放射線量測定結果
２０１１年６月２０日（月）午後

　堀場製作所Ｒａｄｉ　ＰＡ−１０００で計測
　単位は、マイクロシーベルト／時。

　　かにこむオフィス中央部床上１ｍ：０．０４９
　　かにこむオフィス床上直置き　　：０．０６９（カーペット）
　　リビング中央部床上１ｍ　　　　：０．０５１
　　リビング中央部床上直置き　　　：０．０５５（フローリング）
　　和室中央部畳上１ｍ　　　　　　：０．０５１
　　和室中央部畳上直置き　　　　　：０．０７５（畳）
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　　南側ベランダ床上１ｍ　　　　　：０．０４４
　　南側ベランダ床上直置き　　　　：０．０４９
　　北側ベランダ床上１ｍ　　　　　：０．１２２（！）
　　北側ベランダ床上直置き　　　　：０．１０１（！）
　　北側ベランダから５０ｃｍ屋内　：０．０６１
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　　家内の枕　　　　　　　　　　　：０．０８５
　　娘の枕　　　　　　　　　　　　：０．０７０
　　私の枕　　　　　　　　　　　　：０．０６７
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　　地元神奈川県横浜産ブロッコリー：０．０７０（袋に入れてほぼ密着）
　　北海道産じゃがいも　　　　　　：０．０７１（袋に入れてほぼ密着）

北側ベランダ何が起きてるんだ！と焦ったのですが、これには理由があります。北側ベランダには、マンションの外壁構造に埋め込まれるように設置されている鉄の扉付き物置があるのですが、このなかに、先日密かに入手した閃ウラン鉱がしまってあるのをすっかり忘れていました。この閃ウラン鉱、５０ｃｍぐらい離れていてもガイガーカウンタが激しく反応するほど高線量だったので、びびって段ボール箱に入れてビニール袋に入れて、この北側ベランダの物置の中に退避しておいたのですが、ここから放出されているガンマ線のようです。

ウランはガンマ線よりもベータ線を大量に放射しますから、このベータ線が鉄の扉で減速されて、Ｘ線を放射しているのかもしれません。

私の仕事部屋は北側ベランダに面しており、私の座っている位置は、この物置からは２ｍちょっと程度離れています。

北側ベランダから５０ｃｍ入ったところで０．０６、私の座っている位置での線量は、だいたい０．０５ぐらいですのでまぁ影響は無いとは思いますがあんまりいい気分がしませんので、近々なにか考えないとですね。

家の中を測ってみてわかったことは、フローリングは空間とあまり変化ありませんが、カーペットとか畳の上は、有意に線量が高いです。目の間にセシウムが入り込んでいるんですかね。

枕の線量が高いのも謎です。外で干すことが多いので、これも中にセシウムを吸着しているのでしょうか。なぜか家内の枕の線量が飛びぬけて高いのですが、なんなんでしょうか。家内曰く『被曝だ被曝だ』と、騒いでいました。

言うまでもないですが、全く問題のない線量なので心配は無用です。

じゃがいももブロッコリーも、有意に線量は増加します。が、野菜類はもともと自然にある放射性物質を含んでいますから、特に異常なことではありません。

北海道産のじゃがいもがセシウムに汚染されているとは考えにくいので、バックグラウンド０．０５ぐらいに対して、＋０．０２マイクロ程度の上昇は平時な状態と考えて、よさそう・・・なのかな？

少し不安なのは、「緊急時における食品の放射能測定マニュアル」によれば、『2：I-131 濃度を求めるための機器校正が行われていないNaI(Tl)シンチレーションサーベイメータを用いた場合、試料の測定値がバックグラウンドより20%程度高い値を示せば試料中に放射能があると判定し、ゲルマニウム半導体検出器を用いたガンマ線スペクトロメトリーによる精密核種分析を行う。』とある点。このマニュアルが対象としているシンチレーションサーベイメータは、検出器の大きさが１インチφ×１インチ程度と、Ｒａｄｉに比べて随分大型なものを想定しているのですが、２０％と言えば、バックグラウンド０．０５に対して＋０．０１ですから、ウチのブロッコリーもじゃがいもも、精密核種分析対象ってことなんですよね。

もう少し、いろんなケースを調べてみる必要がありますね。