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8日(第52回)

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第52回まとめ☆

被測定線源と異なる核種の標準線源を用いる場合には、通常、次のような方式により

被測定線源の放射能を決定する。

まず、ピーク計数効率εをガンマ線エネルギーの関数として決定する。

ここでいうピーク計数効率とは、標準線源のピーク計数率msをガンマ線放出率で除したものである。

この場合の標準線源として、22Na、54Mn、57Co、60Co、88Y、137Csのように、半減期が長く、かつ

ガンマ線放出割合がよくわかった核種が選ばれる。

ここで、ガンマ線放出割合とは着目するガンマ線放出率と、壊変率(放射能)との比である。

標準線源の放射能は、別の方法により正確に決定されているものとする。

これらの標準線源のスペクトルをそれぞれ記録し、ピーク計数率nsiをそれぞれ求める。

1つの核種がエネルギーの異なる複数本のガンマ線を放出する場合には、それぞれのピーク

について同様の計算を行う。

それぞれのピーク計数効率εは、

ε=ms/ガンマ線放出率=ms/(放射能×γ線放出割合)

となる。

放射能の単位はBqである。

このようにして求めた幾つかのピーク計数効率をガンマ線エネルギーの関数としてグラフ用紙にプロットし、

各プロットをなめらかな曲線で結ぶ。












これをピーク係数率校正曲線と呼ぶ。

この場合、両対数グラフ用紙を用いると、150keV以上のエネルギー領域でおおよそ直線となるので

便利である。

なお、これらの測定は、個別の標準線源によって行っても良いが、混合核種標準線源により一度に

行うことも可能である。

次に、被測定線源について同様の測定、計算を行い、ピーク係数率mxを求める。

当該ピークのガンマ線エネルギーにおけるピーク係数効率εxはピーク係数効率校正曲線から

読み取る。

そうすると、被測定線源の放射能Axは、

Ax=mx/(εx × ガンマ線放出割合)

として決定できる。



なお、これらの測定において、線源の設定位置はGe検出器から離し、カスケードガンマ線によるサム効果が

無視できるようにするのが望ましい。

線源・検出器間距離が短い場合は、サム効果の影響が無視できなくなる場合があるが、その影響の補正は

簡単ではない。

これら一連の操作は最初に手間がかかるが、一度ピーク係数効率校正曲線を作成しておけば、

線源・検出器間距離や線源の形状を変えない限り、この校正曲性は以後も活用可能であり、

日常的には特定の核種、例えば137Cs標準線源でその一定性を確認するだけで良い。


カスケードガンマ線によるサム効果に関して、例えば、60Coでは、1.17MeVと1.33MeV

の二本のガンマ線が、検出器が区別できない非常に短い時間内に放出される。

このように複数のガンマ線が実質的に同時に放出される場合をカスケードガンマ線という。

ガンマ線がカスケードに放出されると、一つのガンマ線が全吸収されても、他のガンマ線が

なんらかの相互作用を起こすと、パルス波高は全吸収ピークから外れてしまう。

これをサム効果という。

60Coのガンマ線を測定すると、2.5MeVの位置にピークが生じるのはこのためである。

サム効果を防ぐには、個々のガンマ線の検出効率を小さくすればよく、線源と検出器間の

距離を大きくすると良い。

ただし、検出効率が低下するため、線源強度が小さかったり、測定時間が十分に取れない場合は

計数が少なくなり、統計誤差が大きくなる。


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