食品中の放射性セシウムはどのようにして測定されるか

１．測定の原理

　食品に含まれる放射性セシウムの測り方は、「緊急時における食品の放射能測定マニュアル」（１）に詳しく出ています（１）。でも、少し専門用語があるので(=^・^=)なりに解説したいと思います。放射線は１つ、２つ、３つ、・・・と数が数えられます（２）。放射線の数を一定期間数へ、１ｋｇにしたら１秒間に何個の放射線が出るかを計算して、１ｋｇ当たりｘｘベクレルなんて言います。

　

　図―１　１キログラム当たり１０ベクレルのモモ

　全部の放射線が見えるとして、毎秒３個の放射性セシウムがモモから出ています。２０００秒で、６０００個です。ももの重さを０．３ｋｇ（３００ｇ）とすると、１キログラム当たり１秒で
　　６０００個÷２０００秒÷０．３ｇ＝１０
になります。こうして、モモは１キログラム当たり１０ベクレルのセシウムがあることになりまます。
　では、放射線の数がどのように数えるのでしょうか？以下に放射線計測装置の概念図を示します。



　図―２　放射線測定装置の概念図

　食品から放射線が出て検出器に入ると電気が発生します。電気は弱いので増幅器で増幅されパソコンに送られます。パソコンで電圧の変化をとらえます。

　図―３　検出器からパソコンに送られる波形－(=^・^=)の想像
　こんな感じになると思います。これを高さ（電圧）ごとに１個、２個・・と数えます。数えた結果は、以下のようなグラフにまとめられます。

　

　※（３）より引用
　図―４　γ線スペクトロメトリーのチャート図

よこに見つかった放射線のエネルギー（電圧）が、縦軸には数を書いた図を作成します。このような図をγ線スペクトロメトリーと呼ぶみたいです。なお、周辺の放射線の影響を抑えるため鉛なので検出器を囲い（シールド）、まわりの放射線が入らないようにします。検出器にゲルマニウムを使う場合は、液体窒素で冷やす必要があります。


２．測定の準備
　測定には、バックグラウンドの測定と効率の測定が必要です。
　①バックグランドを測る
　　いくら鉛など覆う（シールド）とは言え、やはり外から放射線が入ってきます。そこで、なにもない状態で、どれだけのエネルギー（電圧）にパルスがどれだけ来るか事前に測っておきます。これをバックグラウンドと言います。実際の測定では、ここで、測定されたバックグランドは、実際の測定から差し引かれます。
　
　。
　
　　図―２　バックグラウンドの測定

②効率の測定
　食品から出た放射線がすべて検出器に入るわけではありません。(=^・^=)の感覚では１割程度だと思います。aそこで、放射線のうちどれだけ検出器に入るかを事前に測っておきます。全部で、どれだけ放射線が出るかが分かっている液体を決めれた容器にいれ、実際にどれだけの数の放射線が入ったかを測定します。１秒間に１０００個（１０００ベクレル）の放射線が出ることのわかっている液体を装置に置いたとします。そこで、２０００秒測定したら、１６０、２００個の放射線が見つかったとします。また、２０００秒で観測された①で示すバックグラウンドが２００個とすると、効率は
　（１６０，２００個（見つかった放射線の数）－２００個（バックグラウンド））÷（１０００×２０００）（放射線の総数）＝０．０８
となり、この装置（指定の容器も含む）の効率は８％になります。この値はパソコンに記録しておきます。

２．実際に測定する。
　装置の準備ができたら、実際の食品を測定します。福島県が測定の状況を出しています（４）ので、それに沿って説明したいと思います。
　①皮や種などの取り、食べれる部分のみにします。
　②表面に汚染がないことを確認します（汚染があるものを入れると装置も汚染され装置が使い物にならななくなります）
　　

　　　※（４）をキャプチャ
　　　図―３　サンプルの表面測定
　なんか空間放射線量が毎時１マイクロシーベルトもあります。

　③サンプルを細かく砕きます。
　④事前に指定の容器の重さと、覆うためのビニールの重さを量っておきます(仮に２６．３３ｇとします）
　⑤モモを指定の容器に可能な限りつめます。
　⑥容器を含め重さを測ります（仮に１０７．８７ｇとします）
　⑦サンプルの重さを計算します（④と⑥の仮の値を使うと８１．５４ｇ（１０７．８７－２６．３３）になります）
　　
　　図―４　容器に詰められた「モモ」
　指定の容器にしっかりつめないと効率が変わるので、細かく砕いたモモを入れます。

　⑧重量などのデータをパソコンに打ち込み測定します。
　⑧決められた位置にサンプルを容器と共に載せます。（位置がずれると、検出器に放射線が入らなくなり、値が低くでます）
　　
　　図―５　装置に入れらている「モモ」（装置の赤い○に注目ください）

　⑩しっかり装置のふたを閉め測定を開始します。
　
　図―６　しかっりふたを閉め、ノブを回す。
　しっかりふたをしめないと、そとからの放射線が影響し正しく測れない場合があります。

　⑪結果を確認します。パソコンがデータを処理し１キロあたりのベクレル数を表示してくれます。

　　すると図―４のようなチャート図を出してくれます。放射性物質があればその部分が飛び出します。ここではカリウム４０が、測定対象物はサンマで、サンマは１００ｇ当たり２００ｍｇ（１ｋｇ当たり、２ｇ）のカリウムを含んでいます（５）。そこから、計算するとどのサンマも１キロ当たり６０ベクレル程度のカリウム４０を含んでいることになりますので、まったく正常な測定だと(=^・^=)は思います。


－参考したサイト様および引用した過去の記事－
（１）緊急時における食品の放射能測定マニュアル(PDF) - 厚生労働省
（２）めげ猫「タマ」の日記 ベクレルとシーベルト
（３）http://mekenekotama.blog38.fc2.com/blog-entry-382.html
（４）モニタリング検査に関する取組み | ふくしま新発売。
（５）五訂増補日本食品標準成分表：文部科学省の１０１７３