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放射線測量儀:用顏色深淺顯示看不見的威脅-01
用顏色顯示放射性物質釋放的放射劑量的攝影機接連在日本問世。面向普通消費者的低價格放射劑量計3個月創下了17萬台的銷售紀錄。核電站事故已經過去1年,用於掌握看不見的放射線的新產品還在不斷推出。
核電站事故發生後,用顏色顯示放射性物質釋放的放射線這種看不見的「威脅」的攝影機陸續問世。
東芝和日立消費電子相繼推出了使放射劑量可視化的「伽馬攝影機」。價格方面,東芝的「便攜γ射線2D可視化裝置」為1200萬日元起,日立的「放射線測定裝置」的設想價格為3000萬日元左右。從價格可以看出,產品主要面向的是電力公司和地方政府等業務用途。
兩款產品的使用方法相同。只要把攝影機對著希望測量放射劑量的區域拍攝,與之相連的個人電腦上就能以不同的顏色顯示出劑量大的熱點。為了解決「希望知道應該對哪個區域去污」、「去污後劑量依然沒有下降,希望鎖定污染源」的問題,福島縣內已經使用這二者進行了測量,取得了一定的效果。
二者的基本原理也完全相同。伽馬攝影機除了普通的光學攝影機之外,還內置了測量放射劑量的感測器。感測器的結構非常簡單,用一句話來說,就是利用了「針孔攝影機」的原理。放射性物質釋放的γ射線穿過小洞(針孔)照射到替代膠片的元件「碲化鎘」(CdTe)上,對其強度進行識別。此處測量到的數據將與光學攝影機拍攝到的影像重疊,確定哪一區域是放射源。
東芝過去曾為醫療機構開發過伽馬攝影機。核電站事故發生後,東京電力於2011年5~6月提出了「希望測量核電站內劑量」的委託。因此,該公司運用在醫療業務中培育的知識經驗,開發出了伽馬攝影機樣機。
第一台攝影機的重量雖然是現行攝影機的3~4倍,但是,「如果減輕重量或許還能夠應用於去污目的」(擔任開發工作的東芝原子能福島重建技術部項目統括主管金井祐和)的想法為此次的產品化創造了契機。日立同樣累積了醫用半導體放射線檢測技術,並借此實現了商品化。
價格差距達到2倍以上的兩款產品究竟有何不同?首先,東芝的賣點是9.8kg這一方便攜帶的極輕重量。為了降低價格,功能也做了精簡。既不能確定碘和銫等核素的種類,也測量不到精確的數值。金井表示,參數之所以如此簡單,「是因為現場的首要任務是找出放射熱點。具體數字還要靠專用儀器測量」。
而日立產品在設計上更加注重精度。放射線檢測應用事業推進部部長茂呂榮治表示,「重量和SN比(信噪比)是此消彼長的關係」。該產品的標準重量為16.8kg,攜帶並不方便。
重量大的原因在於鉛的量。空間中的γ射線除了來自放射性物質之外,還有很多來自宇宙和地表,在檢測時會成為噪音。該產品通過在感測器周圍配置厚重的鉛,用來除噪,提高了核素確定和數值檢測的精度。除此之外,兩款產品在有無雷射測距儀和碲化鎘的元件數量等方面也存在差異,其結果便是前面提到的價格差。
基本實現180度可視化的產品
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