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放射線測量儀:用顏色深淺顯示看不見的威脅-02
基本實現180度可視化的產品
但這些攝影機也存在弱點。因為元件周圍覆蓋著鉛,所以重量很大。而且只能測量穿過孔穴的γ射線,視角也存在限制。
能夠解決這些問題的攝影機也在開發之中。那就是日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的「超廣角康普頓攝影機」。這種攝影機採用原本為宇宙γ射線高感度觀測開發的技術,能夠以幾乎180度的超廣角實現放射性物質分佈的可視化。
康普頓攝影機抓住γ射線具有粒子性質這一特點,利用了γ射線與物質中的電子衝撞改變其方向的「康普頓散射」現象。這種現象可以簡單理解成檯球的兩顆球相撞改變方向。
JAXA的攝影機疊加了矽半導體和碲化鎘半導體兩種元件。進入攝影機的γ射線首先撞擊矽中的電子改變角度,能量也隨之衰減。接著,散射的γ射線將被碲化鎘吸收。通過分別計算γ射線在兩種半導體元件中反應的位置和能量,只需使用攝影機的數據,盡可計算出γ射線來自的方向。因此無需像針孔攝影機一樣通過遮蔽限制γ射線的入射方向。
試製機如今已經完成,並且在福島縣內進行了驗證試驗,但量產還為時尚早。JAXA準備在今後對實用化進行探討。
熱銷17萬台的放射劑量計
對於一般消費者而言,數千萬日元無法承受,但數千日元自然負擔得起。核電站事故發生後,低價位放射劑量計的銷售異常火爆。
其代表是2011年10月S.T.推出的「AIR COUNTER」(9800日元),銷量約為8.4萬台。2012年2月問世的後續機型「AIR COUNTER S」(7900日元)如今已經售出了17萬台。另外,從1989年開始銷售放射劑量計的老字號——日立阿洛卡醫療2011年之前的年供貨量為3000台左右,主要顧客是研究者。而在核電站事故發生後,「包括民營企業和個人在內,過去完全不需要放射劑量計的顧客購買的案例越來越多」(測量系統營業部田中守),「PDM-122」(2.49萬日元)的供貨量增加到了約5萬台。僅1年的銷量就相當於過去的16年。
日用品企業S.T.當然沒有開發放射劑量計的經驗。在東日本大地震剛剛過去的3月底,以會長鈴木喬在視察磐城工廠時提出的「我們自己能不能製造放射劑量計」的建議為契機,該公司從零開始啟動了開發。
S.T.與日立阿洛卡的產品也具有相同的基本結構。檢測使用半導體,通過計算穿過半導體的γ射線的數量,測量放射劑量。第一代AIR COUNTER內嵌3枚5mm見方的半導體,AIR COUNTER S為了提高精度,把半導體數量增加到了4枚。檢測時間從最長5分鐘縮短到了2分鐘,易用性也得到了提升。
無論是哪種價位的放射劑量計,在供貨之前,都需要實施確定劑量檢測是否準確的「校正」作業。在工廠大量生產放射劑量計雖然簡單,但耗費時間的校正作業似乎成為了生產的絆腳石。AIR COUNTER S通過把檢測時間縮短到2分鐘,成功削減了校正耗費的時間開發該產品的S.T.商品開發部第4組奧平壯臨表示,「大量生產的難度因此得以降低,雖然增加了半導體的數量,價格卻降低了近2000日元」。
福島第一核電站釋放的銫137的半衰期約為30年。「西弗」和「貝克勒爾」等專業術語如今已經變得人盡皆知。為了使放射線這種看不見的威脅實現可視化,或者是數值化,這種檢測儀的需求恐怕還將繼續下去。(記者:佐藤 央明,《日經商務週刊》)
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