食品測定の為の放射線測定器（ガイガーカウンター）BLOG

　いつの間にかゴールデンウィークも終わってしまいました。。

　　今回は前回COLIY９００＋で測定した千葉県天羽産しいたけをFUIJapanのＢＱ０２０で測定しながら、ＢＱ０２０を紹介させて頂こうと思いましたが、訂正等もある為それは次回に持ち越すことに致しまして、カリウムイオンメーターについて紹介してみたいと思います。

それではまず前回の訂正からです。

　前回COLIY900+では食品分析表により、天羽産しいたけのK-40を80Bq/kgと仮定して計算して、K-40のγ線放出確立10.7％掛けた8.56をマイナスしていますが、厳密には85.12Bq/kgなので9.11をマイナスしなければいけません。

　更にLB200カリウム含有量関与計算ファイルをよく見ると生しいたけと干ししいたけ（乾）はカリウムの含有量が違っています。干ししいたけのカリウム含有量は2100mg/100gあり、638.4Bq/kｇあると記載されています。

　とういうことは、9.11をマイナスするのでもなく638.4×10.7％=68.3をマイナスしなければなりません。

=((8.0019×48.5-66.823)×1000/221-68.3)×100/117.4805×1.473
=1811.96104
セシウム推定合計値　1737.06Bq/kgとなります。

食品分析表の正式な名称は日本食品標準成分表2010といい文部科学省が作成しています。

LB200カリウム含有量関与計算ファイルは、見やすくて便利なのですが、（人のことは言えませんが）意外と入力ミスが目立ちます。

例えば"あしたば"をみてみると

あしたば

あしたば(生)

　

とありどちらも

164.16

164.16

Bq/kg　となっています。

　しかしおそらくこれは　"あしたば（ゆで）"41.73Bq/kg　"あしたば（生）"164.16Bq/kgの誤記と思われます。

　そこで今回は文部科学省の食品成分データベースでしいたけのカリウムの量を確認してみましょう。

LINK先を開いてまずは、"しいたけ"と全角ひらがなで入力し、検索します。
するとフリーワードで検索絞込みというページが表示されますので、ここで"他の成分を表示したい　表示成分選択"　をクリックします。
検索結果表示　表示成分選択というページが表示されますので、ここでカリウムにチェックをいれて下さい。

そして"結果を表示"をクリックすると下記の画面が現れます。

きのこ類/しいたけ/生しいたけ/生　カリウム　280ｍｇ/100g　

きのこ類/しいたけ/乾しいたけ/乾 カリウム　2100mg/100g

となっているので先ほどの数値は間違いありません。（Bq/kgに換算する時はそれぞれ280に30.4％　2100に30.4％を掛けてください。）

ところで上記の結果を
テクノエーピーTS100B-15で測定した結果と比較すると

　　　　　　　　　　　　　　　　　TS100B-15　　　　　　COLIY900+　＋日本食品標準成分表推定
(単位　Bq/kg)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CS-137+CS-134合計　　1540.5±22.1   　     　　  1737.06　　
K-40                　　　　　203.2±41.8　　  　    　  　638.4　　

となり、CS-135+CS-134の合計に関しては1737.06Bq/kgと12.7％多めに表示されているという割とよい結果でしたがK-40に関しては日本食品標準成分表2010のカリウム含有量から推定した数値は、638.4Bq/kgとなり、残念ながら３倍も数値が違ってしまいます。

　これは、乾しいたけの乾燥の度合いによるところが大きいと思われます。
つまり、生では85.12Bq/kg　完全に乾燥したものは638.4Kg/bq とかなり幅が出来てしまうということです。

　

　何とかカリウムの量をもう少し正確に推定することは出来ないでしょうか？

そこでカリウムイオンメーターを使用してみましょう。

今回使用する機種は堀場製作所のコンパクトカリウムイオンメーターCARDY　C-131です。

 

 

　　これはほぼ、名刺サイズの大変コンパクトな測定器です。
購入の際は、ナトリウムイオン電極法のC-121と間違えないようにして下さい。

　　使い方はまず、付属のSTD標準液とSLOPE標準液で2点校正を行います。
次にサンプルをセンサに直接滴下するか、サンプリングシートに浸み込ませて、センサの上に載せます。

　但し、これは液体を測る場合です。カタログに簡単に固形物も測れるようなことが書いてありますが、残念ながら、"表面が乾いている固形物は直接測定することは出来ません"と説明書には書かれています。説明書をみてもあまりよくわからないので、カスタマーセンターに電話をして、固形物の測定法を質問したところ下記のようなMAILのご回答を頂きました。（本当は説明書に書いて欲しいですね。）

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
いつもお世話になります。
先ほどは、お電話でお問い合わせを頂きありがとうございます。
お問い合わせのカーディカリウムイオン計の測定につきまして、
以下に回答申し上げます。

【測定方法】
　　風乾土10gに水50mLを加え、振とう30分後、

===＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

 ということで、乾しいたけを上記の方法で測定してみましょう。

まず、上記の数字にあわせてしいたけを10gを水50ｍｌにいれて振とう30分後に測定

してみました。

結果は1500ppmでした

　これを上記式にあてはめてみると、50/1000×1500=75mg

しいたけ100gに含まれるカリウムイオン量は

75mg×10倍=750mgとなります。

１ｋｇあたりのベクレル数を求めるにはこれに30.4%を掛けます。

750mg×30.4%=228　Bq/kg

となり、TS100B-15で測定した203.2±41.8　Bq/kgとかなり近い数値となりました。

ということでより正確なK-40 の値を推定したい方はカリウムイオンメーターの使用を是非お勧めします。

次回はようやくＢＱ０２０による測定を行いますので宜しくお願い致します。

　毎回書いていますが、月日が経つのが本当に早いですね。
もう4月も中旬になってしまいました。
　今回はTwitterで知り合った@drnamichan様よりお預かりした千葉県天羽産しいたけをCOLIY 900+で測定しましたのでそのことを取り上げたいと思います。


Twitterで「原木しいたけを貸してくれませんか？」
といきなりツイート頂いたことによりお知り合いになれた（その後先生には大変お世話になっています。）
千葉の病院の院長先生の@drnamichan様より逆に千葉県天羽産しいたけをお借りしましたので
これを測定COLIY 900+で測定致しました。（2012年4月2日）

このしいたけは先生によると
「千葉県天羽産で患者様から頂いたもので、通常の農家の方が売っているものです。
生しいたけを乾燥後粉砕しているため、千葉県農林水産部森林課によると出てくる
数字は出荷制限値の5から10倍あっても（基準値以上と）判断してはいけないそうです。
生は生で測れってことでした。(生はそのままの状態（生）で測って、判断するべきである）」

とのことです。

重量は221gです。

今回は測定時間を１時間に伸ばし、前回同様　放射線遮蔽BOX FSB001
の中で測定しました。
まずバックグラウンドを測定しました。545カウントです。




次に千葉県天羽産しいたけを測定すると642カウントでした。
実カウントは97カウントということになります。

これを前回同様30分換算すると48.5カウントになります。

これをいつもの30分の式に入れてみましょう。

=((8.0019×48.5-66.823)×1000/221-8.56)×100/117.4805×1.473
=1811.96104
セシウム推定合計値　1811.96Bq/kgとなりました


117.4805のところは4月における半減期を計算した数値です。

これを先生がお持ちのテクノエーピーTS100B-15で測定した結果と比べてみましょう。

(単位　Bq/kg)
CS-137+CS-134合計　　1540.5±22.1   
CS-137　　 　　　　　　　　　 913.6±15.9
CS-134　　　   　  　　　　　　626.9±15.4   
I-131              　　　　　　　　不検出   
K-40                　　　　　 　　203.2±41.8

先生の測定日が2012年1月29日です。2ヶ月分の半減期によるセシウムの減少分を考慮しても
20％程度の誤差ですので、まずまずの結果だと思います。（COLIY900+では食品分析表により
しいたけのK-40を80Bq/kgと仮定して計算しています。）

今回でCOLIY 900+  での測定は一旦終了し、次回からFUIJAPAN製BQ020　デュアル検出採用の簡易食品放射線測定器による測定分析を中心に紹介していこうと思います。

またまたご無沙汰していまい4月1日となってしまいました。

Twitter でご案内していた3月26日の日刊工業新聞社、メトロガイド主催

ＢＱ０２０の開発元　株式会社エフユーアイジャパン協力の

 食品セシウム新基準と測定方法について も大盛況のうちに終了致しました。

「食品をミンチにしなくても測れないか」という質問は

私も原木しいたけをミキサーにかけるたびに気が重くなっていたので、　

非常に印象的でした。今後この種のデータも積極的に残していきたいと思います。

（ミンチにした場合としない場合の数値の違い等）

本日のBLOGは今までの訂正を中心に書かせて頂きます。

 

半減期の計算

ところで実践編のその２で書かれている半減期の計算がアバウトではないかというご指摘がありましたので再度計算をし直してみます。

半減期による現在の放射能の量を計算にするには

現在の量=(元の量)*0.5^(経過年/半減期)　となります。

簡単に計算出来るようにエクセルで計算してみましょう。

 

  

  まずCS-134の計算から入力してみましょう。

　元の量は下記の表の放出確立のパーセントを足して218.6個

これをB2に入力します。

　次に半減期は2.0648年ですのでこれをD2に入力して下さい。

現在の量はB3に

=(B2)*0.5^(+D3/+D2)

と入力して下さい。

経過年は１０ヶ月ですので　+10/12　とD3に入力して下さい。

するとB3に現在の量が計算されます。

 

 ●Cs-134（β－崩壊）
半減期　2.0648年

エネルギー（MeV)、放出確率

0.563　8.4%　　　　
0.569　15.4%
0.605　97.6%
0.796　85.5%
0.802　8.7%
1.365　3.0%

 

現在の量は165.256個となります。　（2012年1月時点）

 何故か前のBLOGには174個と書いていますので訂正致します。

 

  次にCS-137の計算を入力してみましょう。

　元の量は下記の表の放出確立のパーセントにより85.1個

これをB7に入力します。

　次に半減期は30.1671年ですのでこれをD7に入力して下さい。

現在の量はB8に

=(B7)*0.5^(+D8/+D7)

と入力して下さい。

経過年は１０ヶ月ですので　+10/12　とD8に入力して下さい。

するとB8に現在の量が計算されます。

 

●Cs-137（β－崩壊）
半減期　30.1671年

エネルギー（MeV)、放出確率

0.662　85.1%

現在の量は83.4861個となります。　（2012年1月時点）

 何故か前のBLOGには84.5個と書いていますので訂正致します。

 

CS-134、CS-137が１：１であると仮定して全体で100個放出したとすると上記の場合の１/2づつになりますので

CS-134　82.628個　CS-137 　41.743個

セシウム合計で124．371となります。

よってセシウム全体のベクレル数は

314.74×100/124.3711= 253.06522

253.06522Bq/kgということになります。

124.3711の部分は2012年1月現在の数値です。半減期の関係で
だいたい1ヶ月で2.36づつ減っていきます。
例えば2013年3月であれば119.7となります。

よってベクミル上野店で測った数値が372.7Bq/ｋｇでしたので

372.7÷253.06522=1.47274288

K-40とセシウムとのエネルギー特性の補正値はおおよそ1.473ということになります。

よってCOLIY 900+ でセシウムのベクレル数を求める式は

y =（（8.0019x - 66.823）×1,000/a-食品のK40の1kgあたりのベクレル数）

×100/（124.36-(2.36×b））×1.473

ｙ＝セシウムのベクレル数（Bq)

x=30分間の食品の実カウント数

a=測定物の重さ（ｇ）

b= 2012年1月からの月数

2.36×ｂの部分は月数が増えると狂ってくるので、その度に上記のエクセルで

現在の量を計算し直した方がいいでしょう。

 

その３の場合も

y =（（8.0019x - 66.823）×1,000/a-食品のK40の1kgあたりのベクレル数）

×100/（124.36-(2.36×b））×1.473

となりますので

((8.0019×12-66.823）×1000/105-9.1)×100/122×1.473
=324.776Bq/kg

となります。

 

又実践編その３に関してはＴｗｉｔｔｅｒで＠mikage様より「95％の信頼区間で有意差無し」、＠SW83A様より「鉛10mmでは不足」というご意見を頂きました。ありがとうございます。確かに20mmを使うか長時間測定する必要があるように思われます。

 

＊実践編その１の訂正　（N様 御指摘ありがとうございました。）

G.カウント数を計測時間（分）で割って下さい。それがバックグラウンドのCPMです。

　　今回の測定時間は30分ですので278を30で割ると　2.967CPM　になります。更に　60で割ると　0.154CPS　となります。

→

 

G.カウント数を計測時間（分）で割って下さい。それがバックグラウンドのCPMです。

　　今回の測定時間は30分ですので278を30で割ると　9.266CPM　になります。更に　60で割ると　0.154CPS　となります。

 

ということで訂正だらけで今回のＢＬＯＧを終わらせて頂きます。

次回はTwitterで知り合った@drnamichan様よりお預かりした

COLIY　900+で千葉県天羽産しいたけを測定しましたのでそのことを取り上げたいと思います。

 

 

 

ご無沙汰しています。

係数の検証
　
　同じ大手コンビニエンスストアの別店舗で売っていた、原木しいたけを測定してみました。


　前回は COLIY 900+ で渋谷区内の大手コンビニエンスストアに売っている原木しいたけを測定しました。
　エネルギー特性を考慮して最後に1.53の係数を掛けましたがこの係数が本当に正しいかを別な検体で検証してみようと思います。

　
Twitterで東京工業大学の牧野淳一郎教授の近所のコンビニで買った群馬県産原木しいたけ、1080Bq/kg　という恐ろしいツィートを発見したことにより
1月17日に、私も渋谷区内コンビニエンスストアのある店舗で２袋と別な店舗で1袋を購入し、
翌1月18日に上野のベクミルのLB2045で、同一店舗で購入した2袋を混ぜて計測したところ372.7Bq/kg±1.3、
 別の店舗で購入した1袋が45.38Bq/kg±0.6　　でした。

　この調子であれば高ベクレルのものがバンバンでるのかなと思っていましたが、そうでもありませんでした。

　その後も、群馬県産原木しいたけはTwitter上では話題になったものの、何事もなかったかのように、普通に大手コンビニエンスストアで販売されています。
　
　　尚、この原木しいたけはこの同一大手コンビニエンスストアの渋谷区の全ての店舗で扱っているのではなく、電話で確認した限りでは、渋谷区では５店舗、港区では1店舗のみで扱っています。
　
　私の場合は牧野先生のように「うーん、東大駒場キャンパス近くでは容易に入手できました。」という感じではなく、渋谷区、港区の全店舗に電話し、その後、何度となく購入して 上野のベクミルにも数日通いましたが、10Bq/kg以上のものはなく、ようやく2月7日に渋谷区の某店（1月17日に372.7Bq/kg、45.38Bq/kgの原木しいたけを購入した店舗とは別の店舗）で購入した4袋のうち1袋がCOLIY R500 の超超簡易測定（バックグランド3分　検体3分）により、高ベクレルそうな感じであるので、これをCOLIY 900＋で測定してみることにしました。

　　　　　　　　　　フードプロセッサで刻む前の群馬県産原木しいたけ

　
　まず、フードプロセッサで原木しいたけを刻みます。前回は詳しく触れませんでしたが、フードプロセッサーはドンキホーテで買ったTESCOM TK21を使用しています。非常に使いやすい良品です。
　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　原木しいたけを入れたところ
　　
　そして、重さを量ります。今回は1袋のみですので105gでした。
　
　そしてこれも又前回同様COLIY 900+を放射線遮蔽BOX FSB001の中に入れ、
バックグランドを測定します。

今度はフードプロセッサで刻んだ105gの原木しいたけをフードコンテナ容器に入れ30分間計測します。


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　283カウントです。

よって原木しいたけの実カウント数は12カウントということになります。



これを前回の式

y =（（8.0019x - 66.823）×1,000/a-食品のK40の1kgあたりのベクレル数）

×100/（129.25-(2.05×b））×1.53

にあてはめてみます。


1ヶ月経過していますのでCS-137、CS-134係数
は100/(129-2.05)となります。

((8.0019×12-66.823）×1000/105-9.1)×100/(129-2.05)×1.53
=324.19Bq/kg

となります。果たしてこれの精度はどれ位でしょうか？

検体が105gしかないので、1カウント違うだけでかなり数値が変わってきてしまいます。

ちなみに実カウントがとベクレルの関係は

10カウント=140.4975Bq/kg
11カウント=232.344Bq/kg
12カウント=324.1905Bq/kg
13カウント=416.037Bq/kg

といった感じです。ちょっと苦しいですね。


それではこの原木しいたけを今度は 渋谷のベクサーチ
SEG-001AKP-S40
で計測してみます。店のご好意により、3,595.0sec計測させて頂いたところ
CS-137　134Bq/kg　Error42.2%
CS-134　101Bq/kg　Error46.5%
となりました。
　　　セシウム合計で235Bq/kgです。

COLIY 900+では324.19Bq/kgでしたので、少し開きがあるように思われますが、
11カウントだと232.344Bq/kgなのでわずか1カウント違えばほぼ同じです。

105gしか検体がないのでかなり苦しいですが、それなりの結果であると思います。


念の為翌日 上野のベクミル のLB2045でも計測してみました。



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　こちらは211.5Bq/kgでした。

結果一覧
COLIY 900＋　　　　　  324.1905Bq/kg
SEG-001AKP-S40 　　 235Bq/kg
LB２０４５　           　　 211.5Bq/kg

上記から正しいエネルギー特性を考慮した係数はもう少し多くの検体を測定してみる必要があるように思われますが、検体が軽すぎたことを考慮すると割といい線をいっていると思います。


皆様はどのような感想をお持ちでしょうか？

私が測定した原木しいたけは現在の出荷停止基準の５００Bq/kgを超えてなかったものの、牧野先生の例をみても残念ながら現在市場に出回っているものは決して安全なものだけとは言えないようです。

COLIY 900＋クラスのガイガーカウンターでも
放射線遮蔽BOXを使い遮蔽を行えばある程度の測定が可能であり
危険をある程度回避することに役立つということをご理解いただけたのではないでしょうか？

　早いもので、もう2月の中旬になってしまいました。色々なことがあり少しご無沙汰してしまいましたが、本日はいよいよ食品の測定について記載したいとと思います。計測自体は1月18日に行いましたのでご了承下さい。

　今回は食品中に含まれる放射性物質（セシウム134と137）を、どこまでガイガーカウンターで確度良く測定できるかの挑戦をします。
ガイガーカウンターでもベクレル専用測定器に近い測定は可能でしょうか......

　前々回やさしおと食塩でテスト線源を作りましたが、この時は、やさしおと食塩をよくかき混ぜることがとても重要です。偏りがあるとおかしな数値になってしまいます。

　実は食塩より精製塩の方がカリウムが圧倒的に少ないことがわかりました。
LINK先のPAGEを見ていただくとカリウム35mg/kg以下と記載されていますので、0.035g以下とういうことになります。これはやさしおのカリウムの割合からすると0.0127% となり、 精製塩1,000gでわずか1.08Bq以下　γ線分だけでみると0.12Bq以下となりますのでほとんど無視出来ると思います。とは言え、やさしおと食塩のテスト線源はせっかく作ったので暫く使おうと思います。次回の機会で、やさしおと精製塩でテスト線源を作ろう思います。

　COLIY 900+ でセシウムをベクレル数を出すには　

これをわかりやすく説明するのは非常に難しいのでその根拠は後に述べますが、2012年1月現在においてCOLIY 900+ でセシウムのベクレル数を出すには次のようになります。

前回求めた近似式

y = 8.0019x - 66.823

をBq/kgに換算した

y = （8.0019x - 66.823）×1,000/a

y=Bq/kg

x=30分の実カウント数（対象物のカウント数-バックグラウンドのカウント数）

a=食品の重さ（ｇ）

から

食品に含まれる1kgあたりのK-40のγ（ガンマ）分のベクレル数=を引いて

補正係数　1.183　を掛ければセシウム（CS-13４、CS-137合算）の

ベクレル数が求められます。

y = (（8.0019x - 66.823)×1,000/a‐食品のK40のベクレル数）×1.183

半減期による今後を考慮する場合は

　

y =（（8.0019x - 66.823）×1,000/a-食品のK40の1kgあたりのベクレル数）

×100/（129.25-(2.05×b））×1.53

b= 2012年1月からの月数

となります。

下記にその検証を記載しました。

興味のある方のみお読み下さい。

　また前回は、簡単「実際に食品を測ってみます」と書いてしまったものの、全く汚染されていない食品を測って、｢ハイ大丈夫でした。｣では、今一説得力がない気もしますし、かといって、説明用として仮の数値の話をしても益々説得力がない気がして非常に悩んでいました。

　そんな時Twitterで東京工業大学の牧野淳一郎教授の近所のコンビニで買った群馬県産原木しいたけ、1080Bq/kg　という恐ろしいツィートを発見しました。

　半信半疑ながら、渋谷区のコンビニを何十軒もまわり、原木しいたけを発見しましたのでこの原木しいたけを測定してみたいと思います。 

　まず放射線遮蔽BOXをCOLIY 900+ 以外空ににして前回同様３０分間バックグランドを測ります。今回は265カウントでした。

　次に渋谷区の某店コンビニエンスストアで購入した原木しいたけ２袋をフードプロセッサーで刻みます。食べることを前提とすると、フードプロセッサーで刻むことを躊躇してしまいがちですが、セシウムは表面からだけ出ているわけではないので、必ずフードプロセッサーで刻んで下さい。

そして前回用意した容器に入れ事前に重量を計測します。重さは2袋で189ｋgでした。

この容器をこれも　やさしお＋食塩のテスト線源　の時と同様放射線遮蔽BOXの中に入れ３０分間測ります。

こちらは281カウントでした。

よって16カウントがこの原木しいたけの実カウント数ということになります。

 

これを前回の近似式　y = 8.0019x - 66.823　に当てはめますと

8.0019×16-66.823=　61.2074Bq/189g

これを１ｋｇあたりに換算すると

323.8487Bq/kgとなります。

もしこのしいたけのベクレルが全てK-40であれば

323.8487Bq/kg（γ線のみ）

3026.623Bq/Kg（全体）

ということになります。

 

これをCS-134、CS-137 に換算してみます。

まず、原発由来でない食品に含まれているK-40をここから差し引きます。子どもを放射能からまもる会in千葉　様のWEBにLB200カリウム含有量関与計算ファイルというLB200向けにつくられた便利な表がありますのでこれを使わせて頂きます。

しいたけの欄を見ると85.12Bqとなっています。

これは全体のBqですので、これにγ線の放出確率10.7%を掛けると9.10Bqとなります。

（LB200の数値が７BqになっているのはLB200のK-40に対するエネルギー特性がやや低くなっているためだと思われます。）

323.8487-9.1=314.7487

食品内のK-40の量は個体によって2倍位のばらつきがあるようですが、γ線だけで

見ているため、影響はそれ程大きくありません。より正確なK-40を量を調べるので

あればイオンメーター等で調べてみるのも有用であると思われます。

取り敢えずここでは314.74Bq/kgと仮定します。

 セシウムと仮定して計算するためにはγ線の放出確率が重要になります。

K-40,Cs-134,Cs-134のγ線の半減期、エネルギー（MeV)、放出確率

は次のようになります。

●K-40

半減期 12.7億年

 1.461   10.7%

●Cs-134（β－崩壊）
半減期　2.0648年

0.563　8.4%　　　　
0.569　15.4%
0.605　97.6%
0.796　85.5%
0.802　8.7%
1.365　3.0%

●Cs-137（β－崩壊）
半減期　30.1671年

0.662　85.1% 

 　実は、やさしおを使ったK-40に較正値をCS-134、CS-137換算するには1つ大きな問題があります。
　GM管のエネルギー特性です。K-40はコンプトンを除くと1.46M　CS-137は0.662Mと低め、CS-134も主な２つは0.605M　と0.976Mです。

　　GM管は図（高度情報科学技術研究機構のWEBサイトより転載）の緑色の線ようにこの帯域は割とでフラットで1.2Mからやや高くなっています。（1.5倍位）

　このCOLIY 900+のGM管がこの図の通りか疑問も残りますがある程度フラットであると仮定し、後で実測したもの比較し、補正係数を出すようにしたいと思います。
　　

　まずCS-137のみで考えて見ます。CS-137は半減期が30.16年です。全体で放射線を100個放出したと仮定すると、ガンマ線の放出確立は85.1%　2012年1月18日現在では84.5個となります。

K-40は１００のうち10.7個ガンマ線を放出しておりこれを元に較正値を出しています。

ですので100/84.5をK-40で出した較正値に掛けるとCS-137換算のBq数になります。

今回の場合は314.74×100/84.5=372.47Bq/kg

もし、食品に含まれるK-40を除いたすべての放射線がCS-137であるとすると372.47Bq

ということになります。

今回の福島原発事故では、CS-137とCS-134がほぼ同数放出されたと言われています。
CS-134は全体で100個に対して、218.6個γ線を放出します。
CS-134は２年です。後2ヶ月で半減期の半分になります。（2012年1月18日現在）
よって174個となります。

CS-137、CS-134が１：１であると仮定して全体で100個放出したとすると上記の場合の１/2づつになりますので

CS-137　42.25個　CS-134 87個

セシウム合計で１２９．２５個となります。

よってセシウム全体のベクレル数は

314.74×100/129.25= 243.51

243.51Bq/kgということになります。

129.25の部分は2012年1月現在の数値です。半減期の関係で
だいたい1ヶ月で2.05づつ減っていきます。
例えば2013年3月であれば98.07となります。

ここで前に述べたGM管のエネルギー特性を考慮する必要があります。
そこでこの椎茸を　ベクミルの上野店に持参してLB2045で計測してみました。（2012年1月18日） LB2045の表示はセシウムを合算して出します。

セシウムの合算は写真のように372.7Bq/kgと表示されました。

計算値の243.51Bq/kgの1.53倍です。

GM管のエネルギー特性の図でもだいたいCS-134、CS-137のおもなエネルギーの帯域とK-40の帯域では1.5倍位差があるようですのでそれ程矛盾はないように思われます。

よって1.53倍を掛けてエネルギー特性を補正することとします。

計算値の243.51Bq/kgの1.53倍です。

　

よってCOLIY 900+ でセシウムのベクレル数を求める式は

y =（（8.0019x - 66.823）×1,000/a-食品のK40の1kgあたりのベクレル数）

×100/（129.25-(2.05×b））×1.53

ｙ＝セシウムのベクレル数（Bq)

x=30分間の食品の実カウント数

a=測定物の重さ（ｇ）

b= 2012年1月からの月数

となります。

次回は他の検体も調べて、この補正数値を検証していきたいと思います。

テスト線源を測定

　それではいよいよ COLIY 900+ でテスト線源を測定してみます。
前にも述べましたように、今回はより正確なベクレル数値を目指していきたいと思いますので、γ線のみを測定します。
　それでは、実際に COLIY 900+ の使い方を説明しながら、テスト線源の測定を行なってみましょう。

1.COLIY 900+による測定の仕方

A.放射線種の切り替えスイッチを真ん中にして下さい。
　（インスペクタープラスをお使いの場合はワイプテストプレート等でα線β線を遮蔽して下さい）

B.最初にバックグランド測定を行います。放射線遮蔽BOXの中には高さ調整用の台のみを入れて、線源は何も入れずにCOLIY 900+ を台の上に置いて下さい。

C.パルス計数ボタンを押してパルス計数測定モードにして下さい。

D.パルス計数ボタンを２秒以上長押しして下さい。

E.計測時間を30分（030)に設定して下さい。

F.←を押して計測を開始して下さい。その後、素早く放射線遮蔽BOXの蓋を閉めて下さい。
30分経過しましたら放射線遮蔽BOXの蓋を開けてカウント数を確認して下さい。

　　今回はパルス数は278カウントでした。

G.カウント数を計測時間（分）で割って下さい。それがバックグラウンドのCPMです。

　　今回の測定時間は30分ですので278を30で割ると　2.967CPM　になります。更に　60で割ると　0.154CPS　となります。

H.次に食塩が悪影響がないか確認するために食塩のみ500gを計測します。
（間違いなく財団法人塩事業センターの食塩を使っている場合は省略しても構いません。）食塩を放射線遮蔽BOX内の端の測定コーナーに置き検知部を近づけて

バックグラウンド測定の時と同様に計測します。

　今回、食塩のカウントは279でした。バックグラウンドより1カウント多いですが４ｂｑあるとはいえ誤差の範囲と考えられるので、影響がほとんどないということの確認に留め、今回の実験では考慮しないこととします。



I.テスト線源は測定誤差を最少にするため、前回作成した通り、全ての重量を500ｇとして密度と形状を同一にした以下の内容の5種類をバックグランド測定の時間と同様に30分づつ計測します。

　　　　　　　　やさしお100g+食塩400g
　　　　　　　　やさしお200g+食塩300g
　　　　　　　　やさしお300g+食塩200g
　　　　　　　　やさしお400g+食塩100g
　　　　　　　　やさしお500g　


２．実験結果
　カウント数と実カウント数「カウント数からバックグラウンド（278カウント）を引数」は次の通りでした。

　　　　　　         　　　        
　　　　　　　　　　　　　　　　　カウント数　カウント数－BG（バックグラウンド）　　　　　　　　
やさしお100g＋食塩400g　　　　300　　　22
やさしお200g＋食塩300g　　　　308　　　30
やさしお300g＋食塩200g　　　　319　　　41
やさしお400g＋食塩100g　　　　334　　　56
やさしお500g                          343　　　65　



やさしお＋食塩のBqとカウント数
（表をクリックして下さい。拡大します。）

３．一次近似式とグラフの作成
　無事直線的な数値に収まったと思われるので、それぞれの実カウント数（カウント数－BG（バックグラウンド）　）と計算上のK-40 のBq（ベクレル）数において、近似値の定数を求めます。

近似値はExcelで簡単に算出出来ます。詳しくはこちらのWEB（Excelの関数を用いて線形近似の定数を求めます。)がわかりやすいと思いますのでご覧下さい。

この場合ｙがベクレル数、ｘが実カウント数ということになります。

一次近似値直線のグラフ

グラフのように
y = 8.0019x - 66.823

傾き　8.0019
切片　66.823

となりましたので
例えば50カウントであれば、ベクレルを求めるには
50×8.0019－66.823
=　333.272 Bq　/500g

 

CPM換算であれば、計測時間が30分ですのでxに30を掛けます。
y = 240.057x - 66.823

よって
例えば2.1CPMであれば、ベクレルを求めるには
2.1×240.057x - 66.823　　　　
=437.296　Bq　/500g

となります。

　 より正確な数値を求めるのであれば各々3-5回測定して、その平均値のカウント数を使用して下さい。

  次回は実際に食品を測定して、K-40に対する換算係数をセシウム（CS-137 CS-134)に対する係数に置き換えていきたいと思います。

１.準備するものは以下のＡからＩの物になります。（同じようなものが手元にあればそれで代用可能です。）準備する

　A.放射線測定器（ガイガーカウンター）　COLIY 900＋　１台

　　タイマー機能のないものや、μSｖ/hしか表示できない製品に対してはいずれ別の機会で取り上げたいと思います。又COLIY 900＋　γ線のみでなくα線、β線も感知可能ですが、今回は出来るだけ正確なベクレル（Bq）の数値を出してみたいのでγ線のみのモードで測定します。
　
　B.やさしお　180g入り9袋　
　やさしおという塩をご存知でしょうか？
　味の素が開発し、2007年より販売している塩でナトリウムのかわりにカリウムを使い塩分を50%カットしています。普通のスーパーで購入できます。何故か高級食材店ではあまり販売していません。
　カリウムにはK-40という物質が含まれており、実はこれが放射線を出します。K-40は果物・人体等にも含まれおり食べても安全な放射線物質ということになっています。この、やさしおはカリウムを1ｋｇあたり276ｇ含んでいます。
　カリウム塩をご利用の際はこのような意見もある（やさしお発売前ですが）ので参考にして下さい。
　値段は非常に高く180ｇで378円と下記食塩が1kg105円ですから20倍近くもします。

C.食塩 1kg入り2袋　
　いわゆる普通の塩です。カリウムをほとんど含んでいません。


　　食塩はやさしおと混ぜてテスト線源のベクレル（Bq)数を調節するために使用します。つまりカリウムを1kgあたり276g含むやさしおとほとんどカリウムの含まれていない食塩とを
混ぜることで様々なベクレル数の線源をつくってみようというわけです。
　
　食塩は品質規格をみると
塩化ナトリウム塩化ナトリウム99％以上
カルシウム基準0.02％
マグネシウム基準0.02％
カリウム0.25％以下
とあります。

　よってカリウムの含有量は
1,000ｇ×0.25％=2.5ｇ以下　ということになります。
（2.5kg以下とありますが今回の実験では2.5ｇで計算します。）

　　この食塩はやさしおと比較してカリウムを含んでいる量は、0.91％以下ということになり
ます。

D.放射線遮蔽BOX

 食品を測定する上で最も重要なことの一つは出来るだけバックグラウンド（BG)の影響を小さくするということです。
　バックグラウンドつまり、環境からの影響が大きいと食品を測っているのか空間線量を測っているのか　わからなくなってしまい誤差が大きくなってしまいます。
 　環境中のγ線の影響を少なくするには鉛で遮蔽する必要があります。　但し、鉛は非常に重く取り扱いにくいのでご自分で遮蔽BOXを作成することはかなり困難です。弊社の販売している放射線遮蔽BOXをご利用頂くことをお勧めします。　
　ここでは放射線遮蔽BOX FSB001を使用します。 これはCS137のγ線を約50%遮蔽します。 空間線量の高い地域では遮蔽率の高い放射線遮蔽BOX FSB002の方が望ましいです。 こちらはCS137のγ線を約80%遮蔽します。 サイズ等も変更出来ますのでお気軽にトクトクドットトゥーユーまでお問い合わせください。

 　E.フードコンテナ容器　500ml深型 6個+予備1個
                                          
    やさしおと食塩を入れる容器です。 振ってもこぼれないので便利です。
岩崎工業株式会社のscrew-top KEEPER500mlの深型というものを使いました。
   私はライフというスーパーで購入しましたが、楽天 でも売っているようです。B2274というタイプです。ほとんど影響はないとは思いますが、銀イオンなどが入ってない商品を選んで下さい。実際に食品を量る時も同一のものを使用します。

 　F.秤
　やさしおと食塩を量る時に使用します。
　デジタル式が使いやすいです。写真のものは、空のフードコンテナ容器をおいた後に自動的に0グラムに調整されるので便利でした。

 　G.計量用のスプーン 　　
　こまかい重量の調整にお使い下さい。
 　
　H.紙ラベル 　　
　　一度混ぜてしまうと外観からは、そのやさしおと食塩の比率がわからかなくなります
ので、作成後すぐにコンテナ容器に内訳を記入した紙ラベルを貼ることをお勧めします。

　I．放射線測定器の高さ調整用台
　　放射線遮蔽BOXにCOLIY900+（放射線測定器）を入れた時フードコンテナの高さの半分位の位置に検知器がくるような台が必要になります。
　　私はたまたまあった高さ４ｃｍのスポンジのクッションのようなものを使いましたが放射線の測定に影響しないものなら何でも構いません。　


取り敢えず揃えるものはたったこれだけでOKです。

 

　２．やさしおと食塩でテスト線源を作成
　ベクレル（Bq)との計数を出すための標準線源のかわりにやさしおと食塩を使ってテスト線源を作成します。 　
　何故やさしおを使用するかと言えば、上記で述べたように、やさしおはナトリウムのかわりにカリウムを使って塩分を50％しています。 カリウムのうちK-40が放射線を出します。「やさしお」は成分の半分が塩化カリウムな塩で、100グラム当り27.6グラムのカリウムがあります。 カリウムは1グラム当り約31BqにあたるK-40を含んでいて、1.46MeV のγ線をだします。 　よって放射線の量は計算により求められます。
やさしお　BqとGoogleで検索しますと8,000Bq/Kgから10,000Bq/Kgと書かれていますが 　ここでは、三重大学教育学部（情報教育課程）の奥村教授が計算し、東京大学大学院理学系研究科の早野教授が検算しＯＫを出した8535.897Bqを使用します。（細かい計算はLINK先をご覧ください。） 　 　
以上を理解したところで5種類＋微量のK-40確認用1種類　の５００gの線源を作成します。

内訳は やさしお　食塩
          0g　　＋500g (微量のK-40確認用）
      100g　　＋400g
      200g　　＋300g
      300g　　＋200g
      400g　　＋100g
      500g　　＋ 　0g
 　 　
となります。


　作り方としては、まず食塩中に含まれる微量のK-40が測定に影響を及ぼさないかを確認する為に食塩のみ500gのものをフードコンテナ容器に入れ測定します。次に100gやさしおを秤で量ります。そして測定済みの食塩400gをやさしお100ｇに加えてひとつのフードコンテナ容器に入れます。重量500ｇ（やさしお400ｇ＋食塩100ｇ）の線源ができます。
　次に200gのやさしおと300gの食塩
　　　　300gのやさしおと200gの食塩
　　　　400gのやさしおと100gの食塩
　　　　500gのやさしお　のみ　　と作っていきます。
　
　作っているうちに訳がわからなくならないように１つ完成するごとに内訳を書いたラベルを貼って下さい。　それぞれの容器の約380mlところでおさまると思います。
  やさしおと塩が均等になるようにフードコンテナ容器に蓋をして、それぞれよく振って下さい。パッキン付きですので、振っても溢れないので安心です。やさしおだけのものもカリウムが均等になるように振った方が良いかも知れません。（そういう意味ではやさしおは、袋の段階でもよく混ぜる必要があるかも知れません。）

　やさしお＋食塩で作成したテスト線源のベクレル（Bq)数値　食塩はほとんどカリウムを含んでいないで考慮しなくてもいいかなとも思いましたが1kgあたり0.25ｇカリウムが含まれているものとしてこの表を作成しました。

　β崩壊したK-40の全てがこのγ線を出すわけではなく、90パーセント近くはγ線をだしません。10.7パーセント（γ線の放出確率）だけになります。 　
　ここでのベクレル（Bq）の考え方は、その為の表にあるようなγ線のみのベクレル数値で考えます。 やさしおと食塩を加算したものが、一番右の合計になります。
 
　次回はいよいよそれぞれのテスト線源を計測して記録していきます。

　食品に含まれる放射性物質の分析にはどのような機種が向いているか？
 　

   食品に含まれる放射性物質を定性・定量分析するには、ゲルマニウム（Ge)半導体検出器、最低でもNaIシンチレーションタイプの測定器が必要であり、ガイガーカウンター（ＧＭ管）で食品を測る事は不可能だと言われていますが、簡易測定であれば十分可能です。古くは全ベータ放射能測定法(文部科学省)が知られています。

   但し、ある程度測定時間が必要であること、バックグランドの影響を受けないように放射線遮蔽BOX等で遮蔽することが条件となります。ガイガーカウンターは検出器を遮蔽することによりα線β線γ線の線種を推定することは出来ますが、単純に放射線の数を数えているだけで、核種の強度は判別できません。したがって、数えた放射線がセシウムCS-137であるとか、カリウムK-40であるといったような核種を特定することは出来ません。
　
　 しかしながら、そういったことを理解して運用するのであれば、ガイガーカウンターによる食品中の放射性物質測定は比較的安価で手軽に出来るので　非常に有用な方法であると思われます。本BLOG実験を通じてそのことを検証していきたいと思います。

　　本BLOGでは、出来るだけ正確な測定を目指していきたいと思いますが、本BLOG及びトクトクドットトゥーユーでは、本BLOGで紹介する測定方法の結果について、一切の責任を負いませんのでその点はご了承下さい。又、誤り等があればご指摘下さい。
　
  食品の測定でよく用いられるベクレル（Bq)を推定するには、μSｖ/hから換算するより、CPS（CPM)から、　係数を掛けた方が簡単です。全ての放射線をカウントしていたとすると1Bq=1CPSとなるからです。ちなみにCPSというのは1秒間に何回カウントしたか（count per second）CPM（count per minute）というのは1分間に何回カウントしたかという意味です。
　従って

 　　　　1CPS=60CPM　となります。

   又、多くの機種はμSv/hに換算するときに短時間で出来るだけ正確な数字を出すため様々な補正をしています。　このため元のカウント数がわかりにくくなっています。ですから、ガイガーカウンターでもCPM（CPS)が表示出来るものが相応しいです。
　又、食品を測定することは短時間で難しいのでCPMを短時間で無理やり算出するタイプのものではなく、長時間カウントできるものが望ましいです。よって長時間測定が可能なタイマー付きのものがもっとも望ましいといえるでしょう。
　（もちろん個人線量計用の積算機能を使って、10時間以上掛けて測定する方法もないわけではありませんが...）
　　これらの条件を満たしているものとして弊社で販売しているものとしては 　COLIY 900＋　COLIY R500　 COLIY RM600　 インスペクタープラス等があげられます。

 

 　　　　　　　　　　　　　
COLIY 900＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　COLIY R500　

　　　　　　　　　　　
COLIY RM600　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   インスペクタープラス

　タイマー付きパルスカウント機能というものは、設定した測定時間内に検出された放射線をパルス数としてカウント出来るというものです。

　COLIYであれば測定時間は1分から999分まで分刻みで自由に設定できます。インスペクタープラスは最小1分、最大24時間の設定が可能です。（10分までは1分単位、10分から50分までは10分単位、1時間から24時間までは1時間単位での設定となります。）
　　例えば60分にタイマーをセットすると、６０分間放射線をパルス数として計測します。仮に1200カウントであったとすれば
 　CPMは1200カウント/60min=20　　20CPMと言うことになります。

 　次回はCOLIY900+で実際に実験を行っていきたいと思います。

　新年おめでとうございます。
　いわゆる３．１１から１０ヶ月近く経ちましたが残念ながらまだまだ、完全に安心して食品を食べられる状態とは言えません。
　このBLOGではトクトクドットトゥーユー ガイガーカウンター コーナー　で販売している放射線測定器（ガイガーカウンター）や放射線遮蔽BOXを使って食品の簡易測定を行う方法を紹介していきます。
　食品の測定は決して容易ではありませんが、必ずしも何百万円や何千万円掛けなければ測定出来ないというものでもありません。
　そこで実際にトクトクドットトゥーユーが行った実験を中心に皆様にその方法をご紹介していきたいと思います。
　ご意見や誤りの指摘、ご質問等もどんどんお寄せ下さい。