X線作業主任者の過去問の解説:測定(2015年4月) | エックス線作業主任者 講習会・通信講座

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X線作業主任者の過去問の解説:測定(2015年4月)

ここでは、2015年(平成27年)4月公表の過去問のうち「エックス線の測定に関する知識(問1~問10)」について解説いたします。

それぞれの科目の解説は、下記ページからどうぞ。

X線作業主任者の過去問の解説:管理(2015年4月)
X線作業主任者の過去問の解説:法令(2015年4月)
X線作業主任者の過去問の解説:測定(2015年4月)
X線作業主任者の過去問の解説:生体(2015年4月)



問1 放射線の量とその単位に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1)吸収線量は、電離放射線の照射により、単位質量の物質に付与されたエネルギーであり、単位はJ/kgで、その特別な名称としてGyが用いられる。
(2)カーマは、エックス線などの間接電離放射線の照射により、単位質量の物質中に生じた二次荷電粒子の初期運動エネルギーの総和であり、単位はJ/kgで、その特別な名称としてGyが用いられる。
(3)等価線量は、人体の特定の組織・臓器当たりの吸収線量に、放射線の種類とエネルギーに応じて定められた放射線加重係数を乗じたもので、単位はJ/kgで、その特別な名称としてSvが用いられる。
(4)実効線量は、放射線防護のために定められた量で、エックス線の場合、照射線量1 C/kgが実効線量1 Svに相当する。
(5)eV(電子ボルト)は、放射線のエネルギーの単位として用いられ、1 eVは約1.6×10-19 Jに相当する。


答え(4)
(4)は誤り。実効線量は、人体の各組織・臓器が受けた等価線量に、各組織・臓器ごとの相対的な放射線感受性を示す組織荷重係数を乗じ、これらを合計したものです。
単位はJ/kgで、その特別な名称としてSvが用いられます。
照射線量1 C/kgが実効線量1 Svに相当するわけではありません。
(1)(2)(3)(5)は正しい。



問2 放射線防護のための被ばく線量の算定に関する次の文中の[   ]内に入れるAからCの語句の組合せとして、正しいものは(1)~(5)のうちどれか。

「外部被ばくによる実効線量は、[ A ]により算定する。
皮膚の等価線量は、中性子線の場合を除き[ B ]により算定する。
また、妊娠中の女性の腹部表面の等価線量は、腹・大腿部における[ C ]により算定する。」

(1)[A]1 cm線量当量  [B]70 μm線量当量 [C]1 cm線量当量
(2)[A]1 cm線量当量  [B]70 μm線量当量 [C]70 μm線量当量
(3)[A]1 cm線量当量  [B]1 cm線量当量  [C]70 μm線量当量
(4)[A]70 μm線量当量 [B]70 μm線量当量 [C]1 cm線量当量
(5)[A]70 μm線量当量 [B]70 μm線量当量 [C]70 μm線量当量


答え(1)
(1)は正しい。それぞれの算定において、1 cm線量当量と70 μm線量当量のどちらを用いるかを覚えておきましょう。
(2)(3)(4)(5)は誤り。



問3 放射線検出器とそれに関係の深い事項との組合せとして、誤っているものは次のうちどれか。

(1)電離箱 ・・・・・・・・・・・・ 飽和領域
(2)比例計数管 ・・・・・・・・・・ 窒息現象
(3)化学線量計 ・・・・・・・・・・ G値
(4)半導体検出器 ・・・・・・・・・ 電子・正孔対
(5)シンチレーション検出器 ・・・・ 電子増倍


答え(2)
(2)は誤り。窒息現象が起こるのはGM計数管です。窒息現象とは、高線量率のエックス線を測定したとき、弁別レベル以下の放電が連続し、計数できなくなる現象です。
(1)(3)(4)(5)は正しい。



問4 エックス線の測定に用いるNaI(Tl)シンチレーション検出器に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1)シンチレータに混入される微量のタリウムは、発光波長の調整や発光量増加の役割を果たす活性剤である。
(2)シンチレータにエックス線が入射すると、紫外領域の減衰時間の長い光が放射される。
(3)シンチレータから放射された光は、光電子増倍管の光電面で光電子に変換され、増倍された後、電流パルスとして出力される。
(4)光電子増倍管から得られる出力パルス波高には、入射エックス線のエネルギーの情報が含まれている。
(5)光電子増倍管の増倍率は印加電圧に依存するので、光電子増倍管の高圧電源は安定化する必要がある。


答え(2)
(2)は誤り。減衰時間の「長い」光が放射されるのではなく、減衰時間の「短い」光が放射されます。
(1)(3)(4)(5)は正しい。



問5 エックス線の測定に用いるサーベイメータに関する次の記述のうち、正しいものはどれか。

(1)電離箱式サーベイメータは、取扱いが容易で、測定可能な線量の範囲が広いが、方向依存性が大きく、また、バックグラウンド値が大きい。
(2)NaI(Tl)シンチレーション式サーベイメータは、感度が良く、自然放射線レベルの低線量率の放射線も検出することができるので、施設周辺の微弱な漏えい線の有無を調べるのに適している。
(3)GM計数管式サーベイメータは、方向依存性が小さく、線量率は500 mSv/h程度まで効率よく測定できる。
(4)GM計数管式サーベイメータは、エネルギー依存性は小さいが、湿度の影響を受けやすく、機械的な安定性が十分でない。
(5)半導体式サーベイメータは、エネルギー依存性が小さく、10 keV以下の低エネルギーのエックス線の測定に適している。


答え(2)
(1)は誤り。電離箱式サーベイメータは、取扱いに注意が必要です。測定可能な線量の範囲は広いですが、方向依存性が小さく、バックグラウンド値も小さいです。
(2)は正しい。
(3)は誤り。GM計数管式サーベイメータは、比較的、方向依存性が大きいです。線量率500 mSv/h程度の放射線では、窒息現象が起こり測定できません。
(4)は誤り。GM計数管式サーベイメータは、比較的、エネルギー依存性が大きいです。ただし、湿度の影響は受けにくく、機械的にも安定しています。
(5)は誤り。半導体式サーベイメータは、10 keV以下のような低エネルギーのエックス線の測定に適していません。



問6 被ばく線量測定のための放射線測定器に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1)フィルムバッジは、写真乳剤を塗付したフィルムを現像したときの黒化度により被ばく線量を評価する測定器で、数種類のフィルターを通したフイルム濃度の変化から、放射線の実効エネルギーを推定することができる。
(2)電離箱式PD型ポケット線量計は、充電により先端がY字状に開いた石英繊維が、放射線の入射により閉じてくることを利用した測定器で、線量の読み取りは随時行うことができる。
(3)半導体式ポケット線量計は、放射線照射の後、素子を光で刺激することによって生じる輝尽性蛍光を利用した測定器で、検出器にはPN接合型シリコン半導体が用いられる。
(4)蛍光ガラス線量計は、放射線照射により形成された蛍光中心に紫外線を当て、生じる蛍光を測定することにより線量を読み取る測定器で、素子には銀活性リン酸塩ガラスが用いられる。
(5)電荷蓄積式(DIS)線量計は、電荷を蓄積する不揮発性メモリ素子(MOSFETトランジスタ)を電離箱の構成要素の一部とした測定器で、線量の読み取りは専用のリーダを用いて行う。


答え(3)
(3)は誤り。半導体式ポケット線量計は、半導体中に発生した電子-正孔対による電流を測定します。輝尽性蛍光を利用した測定器は、光刺激ルミネセンス線量計です。
(1)(2)(4)(5)は正しい。



問7 熱ルミネセンス線量計(TLD)に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。

(1)測定可能な下限線量は、フィルムバッジより大きい。
(2)測定可能な線量の範囲は、フィルムバッジより狭い。
(3)吸収線量と発光量との関係を示す曲線をグロー曲線という。
(4)加熱読み取り装置で線量を読み取るとき、読み取りに失敗しても再度読み取ることができる。
(5)一度使用した素子は、アニーリングにより再度使用することができる。


答え(5)
(1)は誤り。測定可能な下限線量は、フィルムバッジより小さいです。
(2)は誤り。測定可能な線量の範囲は、フィルムバッジより広いです。
(3)は誤り。グロー曲線は、蛍光強度と温度の関係を示す曲線です。
(4)は誤り。TLDでは、加熱読み取り装置で線量を読み取るとき、読み取りに失敗すると、再度読み取ることができません。
(5)は正しい。



問8 放射線の測定の用語に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。

(1)半導体検出器において、放射線が半導体中で1個の電子・正孔対を作るのに必要な平均エネルギーをε値といい、シリコン結晶の場合は、約3.6 eVである。
(2)GM計数管の動作特性曲線において、印加電圧を上げても計数率がほとんど変わらない範囲をプラトーといい、プラトー領域の印加電圧では、入射エックス線による一次電離量に比例した大きさの出力パルスが得られる。
(3)気体に放射線を照射したとき、1個のイオン対を作るのに必要な平均エネルギーをW値といい、気体の種類にあまり依存せず、放射線のエネルギーに応じてほぼ一定の値をとる。
(4)線量率計の積分回路の時定数は、線量率計の指示の即応性に関係した定数で、時定数の値を小さくすると、指示値の相対標準偏差は小さくなるが、応答速度は遅くなる。
(5)測定器の指針が安定せず、ゆらぐ現象をフェーディングという。


答え(1)
(1)は正しい。
(2)は誤り。GM計数管は、一次電離量と無関係、ほぼ一定の大きさの出力パルスが得られます。
(3)は誤り。W値は、放射線のエネルギーにあまり依存せず、気体の種類に応じてほぼ一定の値をとります。
(4)は誤り。時定数の値を小さくすると、指示値の相対標準偏差は大きくなり、応答速度は速くなります。
(5)は誤り。フェーディングとは、積分型の測定器において、放射線が入射して作用した時点からの時間経過に応じて線量の読み取り値が減少していく現象をいいます。



問9 GM計数管式サーベイメータによる測定に関する次の文中の[   ]内に入れるAの語句及びBの数字の組合せとして、適切なものは(1)~(5)のうちどれか。

「GM計数管式サーベイメータにより放射線を測定し、500 cpsの計数率を得た。GM計数管の[ A ]時間が300 μsであるとき、真の計数率は、約[ B ]cpsである。」

(1)[A]不感 [B]510
(2)[A]不感 [B]590
(3)[A]回復 [B]590
(4)[A]分解 [B]510
(5)[A]分解 [B]590


答え(5)

GM計数管式サーベイメータを用いて測定を行うと、『分解時間』内に数え落しが起こり、真の計数率(本当の計数率)と異なる値を示します。
真の計数率を求める公式は次の通りです。

M = m/(1-mt)

Mは真の計数率を、mは実測の計数率を、tは分解時間を表します。
それでは、問題文の数値を公式に代入して、計算していきましょう。

分解時間の300 μsを、秒に直すと0.0003 sです。

M = 500 [cps] / (1-500 [cps]×0.0003 [s] )
 ≒ 590 [cps]

真の計数率は、約590 cpsだとわかりました。
したがって、[A]には分解が、[B]には590が入りますので、(5)が正解です。



問10 あるサーベイメータを用いて1分間エックス線を測定し、1000 cpsの計数率を得た。
この計数率の標準偏差(cps)に最も近い値は、次のうちどれか。

(1)0.5
(2)4
(3)13
(4)32
(5)245


答え(2)

まず、計数率の標準偏差(cps)を求めるに当たり、60秒間の測定計数値を求めます。

60 [s] × 1000 [cps] = 60000 [c]

60秒間の測定計数値は、60000 cだと分かりました。
次に、60秒間の測定計数値の標準偏差を求めます。
サーベイメータを用いて放射線を測定した場合の測定計数値の標準偏差は、次の式で求められます。

標準偏差 = √測定計数値

ここに先ほど求めた60秒間の測定計数値60000 cを代入すると次のようになります。

標準偏差 = √60000 [c]
 ≒ 245 [c]

60秒間の測定計数値の標準偏差は、245 cであることが分かりました。
求めたいのは、1秒間あたりの測定計数値の標準偏差、つまり計数率の標準偏差(cps)なので、245 cを60 sで割ります。

245 [c] / 60 [s] ≒ 4 [cps]

よって、計数率の標準偏差(cps)は、4 cpsです。
(2)が正解だとわかります。


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