X線作業主任者の過去問の解説:測定(2016年10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(2016年10月)

ここでは、2016年(平成28年)10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(2016年10月)
X線作業主任者の過去問の解説:法令(2016年10月)
X線作業主任者の過去問の解説:測定(2016年10月)
X線作業主任者の過去問の解説:生体(2016年10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、単位としてGyが用いられる。
(2)カーマは、電離放射線の照射により、単位質量の物質中に生成された荷電粒子の電荷の総和であり、単位として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、人体の各組織・臓器が受けた等価線量に、各組織・臓器の相対的な放射線感受性を示す組織加重係数を乗じ、これらを合計したもので、単位としてSvが用いられる。
(5)等価線量と実効線量は放射線管理上の防護量であるが、直接測定することが困難であるため、それらの評価には、実用量である1 cm線量当量や70 μm線量当量が用いられる。


答え(2)
(2)は誤り。カーマは、『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合計です。カーマの単位として『Gy』が用いられます。
『 』内の語句がポイントになります。なお、Gyはグレイと読み、Svはシーベルトと読みます。
(1)(3)(4)(5)は正しい。



問2 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)
窒息現象は、GM計数管と関係の深い事項です。
なお、窒息現象とは、機器に多くの放射線が入ってくることによって、放電が連続して起こってしまい機能が停止する現象です。



問3 サーベイメータに関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1)電離箱式サーベイメータは、エネルギー依存性及び方向依存性が小さいので、散乱線の多い区域の測定に適している。
(2)電離箱式サーベイメータは、一般に、湿度の影響により零点の移動が起こりやすいので、測定に当たり留意する必要がある。
(3)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。
(4)シンチレーション式サーベイメータは、30 keV程度のエネルギーのエックス線の測定に適している。
(5)半導体式サーベイメータは、20 keV程度のエネルギーのエックス線の測定には適していない。


答え(4)
(1)は正しい。電離箱式サーベイメータの大きな特徴として、『エネルギー依存性』と『方向依存性』が小さいことがあります。
(2)は正しい。電離箱式サーベイメータは、他のサーベイメータに比べて、取り扱いには注意を払わなければなりません。
(3)は正しい。シンチレーション式サーベイメータの最大の特徴は、低線量率の放射線の検出に向いていることです。
(4)は誤り。シンチレーション式サーベイメータは、このような低エネルギーのエックス線の測定には不向きです。
(5)は正しい。半導体式サーベイメータは、低エネルギーのエックス線の測定には不向きです。



問4 次の図は、GM計数管が入射放射線を検出し一度放電した後、次の入射放射線に対する出力パルスが時間経過に伴い変化する様子を示したものである。
図中のA、B及びCに相当する時間の組合せとして、正しいものは(1)~(5)のうちどれか。

問4図

(1)A=不感時間  B=分解時間  C=回復時間
(2)A=不感時間  B=回復時間  C=分解時間
(3)A=分解時間  B=不感時間  C=回復時間
(4)A=回復時間  B=分解時間  C=不感時間
(5)A=回復時間  B=不感時間  C=分解時間


答え(1)
不感時間、分解時間、回復時間の長さは、一般的には『不感時間<分解時間<回復時間』となります。
不感時間は、検出器内に放射線が入ってきても、出力パルスが全く現れない時間です。
分解時間は、計数が開始できるレベルにまでパルス波高が回復するまでの時間です。
回復時間は、正常なパルス波高に戻るまでの時間です。



問5 男性の放射線業務従事者が、エックス線装置を用い、肩から大腿(たい)部までを覆う防護衣を着用して放射線業務を行った。
法令に基づき、胸部(防護衣の下)及び頭・頸(けい)部の2か所に放射線測定器を装着して、被ばく線量を測定した結果は、次の表のとおりであった。

問5表

この業務に従事した間に受けた外部被ばくによる実効線量の算定値に最も近いものは、(1)~(5)のうちどれか。
ただし、防護衣の中は均等被ばくとみなし、外部被ばくによる実効線量は、その評価に用いる線量当量についての測定値から次の式により算出するものとする。

HEE=0.08Ha+0.44Hb+0.45Hc+0.03Hm
HEE:外部被ばくによる実効線量
Ha:頭・頸部おける線量当量
Hb:胸・上腕部における線量当量
Hc:腹・大腿部における線量当量
Hm:「頭・頸部」「胸・上腕部」「腹・大腿部」のうち被ばくが最大となる部位における線量当量

(1)0.25 mSv
(2)0.30 mSv
(3)0.40 mSv
(4)0.50 mSv
(5)0.60 mSv


答え(4)
この問題は、測定結果から「外部被ばくによる実効線量」を算定するものです。
もし全身に均等に被ばくする場合は、基本装着部位(男性は胸部、女性は腹部)に個人被ばく線量計を装着し、そこで測定した1cm線量当量を、外部被ばくによる実効線量とします。
しかし、今回は各部位で測定値が異なる不均等被ばくです。
このような場合の外部被ばくによる実効線量は次の式で算出できます。

HEE=0.08Ha+0.44Hb+0.45Hc+0.03Hm
HEE:外部被ばくによる実効線量
Ha:頭・頸部における1cm線量当量
Hb:胸・上腕部における1cm線量当量
Hc:腹・大腿部における1cm線量当量
Hm:「頭・頸部」「胸・上腕部」「腹・大腿部」のうち外部被ばくによる実効線量が最大となるおそれのある部位における1cm線量当量

臓器・組織ごとに放射線リスクが異なる為、上記の式では、各部位で異なる係数を掛けることになっています。
また、各部位の1cm線量当量は、それぞれの部位に装着した個人被ばく線量計の測定値を用いることが原則ですが、測定されていない場合は、他の部位のうち最大の1cm線量当量を該当部位の1cm線量当量とします。
または、線量不明の部位にもっとも近い部位に装着された線量計による1cm線量当量と同程度であることが明らかな場合には、その近接部位の1cm線量当量を用います。
問題文では「防護衣の中は均等被ばくとみなす」とありますので、胸部と腹・大腿部の測定値は同程度となり、Hcには0.4を用います。
それぞれの値を代入して、外部被ばくによる実効線量を求めます。

HEE = 0.08×1.2 + 0.44×0.4 + 0.45×0.4 + 0.03×1.2
  = 0.488 ≒ 0.50 mSv



問6 次のAからDまでの放射線検出器について、その出力が放射線のエネルギーの情報を含むもののすべての組合せは(1)~(5)のうちどれか。

A 比例計数管
B GM計数管
C 半導体検出器
D シンチレーション検出器

(1)A,B
(2)A,C
(3)B,C
(4)A,C,D
(5)B,C,D


答え(4)
比例計数管、半導体検出器、シンチレーション検出器は、出力に放射線のエネルギー情報を含みます。
例えば、シンチレーション検出器は、入射した放射線のエネルギーの大きさに比例した大きさの出力パルスが得られます。



問7 GM計数管式サーベイメータにより放射線を測定し、1,500 cpsの計数率を得た。
GM計数管の分解時間が100 μsであるとき、真の計数率(cps)に最も近い値は次のうちどれか。

(1)1,300
(2)1,450
(3)1,550
(4)1,650
(5)1,750


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100 μsを、秒に直すと0.0001 sです。

M = 1500 [cps] / (1-1500 [cps]×0.0001 [s] )  ≒ 1765 [cps]

真の計数率は、約1765 cpsだとわかりました。
したがって、選択肢の中で最も近い値は(5)1,750です。



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)放射線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。『ε値』は、『イプシロンち』と読みます。
(2)は誤り。GM計数管では、入射放射線によって生じる一次イオン対の量とは無関係に、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 ある放射線測定器を用いてt秒間放射線を測定し、計数値Nを得たとき、計数率の標準偏差(cps)を表すものは、次のうちどれか。

問9選択肢


答え(2)
標準偏差とは、バラツキを知る一つの指標で、ギリシャ文字のσ(シグマ)で表されます。
標準偏差は、平均計数率の平方根で求められます。
ですから、計数時間tで計数値Nを得た場合、計数率nと標準偏差σは、次の式で表されることになります。

問9解答式

したがって、答えは(2)になります。



問10 蛍光ガラス線量計(RPLD)と光刺激ルミネセンス線量計(OSLD)に関する次のAからDまでの記述について、正しいものの組合せは(1)~(5)のうちどれか。

A 素子として、RPLDでは銀活性リン酸塩ガラスが、OSLDでは炭素添加酸化アルミニウムなどが用いられている。
B 線量読み取りのための発光は、RPLDでは紫外線照射により、OSLDでは緑色レーザー光の照射により行われる。
C 線量の読み取りは、OSLDでは繰り返し行うことができるが、RPLDでは1回しか行うことができない。
D RPLDの素子は、使用後、高温下でのアニーリングにより再度使用することができるが、OSLDの素子は1回しか使用することができない。

(1)A,B
(2)A,C
(3)A,D
(4)B,C
(5)B,D


答え(1)
A,Bは正しい。素子の名称、線量の読み取り方法は、よく出題されますので覚えておきましょう。
Cは誤り。線量の読み取りは、OSLD、RPLDともに何度でも繰り返し行えます。
Dは誤り。RPLDの素子、OSLDの素子ともに、アニーリングにより再度使用することができます。

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