作成した鉛箱の遮蔽効果計算法をお教えください。

質問

過去の質問からも調べられなかったので
お願いします。
　屋内や自然界において受ける自然放射線の大半は
ラドンからのようです。
　　　　　（最近噂のポロニュウムも発生・・・）
　微弱な放射線量を測るにあたり，これが邪魔になり，
鉛箱を作ることとなりました。昔の水道管が約５０
Ｋｇ入りましたので，厚さ35mmの箱が作れそうです。

　ただ，この効果がいくらなのか，データ不足で計算
できません（Ｃｏ線源なら，１／６弱？）。

　条件を簡素化するため，ラドンのγ線エネルギーを
5.5Mev，鉛の密度を11.35ｇ／cm2とした場合，厚さ
Ｘｃｍの鉛が線量を何分の1にするか，立式をお教え
ください。アイソトープ手帳は入手しましたが，まだ
見方もわかりません。よろしくお願いいたします。

回答No.2

imoriimori · ベストアンサー

ご質問に関しまして。。
「アイソトープ手帳では全減衰係数が出ているので，これを質量減弱
係数として使っていいのか」→アイソトープ手帳をもっておりませんが、全減弱係数の単位が[cm^2 g^-1]でしたら、それに密度[g cm^-3]を乗じて線減弱係数[cm^-1]として良いはずです。
ＡＰ(実効線量透過率)については存じません。
全減衰係数　－4.3×10＾-2についてはどこから来たものかわかりませんが、
私の示しましたＵＲＬでも大体その程度の値で単位は[cm^2 g^-1]となっていますから
、試算は「原則的に」間違ってないと思います。つまり厚さ３．５ｃｍで入力の０．１８倍が通過する。
なんですが。。。。「原則的に」と書いたのは他にややこしい問題があるからでして、詳しくはビルドアップ効果というのを調べていただいたほうが良いのですが（私も詳しくないです、詳しい人からのお話です）、
MeVクラスの高エネルギー領域では出力線量は入射線量のexp[-μｘ]倍ではなく、
近似的に出力線量は入射線量の（１＋μｘ）*exp[-μｘ]倍となるというものです。
従って、遮蔽効果は御試算よりも悪いということになるかと思います。

お礼

重ねてありがとうございました。
　全減衰係数　－4.3×10＾-2は，アイソトープ手帳の
５Mevと6Mev数値から大雑把に補間した数字です。

　ビルドアップ効果の方は，高エネルギーながら，
０．１μＳｖ/h弱の低線量ですので，ビルドアッ
プで鉛壁内を飛び回る量も少なめかな・・・と，
現状では非科学的に打算しています。手近に資料
ありませんが，アンテナを張り続けたいと思います。

　他事ながら，遮蔽目標 0.1にむけて，あと1cm
鉛壁を増やしたいところですが(4.7センチ），でき
あがり重量83Kg・・・持ち上げることもできな
いようです。　　またよろしくお願いします。

回答No.1

imoriimori

そのエネルギーEでの鉛の線減弱係数μ(E)[/cm]がわかればL[cm]でexp[-μ(E)*L]に減衰します。
μ(E)のデータとしては普通次がお勧めなのですが、
http://physics.nist.gov/PhysRefData/FFast/html/form.html

しかしながら、上記サイトでは今回ご所望の高エネルギーまでのデータは揃っていないようですので、細かい数値ではないですが大体のところとしては例えば次はいかがでしょうか。ここに質量減弱係数のグラフがでていますが、これに密度をかければ線減弱係数になります。
http://www.metro-hs.ac.jp/rs/saitoh/course/2_radiometry.ppt#306,7,質量減弱係数

参考URL：

http://www.metro-hs.ac.jp/rs/saitoh/course/2_radiometry.ppt#306,7,質量減弱係数

お礼

ありがとうございました。
　まずは，「履修」がらみで 成績管理コンピュータも
てなづけ直してており，お返事が遅れましたこと
お詫びします。

　あれから，手持ちのアイソトープ手帳の鉛の
γ線全減衰係数と，お教えいただいた方法で計算
してみましたが，情けないことにいまだ不安です。

　理由は，
　質量減弱係数の値はありませんが，アイソトープ
手帳では全減衰係数が出ているので，これを質量減弱
係数として使っていいのかあたり，手持ちに計算例が
なく，往生しております。またＡＰ(実効線量透過率)
などもあり，お忙しいところすみませんが，よろしく
お教え お願いいたします。

　なお，現在
全減衰係数を使って，
全減衰係数　－4.3×10＾-2
鉛密度　　　11.35
厚さ　　　　3.5cm　として，　
exp〔－4.3×10＾-2　×11.35　×　3.5〕で，
　　0.18　と出してみていますが，まさか，
　　0.86(ほとんど遮蔽効果がない・・・)になるの
　　か心配です。時間が出しだい 放射線取り扱い
　　主任試験の問題でも探して反省したいと思います。