放射能測定器（放射線検出器）

ウランガラスかどうかを見分けるのは、蛍光色が黄緑色かどうかが一番簡単な方法ですが、ガラスハンドブックによると、緑色の蛍光を出すガラスもあるようなので、絶対的な決め手は放射能測定ですね。放射線測定器は次の幾つかがあります。

１）ガンマ線計測器「はかる君」

東海村の放射線計測協会（TEL:029-282-5546FAX:029-283-2157）に電話して、「はかる君」というガンマ線計測器を借りる。費用は無料で、２ケ月貸してくれる。試験した結果では、ウラン量が少ないと、バックグラウンドとの差が小さいので、分からないことがあります。最近のUGは、ウラン量が少ないせいか、ほとんで検知できないです。シンチレーション方式で結構、精度は良いはずなんですが、U238のガンマ線が５０KeVと弱くて測定できないのが欠点。 ＨＰは右記をクリック。　　http://www.irm.or.jp/index.html

２）ロシア製ベータ・ガンマ測定器「ANRI」

大阪の「鉱石店やまもと」で買えます。(TEL/FAX:0724-94-1461) 12,000円。非常に安いです。ガンマ線の測定感度は「はかる君」よりは、かなり劣りますが、まあまあ使えます。なんと云っても、裏にベータ線測定用の窓が付いていて、これではかると、非常に良いデータが出ます。ネックレスのように、ウランガラスが小さい場合も、ちゃんと測定できます。以前買った蛍光が殆ど出ない花瓶も、これで測ったら、UGと判明しました。 2001/11現在、輸入していないとのこと。

３）ロシア製ベータ・ガンマ測定器「ＢＥＬＶＡＲ」

京都の「クリスタルワールド」社で買えます。(TEL:075-257-3814。ＦＡＸは3815)。12,000円。非常に安いです。ガンマ線の測定感度は「はかる君」よりは、かなり劣りますが、十分使えます。裏蓋をはずすとベータ線測定用の窓が付いていて、これではかると、非常に良いデータが出ます。同社のHPは右記：http://www1.odn.ne.jp/~cin38140/index.html 2001/11現在、在庫なしとのこと。 2003年7月に新型が入荷した模様（値段＝2万円） 英語の説明書しかないので、分からないことは私へメールで問い合わせ下さい。 1)ガンマ線の測定 　　左上のSWを上側にします。右上のSWを上側（OPN)にします。最後に右下のSWを上側（ON）にします。28秒間測定後に4桁の数字が出ます。ウランガラス（UG）が無い場合（バックグランド）で例えば「００１５」と出たら、０．０１倍して、０．１５マイクロシーベルト／毎時、ということです。そして、ＵＧを測定して、バックグラウンドを差し引けば正確な値が出ます。 　　なお、測定精度を上げたい時は、左上のSWを下側にして、約5分間の測定後に出た数字を０．００１倍します。 ２）ベータ線の測定 　　裏蓋をはずして、UGに2本のガイガー管を接します。後は上と全く同じです。なお、この場合、ガンマ線も測定されてしまうので、正確には、上の1番の測定で出たガンマ線測定値を引き算します。 ３）右上SW（OPNとS/B)の違い 　　右上のSWは通常、上側「OPN（オペレーション））にしておきますが、何度も測りたいときは、右下のSWは「ON」にして、右上のSWを「S/B（スタンバイ）」にしておきます。この状態では18秒ごとに自動測定し、18秒後にゼロへ戻ります。右上SWを「S/B」から「OPN」にすれば28秒間の測定が開始され28秒後に停止します。この測定器は、SWを入れ始めて時間が経つと測定感度が２０％程度下がるということですので、安定な状態で測定する場合にこの方法を使用します。

３）ドイツ製「ガンマスカウト」

これは茨城県のMHさんがお持ちのものです。さっきの「鉱石やまもと」などで買えます。3万5千円程度。インターネットで海外から直接買えますが、値段は変わらないです。これはアルファ、ベータ、ガンマの三つとも測定できて、特にガンマ線は２０Kev以上と、U２３８のガンマ線が測定できるので良い製品と思います。ただ、先日、渋谷で試験した時には、UGのウランの量が少なかったせいか、ガンマ線がバックグランドと差がない結果でした。

４）「ウランガラスからはどういう放射線が出ているか？」
　以前から、ウランガラスから出てくる放射線について、気になっていたので、放射化学の教科書を引っ張り出して、勉強しました。30年以上前に、三宅千枝先生の講義で使った物です。（「核化学と放射化学」丸善出版）

１）まずは、ウラン２３８から。

放射化学の教える所によれば、物質の放射能は、原子数に比例し、半減期に反比例します。さらに、親核種の寿命より娘核種の寿命が短い時（上のような例）では、いわゆる「放射平衡」が成立し、親と娘の放射能は同じ値になります。上のケースでは、母親と、娘と、その孫娘がいるので、結局、Ｕ２３８原子１個が崩壊する時に、ベータ崩壊を２回する、即ち、ベータ線（電子）が２個出る、ということになります。45億年に比べれば、24日や1分は一瞬ですから、ウランから直接ベータ線が出ていると言ってもいいでしょう。

２）ところで、ウランにはU235が0.7%含まれているので、こちらについても調べて見ました。

こちらは、U235が１回崩壊する度に、1個の電子（ベータ線）が出るということになります。但し、「物質の放射能は、原子数に比例し、半減期に反比例」という法則で考えると、原子数密度が140分の１で、半減期寄与が7倍、というのを考慮しても、U238より1桁放射能が小さいということになります。

３）さらに、天然ウランにはU238と、U235のほかに、Ｕ２３４が0.0056%含まれています。量はU235の1/100ですが、半減期が25万年なので、次のように、放射能はU235よりずっと大きいのです。。

こちらは、娘各種のトリウム230は半減期が長くて実際は崩壊しないと考えてよく、U234が１回アルファ崩壊するだけ、と考えてよいでしょう。

４）以上より、、「物質の放射能は、原子数に比例し、半減期に反比例」という法則で考えると、

となり、Ｕ２３５の放射能寄与は非常に小さく、Ｕ２３８とＵ２３４が同程度となります。さらに、上のベータ線の寄与を考えると、Ｕ２３８は3個（アルファ1個＋ベータ2個）に対し、Ｕ２３４はアルファ1個のみなので、結局一番右側の列のように、Ｕ２３８の寄与が全体の7割を占めることになります。

ところで、ウランガラスの記事の中には「最近は劣化ウラン使用だから放射能が小さい」という記載もありますが、劣化ウランはＵ２３５とＵ２３４が天然ウランの3割になっているので、上のＵ２３５とＵ２３４の放射能値を3割にしても、全体ではＵ２３８の寄与が大きく、2割程度低下するだけです。
また、話は飛びますが、米国が湾岸戦争などで使用した劣化ウラン弾の放射能は「劣化しているから弱い」訳ではありません。単に、U235が天然ウラン(0.7%)より少ない(0.2-0.3%)というだけです。ＩＡＥＡは「天然ウラン鉱石（各種の娘核種を含む）よりは6割低下する」とＨＰなどで書いてます。

なお、上のアルファ崩壊、ベータ崩壊は、いずれもガンマ線を出すのですが、そのエネルギーは50KeV程度で、U235のアルファ崩壊のみ200KeVと大きく、検出器の感度によっては、U235の寄与も多少あるかも知れません。

以上をまとめると、ウランガラスでは、ウラン（U238）が崩壊して、アルファ線、ベータ線、ガンマ線のいずれもが出てくる、と云えます。また、ガンマ線は透過力が強いので小さい検出器では測定しにくく、一方、ベータ線は適度な強さである為、測定しやすいと、思われます。(2003年4月、6月）

　ウランガラスのページに戻る