PM1406で塩を測った時のセシウム誤検出の可能性について

たろうまるさんからの回答（ツイートしようと思ったけど長かったので）

■こちらの状況、把握しています。PM1406 の測定結果が、カリウムによって変わる、という現象は、私も本社メーカーも把握しています。

■原因は、メーカーでも把握していますが、　これが特別に問題とは、考えていません。その理由は、ちょっと長くなるのですが、カリウムが多い物体を測定すれば、ほとんどの測定器はセシウムの放射線量が高くなる普通の現象だから、、というのが本社メーカーの見解です。

■以下、私の理解の範囲での解説ですが、カリウムに限らず、セシウムもそうですが、すべての放射線は、決められた「全エネルギー光電ピーク」を持っています。飛んできた放射線が、検出器に当たって止まる場合に出るスペクトルのピークです。たとえば、セシウム137 の場合、662keV です。

PM1406 の場合、Cs137,Cs137 の両方をカウントするために、400-800 keV の広い範囲をまるごとセシウムからの放射線として見ています。シングルチャネルという形式です。

これに加えて、セシウム137 の場合、662keV よりも低いエネルギー範囲に、「コンプトン散乱」と「後方散乱」と「特性Ｘ線」ピークが出ます。

こちらの図のように、662keV 以下に、だらだらと、スペクトルの形が、出ているかと思います。
http://ja.wikipedia.org/wiki/ファイル:Caesium-137_Gamma_Ray_Spectrum-de.svg

同じ事は、カリウム40の放射線でも発生しています。カリウムの全エネルギー光電ピークは、1500 keV 程度ですが、このエネルギーからの「コンプトン散乱」が、セシウムのエネルギー範囲(400-800keV)に覆い被さってきます。そのため、カリウムが多いと、セシウムの範囲(400-800keV) のカウント数を持ち上げて、高くします。

これがカリウムが多い物体を測定すると、セシウムと誤判定されるという原因になっています。メーカーでも、この事は、設計段階と、発売前から把握しています。

たとえば、厚生労働省のスクリーニング法に関する文章が、こちらにありますが、この中でも、同様のことが述べられています。
http://www.mhlw.go.jp/stf/houdou/2r985200000246ev-att/2r985200000246iu.pdf

「他核種の影響の補正
食品試料中には K-40 が含まれていることがあり、コンプトン効果により測定範囲のカウントを増加させ、正のバイアスが生じる。スクリーニング法では正のバイアスを許容しているので、これを補正する必要はない。補正を行う場合は、測定下限値の確認と、補正が過大となり負のバイアスを生じないことの確認が必要であるので、ソフトウェア開発者に確認する。」

厚生労働省の立場でいえば、カリウムが含まれている測定物は、コンプトン散乱の効果で、セシウムの放射線を高くしてしまうが、一切、これを補正せず、セシウムの放射線が、見かけ上、高いままで、放置してよい、という内容になっています。

Polimaster では、「食品」全般に関して、国際的な論文を調査して、食品に限って、カリウムの最大値を見積もって、その分、セシウムのカウントが小さくなるような補正を入れています。ただし入れすぎれば、セシウムのカウントが小さくなりすぎるため、この補正は、最小にとどめる必要があります。

そうして、PM1406 は、食品・飲料水に限って利用できる測定器として、開発されました。そのため、この測定器で、塩、焼却灰など、カリウムが多量に含まれるものを測定すると、より高エネルギーを出す放射性金属の影響によって、セシウムの放射線が高くなります。（セシウムが入っていなくても。。）

ですが、これは、放射線の性質上、普通のことです。コンプトン散乱がある限り、カリウムやチタンなど、高エネルギーの放射性物質があるかぎりは普通にセシウムの放射線は、高くなります。シングルチャネル方式でなくても、高くなります。

PM1406 は、食品に対してのカリウム補正しか入れていないため、「塩」「焼却灰」は、測定することができません。たしかに、「塩」は、食品ですが、塩だけを、そのまま、何百グラムも食べる人は、いないかと思いますので、これは、微妙ところですが、食品には、含めない扱いをしています。

他の食品用測定器でも、このことは、発生していると思います。
塩をまるまる測れば、どの測定器も、おそらくは、高めの値を出していると思います。

かなり高いエネルギーまで、すべての放射線のピークを把握できれば、計算によって、すべてのコンプトン散乱の影響を、計算で、取り除くことはできますが、シンチレーションの場合、--3MeV 程度までしか、見ることができないので、すべてを取り除くことは、できないかもしれません。

、、、ちょっと話が脱線しましたが、

厚生労働省の立場が、たとえ補正をまったく入れずに、セシウム値が高めにでる分には、問題ない、、高めに出た上で、基準値以下であれば、食品は、安全として、みてよい、という方針なので、食品の最低限のカリウム補正を入れた PM1406 は、食品・飲料水にかぎっていえば、十分に精度高く判定できる測定器となっています。
逆に、塩の放射線量が低めにでる測定器は、補正が強く入っているため、食品などの放射線を低めに見積もってしまう危険性があります。

正しく測りたいというユーザーの要望もよく分かるのですが、理想的に言えば、かなり高エネルギーまで測定できる検出器を使い、高エネルギーで見つかったピークからのコンプトン散乱の影響を、一つずつ、セシウム領域から、引いていく、、みたいなことをすれば、正しく測定できると思いますが、シンチレーション検出器の場合、あまり高いエネルギーは、正しく測定できないので、どのメーカーも限界は、あるかと思います。

厚生労働省のスクリーニング法は、そういった状況を考慮して、やりやすい範囲で、測定器をつくる形を目指したものだと思いますが。。

たろうまるさんからの回答（その２）

私の方も、塩 500 g みたいなものの測定結果が、大きな影響を受けることを、しっかりと、伝えていく必要がありますね。ご指摘頂き、誠にありがとうございます。今後、サイト上に追加情報を掲載していきたいと思います。

たろうまるさんからの回答（その３）

塩 500g で、802 Bq/kg ですかね。みかげさんが 2012/10/31 に測ったやさしおは、123 Bq/kg でしたので、802 ということは、かなり高めですね。その時のカリウムの Bq/kg の値も分かると、より理解しやすいのですけどね。

キュウリの写真がでている場所で、議論があるので、何を測っているのかな、、？と思ってしまいますが、、

μSv/h と違って、Bq/kg は、測るのが難しいですね。シンチレーションタイプは、各社いろいろだしていますが、正しい値を知るためよりは、一定値より低いかどうかを、99％精度で判定するというスクリーニング的に使う方がよいと思いますね。各社、カリウムや高エネルギーの補正の入れ方も、様々だとおもいますので。

ただ、すごく塩っぽい食品は、日本には、多いですかね。塩漬けみたいな、、
でも、食べる状態にして測っていただくのがよいかと思います。塩漬けでも、漬けた状態で食べるひとは、いないと思うので。。

802 Bq/kg に関しては、高いかどうか、分かりませんが、カリウムの値の方も、相当、高く出ているのでは？と思います。

蛇足

たろうまる社のサイトに解説が掲載されました