分析化学屋による検出限界の解説

てっぺー @Teppei_Yttria

(1)「検出限界以下」と「存在しない」ということについて、分析屋（一応）の視点から解説してみます。まず、「検出限界」＝「この測定器ではこの量以下は測れません」という限界のことです。

てっぺー @Teppei_Yttria

(2)同じものを測定しても測定値は必ず変動します。繰り返し測定したときの最大値と最小値の大きさをN（＝Noise）とすると、2N～3N程度（定義による）の大きさの値にならなければ検出できたと言いません。この値が検出限界です。

てっぺー @Teppei_Yttria

(3)例えば、測定値が40～80の間で変動した時、N=80-40=40となります。すると、検出限界3N=120であり、どの測定値もこれ以下ですから、検出したとは言えません。これを、不検出とか、ND（=Not Detected）と言ったりします。

てっぺー @Teppei_Yttria

(4)では、検出限界以下＝NDであればそこに何かが存在しないと言えるのか？これは明確にNoです。あくまで、その測定器で測れる限界量よりも小さいというだけです。

てっぺー @Teppei_Yttria

(5)例えば、NaIシンチレーターとGe検出器では、I-131の検出限界は2桁程度異なります。NaIでNDであっても、検出限界が低い（＝より小さい量も測れる）Ge検出器で測れば、検出される可能性があります。

てっぺー @Teppei_Yttria

(6)では、「検出限界以下というだけであって、存在しないという証明にはならない」という、「もっと少ない量であれば存在するはずだ」という反語的表現の主張は正しいのでしょうか？これもNoです。なぜなら、「検出限界以下」は「存在している」という根拠にならないないからです。

てっぺー @Teppei_Yttria

(7)NDが意味することは、先述のように、その測定器が検出できる限界よりも小さい、ということです。ですから、「もっと少ない量が存在している」というのは、検出限界が低い測定器で測り、かつその測定器の検出限界以上の測定値を出さないと主張できません。

てっぺー @Teppei_Yttria

(8)どのような測定器にも検出限界があります。これはゼロになりません。つまり、測定によって「存在しない」ことを証明することは不可能だということです。

てっぺー @Teppei_Yttria

(9)ちょっと考えてみましょう。検出限界が高い（大きな量しか測れない）測定器で放射線を測定したとします。結果がNDだったとして、ああよかったね、となるでしょうか？　「なるわけないじゃん！」と即答した方、それは間違いです。

てっぺー @Teppei_Yttria

(10)というのは、検出限界がどの程度なのか、私は一度も言っていません。（すみません。単純なひっかけです。）検出限界程度の量でも影響がある量でなければ、NDでも安心できますよね。だって、影響がある量より小さいということは、影響がないと判断できますから。

てっぺー @Teppei_Yttria

(11)重要なのは、検出したい量がどの程度なのか？それと比べて、測定器の検出限界は十分か？ということ。言いかえれば、目的に対して手段が合っているかどうかです。合っていない状態のNDという結果について是非を議論するのは、意義がありません。

てっぺー @Teppei_Yttria

(12)「NDだからと言って存在しないことにはならない」というのは、なんとなくモノを言っているような響きがあります。では、影響のない量が存在していたとして、どれだけの意義があるのでしょうか。そうですね。存在していないとはいえないですね。だから、何？？

てっぺー @Teppei_Yttria

(13)むしろ、考えなければいけないのは、どれだけの量を検出できたらいいのか、です。どの程度の値が出れば、何が言えるのか。何が考えられるのか。それに合わせて検出器を選び、測定し、測定値をもって議論する。

てっぺー @Teppei_Yttria

(14)測定は、測定自身が目的になることは珍しく、測定値から何か別のことを考察するために行うものです。例えば、この放射線量では安全なのか？　それを判断するために測定するわけです。

てっぺー @Teppei_Yttria

(15)NDという結果自体は、検出限界を考慮していない測定値と同じく、意味をもちません。検出限界が目的に対してどの程度なのか、その上でNDの意味を考えたときに、初めてNDという結果を判断できるわけです。

てっぺー @Teppei_Yttria

(補足）今回は、誤差とかバックグラウンドについては全く触れていませんし、真値とはなんぞやとか、「測りたいものが測れていると言うには」ということについても触れてません。色々ツッコミはあると思いますので、指摘お願いします。