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放射線検出器の構造と特性：励起現象 (過去12年／12問出題)

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🛡️ 放射線検出器の構造と特性：励起現象 のまとめ ▼

シンチレーション検出器 💡

  • NaI(Tl)： $\gamma$ 線測定の主役。潮解性あり！密封必須。
  • BGO： 高密度、PET装置に利用。
  • 光電子増倍管（PMT）： 10〜15段のダイノードで電子を増幅。
  • MCA（多重波高分析器）： パルスの高さを仕分け、エネルギースペクトルを作る。

3大積算型線量計の比較 💥

  • 蛍光ガラス (RPLD)： 紫外線刺激 ➔ オレンジ発光（繰り返しOK）
  • 光刺激 (OSLD)： 緑色光刺激 ➔ 青色発光（繰り返しOK）
  • 熱ルミネセンス (TLD)： 加熱刺激 ➔ 発光（1回のみ！）
  • 感度補正： SnやAlのフィルタ でエネルギー依存性を平坦にする。
  • 生体等価材料： LiF（フッ化リチウム）（エネルギー依存性最小）。

※以下の国家試験問題・選択肢は学習支援を目的として引用しています。問題文および選択肢の著作権は厚生労働省に帰属します。解説・補足・分野分類・関連知識の整理は当サイトが独自に作成しています。

1.シンチレーション検出器 (3問)

68AM79 【放射線計測学】
発光現象を利用した検出器はどれか。２つ選べ。
1．電離箱
2．GM 計数管
3．比例計数管
4．シンチレーション検出器
5．熱ルミネッセンス線量計
正解：45
1.2.3は電離現象を利用！
4.当たった瞬間に光る（即発性）。
5.熱を加えると光る。
76PM81 【放射線計測学】
潮解性を示す放射線検出器はどれか。
1．GM 計数管
2．比例計数管
3．半導体検出器
4．蛍光ガラス線量計
5．NaI（Tl）シンチレーション検出器
正解：5
潮解性（空気中の水分で溶ける性質）があるため、アルミ容器などに密封して使います。
78PM70 【放射線計測学】
シンチレーション検出器で正しいのはどれか。2 つ選べ。
1．気体シンチレータには希ガスが利用される。
2．液体シンチレータは γ 線の測定に適している。
3．アントラセンは γ 線のエネルギースペクトル測定に適している。
4．無機シンチレータの蛍光減衰時間は有機シンチレータより短い。
5．NaI(Tl) シンチレータのエネルギー分解能は高純度 Ge 半導体検出器より低い。
正解：15
2.液体シンチレータは主に低エネβ線の測定に適しています。
3.アントラセンは「有機結晶シンチレータ」の代表で、主にベータ線の測定に使われます。
4.有機シンチレータの方が、光る時間が短い（反応が速い）です。

2.光電子増倍管 (2問)

73PM82 【放射線計測学】
光電子増倍管を利用する放射線検出器はどれか。２つ選べ。
1．GM 計数管
2．OSL 線量計
3．半導体検出器
4．蛍光ガラス線量計
5．ラジオクロミックフィルム
正解：24
光電子増倍管は光る現象を測定に使うデバイスに使われる。
73AM79 【放射線計測学】
光電子増倍管について正しいのはどれか。
1．電離箱と組合せて使用される。
2．ダイノードは 10〜15 段で構成される。
3．検出器で発生した蛍光は光電陽極で光電子に変換される。
4．ダイノード間では印加された磁場により電子が加速・増幅される。
5．増幅された電子はライトガイドを通じてプリアンプへ信号が送られる。
正解：2
1.シンチレータと組み合わせて使用される
3.蛍光は「光電陰極（フォトカソード）で光電子に変換
4.磁場ではなく「電場（電圧）」によって加速される。
5.ライトガイドを通るのは「電子」ではなく「光」

3.蛍光ガラス線量計 (3問)

71AM82 【放射線計測学】
蛍光ガラス線量計について正しいのはどれか。
1．放射線照射により蛍光中心が生成される。
2．TLD と比較してフェーディングの影響が大きい。
3．1回読み取りを行うと照射された線量情報を失う。
4．放射線のエネルギーに対する依存性は無視できる。
5．放射線照射後、紫外光を当てると青色の蛍光を発生する。
正解：1
2.TLDと比較して、フェーディング（時間が経つと線量情報が消えてしまう現象）の影響は極めて小さい。
3.繰り返し読み取りが可能
4.固体素子はエネルギーにより感度が変わる。
5.紫外線をあてるとオレンジに光る。
74AM79 【放射線計測学】
蛍光ガラス線量計について正しいのはどれか。
1．積算型の線量計である。
2．繰り返し読取ができない。
3．プレヒートで蛍光中心が消去できる。
4．TLD と比較してフェーディングの影響が大きい。
5．フィルタなしの素子はエネルギーが1MV 以上の X 線に対して高感度である。
正解：1
2.繰り返し読み取りが可能
3.消去（リセット）には、約400℃での加熱（アニーリング）が必要
4.フェーディングは小さい。
5.低エネルギー（数十keV）のX線に対して、感度が異常に高くなってしまう（エネルギー依存性）。
78PM71 【放射線計測学】
蛍光ガラス線量計で正しいのはどれか。
1．線量率の測定に適している。
2．ホウケイ酸ガラスを用いる。
3．光刺激ルミネセンスを利用する。
4．線量率依存性は電離箱より小さい。
5．フェーディングは TLD より大きい。
正解：4
4.線量率依存性とは： 「同じ量の放射線を、一気に当てるか、ゆっくり当てるか」で結果が変わってしまう性質のこと

1.積算線量（合計いくら浴びたか）の測定に適している
2.銀活性リン酸塩ガラスを使用
3.ラジオ放射線を当てると…ホト（光：紫外線）を当てると…ルミネセンス (Luminescence): 光を放つ現象。を使用

4.熱ルミネッセンス線量計 (1問)

69AM81 【放射線計測学】
放射線検出器でMg2SiO4:Tbを用いるのはどれか。
1．半導体検出器
2．蛍光ガラス線量計
3．熱ルミネセンス線量計
4．シンチレーション検出器
5．光刺激ルミネセンス線量計
正解：3
Mg2SiO4:Tb
ケイ酸マグネシウムにテルビウム（Tb）を添加したもの

5.光刺激ルミネッセンス線量計 (1問)

70AM79 【放射線計測学】
発光現象を利用した検出器はどれか。
1．電離箱
2．OSLD
3．GM 計数管
4．半導体検出器
5．Fricke＜フリッケ＞線量計
正解：2
OSLD：光刺激ルミネセンス線量計

6.エネルギー依存性 (2問)

77AM72 【放射線計測学】
個人被ばく線量計に用いられる検出材料で光子に対するエネルギー依存性が最も小さいのはどれか。
1．Si
2．LiF
3．Al2O3
4．CaSO4
5．リン酸塩ガラス
正解：2
LiF（フッ化リチウム） は、人体に近い反応をし、エネルギー依存性が最も小さい。
76PM82 【放射線計測学】
蛍光現象を利用した個人被ばく線量計で Sn や Al のフィルタを組合せて使用する目的はどれか。
1．α 線と β 線を弁別する。
2．LET 依存性を補正する。
3．フェーディングを補正する。
4．エネルギー依存性を補正する。
5．中性子線に対する感度を高くする。
正解：4
固体素子はエネルギーにより感度が変わるため、**Sn（スズ）やAl（アルミニウム）のフィルタ** を被せて感度を平坦にする。