気体の電離を利用する放射線検出器の印加電圧と生じる電離電流の特性に対応した次のAからDの領域について、出力電流の大きさが…

エックス線の測定に関する知識 第23問

気体の電離を利用する放射線検出器の印加電圧と生じる電離電流の特性に対応した次のAからDの領域について、出力電流の大きさが入射放射線による一次電離量に比例し、放射線の検出に利用されるものの組合せは(1)~(5)のうちどれか。A 再結合領域B 電離箱領域C 比例計数管領域D GM計数管領域

正答 (3)
正答は (3)。B(電離箱領域)とC(比例計数管領域)で、出力電流の大きさが一次電離量に比例します。 【印加電圧による領域の移り変わり】 低い  ↓ A 再結合領域   イオンが再結合してしまう  ↓             → 検出器として使えない  ↓ B 電離箱領域   生じた電荷をそのまま集める  ↓             → 一次電離量そのもの  ↓ C 比例計数管領域 ガス増幅あり  ↓             → 一次電離量に比例  ↓ D GM計数管領域 電子なだれが管全体に広がる
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 ↓             → 比例しない 高い  連続放電領域 【BとCの違い】 電離箱   ガス増幅なし → 一次電離量そのもの 比例計数管 ガス増幅あり → 一次電離量に比例した                   大きさに増幅される どちらももとの電離量を反映しています。増幅するかしないかの違いだけで、比例関係は保たれます。 【Dが外れるわけ】 GM計数管では、電子なだれが管全体に広がる 一つの放射線が入ると、そこから始まった放電が管じゅうに伝わり、管の限界まで増幅されます。もとの電離が多かろうと少なかろうと、出てくるパルスは同じ大きさです。 → エネルギーの情報が得られない → 数えることしかできない 【Aが外れるわけ】 再結合領域では、生じたイオンが元に戻ってしまう 電圧が低すぎて、電極まで引き寄せきれません。集まる電荷が一定しないので、検出器として使えません。 【比例することの意味】 エネルギーが分かる パルスの大きさを測れば、入ってきた放射線のエネルギーが分かります。比例計数管やシンチレーション検出器、半導体検出器がエネルギー分析に使えるのは、このためです。 【別の設問との違い】 この設問は「一次電離量に比例するもの」を問うています。 「ガス増幅が生じるもの」を問う設問なら、答えはCとD。 何を問われているかで、選ぶ組合せが変わります。

出典:エックス線作業主任者 2023年下半期実施分(2024年4月掲載/公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題)出典元ページ

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