低コスト、高感度、全方向性コンプトンカメラによる低レベルガンマ線源の可視化

この簡単な方法により、周囲の表面を持つ低レベルガンマ線源、または1時間あたりの数マイクロシーバート以上の空気線量レートを迅速に視覚化できます。検出器は全方位、高感度、安価でポータブルで、RI施設内や福島周辺の病棟外の低レベルガンマ放射線源に使用できます。この方法は、現在病院のRI施設で使用されている従来の静止線量率モニターを置き換え、環境放射線モニタリングのための次世代技術として役立つことができます。

この手順のデモンストレーションは、私の研究室の学生である桑田ニーナと桑越勝樹です。放射性同位元素施設内の密閉放射線源を監視するには、壁に取り付けられた線量率モニターの横にコンプトンカメラを設置し、地上から検出器の高さを測定します。壁取付け線量率モニターは平行な版のイオン化の部屋から成り、そして1分間隔で位置の空気の線量率を絶えず監計できる。

オンラインコンピュータでコンプトンカメラの電源を入れ、コンプトンカメラと線量レートモニターで同時測定を開始します。検出器から3.6メートル離れたA位置にセシウム137の密閉ソースを置きます。30分後、密閉されたソースを検出器から6.7メートル離れた位置Bに移動します。

さらに30分後、密閉されたソースを検出器から6.7メートル離れた位置に移動します。さらに30分後、密閉されたソースをDの位置に移動し、検出器から1メートル離れた位置に移動します。さらに30分後、密閉されたソースを部屋の外に30分間移動させ、すべての測定を停止します。

PET施設内の環境モニタリングのために、患者が到着する前の早朝に、PET施設の受付の前にコンプトンカメラをセットし、地上から探知器の高さを測定します。オンライン コンピュータをスタッフ ルームに配置し、カメラとコンピュータの電源を入れる。すべての材料が所定の位置に配置されたら、測定を開始します。

すべての患者が一日のために出発した後、監視を停止します。外の放射性同位元素の測定の場合、1時間あたり1マイクロシーバートのサービス線量率を持ついくつかの放射線セシウムホットスポットの存在が疑われる目的の建物の近くにコンプトンカメラを置きます。検出器の高さを地面から 1.5 メートルに設定し、カメラとコンピュータの電源を入れられます。

その後、コンプトンカメラの測定を30分間取得します。ここで、ラジオアイソトープ施設におけるコンプトンカメラで測定したトリガレートの時間変動を、1マイクロ秒未満の2つのヘッドカウンタのタイムラグ選択を適用した後、図示する。このトリガレートは、密閉されたソースの位置に応じて、定置線速度モニタで測定したデータから確認されたとおり、30分ごとに変化した。

5つの期間は、密閉されたソースの5つの位置を表すために設定されました。これらの全方向性画像に示すように、1〜4回のモニタリングの期間について、セシウム-137の密閉源の位置を赤で示すガンマ線画像から正常に識別することができる。昼間にPET施設で測定されたトリガー率の全体的な時間変動は、フルオロリン-18フルオロデキシグルコースを受付の周りに注入された患者の動きに起因する可能性のある様々なパターンを伴うトリガー率の顕著な改善を明らかにします。

例えば、6,200~7,000秒の期間に焦点を当てて、2台の台座を有する一連の強化が明らかになる。施設のこれらの画像では、両方の画像のガンマ線のピークの方向は、ソファと壁の後ろのトイレの方向に対応しています。両方のモニタリング期間のトリガー率を考慮すると、患者が2分間トイレに入り、その後、PETスキャンの前に数分間ソファに座った可能性が高い。

福島の屋外測定では、低レベル放射性セシウム汚染の地上レベル分布に関するガンマ線画像を取得できることを明らかにしています。福島第一原子力発電所事故で発生した低レベル放射性セシウム汚染地域での除染手続きが可能で、現在のPETシステムの改良を行っています。