ブログをご覧の皆さん、こんにちは。
試験まで4カ月を切りましたので、今年の試験に合格するためにもこれからは集中して勉強を行っていかなくてはなりません。
2019年度の実務の試験では以下の問題が出題されました。受験した方は覚えているかと思います。
2019年度実務問4Ⅰ
○月×日 使用核種をそれぞれ1～10kBq含むとみられる廃液（水溶液）について、各核種の濃度を求めた。まず、廃液試料の一定量をプラスチック製容器にとり、そのまま（A）によって（B）の放射能濃度を求めた。（B）を除去した後、蒸発法による前処理後、端窓型GM検出器で計数した。さらに、試料とGM検出器間に適当な厚さのアルミニウム板を置いて計数し、（C）以外の2核種を定量した。
先月半ばに新規に追加購入した液体シンチレーションカウンタの利用についても分析条件などの検討を継続した。昨日に続いて、（B）を除去した廃液試料の一部をとり、チェレンコフ光計測による（D）の定量を試みた。その結果は、以前より使用してきた液体シンチレーションカウンタによる測定あるいは端窓型GM検出器による測定の結果と、誤差の範囲で一致した。
この問題の後半部分には「チェレンコフ光計測による（D）の定量を試みた。」とありますが、先に正答を書くと（D）は32Pとなります。
今日はこのチェレンコフ光について覚えましょう。
チェレンコフ光は、2019年度の実務以外でも過去の試験において物理（物化生）や管理測定技術の試験で何回か出題されています。
チェレンコフ放射
荷電粒子が物質中を運動する時、荷電粒子の速度がその物質中の光速度（c/n)よりも速い場合に光が出る現象のこと。このとき放出される光をチェレンコフ光といいます。（cは光速、nはその物質の屈折率）
屈折率（出典ウィキペディア ）
真空中の光速を物質中の光速で割った値であり、物質中での光の進み方を記述する上での指標である。
チェレンコフ光は原子力発電所の燃料が入ったプールの中で見える青白い光を思い浮かべるとよいでしょう。
（出典 ウィキペディア）
水中ではｎ>1となるためチェレンコフ光が起こることがありますが、空気中では起こりません。
「水中では電子が通過する際には0.26MeV以上のエネルギーで起こりえます。」
このことは暗記しておきましょう。
2019年度実務問4Ⅰの問題において（D）は3H、14C、32P、137Csの４核種から選ぶ問題になっていますが、問題本文に「（B）137Csを除去した廃液試料の一部をとりチェレンコフ光計測による（D）の定量を試みた。」とありますので、3H、14C、32Pの中から選ぶことになります。
3H、14C、32Pは全てβ-線を放出しますが、それぞれのβ-線のエネルギーは3H：18keV、14C：156keV、32P：1.71MeVです。チェレンコフ光を放出する条件0.26MeV以上に当てはまる核種は32Pとなるので（D）は32Pが正答となります。
荷電粒子が進行する方向に対してθ方向にチェレンコフ光を観測することができます。
2007年度の物理の試験ではこの公式そのものが出題されています。
2007年度物理問14
荷電粒子が速度vで物質中を通過するとき、粒子の進行方向とチェレンコフ光の放出方向がなす角度θの関係は次のうちどれか。ただし、物質の屈折率をn、真空中での光速をcとする。
チェレンコフ光に関しては文章を読んだり式を見ただけではなかなかピンと来ないかと思います。過去問題を解きながらチェレンコフ光に関する問題がどのように出題されているか、そして公式の使い方、暗記すべきことは何かをしっかり確認しておきましょう。
