資料紹介

シンチレータを用いた放射線の測定の原理を学び、実際に NaI シンチレータを用いて 線及び 線
のエネルギースペクトルの測定を行う。また、シンチレータと線源の間に遮蔽物を設置し、物質との相
互作用により放射線の数及びエネルギーがどのように変化するのを実験により観察する。
2.1
まず始めに、 線の相互作用について簡単にまとめておく。 線と物質の相互作用は、大きく分けて
次の３種類である。
1. 光電効果
2. Compton効果
3. 電子対生成
上から順に説明していく事にする。
(1) 光電効果 エネルギー EP の 線に対し、EP EB(EB は電子の束縛エネルギー)の電子がたたき
出される。シンチレータ中においてはこのたたき出された電子のほとんどはエネルギーを失って止まる。
EB に相当するエネルギーは特性 X 線などとして放出されるが、エネルギーが低いのでこれらもほぼ吸
収される。すなわち EP に比例したパルスが得られる。
(2)Compton 効果 Compton 散乱により電子が運動エネルギーとして受け取るエネルギーは、衝突前
の 線の進行方向を軸として散乱された光子の

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実験の目的

1

シンチレータを用いた放射線の測定の原理を学び、実際に NaI シンチレータを用いて β 線及び γ 線
のエネルギースペクトルの測定を行う。また、シンチレータと線源の間に遮蔽物を設置し、物質との相
互作用により放射線の数及びエネルギーがどのように変化するのを実験により観察する。

2

実験原理

2.1

γ 線と物質の相互作用

まず始めに、γ 線の相互作用について簡単にまとめておく。γ 線と物質の相互作用は、大きく分けて
次の３種類である。

1. 光電効果
2. Compton 効果
3. 電子対生成
上から順に説明していく事にする。

(1) 光電効果 エネルギー EP の γ 線に対し、EP − EB (EB は電子の束縛エネルギー) の電子がたたき
出される。シンチレータ中においてはこのたたき出された電子のほとんどはエネルギーを失って止まる。

EB に相当するエネルギーは特性 X 線などとして放出されるが、エネルギーが低いのでこれらもほぼ吸
収される。すなわち EP に比例したパルスが得られる。
(2)Compton 効果 Compton 散乱により...

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