線量読み取り(その場・空間線量)
🧍 成人 (評価高 1.0 m)– µSv/h
🧒 子供 (評価高 0.5 m)– µSv/h

📟 サーベイメータの表示相当– µSv/h
= Cs由来の追加分 + 事故前からある自然放射線–

屋外基準(壁無し相当)–
遮へい係数(成人)–

年間追加被ばく (H*(10)換算・保守側)– mSv/年
屋外8h+屋内16h(×0.4)の行政共通前提
この mSv は実効線量ではない。H*(10)を時間で積んだ推定値
胸部CT換算(大きさの目安)–
個人線量計の実測はこの推定より低いとの報告が多い
長期目標 1 mSv/年 相当との比–
計算中…
線量率
下限 µSv/h 上限
✕ 閉じる

この計算はモンテカルロ法?

はい。ただし PHITS や MCNP のような「フル輸送モンテカルロ」ではなく、 「点減衰核モデルのモンテカルロ積分」です。

① 一言でいうと ― 地面は「点線源の集まり」

ご想像のとおり、基本は点線源の物理です。1つの点線源からは球状に広がり、 逆二乗則 1/4πr² で薄まり、空気と土と壁で減衰し、 散乱の回り込み(ビルドアップ)で少し戻る ― 教科書どおりの式です。 汚染した地面は、この小さな点線源が敷き詰められたものと考えます。

② どこが「モンテカルロ」か

知りたい点の線量率 = 敷き詰められた全部の点線源からの寄与の合計(積分)。 この積分は範囲が広く(半径400 m)、除染の形・建物・土の深さで形が変わるので 解析的には解けません。そこで「どの点線源から拾うか」を乱数で選び、 1本ぶんの寄与を計算して足す、を数千回くり返して平均します。 これがモンテカルロ積分です。寄与の大きい場所ほど選ばれやすいように p(r) ∝ r/(r²+h²) から採っています(重要度サンプリング。 1/r² をちょうど打ち消す形)。

③ ボクセルで埋めている? → いいえ、「評価点ごと」です

空間をボクセルで埋めて値を伝播させているのではありません。 「知りたい点」を先に決めて、その点ごとに独立へ上の積分を実行します。 地表マップは 60×60 = 3,600 個の評価点(各1,000本)、3D表示のときは 18×18×8 の格子点で同じ計算をします(見た目がボクセル状なのはこのため)。 値は相対値ではなく絶対値(µSv/h、H*(10))です。

④ 1本ごとの物理(点減衰核)

1本の寄与 = 沈着量 × e^(−µ_air·r − 土壌 − 壁) × B ÷ 4πr²。µ_air は空気の線減弱係数(662 keV で 0.0093 /m、 平均自由行程 107 m)。土壌は指数深度分布(緩和質量深さ β)を 角度つきで通過した分、壁は建材の質量厚です。

⑤ 散乱の扱い ― フル輸送との違い

光子を1個ずつ散乱させて追跡するのではなく、散乱の回り込みを ビルドアップ係数 B(µr の関数、上限つき)で近似しています。 この近似で残る「どの距離から来たか」の径方向のずれは、 PHITS 3.35 のフル輸送計算(円盤線源11半径・土50 cm・大気700 m球・ 各200万ヒストリー)との比 g(r)=0.92〜1.29 を掛けて較正しています (開けた地面・β=0・高さ1 m 基準)。

⑥ 検証と限界

・点線源: ICRP 74 の換算係数から求めた線量率定数 0.0910 µSv·m²/(MBq·h) と 1 m で 0.1 % 以内で一致
・無限平面 1 MBq/m²: 3.15 µSv/h(H*(10)、β=0。教科書の 2.1 は量の定義が違う)
・面線源の絶対値は Saito & Petoussi-Henss (2014) の換算係数(β=0〜5 g/cm²)に深さ依存の規格化で合わせ、全点 ±0.6 % で一致。PHITS 3.35 の半径400 m 円盤計算は 3.00
・寄与リングは PHITS 3.35 フル輸送に較正済み(β=0・h=1 m で r50=9.7 m/r90≈92 m を再現)。建物や深い浸透がある場面では近似
・規格化前の点減衰核は表面沈着で 18 % 低かった(地表面近くの散乱の簡略化)。規格化は径方向の形を変えないので、寄与リングはそのまま
・画面の µSv/h は H*(10) で、実効線量そのものではない

動いて図が出ることは正しさの証明にならない ― 外部の計算・実測と突き合わせて初めて意味を持ちます。

1 / 12
この線量はどこから来ている?✕
リング1 % リング2 %
高さ方向の線量プロファイル ✕
鉛直断面(空間線量)
▲▼ ここでホイールスクロール → 断面位置を移動

Cs-137 地表汚染 線量シミュレータ

モンテカルロ法で 50 m 四方の地表汚染(Cs-137 / 662 keV)からの空間線量分布を計算。建屋遮へい・矩形除染・RI配置・汚染深さ・人体・3D/断面表示に対応。
講義デモ presets — キー 1〜9
数字キー 1〜9、0(=⑩)でも切替できます。 各プリセットは場面を作り直すので、順に押していけば講義がそのまま進みます。

0
この人に実際に届いたγ線だけを描きます。線の密度が寄与そのもの。赤=近く→青=遠く。「遠くから来ている」ことが一目で分かります。
成人の足元を中心に、線量への寄与が水平距離いくつまでで何%たまるかを計算し、 地面に 50%リング・2つ目のリング(既定70%) を描きます(割合は変更可)。 除染した範囲とリングを見比べると、なぜ庭だけ剥いでも下がらないかが一目で分かります。
表示・3D / 断面 設定 view
0
断面の動かし方: ①このスライダー(ドラッグ中もリアルタイム更新)②パネル上でホイールスクロール ③3Dの青い枠の面をドラッグ(移動/選択時)。

60
1000
除染した区画の中心のように「暗い領域を明るい周囲が囲む」配置では統計誤差が約2倍になります(1000 で開けた場所 1.3 %、20 m 除染区画の中心 2.5 %。4000 で 0.7 % と 1.3 %)。
パラメータ変更後は自動再計算されます(人体位置は移動時に即時更新)。

― 3D 線量 / 断面 設定 ―
8
5%
2.0
80%