氏名: 保田 浩志 Hiroshi Yasuda
所属: 独立行政法人放射線医学総合研究所 National Institute of Radiological Sciences

共同研究者氏名・所属:

矢島 千秋・放射線医学総合研究所

鴨川 仁・東京学芸大学教育学部

徳丸 宗利・名古屋大学太陽地球環境研究所

東又 厚・三樹工業株式会社

他協力者数名

Kazuaki YAJIMA, National Institute of Radiological Sciences

Masashi KAMOGAWA, Department of Physics, Tokyo Gakugei University

Munetoshi TOKUMARU, Solar and Terrestrial Environmental Laboratory,

Nagoya University

Atsushi Higashimata, Sanki Kogyo Co. Ltd.

Other several collaborators

   

研究テーマ:

高高度宇宙線環境のリアルタイムモニタリング

Real-time Monitoring of High-Altitude Radiation Environment

研究結果:

太陽フレアの発生により大気圏内の宇宙線強度が突発的に変動した時の、航空機内における被ばく線量の時間推移を迅速かつ正確に評価するため、我が国でも最も高度の高い(大気厚の薄い)旧富士山測候所において宇宙線を連続計測し、そのデータから上空の線量を常時リアルタイムに推定するシステムを構築する。今回は、これまで取り組んできた宇宙線観測の経験を基に、昨年バッテリー切れで中断した通年観測を実現することを目的とした。同時に、雷と同時に発生する放射線の強度及び時間パターンの観測も並行して実施した。


通年観測を実現するため、富士山頂から水平距離で約15km 離れた場所にある名古屋大学太陽地球環境研究所の敷地内に無線LAN アンテナを設置し、データ受信用の機器及び携帯電話会社のインターネット回線を介して研究代表者の勤務先(千葉市の放射線医学総合研究所)で観測データをモニタリングできるようにした(図1)。


旧富士山測候所においては、1 号庁舎2 階の西側のエリアを借用し、高エネルギー拡張型中性子測定装置、専用データロガ―、長距離無線LAN 通信機器一式、34 個のリチウムイオンバッテリー、そのコントローラーを断熱材と共にコンテナに入れた状態で設置(図2)、2011 年8 月25 日に問題なくデータが取得できることを確認した。翌26 日には、電力消費を抑えるため、6 時間間隔に自動起動し通信を行うよう設定を変更、通年のデータ取得に向けた観測を開始した。2011 年9 月末現在、順調に観測データが取得できている。


なお、これとは別に、1 号庁舎2 階のアンテナボックス及び御殿場市内にあるNPO の臨時事務所にも長距離無線LAN の通信機器一式を設置し、当該回線をNPO と山頂間の連絡や他の研究チームのデータ通信に提供した。

今後、通年観測データに成功すれば、太陽磁場強度及び上空の線量を常時推定するためのプログラムの開発に取り組み、将来には、日本ひいてはアジア上空の宇宙線被ばくを監視する拠点を富士山頂に構築したいと考えている。

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図 1. 長距離無線LAN 機器を配備した旧富士山測候所と名古屋大学太陽地球環境研究所富士山測候所の位置関係.


Fig.1 Locations of the Fuji Observatory of Nagoya University and the Mount Fuji Weather Station where the long-distance wireless LAN has been installed.



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図2. 旧富士山測候所1 号庁舎2 階に設置した宇宙線観測装置(2011年8月)



Fig.1 Instruments for cosmic radiation measurements on the 2nd floor in the 1st building of the Mount Fuji Weather Station (taken at August 2011).







英文:



The authors are developing a cosmicradiation monitoring system in the Mount Fuji Weather Station, the highestplace in Japan, to estimate enhanced radiation exposure at aviation altitude inaccordance with solar activities. In this summer (2011), we tried to establisha whole-year continuous monitoring of cosmic-ray neutrons. Also, effects ofthunderstorm activity on the increase of radiation intensity were investigated.

For real-time, accurate dosimetry of cosmicradiation, a set of wireless LAN instruments were installed at the FujiObservatory of Nagoya University, which is located at about 15km distant fromthe summit of Mout Fuji (Fig.1). The data were sent in real time from thefacility to NIRS (Chiba, Japan) via internet.

A energy extended neutron monitor wasplaced at 2nd floor of 1st building of the Mount Fuji Weather Station withwireless LAN instruments (Fig.2). The data acquisition was confirmed on August25 and automatic data sampling with a time interval of 6h started from the nextday (Aug.26).

At the end of September, the dataacquisition is successfully going on.

Using this system, we plan to make a onlineprogram which gives real-time solar magnetic potential and aviation dose forflights in Asia.




研究成果の公表:


1) Hiroshi Yasuda,Kazuaki Yajima, Satoshi Yasuda, Dosimetry of cosmic radiation in the tropospherebased on the measurements at the summit of Mt. Fuji. Proc. Radiochim. Acta, 1:67-70, 2011.

2) Hiroshi Yasuda,Tatsuhiko Sato, Hidenori Yonehara, Toshiso Kosako, Kazunobu Fujitaka, YasuhitoSasaki:

Management ofcosmic radiation exposure for aircraft crew in Japan. Radiat. Prot. Dosim. 146:123-125, 2011.

3) Hiroshi Yasuda,Kazuaki Yajima, Masashi Takada, Tatsuhiko Sato, Takashi Nakamura. Developmentof Cosmic Radiation and Energetic Particle Analysing System :CREPAS. Prog.Nucl. Sci. Technol., 1: 356-358, 2011.




(参考)プロジェクト計画:
宇宙線被ばく線量評価の信頼性向上を目的とした富士山頂での放射線測定
我が国で実施されている航空機乗務員の被ばく線量評価の信頼性を高めるため、日本最高峰に位置する富士山測候所において宇宙線を常時監視する体制を構築し、そのデータから上空の線量を迅速かつ正確に推定できるようにする。本年度は、昨年4カ月の連続データ取得に成功した経験を踏まえ、バッテリーの増強などを図ることで通年観測の実現を目指す。又、雷雲の活動に伴う高エネルギー放射線の発生機構についても考察する。