☢️ 放射線の距離・線量 計算機

📖 放射線の距離・線量（逆二乗則）計算機の使い方と完全ガイド

放射線透過試験（RT）の現場では、「ガンマ線源から何メートル離れれば、立入りを止めなくていいレベルになるのか」「撮影中、自分が立つ位置の線量率はどれくらいか」「距離を変えたら露出時間はどう変わるのか」を、その場で素早く見積もりたい場面が頻繁にあります。このツールは点線源の逆二乗則を使い、基準距離での線量率から、別の距離での線量率・必要な安全距離・距離変更にともなう露出時間補正をまとめて計算します。RT撮影の作業計画、管理区域・立入禁止区域の境界設定の下準備、線源更新時の作業前評価などに使えます。

本ツールの結果はあくまで概算・目安です。実際の被ばく管理・区域設定は、電離放射線障害防止規則などの法令、サーベイメータの実測値、放射線取扱主任者や有資格者の管理に従ってください。最終判断は必ず公的基準と専門家へ確認してください。

使い方

• 基準の距離・基準の線量率：線源から既知の距離（例：1m）で測定した、または線源データから計算した線量率（μSv/h）を入れます。線源メーカーの線量率定数（RHM等）や1m値が分かっていれば、距離1mで入力すると扱いやすくなります。
• 知りたい距離：作業者が立つ位置や境界までの距離を入れると、その地点の線量率が出ます。基準より遠ければ下がり、近ければ上がります。
• 許容線量率：その値まで下げたい目標を入れると、必要な安全距離が出ます。例として管理区域の外側の目安に使われる値などを入れます。
• 基準距離の露出時間：いま撮影に使っている露出秒数を入れると、知りたい距離に移したときに同じ写真濃度を得るための露出時間が出ます。

迷いやすい点として、単位は入力どうしでそろえる必要があります（μSv/h と mSv/h を混在させない。1mSv＝1000μSv）。また「許容線量率（h あたりの率）」と「許容線量（積算値）」は別物です。本ツールの安全距離は線量率どうしの比較で計算しています。

計算のしくみ・計算式

逆二乗則は、点線源から出た放射線が球面状に広がり、同じ量のエネルギーが距離の2乗に比例して広い面積へ薄まることから導かれます。したがって線量率は距離の2乗に反比例します。本ツールが使う3つの式は次のとおりです。

• 線量率：I₂ ＝ I₁ ×（d₁ / d₂）²
• 安全距離：d ＝ d₁ ×√（I₁ / 許容線量率）
• 露出時間補正（同じ写真濃度）：t₂ ＝ t₁ ×（d₂ / d₁)²

計算例1（線量率と安全距離）：Ir-192線源で、1mの位置の線量率が 1,000μSv/h だとします。3m離れた位置の線量率は I₂ ＝ 1,000 ×（1 / 3）² ＝ 1,000 × 0.111 ＝ 約111μSv/h。さらに、立入りを止めたい目標を 20μSv/h とすると、必要な安全距離は d ＝ 1 ×√（1,000 / 20）＝√50 ＝ 約7.1m。つまり1m地点で1,000μSv/hの線源なら、20μSv/hに下げるには約7m離れる計算になります。

計算例2（露出時間補正）：1mの位置で良好な写真濃度が得られる露出時間が 60秒だったとします。撮影距離（線源−フィルム間距離）を 1m から 1.5m に伸ばすと、同じ濃度を得るのに必要な露出時間は t₂ ＝ 60 ×（1.5 / 1）² ＝ 60 × 2.25 ＝ 135秒。距離を1.5倍にしただけで、露出時間は2.25倍に増えます。距離を倍にすれば露出は4倍必要になるため、撮影距離を伸ばすと作業時間が一気に延びることが分かります。

距離倍率の早見表

基準距離での線量率（または露出時間）を1としたときの倍率です。距離を離すと線量率は急減し、露出時間は急増します。

距離比 d₂/d₁	線量率の倍率 (d₁/d₂)²	露出時間の倍率 (d₂/d₁)²
0.5倍（近づく）	4.00倍	0.25倍
1倍（基準）	1.00倍	1.00倍
1.5倍	0.44倍	2.25倍
2倍	0.25倍	4.00倍
3倍	0.11倍（≒1/9）	9.00倍
5倍	0.04倍（＝1/25）	25.0倍
10倍	0.01倍（＝1/100）	100倍

目安・基準の考え方

• 放射線防護の3原則＝「距離・時間・遮へい」。距離は逆二乗則で効果が大きく、コストもかからないため、まず確保すべき対策です。
• 管理区域・立入禁止の境界設定では、サーベイメータの実測を基本としつつ、本ツールで「概ねどの距離で目標値を下回るか」をあたりづけしてから、現場で実測確認する流れが実務的です。
• 線源の核種・線量率定数でI₁は変わります。Ir-192・Co-60・Se-75などは1m・1GBqあたりの線量率（RHM）が異なるため、基準線量率は使用線源の実データから入れてください。
• 遮へいは安全側のボーナスとして扱う。計算は空気中・遮へいなしを前提にしているので、コリメータや遮へい体があれば実線量率は計算値より下がります。逆に床・壁からの散乱線は計算値に乗らないため、近距離・閉所では実測が必須です。

よくある質問

Q. 距離を2倍にすると線量率はどれくらい減りますか？

A. 1/4（25%）になります。距離の2乗に反比例するため、わずかに離れるだけで大きく減らせます。逆に半分まで近づくと4倍になるので、不用意な接近は危険です。

Q. 撮影距離を伸ばすと画質はどうなりますか？

A. 線源−フィルム間距離（SFD）を伸ばすと幾何学的不鮮鋭度（Ug）が小さくなり鮮明になりますが、露出時間は距離の2乗で増えます。例2のように1.5倍で2.25倍の時間が必要です。鮮鋭度と作業時間・被ばくはトレードオフです。

Q. 逆二乗則はどんな条件でも成り立ちますか？

A. 点線源・空気中（散乱や空気吸収を無視できる範囲）が前提です。線源寸法に比べて十分遠い距離で成立します。線源に近すぎる距離、遮へい物がある場合、壁・床からの散乱線がある閉所では実測値とずれます。あくまで目安です。

Q. 単位はμSv/hでもmSv/hでもよいですか？

A. 入力どうしで単位をそろえれば、線量率・安全距離の計算はどちらでも一致します（線量率の比だけで決まるため）。1mSv＝1000μSvです。なお安全距離は許容「線量率」と基準「線量率」の比から出している点に注意してください。

Q. この計算だけで管理区域の境界を決めてよいですか？

A. いいえ。境界設定は法令の定める基準（例：3月間の積算など）とサーベイメータの実測に基づいて行う必要があります。本ツールは事前のあたりづけ用であり、最終決定は放射線取扱主任者など有資格者の管理のもとで行ってください。

注意点・もう一歩踏み込んだ知識

• 「線量率」と「積算線量」を混同しない。本ツールの安全距離は線量率（μSv/h）どうしの比較です。被ばく管理では「居る時間」を掛けた積算線量も別途評価が必要です。
• 散乱線は計算に乗らない。実務での最大の落とし穴です。直接線だけ計算値どおりでも、後方・側方の散乱で背後の線量率が想定より高いことがあります。区域外側でも必ず実測を。
• 近距離では逆二乗則が崩れる。線源を点とみなせない近接位置では実測より低く出ることがあるため、安全側の判断（さらに距離・遮へいを足す）を心がけます。
• 露出時間補正は線量管理ではなく撮影条件。t₂は同じ写真濃度を得るための時間で、被ばく時間の最適化とは目的が別です。被ばくは「より遠く・より短く・遮へいあり」で減らします。
• 日本の一般公衆の実効線量限度は通常時で年1mSv（自然放射線・医療被ばくを除く）が一つの目安です。実作業では現場の管理基準・法令・線量計の実測を最優先してください。本記事および計算結果は概算・目安であり、最終判断は公的機関・有資格者・専門家へご確認ください。