○ 浮遊粒子状物質自動測定機の測定原理

 浮遊粒子状物質は、「大気の汚染に係る環境基準について」(昭和48年環境庁告示第25号)において、 「大気中に浮遊する粒子状物質であって、その粒径が10μm以下のものをいう。」と定義されています。
 浮遊粒子状物質の標準測定方法としては、あらかじめ10μmを超える粒子状物質を除去した上で、 粒径10μm以下の粒子状物質をろ過捕集する方法であり、捕集した粒子状物質の質量を吸引空気量で除してmg/m3で表す方法、 いわゆる質量濃度測定法が採用されています。 環境基本法に基づく環境基準および大気汚染防止法に基づく緊急時の措置に係る測定法としては、 「大気の汚染に係る環境基準について」(昭和48年環境庁告示第25号)および大気汚染防止法施行規則第18条において、 光散乱法、圧電天秤法またはベータ線吸収法を用いることになっています。
 現在、大気汚染常時監視に用いられる自動測定機の中では、ベータ線吸収法による機器が多く普及しており、 福井県においてもこの方法により常時監視を実施しています。

(ベータ線吸収法)
 ベータ線吸収法は、低いエネルギーのβ線を物質に照射した場合、その物質の質量に比例してβ線の吸収量が増加する原理を利用する測定方法です。
 自動測定機では、ろ紙上に捕集した粒子状物質にベータ線を照射し、透過β線強度を計測することにより、浮遊粒子状物質の質量濃度を測定します。 β線源として、ブロメシウム147(147Pm、半減期 2.623年、最大エネルギー0.225MeV) または炭素14(14C、半減期5730年、最大エネルギー0.156MeV)の3.7MBq( 100μCi)以下の線源が用いられています。
 透過β線強度と捕集された粒子状物質の質量との関係は、次式のとおりです。 質量吸収係数μmは、粒子の組成によらずほぼ一定であるとみなせるので、IとI0 の比からXm を求めることができます。

ln(I0/I)=μm・Xm

ろ紙と捕集粒子状物質をともに通過したベータ線強度
μm質量吸収係数(cm2/g)
0ろ紙のみを通過した透過ベータ線強度
Xm粒子状物質の質量(g/cm2

 ベータ線吸収法において、捕集粒子状物質によるβ線の吸収の程度は、線源と検出器の間における線源部保護膜、ろ紙、検出部保護膜等による β線吸収量の約1%程度の変動を測定しているにすぎません。


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