用顏色顯示放射性物質(zhì)釋放的放射劑量的攝像機(jī)接連在日本問(wèn)世。面向普通消費(fèi)者的低價(jià)格放射劑量計(jì)3個(gè)月創(chuàng)下了17萬(wàn)臺(tái)的銷售紀(jì)錄。核電站事故已經(jīng)過(guò)去1年，用于掌握看不見(jiàn)的放射線的新產(chǎn)品還在不斷推出。

　　核電站事故發(fā)生后，用顏色顯示放射性物質(zhì)釋放的放射線這種看不見(jiàn)的“威脅”的攝像機(jī)陸續(xù)問(wèn)世。

　　東芝和日立消費(fèi)電子相繼推出了使放射劑量可視化的“伽馬攝像機(jī)”。價(jià)格方面，東芝的“便攜γ射線二維可視化裝置”為1200萬(wàn)日元起，日立的“放射線測(cè)定裝置”的設(shè)想價(jià)格為3000萬(wàn)日元左右。從價(jià)格可以看出，產(chǎn)品主要面向的是電力公司和地方政府等業(yè)務(wù)用途。

　　兩款產(chǎn)品的使用方法相同。只要把攝像機(jī)對(duì)著希望測(cè)量放射劑量的區(qū)域拍攝，與之相連的個(gè)人電腦上就能以不同的顏色顯示出劑量大的熱點(diǎn)。為了解決“希望知道應(yīng)該對(duì)哪個(gè)區(qū)域去污”、“去污后劑量依然沒(méi)有下降，希望鎖定污染源”的問(wèn)題，福島縣內(nèi)已經(jīng)使用這二者進(jìn)行了測(cè)量，取得了一定的效果。

　　二者的基本原理也完全相同。伽馬攝像機(jī)除了普通的光學(xué)攝像機(jī)之外，還內(nèi)置了測(cè)量放射劑量的傳感器。傳感器的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，用一句話來(lái)說(shuō)，就是利用了“針孔攝像機(jī)”的原理。放射性物質(zhì)釋放的γ射線穿過(guò)小洞（針孔）照射到替代膠片的元件“碲化鎘”（CdTe）上，對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行識(shí)別。此處測(cè)量到的數(shù)據(jù)將與光學(xué)攝像機(jī)拍攝到的影像重疊，確定哪一區(qū)域是放射源。

　　東芝過(guò)去曾為醫(yī)療機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)過(guò)伽馬攝像機(jī)。核電站事故發(fā)生后，東京電力于2011年5～6月提出了“希望測(cè)量核電站內(nèi)劑量”的委托。因此，該公司運(yùn)用在醫(yī)療業(yè)務(wù)中培育的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出了伽馬攝像機(jī)樣機(jī)。

　　第一臺(tái)攝像機(jī)的重量雖然是現(xiàn)行攝像機(jī)的3～4倍，但是，“如果減輕重量或許還能夠應(yīng)用于去污目的”（擔(dān)任開(kāi)發(fā)工作的東芝原子能福島重建技術(shù)部項(xiàng)目統(tǒng)括主管金井祐和）的想法為此次的產(chǎn)品化創(chuàng)造了契機(jī)。日立同樣積累了醫(yī)用半導(dǎo)體放射線檢測(cè)技術(shù)，并借此實(shí)現(xiàn)了商品化。

　　價(jià)格差距達(dá)到2倍以上的兩款產(chǎn)品究竟有何不同？首先，東芝的賣點(diǎn)是9.8kg這一方便攜帶的極輕重量。為了降低價(jià)格，功能也做了精簡(jiǎn)。既不能確定碘和銫等核素的種類，也測(cè)量不到精確的數(shù)值。金井表示，參數(shù)之所以如此簡(jiǎn)單，“是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的首要任務(wù)是找出放射熱點(diǎn)。具體數(shù)字還要靠專用儀器測(cè)量”。

　　而日立產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上更加注重精度。放射線檢測(cè)應(yīng)用事業(yè)推進(jìn)部部長(zhǎng)茂呂榮治表示，“重量和SN比（信噪比）是此消彼長(zhǎng)的關(guān)系”。該產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)重量為16.8kg，攜帶并不方便。

　　重量大的原因在于鉛的量。空間中的γ射線除了來(lái)自放射性物質(zhì)之外，還有很多來(lái)自宇宙和地表，在檢測(cè)時(shí)會(huì)成為噪聲。該產(chǎn)品通過(guò)在傳感器周圍配置厚重的鉛，用來(lái)除噪，提高了核素確定和數(shù)值檢測(cè)的精度。除此之外，兩款產(chǎn)品在有無(wú)激光測(cè)距儀和碲化鎘的元件數(shù)量等方面也存在差異，其結(jié)果便是前面提到的價(jià)格差。

　　基本實(shí)現(xiàn)180度可視化的產(chǎn)品

　　但這些攝像機(jī)也存在弱點(diǎn)。因?yàn)樵車采w著鉛，所以重量很大。而且只能測(cè)量穿過(guò)孔穴的γ射線，視角也存在限制。

　　能夠解決這些問(wèn)題的攝像機(jī)也在開(kāi)發(fā)之中。那就是日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）的“超廣角康普頓攝像機(jī)”。這種攝像機(jī)采用原本為宇宙γ射線高感度觀測(cè)開(kāi)發(fā)的技術(shù)，能夠以幾乎180度的超廣角實(shí)現(xiàn)放射性物質(zhì)分布的可視化。

　　康普頓攝像機(jī)抓住γ射線具有粒子性質(zhì)這一特點(diǎn)，利用了γ射線與物質(zhì)中的電子沖撞改變其方向的“康普頓散射”現(xiàn)象。這種現(xiàn)象可以簡(jiǎn)單理解成臺(tái)球的兩顆球相撞改變方向。

　　JAXA的攝像機(jī)疊加了硅半導(dǎo)體和碲化鎘半導(dǎo)體兩種元件。進(jìn)入攝像機(jī)的γ射線首先撞擊硅中的電子改變角度，能量也隨之衰減。接著，散射的γ射線將被碲化鎘吸收。通過(guò)分別計(jì)算γ射線在兩種半導(dǎo)體元件中反應(yīng)的位置和能量，只需使用攝像機(jī)的數(shù)據(jù)，盡可計(jì)算出γ射線來(lái)自的方向。因此無(wú)需像針孔攝像機(jī)一樣通過(guò)遮蔽限制γ射線的入射方向。

　　試制機(jī)如今已經(jīng)完成，并且在福島縣內(nèi)進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，但量產(chǎn)還為時(shí)尚早。JAXA準(zhǔn)備在今后對(duì)實(shí)用化進(jìn)行探討。

　　熱銷17萬(wàn)臺(tái)的放射劑量計(jì)

　　對(duì)于一般消費(fèi)者而言，數(shù)千萬(wàn)日元無(wú)法承受，但數(shù)千日元自然負(fù)擔(dān)得起。核電站事故發(fā)生后，低價(jià)位放射劑量計(jì)的銷售異常火爆。

　　其代表是2011年10月S.T.推出的“AIR COUNTER”（9800日元），銷量約為8.4萬(wàn)臺(tái)。2012年2月問(wèn)世的后續(xù)機(jī)型“AIR COUNTER S”（7900日元）如今已經(jīng)售出了17萬(wàn)臺(tái)。另外，從1989年開(kāi)始銷售放射劑量計(jì)的老字號(hào)——日立阿洛卡醫(yī)療2011年之前的年供貨量為3000臺(tái)左右，主要顧客是研究者。而在核電站事故發(fā)生后，“包括民營(yíng)企業(yè)和個(gè)人在內(nèi)，過(guò)去完全不需要放射劑量計(jì)的顧客購(gòu)買的案例越來(lái)越多”（測(cè)量系統(tǒng)營(yíng)業(yè)部田中守），“PDM-122”（2.49萬(wàn)日元）的供貨量增加到了約5萬(wàn)臺(tái)。僅1年的銷量就相當(dāng)于過(guò)去的16年。

　　日用品企業(yè)S.T.當(dāng)然沒(méi)有開(kāi)發(fā)放射劑量計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。在東日本大地震剛剛過(guò)去的3月底，以會(huì)長(zhǎng)鈴木喬在視察磐城工廠時(shí)提出的“我們自己能不能制造放射劑量計(jì)”的建議為契機(jī)，該公司從零開(kāi)始啟動(dòng)了開(kāi)發(fā)。

　　S.T.與日立阿洛卡的產(chǎn)品也具有相同的基本結(jié)構(gòu)。檢測(cè)使用半導(dǎo)體，通過(guò)計(jì)算穿過(guò)半導(dǎo)體的γ射線的數(shù)量，測(cè)量放射劑量。第一代AIR COUNTER內(nèi)嵌3枚5mm見(jiàn)方的半導(dǎo)體，AIR COUNTER S為了提高精度，把半導(dǎo)體數(shù)量增加到了4枚。檢測(cè)時(shí)間從最長(zhǎng)5分鐘縮短到了2分鐘，易用性也得到了提升。

　　無(wú)論是哪種價(jià)位的放射劑量計(jì)，在供貨之前，都需要實(shí)施確定劑量檢測(cè)是否準(zhǔn)確的“校正”作業(yè)。在工廠大量生產(chǎn)放射劑量計(jì)雖然簡(jiǎn)單，但耗費(fèi)時(shí)間的校正作業(yè)似乎成為了生產(chǎn)的絆腳石。AIR COUNTER S通過(guò)把檢測(cè)時(shí)間縮短到2分鐘，成功削減了校正耗費(fèi)的時(shí)間開(kāi)發(fā)該產(chǎn)品的S.T.商品開(kāi)發(fā)部第4組奧平壯臨表示，“大量生產(chǎn)的難度因此得以降低，雖然增加了半導(dǎo)體的數(shù)量，價(jià)格卻降低了近2000日元”。

　　福島第一核電站釋放的銫137的半衰期約為30年。“西弗”和“貝克勒爾”等專業(yè)術(shù)語(yǔ)如今已經(jīng)變得人盡皆知。為了使放射線這種看不見(jiàn)的威脅實(shí)現(xiàn)可視化，或者是數(shù)值化，這種檢測(cè)儀的需求恐怕還將繼續(xù)下去。