次のケースにいってみよう。セシウム１３７のサンプル線源を利用した、測定実験の結果が図５（および６）にある。これは、まさに大学の学部実験と同じ。まずは、結果の分析から入ろう。線源からの距離をうまくコントロールして、0.115, 1.05, そして5.16μSv/hとなるような状況を作る。これは線源に近づける程、線量が強くなる、という逆二乗則を利用している。セシウム１３７から出るガンマ線は0.662MeVと決まっており、これが四方八方にランダムに飛び散るので、それを測定しようと言う訳だ。近ければ、たくさんガンマ線が当たるし、遠ければ「密度」が低くなるので線量が低下する。
ALOKAおよびJB4020の結果をまとめると、
正しい値: 0.115 1.05 5.16
...................................................
ALOKA: 0.12 1.10 5.52
JB4020: 0.04 1.00 5.14
となっている。ALOKAは意外に大きな誤差をもっているのが判る。一方、JB4020は 思いの他健闘している。傾向をいえば、低線量ではALOKAがよい結果を、逆に高い線量ではJB4020がよい結果を残している。中間領域では両者ともに、良い結果を残している。
もちろん、ここで報告書がいいたいのは「実際に直面するのは0.1μSv/h程度の状況であるから、安価なガイガーは役立たず」ということだ。
ここで、問題となるのが「ばらつき」の問題である。実はこの「ばらつき」の原因は、機械の性能に起因するというよりも、むしろデータ処理の方法の違いによることに今日気づいた。処理法を統一し、よりよいものにすれば、「安価な」ガイガーでも、低線量の状況を精度良く測定できると思っている。
注目したのは、「安価な」測定器にも関わらず、「ばらつき」の小さいDose RAE2である。これはCsIを用いたシンチレーションカウンターで、ALOKAのNaIシンチレーションカウンターと同じ機構で作動する。最初はそれが理由だと思ったのだが、よく調べるとそれだけが理由ではないことが判った。データの処理法が「積算法」だったのだ。積算法とは、スイッチを入れてから現在に至るまでの、総被曝量を測定する方法で、足し算してどんどん線量を貯めていく。時間も同時に計測していけば、その時点での時間平均も測定できる。Dose RAE2は積算量を時間で割っているので、揺らぎが小さいのだ。一方、JB4020は３０秒毎に平均は取ってくれるが、３０秒経ったところでそれまでのデータは捨ててしまう。つまり、直近の３０秒平均だけを表示している。ちなみに、RD1503は直近１６０秒の平均値だ。
短時間の時間平均をとると、放射線のようなランダム現象の場合、そもそも線量値の揺らぎが大きいので、平均値自体も大きく揺らぐ。いっぽう、長時間平均を取ると、瞬間的に生じる大きな揺らぎは、大量に生じた平均値に近いデータの中に没してしまい、なかなか平均値を変化させられてなくなる。つまり、「ばらつき」は減って、値が落ち着く（収束する）。
自然放射線は、離散的に飛んでくるし、宇宙からのガンマ線や、太陽からのガンマ線の場合、またはラドンやカリウムといった天然のガンマ線など、放射線の種類に応じて、一個一個の放射線エネルギーは「ばらつく」のが自然だろう。ガイガーカウンターは、基本的には放射線の個数測定だから、一回一回の線量値がぶれるのは当然だ。一方、Dose RAE2やALOKAといったシンチレーションカウンターの様子をみると、ガイガーカウンタと違って、測定針や表示数値が大きく変化することはない。ゆっくりと動く。これは、ガイガーカウンタと違って、光電管で検知するのが、光子数の時間平均だからなんだろうと思う。つまり、放射線一個一個が検出器に飛び込む度にエネルギー変換をするのではなく、一定の時間内に検知した複数の放射線のエネルギーを平均して測定値としているということだ。ALOKAの時定数の設定値はだいたい３０秒になっているから、３０秒毎の光子数の積算値を利用して、線量を推定していると思う。
例えば、３０秒内に２つのガンマ線が飛び込んで来たとする。一つが0.1μSv/hに相当し、一つが0.5μSv/hに相当するエネルギーを持っているとする。ガイガーカウンタの平均法では(0.1+0.5)/2 = 0.3μSv/hとなる。一方、シンチレータの場合は、0.1μSv/hのガンマ線が100個の光子を出すと仮定すると、0.5μSv/hのガンマ線には500個の光子が出るはず。この場合の平均は(100+500)/30=20個／秒。これを、0.02μSv/hに相当するガンマ線が「まんべんなく」降ってくるというふうに解釈する。次に、二つ目のガンマ線が0.5ではなく0.1μSv/hになったとする。ガイガーカウンターの平均値は0.1μSv/hになるが、シンチレーションカウンターは四捨五入して0.01μSv/hになる。揺らぎを計算すると、ガイガーは0.22μSv/hと大きくなり、シンチレータは0.016μSv/hととても小さくなる！（もちろん、実際にはシンチレータには較正を施してあって、上の計算に補正係数を掛けたり、足したりして表示値にしていると思うが、揺らぎが小さくなりやすいのは変わらないと思う。）
そこで、ガイガーカウンタの揺らぎを小さくするには、データ処理の方法をシンチレータのやり方に近づければよい、ということが思い浮かぶ。しかし、ガイガーでは光子は利用しないので、まったく同じ方法を採用するわけにはいかない。そこで、思いついたのが、積算平均である。
つまり、３０秒や４０秒で前の測定値を捨ててしまうのではなく、どんどん足し込んでいき、その時点での平均値を、積算値をもとに表示するのである。もちろん、機械のアルゴリズムを書き換えることはできないので、今までと同じように短時間平均値をメモし、それを後で数値処理する。このやり方で計算すると、測定値が一定時間の後、収束する様子がよくわかる。東京の自宅（東京の西部）で２０分ほど測定した結果を下の図に掲げる。
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| 積算平均値法で計算したJB4020とRD1503の測定値。 |
国民生活センターの測定では、５分間の「暖気運転」をしてから１０回測定するというから、最初の１０分間のデータは使わず、その次の１０点のデータをグラフから抜き出して処理すると、JB4020の測定値の平均値は0.109μSv/h、そして標準偏差は0.003μSv/h（！）となる。つまり、「ばらつきはほぼ無い」という結果となった。RD1503の場合も同じようにして計算すると、平均値は0.115μSv/h、そして標準偏差は0.005μSv/hとなった。これも「ばらつき」はほとんどない。
このように、ちょっと手間はかかるが、積算平均を用いて測定を行えば、「安価な」ガイガーカウンターでも、「ばらつき」の少ない測定は可能で、収束値に零点補正などの適切な補正を施せば、案外いい精度で測定できると思う。
つまり、先日の軽井沢の蕎麦屋の森での測定における問題は、収束の遅いRD1503に対し、測定時間が短すぎたのが、原因だったと思われる。次回は、この点に留意して再測定してみよう。
しかし、大枚はたいて買ったRD1503が、JB4020に収束速度で劣るとは、なんとも皮肉な結果となってしまった...これからしばらくは、RD1503とJB4020を併用して見たいと思うが、収束速度が遅いことが決定的となれば、RD1503を使う理由はなく、「早い引退」をしてもらうしかないだろう。がっくり。
「安価な」ガイガーが低線量で弱い、というのも、積算平均法と零点補正で確認してみない限り、ちょっと信じられないと思っている。もし、嘘ならば、国民生活センターの報告書は、当局の流したデマということになろう。なんだか、戦時中の戦況報告のようになって来た...
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