単位体積質量試験（RI法）の試験方法と結果について

単位体積質量試験は、「土の単位体積重量・湿潤密度・乾燥密度」を求める試験で、地山・盛土などの現場において行われるので、現場密度試験とも呼ばれます。

単位体積質量試験には、以下のような3つの方法があります。

による方法があります。

今回は単位体積質量試験（RI法）の試験方法と結果についてまとめます。

単位体積質量試験（RI法）とは？
- 放射線の種類について
試験器具（RI計器）について
γ線による密度計測について
中性子線による水分計測について
- 散乱型の場合
- 透過型の場合
まとめ
参考文献

単位体積質量試験（RI法）とは？

RI法（RI試験）は、γ線・中性子線をRI計器で読み取り、γ線で密度計測、中性子線で含水量計測を行う試験です。

不安定で放射線を放出して他の核種に変わるアイソトープ（isotope：同位体）をRI（Radio Isotope：ラジオアイソトープ）と呼びます。

RI計器（RI測定器）で用いられるのはγ線と中性子線で、γ 線はコバルト-60から、中性子線はカリフォルニウム-252から放出されます。

放射線の種類について

放射線は、物質と作用して、原子・分子を電離する能力のある高速の粒子線および極めて波長の短い電磁波のことをいいます。

放射線の主なものには、次のようなものがあります。

α線
α線は高速で飛ぶ「α粒子」の流れで、陽子2個と中性子2個によって構成される粒子です。
原子が「α崩壊」を起こしたときに放出されます。
α線は強いプラスの電気を帯びており、周囲の元素が持つ電子を引き離し、陽イオンに変える力（電離作用）を持っています。
α粒子は大きいため原子の隙間を通り抜けることができないので、透過作用は低く、紙１枚で遮断することが可能です。
外からα線を浴びても皮膚で守られるので人体に害はありませんが、α線を放出する物質を体内に取り込むと、電離作用が強いため人体に強い影響を及ぼします。
β線
β線は高速で飛ぶ電子の流れです。
マイナスの電気を帯びており、周囲の元素が持つ電子を引き離し、陰イオンに変える力（電離作用）があります。
人工的に電子を加速させてつくったβ線のことを「電子線」といいます。
β線は電子なので、透過作用は大きく、体内からでも体外からでも人体に影響を与えます。
アルミニウムなどの薄い金属板や、１cmほどのプラスチック板で遮蔽することが可能です。
γ線
γ線は非常に波長が短い（エネルギーの大きい）電磁波で、光の一種です。
可視光の１万倍も高いので、人間が感知できることはできません。
光なので、質量も電荷も大きさもありませんが、透過作用が高く、１ｍほどのコンクリート壁や鉛などの板でなければ遮断することはできません。
そのため、ガンマ線が人体に侵入しても、体を傷つけるのは一部で、大半は衝撃もせずにそのまま突き抜けます。
X線は、γ線とは発生の機構が異なり、原子核外での電場や軌道電子が関与した結果生じるものですが、電磁波という観点からγ線≒X線といえるでしょう。
中性子線
中性子線は高速で飛ぶ中性子の流れのことです。
原子炉の中でウラン燃料などが核分裂した際に放出されるなど、人工的なものから発生します。
中性子は電気的に中性なので、周囲に電気エネルギーの影響を与えません。
中性子線の透過作用は非常に強いため遮断するのは難しいのですが、中性子と同じくらいの質量の物と衝突させると遮ることができ、水が中性子線を遮るのに有効です。
また中性子線は、当たった原子を放射性同位体に変えてしまうという性質があります。
中性子線はそのエネルギーにより、以下の4つに分類される。
高速中性子（0.5MeV以上）
中速中性子（0.1〜500keV）
遅い中性子（0.1keV以下）
熱中性子（物質の熱運動と平衡にある中性子で、20℃で0.025eV）