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放射線遮蔽の半価層計算ツール

Q: 遮蔽厚とHVLは同じ単位で入力する必要がありますか？

はい。 両者の比は無次元である必要があります。同じ単位にそろえれば、任意の長さ単位を使用できます。

Q: ビルドアップや散乱放射線も計算しますか？

いいえ。 一次強度に単純な指数HVLモデルを適用するもので、ビルドアップ、散乱、漏えい、二次放射線は計算しません。

厚さ7.5、半価層2.5（同じ単位）の遮蔽は半価層3枚分に当たり、強さ1000は125まで下がります。透過率は0.125、減衰率は87.5パーセントです。ブラウザで無料で使えます。

無料
ブラウザで動作
登録不要
データは端末の外に出ません

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

計算例

入力した場合

初期強度: 1,000
遮蔽厚: 7.5
半価層: 2.5

結果

透過強度: 125
透過率: 0.125
減衰率 (%): 87.5
半価層の数: 3

この放射線遮蔽用半価層計算ツールは、指定した厚さの遮蔽体を通過した後に残る放射線強度を推定します。遮蔽前の強度、遮蔽体の全厚、材料の半価層を同じ長さ単位で入力してください。指数減衰式を適用し、半価層の個数、透過率、減衰率を表示します。対象条件に適したHVLが既知である場合に、計算過程を確認できる技術的な概算へご利用いただけます。

3つの量を整合する単位で設定します

最初に、遮蔽体へ入射する前に測定または指定された放射線強度を入力します。この計算では強度の単位をそのまま保つため、毎分カウント、線量率、空気カーマ率などで入力すると、透過後の強度も同じ単位で得られます。次に、遮蔽体の全厚と、対象となる放射線エネルギーおよび材料に対応する半価層を指定します。

2つの長さにはミリメートル、センチメートル、インチなどを使用できますが、計算では比を取るため、必ず同じ単位にそろえてください。半価層とは、HVLが決定された条件下で一次放射線強度を半分にする材料厚です。必要な換算をせずに、密度、面密度、または別の線質に対する値で置き換えないでください。

このモデルではHVLが厳密に正でなければなりません。ゼロまたは負の値には物理的な意味がないため、未定義の除算や誤解を招く結果を返さず、入力エラーとして処理します。

減衰計算の意味を確認します

計算式はI = I0 × 2<sup>−x/HVL</sup>です。I0は初期強度、xは遮蔽厚、HVLは半価層を表します。遮蔽厚をHVLで割ると、遮蔽体に相当する半価層の個数が得られます。

1層では元の強度の半分、2層では4分の1、3層では8分の1が残ります。層数が小数でも同じ指数関係が成り立つため、整数個の半価層である必要はありません。出力される透過率は初期強度へ掛ける係数です。

減衰率は1から透過率を引き、百分率で示した値です。たとえば透過率が0.125なら、減衰率は87.5パーセントです。遮蔽厚がゼロの場合も有効で、初期強度を変えずに返します。

初期強度がゼロの場合も有効で結果はゼロですが、透過率は遮蔽体の透過特性を引き続き示します。出力表示を安定させる目的に限って丸めを行い、計算全体にはJavaScriptの浮動小数点演算を使用します。

モデルの適用範囲内で結果を利用します

半価層による減衰計算は、遮蔽厚の簡易比較、予備的な遮蔽評価、学習用途、繰り返し半減計算の確認に役立ちます。ただし、完全な放射線輸送モデルではありません。実際の施設設計では、エネルギー依存の減衰係数、広いビームの幾何条件、ビルドアップ係数、二次放射線、散乱、遮蔽体の貫通部、線源形状、材料組成、滞在条件、距離、法令上の設計余裕などを考慮する場合があります。

HVL自体も放射線の種類、エネルギースペクトル、材料、測定配置によって変わるため、対象用途に合う実測値または信頼できる資料の値を使用してください。この計算ツールは遮蔽体の全厚にわたりHVLが一定であると仮定します。放射線が物質を通過する際のビームハードニングによってスペクトルが変化する場合、この近似は適切でないことがあります。

結果は指定した指数モデルにおける一次放射線の透過強度であり、安全性や規制適合性を自動的に保証するものではありません。医療、産業、原子力、職業被ばく防護に関する判断では、入力値、仮定、遮蔽設計を有資格の放射線防護専門家へ提示し、適用される基準に基づく確認を受けてください。

活用例

繰り返し半減計算を確認する

遮蔽厚が1層、2層、3層、または小数個の半価層に相当する場合の残留強度を確認できます。

候補となる厚さを比較する

同じHVLを適用できる条件で、遮蔽厚の変更が一次放射線の透過に与える影響を比較できます。

予備評価を記録する

式、層数、透過率、減衰率、透過後の強度を技術メモへ記録できます。

よくある質問

半価層とは何ですか？

指定されたビーム条件と測定条件において、特定材料が一次放射線強度を半分にする厚さです。

遮蔽厚とHVLは同じ単位で入力する必要がありますか？

はい。両者の比は無次元である必要があります。同じ単位にそろえれば、任意の長さ単位を使用できます。

ビルドアップや散乱放射線も計算しますか？

いいえ。一次強度に単純な指数HVLモデルを適用するもので、ビルドアップ、散乱、漏えい、二次放射線は計算しません。

遮蔽は半価層の整数倍でなければいけませんか？

いいえ。半端な枚数も同じ指数の関係で計算できるため、どんな厚さでも使えます。一枚で半分、二枚で四分の一、三枚で八分の一になり、その間の値も同様に求まります。

どの半価層を入力すればよいですか？

使う遮蔽材と、対象とする放射線のエネルギーについて求めた値です。密度や質量厚さ、別の線質の値を、換算せずにそのまま使わないでください。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/earth/shielding-half-value-layer

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/earth/shielding-half-value-layer \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"initial_intensity":1000,"shield_thickness":7.5,"half_value_layer":2.5}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/earth/shielding-half-value-layer", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "initial_intensity": 1000,
    "shield_thickness": 7.5,
    "half_value_layer": 2.5
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/earth/shielding-half-value-layer",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "initial_intensity": 1000,
    "shield_thickness": 7.5,
    "half_value_layer": 2.5
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/earth/shielding-half-value-layer", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"initial_intensity":1000,"shield_thickness":7.5,"half_value_layer":2.5}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"initial_intensity":1000,"shield_thickness":7.5,"half_value_layer":2.5}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/earth/shielding-half-value-layer", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "initial_intensity": 1000,
  "shield_thickness": 7.5,
  "half_value_layer": 2.5
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "earth.shielding_half_value_layer",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な質問

半価層がゼロまたは負の場合はどうなりますか？

式には厳密に正の半価層厚が必要なため、リクエストはinvalid_inputエラーを返します。

APIリクエストの料金はいくらですか？

APIリクエスト1件の料金は$0.002です。ブラウザー版では、同じ決定論的計算をネットワーク呼び出しなしで実行できます。

KITの完全なドキュメントを見る →