無ラドン空気システム

ラドン(Rn)はラジウム元素のアルファ崩壊により作られる希ガス性放射性元素である。鉱山内は屋外に比べてラドン濃度が高くなっている。ラドンが崩壊して生じるビスマスはさらに崩壊して電子を放出する。この電子の信号が、太陽ニュートリノなど低エネルギー事象の信号の観測にとって、邪魔なノイズとなる。そのため、水中や空気中のラドン濃度を極力下げることが、太陽ニュートリノ事象などの観測に重要になる。

検出器タンクの水面とタンクの上蓋との間には、約60cmの空間がある。そこの空気にラドンガスが混入していれば水に溶け込む危険がある。そこで、ラドンを含まない空気をこの空間に送り込む。異る3つの場所での空気中のラドンの濃度を図1に示す。鉱山内の空気は10～1000Bq（ベクレル）/m³程度である。鉱山内の空気の流れが変るので、季節によって変動する。

図1：異なる場所での ラドン濃度の 時間変動。

図2は無ラドン空気システムの概念図である。このシステムは以下の要素から成る。

• 圧縮機：空気は7.0 ～8.5気圧に圧縮される。
• 0.3ミクロン（/m）空気濾過器
• 緩衝タンク
• 空気乾燥器：ラドン除去の効率向上のために気体中の水分を除去する。この装置は気体中の炭酸ガス（CO2）も除去する。
• 炭素柱：ラドンガスを除去する。
• 0.1/mおよび0.01/mの空気濾過器

図1に見られるように、このシステムを通った空気中のラドン濃度は全季節にわたって数mBq/m³まで低下する。

図2：無ラドン空気システム。

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