作業環境測定士 ③ デザイン・サンプリング(共通)

作業環境測定の設計(デザイン)と試料採取(サンプリング)を扱う実務中核の共通科目です。管理濃度と評価(A測定・B測定、第1〜第3管理区分)、単位作業場所の設定、粉じんの遊離けい酸含有率から管理濃度を求める計算、濃度単位(ppm・mg/m3)の換算、標準状態(25℃・1気圧)での濃度表示が頻出です。計算問題が多いため、公式と単位換算を確実に手を動かして練習し、測定の設計思想を理解することが合格の鍵になります。

この分野の問題50問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。

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101作業環境測定における有機溶剤の管理濃度の単位として正しいものはどれか。

  1. A繊維/cm3
  2. Bppm
  3. Cmg/m3
  4. D本/cm3
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正解:Bppm

有機溶剤の管理濃度は、体積分率であるppmで示されます。

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102鉱物性粉じんの管理濃度(E)を算出する式「E=3.0/(1.19Q+1)」において、粉じんの遊離けい酸含有率(Q)が大きい場合、管理濃度の値はどのようになるか。

  1. A大きくなる
  2. B小さくなる
  3. C変化しない
  4. Dゼロになる
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正解:B小さくなる

式において分母に遊離けい酸含有率(Q)があるため、Qが大きいほど管理濃度(E)は小さな値となります。

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103空気中のリフラクトリーセラミックファイバーの濃度を表す単位として適切なものはどれか。

  1. A繊維数濃度
  2. B体積分率
  3. C粒子数濃度
  4. D質量濃度
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正解:A繊維数濃度

空気中のリフラクトリーセラミックファイバーの濃度は、繊維数濃度(1cm3あたりの繊維数)として表されます。

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10425℃、1気圧における環境空気中のトルエン(モル質量92g/mol)の体積分率が50ppmであるとき、その質量濃度(mg/m3)に最も近い値はどれか。ただし、25℃、1気圧における気体1モルの体積は24.5Lとする。

  1. A105mg/m3
  2. B188mg/m3
  3. C380mg/m3
  4. D205mg/m3
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正解:B188mg/m3

質量濃度は 50×(92/24.5) = 187.7... となり、約188mg/m3となります。

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105空気中における有害物質の濃度は、通常どのような温度および気圧の条件下における環境空気中濃度として表されるか。

  1. A20℃、1気圧
  2. B25℃、1気圧
  3. C30℃、1気圧
  4. D0℃、1気圧
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正解:B25℃、1気圧

空気中における有害物質の濃度は、通常、25℃、1気圧の条件下における濃度として表されます。

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106A測定における単位作業場所の設定に関して、誤っている記述はどれか。

  1. A平面的な場所だけでなく立体的なものもある
  2. B面積が20平方メートル以下の作業場では設定できない
  3. C有害物質の発生源周辺のみを限定して設定できる
  4. D濃度変動があってもランダムである範囲とする
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正解:B面積が20平方メートル以下の作業場では設定できない

単位作業場所は、面積20平方メートル以下の作業場についても設定することができます。

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107有害物質の発散状況が時間帯によって異なることが明らかな場合、単位作業場所の設定はどのように行うべきか。

  1. Aそれぞれの時間帯ごとに別の単位作業場所として設定する
  2. B最も濃度の高い時間帯のみを設定する
  3. C最も作業人数の多い時間帯のみを設定する
  4. Dすべての時間帯をまとめて一つの単位作業場所とする
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正解:Aそれぞれの時間帯ごとに別の単位作業場所として設定する

発散状況が時間帯によって異なることが明らかな場合は、それぞれの時間帯ごとに別の単位作業場所として設定します。

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108同一建屋内に複数の単位作業場所を設定する場合、それぞれの単位作業場所の区域について適切な扱いはどれか。

  1. A測定点が重複しないよう完全に分離する
  2. Bそれぞれの面積を完全に同一にしなければならない
  3. Cそれぞれの単位作業場所の範囲が重なってもよい
  4. D必ず物理的な壁で仕切らなければならない
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正解:Cそれぞれの単位作業場所の範囲が重なってもよい

同一建屋内に複数の単位作業場所を設定する場合、それぞれの範囲が重なっても問題ありません。

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109単位作業場所が広く測定点の数が多いため、1作業日中にサンプリングを終了できない場合の対応として適切なものはどれか。

  1. A測定を2作業日に分けて同一の単位作業場所として行う
  2. B単位作業場所をさらに区分けし1日で測定可能な数にする
  3. C測定を中止しサンプリング手法を変更する
  4. D測定点の数を任意に減らして1日で終わらせる
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正解:B単位作業場所をさらに区分けし1日で測定可能な数にする

1日で終了できない場合は、単位作業場所の範囲を区分けし、測定点の数が1日にサンプリング可能な数以下になるようにします。

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110A測定において、測定点と測定点との間隔は原則として何メートル以下の等間隔とするか。

  1. A6メートル以下
  2. B3メートル以下
  3. C10メートル以下
  4. D12メートル以下
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正解:A6メートル以下

A測定の測定点は、原則として6メートル以下の等間隔で設定します。

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111有機溶剤の濃度をA測定で測定する場合、測定点の床面からの高さとして適切な範囲はどれか。

  1. A150cm以上200cm以下
  2. B75cm以上120cm以下
  3. C50cm以上150cm以下
  4. D120cm以上150cm以下
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正解:C50cm以上150cm以下

有機溶剤などの一般的なA測定の測定点は、床面から50cm以上150cm以下の高さとします。

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112著しい騒音を発する屋内作業場における等価騒音レベルの測定において、測定点の床面からの高さとして適切な範囲はどれか。

  1. A75cm以上120cm以下
  2. B120cm以上150cm以下
  3. C50cm以上150cm以下
  4. D150cm以上200cm以下
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正解:B120cm以上150cm以下

騒音測定における測定点の高さは、床面から120cm以上150cm以下と定められています。

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113A測定において、単位作業場所の面積がおおむね30平方メートル以下であり、有害物質の濃度がほぼ均一であることが明らかな場合、測定点の数はどのようにできるか。

  1. A10点以上としなければならない
  2. B3点以上とすることができる
  3. C5未満とすることができる
  4. D1点のみとすることができる
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正解:C5未満とすることができる

著しく狭い作業場(おおむね30m2以下)で濃度が均一と見込まれる場合は、測定点を5未満にすることができます。

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114騒音レベルのA測定結果の評価において、「A測定平均値」を算出する際、計算に含めてはならない測定値はどれか。

  1. A85dBの測定値
  2. B80dBの測定値
  3. C90dBの測定値
  4. D75dBの測定値
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正解:D75dBの測定値

騒音の「A測定平均値」の算定には、80dB未満の測定値は含めないこととなっています。

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115A測定の測定点を決めるために引いた縦と横の線の交点のうち、測定点から除外すべき場所はどれか。

  1. A作業場の出入り口付近にある交点
  2. B換気設備の排気口の直下にある交点
  3. C有害物質の発生源に最も近い交点
  4. D生産設備などと重なり労働者の呼吸域とならない交点
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正解:D生産設備などと重なり労働者の呼吸域とならない交点

設備等と重なり、労働者の呼吸域とならない交点は測定点から除外します。

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116有害物質のB測定に関する記述として適切なものはどれか。

  1. A有害物質の発散源から最も遠い位置で行う
  2. B労働者の行動範囲全体の平均濃度を求める
  3. C有害物質の濃度が最も高くなると考えられる作業位置で行う
  4. D作業場の四隅において均等な時間で行う
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正解:C有害物質の濃度が最も高くなると考えられる作業位置で行う

B測定は、発散源に近接する場所で濃度が最も高くなると考えられる作業位置とその時間に行います。

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117B測定において、測定時に労働者がいない場合でも立ち入ることがある作業位置での測定はどのように扱うべきか。

  1. Aその作業位置で測定を行う
  2. BA測定の値で代用する
  3. C労働者がいない場合は測定を除外する
  4. D周囲の測定点の平均値を使用する
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正解:Aその作業位置で測定を行う

測定時に労働者がいなくても、立ち入ることがあるならば、その作業位置でB測定を行います。

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118相対濃度指示方法によってB測定を行った場合に用いる質量濃度変換係数について、適切な扱いはどれか。

  1. AB測定専用の係数を新たに算出して用いる
  2. B測定機器のメーカーが指定する固定値を用いる
  3. C標準物質の理論値から求めた係数を用いる
  4. DA測定で求めた係数と同じものを用いる
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正解:DA測定で求めた係数と同じものを用いる

相対濃度計でB測定を行う場合の質量濃度変換係数は、同一単位作業場所のA測定で求めた係数と同じものを用います。

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119圧電天秤方式の相対濃度計を用いて鉱物性粉じんのB測定を行う場合の測定手順として正しいものはどれか。

  1. A1分間の測定を10回行い指示値の最大値をB測定値とする
  2. B10分間連続して1回測定し指示値をB測定値とする
  3. C5分間の測定を連続して2回行い指示値の幾何平均値をB測定値とする
  4. D2分間の測定を連続して5回行い指示値の算術平均値をB測定値とする
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正解:D2分間の測定を連続して5回行い指示値の算術平均値をB測定値とする

圧電天秤方式の場合は、測定時間を2分に合わせて連続5回測定し、その算術平均値をB測定値とします。

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120個人サンプリング法によるC測定において、測定対象物質に対する労働者のばく露がほぼ均一であることが明らかなとき、サンプリング時間は最短で何時間まで短縮できるか。

  1. A2時間
  2. B4時間
  3. C30分
  4. D1時間
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正解:A2時間

ばく露がほぼ均一であることが明らかな場合、C測定の採取時間は2時間まで短縮することができます。

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121個人サンプリング法によるD測定において、試料空気の採取時間として定められている時間はどれか。

  1. A30分間
  2. B5分間
  3. C10分間
  4. D15分間
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正解:D15分間

D測定の試料空気の採取時間は、濃度が最も高くなると思われる連続した15分間と定められています。

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122D測定の対象となる作業において、労働者が単位作業場所内で作業に従事する時間が10分間のみである場合、個人サンプリング法の適用について正しいものはどれか。

  1. A残りの5分間は単位作業場所外で測定を継続する
  2. B10分間のみ測定を行いD測定値とする
  3. C個人サンプリング法を選択することができない
  4. D前後の作業時間を合算して15分間確保する
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正解:C個人サンプリング法を選択することができない

D測定は15分間の固定測定が定められているため、作業時間が15分未満の場合は個人サンプリング法を選択できません。

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123個人サンプラーを装着する位置として正しいものはどれか。

  1. A労働者の胸部や呼吸域付近
  2. B労働者の手首
  3. C労働者の背面
  4. D労働者の腰部
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正解:A労働者の胸部や呼吸域付近

個人サンプラーは、労働者が吸入する空気を代表できるよう、呼吸域付近に装着します。

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124次のうち、個人サンプリング法による測定(C・D測定)の対象となっていない物質はどれか。

  1. Aフッ化水素
  2. Bクロム酸及びその塩
  3. Cインジウム化合物
  4. Dトリレンジイソシアネート
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正解:Aフッ化水素

フッ化水素は、個人サンプリング法による測定の対象物質に定められていません。

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125有害物質の極性に関する記述のうち、正しいものはどれか。

  1. Aメタノールは水に溶解しにくいため無極性である
  2. B二硫化炭素は水への溶解度が低く無極性物質である
  3. Cアセトンは極性が小さいため水に溶けない
  4. D水への溶解度が高いほど極性が小さい
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正解:B二硫化炭素は水への溶解度が低く無極性物質である

二硫化炭素は水への溶解度が極めて低く、無極性物質に分類されます。水溶性が高いほど極性は大きくなります。

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126次の有害物質のうち、常温・常圧(25℃、1気圧)において液体であるものはどれか。

  1. Aスチレン
  2. Bナフタレン
  3. Cフェノール
  4. Dアクリルアミド
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正解:Aスチレン

スチレンの融点は約-30℃であり常温で液体です。アクリルアミド等の他選択肢は固体です。

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127フッ化水素(HF:分子量20)の気体の密度について、空気(平均分子量約29)と比較した記述として正しいものはどれか。

  1. A温度によって大きく逆転する
  2. B空気と等しい
  3. C空気より大きい
  4. D空気より小さい
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正解:D空気より小さい

フッ化水素の分子量(20)は空気の平均分子量(29)より小さいため、気体の密度は空気より小さくなります。

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128遊離けい酸に関する記述として、誤っているものはどれか。

  1. A石英は遊離けい酸である
  2. Bクリストバライトは遊離けい酸である
  3. C正長石は遊離けい酸である
  4. D粉じん中の遊離けい酸の大部分は石英である
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正解:C正長石は遊離けい酸である

正長石はカリウムやアルミニウムを含むケイ酸塩鉱物であり、遊離けい酸ではありません。

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129ヒュームとミストの粒子の大きさについて、一般的な傾向として正しいものはどれか。

  1. Aミストの粒径はヒュームの一次粒径より大きい
  2. Bヒュームは液体であり粒径の概念がない
  3. Cヒュームの一次粒径はミストの粒径より大きい
  4. D両者の粒径はほぼ同じである
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正解:Aミストの粒径はヒュームの一次粒径より大きい

一般に、液体の微粒子であるミストの粒径は、金属蒸気が凝縮したヒュームの一次粒径よりも大きくなります。

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130シアン化水素の空気中濃度を測定するための捕集方法として、最も適切な組合せはどれか。

  1. A水酸化ナトリウム溶液を入れたミゼットインピンジャー
  2. Bガラス繊維ろ紙によるろ過捕集
  3. C活性炭管法
  4. Dシリカゲル管法
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正解:A水酸化ナトリウム溶液を入れたミゼットインピンジャー

シアン化水素は気体であり、水酸化ナトリウム溶液を入れたミゼットインピンジャー(液体捕集法)で捕集します。

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131アクリルアミドの捕集方法として適切なものはどれか。

  1. Aグラスファイバーフィルターと活性炭フェルトを併用する
  2. B活性炭管のみを用いる
  3. Cミゼットインピンジャーのみを用いる
  4. D小型ガス吸収管のみを用いる
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正解:Aグラスファイバーフィルターと活性炭フェルトを併用する

アクリルアミドは粒子と蒸気の両方の形態で存在しうるため、グラスファイバーフィルターと活性炭フェルトで捕集します。

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132固体捕集法に用いるポーラスポリマービーズの特徴として、活性炭と比較した場合に適切な記述はどれか。

  1. A極性の大きい水分の吸着力が活性炭より極めて強い
  2. B表面の活性が高く不安定な化合物の変質が起きやすい
  3. C捕集容量が活性炭に比べて極端に大きい
  4. D表面の活性が低く不安定な化合物の捕集に適している
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正解:D表面の活性が低く不安定な化合物の捕集に適している

ポーラスポリマービーズは活性炭に比べて表面が不活性なため、不安定な化合物でも変質を起こさずに捕集できます。

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133ミゼットインピンジャーによる粒子状物質の捕集において、吸引流量が大きい場合の捕集率の変化として正しいものはどれか。

  1. A吸引流量と捕集率に相関関係はない
  2. B一定流量を超えると捕集率は急激にゼロになる
  3. C吸引流量が大きいほど捕集率は高くなる
  4. D吸引流量が大きいほど捕集率は低くなる
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正解:C吸引流量が大きいほど捕集率は高くなる

インピンジャーでは流量が大きいほど粒子が慣性力を得て底面に衝突しやすくなるため、粒子の捕集率は高くなります。

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134直接捕集法に用いる捕集袋の洗浄方法として適切なものはどれか。

  1. A中性洗剤で内面を水洗いし乾燥させる
  2. B精製水で十分にすすぎ洗いを行う
  3. C有機溶剤を用いて内面の汚れを溶かし出す
  4. D窒素または清浄空気で内面を十分に洗浄する
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正解:D窒素または清浄空気で内面を十分に洗浄する

捕集袋を再利用する際は、水や洗剤を使用せず、窒素や清浄空気で内面を十分に洗浄します。

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135ガラス繊維ろ紙による微細粒子の捕集において、ろ過流速が遅い場合の捕集機構として寄与が大きくなるものはどれか。

  1. A慣性衝突作用
  2. Bさえぎり作用
  3. Cブラウン運動による拡散作用
  4. D重力沈降作用
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正解:Cブラウン運動による拡散作用

ろ過流速が遅いほど、微細粒子はブラウン運動などによる拡散作用の影響を長く受けるため、捕集率が増加します。

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136鉱物性粉じん中に含まれる遊離けい酸の分析に用いるサンプルの捕集器具として適切なものはどれか。

  1. Aミゼットインピンジャー
  2. Bオープンフェース型ホルダー
  3. C分粒装置(多段平行板式や慣性衝突式)
  4. Dシリカゲル管
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正解:C分粒装置(多段平行板式や慣性衝突式)

遊離けい酸の分析用サンプル捕集には、吸入性粉じんを分粒するための分粒装置を使用します。

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137面積式流量計(ロータメーター)の指示が脈動して読み取りが難しい場合、適切な対策はどれか。

  1. A流量計のテーパー管を斜めに傾ける
  2. B流量計と吸引ポンプの間に空気だめを設ける
  3. C吸引ポンプの排気口を塞いで圧力を上げる
  4. Dより重い材質の浮子に変更する
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正解:B流量計と吸引ポンプの間に空気だめを設ける

脈動がある場合は、クッションの役割を果たす空気だめを流量計とポンプの間に設けることで指示を安定させます。

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138面積式流量計を捕集器具と吸引ポンプの間に接続して測定を行った場合、捕集器具の圧力損失が大きくなると流量計の指示値はどうなるか。

  1. A真の流量より大きくなる
  2. B真の流量より小さくなる
  3. C指示値がゼロに固定される
  4. D真の流量と完全に一致する
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正解:A真の流量より大きくなる

ポンプ手前(負圧側)に流量計を置くと、圧力損失によって体積が膨張した空気が流れるため、指示値は真の流量より大きくなります。

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139ハイボリウムエアサンプラーの大流量の校正に用いる流量計として適切なものはどれか。

  1. A小型の湿式ガスメーター
  2. B絞り式(オリフィス)流量計
  3. C石けん膜流量計
  4. Dミゼットインピンジャー
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正解:B絞り式(オリフィス)流量計

ハイボリウムエアサンプラーのような大流量の校正には、絞り式(オリフィス)流量計が用いられます。

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140湿式ガスメーターを用いて流量計を校正する場合、ガスメーターの接続位置として原則的に正しいものはどれか。

  1. A吸引ポンプより下流の正圧(排気)側
  2. B流量計と捕集装置の間
  3. C吸引ポンプより上流の負圧側
  4. D捕集装置の上流側
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正解:A吸引ポンプより下流の正圧(排気)側

湿式ガスメーターはポンプからのプラス圧で稼働させ、大気開放とするため、ポンプの下流側に接続します。

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141作業環境空気中のトリチウム化水蒸気の濃度を測定するための試料採取方法として適切なものはどれか。

  1. Aオープンフェース型ホルダーを用いたろ過捕集法
  2. B活性炭管による固体捕集法
  3. C液体捕集法(冷却凝縮捕集法など)
  4. Dガラス繊維ろ紙によるろ過捕集法
正解と解説を見る

正解:C液体捕集法(冷却凝縮捕集法など)

トリチウム化水蒸気は気体であり、液体捕集法や冷却凝縮捕集法、直接捕集法などが用いられます。

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142作業環境空気中の放射性ヨウ素を捕集する方法として最も適切なものはどれか。

  1. Aろ過捕集法
  2. B液体捕集法
  3. C直接捕集法
  4. D固体捕集法
正解と解説を見る

正解:D固体捕集法

放射性ヨウ素は気体として存在するため、活性炭などを用いた固体捕集法で捕集します。

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143放射性セシウムやプルトニウムを空気中から捕集する方法として適切なものはどれか。

  1. A固体捕集法
  2. Bろ過捕集法
  3. C液体捕集法
  4. D直接捕集法
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正解:Bろ過捕集法

これらは粒子状物質として存在するため、ろ紙などを用いたろ過捕集法で捕集します。

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144光散乱方式の相対濃度計による粉じん濃度の測定において、質量濃度変換係数(K)、相対濃度(R)、質量濃度(C)の関係を表す正しい式はどれか。

  1. AC = R / K
  2. BC = K / R
  3. CC = R × K
  4. DC = R + K
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正解:CC = R × K

質量濃度(C)は、相対濃度(R)に質量濃度変換係数(K)を乗じることで求められます(C = R × K)。

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145光散乱方式の相対濃度計を用いて粉じんを測定する場合、質量濃度が同じであるとき、粉じんの粒径(0.3µmと5µm)による散乱光強度の違いとして正しいものはどれか。

  1. A粒径5µmの方が散乱光強度が大きい
  2. B粒径によらず散乱光強度は同じである
  3. C粒径が小さいと散乱光は全く発生しない
  4. D粒径0.3µmの方が散乱光強度が大きい
正解と解説を見る

正解:D粒径0.3µmの方が散乱光強度が大きい

質量濃度が同じ場合、粒径が小さい(0.3µm)方が粒子数が極めて多くなるため、全体の散乱光強度は大きくなります。

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146検知管による有害物質の測定に関する記述のうち、誤っているものはどれか。

  1. A連続吸引式検知管は真空法ガス採取器では測定できない
  2. B検知管の濃度目盛りは1気圧での変色層の長さに基づいている
  3. C特別有機溶剤は妨害物質がなければ検知管で測定できる
  4. D気圧が1気圧より高い場合、指示値は真の値より小さくなる
正解と解説を見る

正解:D気圧が1気圧より高い場合、指示値は真の値より小さくなる

気圧が高い環境では、1気圧換算での吸引体積が大きくなるため、検知管の指示値は真の値より「大きく」なります。

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147ある放射性物質の濃度を測定した。正味計数率が5.2×10^3 (s^-1)、計数効率28%、吸引流量95 L/min、採取時間168時間、捕集率100%であるとき、空気中濃度(Bq/cm3)に最も近い値はどれか。

  1. A1.2×10^-3 Bq/cm3
  2. B1.9×10^-3 Bq/cm3
  3. C5.4×10^-6 Bq/cm3
  4. D7.0×10^-3 Bq/cm3
正解と解説を見る

正解:B1.9×10^-3 Bq/cm3

濃度 = 5.2×10^3 / (95×168×60×10^3 × 1.0 × 0.28) ≒ 1.9×10^-3 Bq/cm3

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148空気中の放射性物質濃度が3.6×10^-5 Bq/cm3であった。吸引流量50 L/min、採取時間120時間、捕集率80%のとき、この試料の放射能(kBq)として最も近い値はどれか。

  1. A8.32 kBq
  2. B173 kBq
  3. C16.2 kBq
  4. D10.4 kBq
正解と解説を見る

正解:D10.4 kBq

放射能 = 3.6×10^-5 × (50×10^3) × (120×60) × 0.8 = 10368 Bq ≒ 10.4 kBq

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149対数正規分布の「幾何標準偏差」の次元(単位)として正しいものはどれか。

  1. A濃度と同じ次元
  2. B濃度の2乗の次元
  3. C無次元
  4. D濃度の対数の次元
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正解:C無次元

対数正規分布の幾何標準偏差は、対数計算の結果の指数部となるため無次元となります(幾何平均は濃度と同じ次元)。

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150正規分布の算術平均値をμ、標準偏差をσとしたとき、この分布に従う変数が「μ - 2σ から μ + 2σ」の範囲に入る確率はおよそ何%か。

  1. A99.7%
  2. B95%
  3. C90%
  4. D68%
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正解:B95%

正規分布において、±1σは約68%、±2σは約95%、±3σは約99.7%の確率となります。

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