JP2005156462A - Alpha-radioactivity measuring apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塩化ビニール、テフロン(登録商標)、ゴム等の、不導体材料の放射性廃棄物のα(アルファ)放射能測定装置およびα放射能測定方法に関する。 The present invention relates to an α (alpha) radioactivity measuring apparatus and an α radioactivity measuring method for radioactive waste of non-conductive materials such as vinyl chloride, Teflon (registered trademark), and rubber.
使用済燃料の再処理工場等の核燃料サイクル施設の運転に伴い、高レベル放射性廃棄物としてα放射性核種を含むTRU(超ウラン元素;ウランより質量が大きい人工の放射性元素)が発生する。例えば、再処理により発生したプルトニウムは、最終的にはガラス等の固化剤で固化し、容器に封入して長期間保管することが検討されている。 With the operation of a nuclear fuel cycle facility such as a spent fuel reprocessing plant, TRU (a super uranium element; an artificial radioactive element whose mass is larger than uranium) containing α radionuclides is generated as high-level radioactive waste. For example, it has been studied that plutonium generated by reprocessing is finally solidified with a solidifying agent such as glass and sealed in a container for long-term storage.
ところで、再処理工場をはじめとする放射性物質を取り扱う施設から発生するTRU廃棄物をすべて同じ取り扱いにすると、その処分費用が莫大なものとなる。このため、TRU廃棄物の放射能濃度を的確に測定することにより放射能レベルの低いものは簡素な処分形態で処理することができ、全体の処分費用を削減することができる。このように放射性廃棄物のα放射能を適時測定して評価することは、放射性廃棄物および放射能管理上重要な業務である。 By the way, if all TRU waste generated from facilities handling radioactive materials such as reprocessing factories is handled in the same way, the disposal cost becomes enormous. For this reason, by measuring the radioactivity concentration of TRU wastes accurately, those having a low radioactivity level can be treated in a simple disposal form, and the overall disposal cost can be reduced. In this way, timely measurement and evaluation of α-activity of radioactive waste is an important task for radioactive waste and radioactivity management.
従来から高レベル放射性廃棄液等をガラス固化した放射性廃棄物(ガラス固化体)のα放射能の評価については、放射性廃棄物を固化する以前に放射性廃液をサンプリングし、α線スペクトル測定や化学分析等により実施されていた。 Regarding the evaluation of α radioactivity of radioactive waste (glass solidified), which has been vitrified from high-level radioactive waste, etc., the radioactive waste is sampled before solidifying the radioactive waste, and α-ray spectrum measurement and chemical analysis are performed. Etc. have been implemented.
しかしながら、これはガラス固化体の製作前に行われるα放射能の測定であり、高レベル放射性廃棄物をガラス固化体に製作した後や、保管中におけるα放射能を測定する場合には、ガラス固化体の一部を切断し、これの前処理を行った後に、前述のようなα線スペクトル測定や化学分析法により測定する、いわゆる破壊分析によりα放射能の評価を行わねばならない。 However, this is a measurement of α radioactivity performed before the production of the vitrified body. After producing high-level radioactive waste into a vitrified body or when measuring the α radioactivity during storage, After cutting a part of the solidified body and pretreating it, the α radioactivity must be evaluated by so-called destructive analysis, which is measured by the above-mentioned α-ray spectrum measurement or chemical analysis method.
高レベル放射性廃棄物のガラス固化体製作後にα放射能を測定する場合には、放射性廃棄物固化体の破壊分析を行うことになるが、この破壊分析については、折角堅固にガラスにより固化体とした放射性物質の封じ込みを破り、サンプル抽出の作業が必要となる。 When α radioactivity is measured after the production of high-level radioactive waste vitrified material, the radioactive waste solidified material will be subjected to a destructive analysis. It is necessary to break the containment of the radioactive material and extract the sample.
さらに、サンプル抽出後の固化体された放射性廃棄物、および分析に使用したサンプル等が新たな放射性廃棄物として発生し、これらの廃棄物処理等のために放射能汚染防止を含めた繁雑な作業が必要となる。 Furthermore, solidified radioactive waste after sample extraction and samples used for analysis are generated as new radioactive waste, and complicated work including prevention of radioactive contamination is required for the treatment of these wastes. Is required.
このように測定対象物を破壊して放射能を測定する方法は多くの問題を生じるので、非破壊でTRU廃棄物の放射能濃度を測定することができるα放射能測定装置が提案されている。 Since the method of measuring the radioactivity by destroying the measurement object in this way causes many problems, an α radioactivity measurement apparatus that can measure the radioactivity concentration of TRU waste in a non-destructive manner has been proposed. .
図4に示すように、従来のα放射能測定装置は、上流側ライン101から下流側ライン107までの間に電離チャンバ102、電離箱103、HEPAフィルタ105、ブロワ106がこの順に並んでいる。TRU廃棄物は電離チャンバ102に入れられる。電離チャンバ102内にはα線により電離する物質を含む測定ガス(電離ガス)がライン101を介して充填される。α線が電離チャンバ102に充填された電離性のある測定ガスと反応して電離イオンを発生する。測定ガスには、例えば、空気、ヘリウムHe、アルゴンArガスの単体またはこれらの混合体を用いる。これらのガスはα線による電離効率が高いので、精度良くα放射能を測定することが可能である。
As shown in FIG. 4, in the conventional α radioactivity measuring apparatus, an
測定ガスは、電離チャンバ102内でTRU廃棄物の放射能に曝された後に、電離箱103に送られる。高速の荷電粒子が測定ガス中を通過すると、その通路に沿って励起された分子と電離された分子とがそれぞれ生成される。中性分子が分離されて生成される陽イオンと自由電子はイオン対と呼ばれる。このイオン対を電離箱103で電離電流として検出する。電離箱103内の電極に検出された電気信号は、電離電流測定器104に入力される。電離電流測定器104では入力された電気信号をパルス信号に変換して計数し、その計数結果をデータ処理計算機に出力する。データ処理計算機は計数されたパルス数を表示装置に表示すると共に、そのパルス数に基づいてα放射能を算出する。この算出結果も必要に応じて表示装置に表示される。
The measurement gas is sent to the
また、放射性廃棄物は、金属、合成樹脂、ガラス、木材、コンクリート等、種々の材質のものがあり、α放射能を精度良く計測するには、その材質に応じたα放射能測定方法が提案される必要があった。 In addition, there are various types of radioactive waste, such as metal, synthetic resin, glass, wood, concrete, etc., and in order to measure α radioactivity accurately, α radioactivity measurement methods according to the material are proposed. There was a need to be done.
特許文献としては、例えば特許第2703409号公報があり、それは、γ線をGe検出器により測定するものである。 Patent literature includes, for example, Japanese Patent No. 2703409, which measures γ-rays with a Ge detector.
α線による電離電流測定法を用いた放射性廃棄物の測定装置において、これまで測定対象物の材質が合成樹脂、塩化ビニール、テフロン、ゴム等の不導体材料の場合、そのα放射能の測定が不可能であった。これはα線でイオン化された電離イオンが、測定対象物自身の静電気により測定物に吸着されてしまい、下流側にある電離装置の電離箱に到着せず、電離電流の測定ができなかったことによるものである。 In the radioactive waste measuring device using the ionizing current measurement method by α-ray, if the material of the object to be measured has been a non-conductive material such as synthetic resin, vinyl chloride, Teflon, rubber, etc. It was impossible. This is because the ionized ions ionized by α-rays were adsorbed by the measurement object due to the static electricity of the measurement object itself, and did not arrive at the ionization chamber of the ionization device on the downstream side, and the ionization current could not be measured. Is due to.
また、従来のα放射能測定装置においては、測定ガスが、電離チャンバ102、電離箱103、フィルタ105を通流する貫流方式(ワンススルー方式)であるために系外に排出されるガス量が多く、排気処理施設の負担が過大になる不具合があった。
Further, in the conventional α radioactivity measuring apparatus, since the measurement gas is a once-through method (once-through method) in which the measurement gas flows through the
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであって、不導体材料の放射性廃棄物の測定を可能とし、排気処理施設費用の削減を図るα放射能測定装置およびα放射能測定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of measuring radioactive waste of a non-conductive material, and reducing the cost of an exhaust treatment facility. The purpose is to provide.
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を提案する
(1)測定対象が塩化ビニールやテフロン等の不導体材料である放射性廃棄物のα放射能測定装置において、前記放射性廃棄物を収納して測定ガスが流通すると共に、前記放射性廃棄物に帯電防止剤を塗布する塗布装置を有する電離チャンバと、前記電離チャンバより排出される測定ガスの電離電流を測定する電離装置とを具えていることを特徴とするα放射能測定装置。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means: (1) In the radioactive waste α radioactivity measuring apparatus whose measurement object is a non-conductive material such as vinyl chloride or Teflon, the radioactive waste An ionization chamber having a coating device for applying an antistatic agent to the radioactive waste, and an ionization device for measuring an ionization current of the measurement gas discharged from the ionization chamber. Α radioactivity measuring device characterized by that.
(2)測定対象が塩化ビニールやテフロン等の不導体材料である放射性廃棄物のα放射能測定装置において、前記放射性廃棄物に帯電防止剤を塗布する塗布装置と、前記放射性廃棄物を収納して測定ガスが流通する電離チャンバと、前記電離チャンバより排出される測定ガスの電離電流を測定する電離装置とを具えていることを特徴とするα放射能測定装置。 (2) In a radioactive waste α radioactivity measuring device whose measurement object is a non-conductive material such as vinyl chloride or Teflon, a coating device for applying an antistatic agent to the radioactive waste, and the radioactive waste are stored. And an ionization chamber for measuring the ionization current of the measurement gas discharged from the ionization chamber.
なお、上記塗布装置は、要するに、放射性廃棄物の表面に帯電防止剤(静電気防止剤)を塗布するものであればよく、放射性廃棄物に穴がある場合はその内部表面に帯電防止剤を塗布すればよく、その具体的塗布手段としては、噴霧ノズルによる吹付け塗布、超音波噴霧雰囲気下に放射性廃棄物を置くことによる塗布、放射性廃棄物を帯電防止剤槽に浸けこむことによる塗布等が考えられる。 In addition, the above-described coating device may be any device that applies an antistatic agent (antistatic agent) to the surface of the radioactive waste. If there is a hole in the radioactive waste, the antistatic agent is applied to the inner surface of the radioactive waste. Specific application means include spray coating using a spray nozzle, coating by placing radioactive waste in an ultrasonic spray atmosphere, coating by immersing radioactive waste in an antistatic agent tank, etc. Conceivable.
また、本発明に係る上記不導体材料とは、換言すれば静電気を帯電する、帯電しやすい材料(材質)を意味するものである。 In addition, the non-conductive material according to the present invention means, in other words, a material (material) that charges static electricity and is easily charged.
(3)上記電離装置より排出された測定ガスの、少なくともその一部を、上記電離チャンバに循環供給する循環流路を設けたことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のα放射能測定装置。 (3) The α according to (1) or (2) above, wherein a circulation channel is provided for circulating at least a part of the measurement gas discharged from the ionization device to the ionization chamber. Radioactivity measuring device.
(4)上記循環流路に、流通測定ガスの湿度を調整するドライヤを設けたことを特徴とする上記(2)に記載のα放射能測定装置。 (4) The α radioactivity measuring apparatus according to (2) above, wherein a dryer for adjusting the humidity of the flow measurement gas is provided in the circulation channel.
(5)上記電離チャンバ内に、前記放射性廃棄物を載置回転する回転テーブルを具えていることを特徴とする上記(1)に記載のα放射能測定装置。 (5) The α radioactivity measuring apparatus according to (1), wherein the ionization chamber includes a rotary table on which the radioactive waste is placed and rotated.
(6)上記塗布装置内に、前記放射性廃棄物を載置回転する回転テーブルを具えていることを特徴とする上記(2)に記載のα放射能測定装置。 (6) The α radioactivity measuring apparatus according to (2), wherein the coating apparatus includes a rotary table on which the radioactive waste is placed and rotated.
(7)上記(1)又は(2)に記載のα放射能測定装置に、前記放射性廃棄物に塗布された帯電防止剤を乾燥させる乾燥手段を具えたことを特徴とするα放射能測定装置。 (7) The α radioactivity measuring apparatus according to (1) or (2), further comprising a drying means for drying the antistatic agent applied to the radioactive waste. .
なお、上記乾燥手段は、要するに、放射性廃棄物に塗布した帯電防止剤液を乾燥させるもの、および、放射性廃棄物に付着する水分や湿気を取るためのものであればよく、測定前に乾燥させることで、測定ガスに湿気が混入することよる測定精度への悪影響を防ぐものであり、送風乾燥、ヒータ加熱乾燥等が考えられる。 In addition, the drying means may be any means for drying the antistatic agent solution applied to the radioactive waste and for removing moisture and moisture adhering to the radioactive waste, and drying before measurement. In this way, adverse effects on measurement accuracy due to moisture mixed in the measurement gas are prevented, and air drying and heater heating drying are conceivable.
(8)上記電離装置が、測定ガスを軸方向に流す円筒状の電離箱と、同電離箱の軸方向に延設する電極と、同電極よりの電離電流を電気信号化する電離電流測定器とから構成されていることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のα放射能測定装置。 (8) An ionization current measuring instrument that converts the ionization current from the electrode into a cylindrical ionization chamber in which the measurement gas flows in the axial direction, an electrode extending in the axial direction of the ionization chamber, and an ionization current from the electrode The α radioactivity measuring apparatus according to the above (1) or (2), characterized by comprising:
(9)測定対象が塩化ビニールやテフロン等の不導体材料である放射性廃棄物のα放射能測定方法において、帯電防止剤を塗布した前記放射性廃棄物に測定ガスを吹付け、同測定ガスの電離電流を測ることにより、前記放射性廃棄物のα放射能を測定することを特徴とするα放射能測定方法。 (9) In the α radioactivity measurement method of radioactive waste whose measurement object is a non-conductive material such as vinyl chloride or Teflon, the measurement gas is sprayed on the radioactive waste coated with the antistatic agent, and the measurement gas is ionized An α radioactivity measuring method, wherein the α radioactivity of the radioactive waste is measured by measuring an electric current.
なお、放射性廃棄物への帯電防止剤の塗布は、上述の装置的塗布の他、刷毛やスプレー缶での手塗りであっても良い、また、上記乾燥は、上述の装置的乾燥の他、拭き取り、自然乾燥であってもよい。 In addition, the application of the antistatic agent to the radioactive waste may be hand-painted with a brush or a spray can in addition to the above-described apparatus application. It may be wiped off and air dried.
請求項1に記載のα放射能測定装置に係る発明は、測定対象が塩化ビニールやテフロン等の不導体材料である放射性廃棄物のα放射能測定装置において、前記放射性廃棄物を収納して測定ガスが流通すると共に、前記放射性廃棄物に帯電防止剤を塗布する塗布装置を有する電離チャンバと、前記電離チャンバより排出される測定ガスの電離電流を測定する電離装置とを具えているので、放射性廃棄物自身の静電気を取除いた状態で測定ができ、放射性廃棄物に測定時の電離イオンが吸着せず、不導体材料のα放射能測定が可能となる。 The invention relating to the α radioactivity measuring device according to claim 1 is a measurement device that stores the radioactive waste in an α radioactivity measuring device for radioactive waste whose measurement object is a non-conductive material such as vinyl chloride or Teflon. Since it comprises an ionization chamber having a coating device for applying an antistatic agent to the radioactive waste, and an ionization device for measuring the ionization current of the measurement gas discharged from the ionization chamber, the gas flows. Measurement can be performed with the static electricity of the waste itself removed, and the radioactive ion does not adsorb the ionized ions at the time of measurement, and the α radioactivity of the non-conductive material can be measured.
請求項2に記載のα放射能測定装置に係る発明は、測定対象が塩化ビニールやテフロン等の不導体材料である放射性廃棄物のα放射能測定装置において、前記放射性廃棄物に帯電防止剤を塗布する塗布装置と、前記放射性廃棄物を収納して測定ガスが流通する電離チャンバと、前記電離チャンバより排出される測定ガスの電離電流を測定する電離装置とを具えているので、放射性廃棄物自身の静電気を取除いた状態で測定ができ、放射性廃棄物に測定時の電離イオンが吸着せず、不導体材料のα放射能測定が可能となる。 The invention relating to the α radioactivity measuring device according to claim 2 is an α radioactivity measuring device for radioactive waste whose measurement object is a non-conductive material such as vinyl chloride or Teflon, wherein an antistatic agent is added to the radioactive waste. Since it comprises a coating device for coating, an ionization chamber in which the radioactive waste is stored and the measurement gas flows, and an ionization device for measuring the ionization current of the measurement gas discharged from the ionization chamber, the radioactive waste Measurements can be made with the static electricity removed, and the radioactive ions cannot be adsorbed by the ionized ions at the time of measurement.
請求項3に記載の発明は、上記電離装置より排出された測定ガスの、少なくともその一部を、上記電離チャンバに循環供給する循環流路を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のα放射能測定装置であり、少なくとも、循環させたガス総量分だけは、施設系外に排出されないので系外への総排出ガス量を少なくでき、施設の排気処理系への負担が減少する。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、上記循環流路に、測定ガスの湿度を調節するドライヤを設けたことを特徴とする請求項3に記載のα放射能測定装置であり、測定ガスの湿度は測定精度に影響することが判明しており、ドライヤにより湿度管理を行うことで測定精度を安定化させることができる。
The invention described in
請求項5に記載の発明は、上記電離チャンバ内に、前記放射性廃棄物を載置回転する回転テーブルを具えていることを特徴とする請求項1に記載のα放射能測定装置であり、放射性廃棄物を回転させながら、その周方向から噴霧することができ、放射性廃棄物表面に凹凸や穴がある場合でも、その全面に均一塗布が可能となる。特に、放射性廃棄物が配管やバルブである場合、その内面が最も汚染されているのが通例であり、それら内面穴内まで塗布することができ、品質の高い測定が可能となる。更に、測定時にも放射性廃棄物を回転させることにより、測定ガスが放射性廃棄物の全面に吹付けられることになり、精度の高い測定が可能となる。
The invention according to
請求項6に記載の発明は、上記塗布装置内に、前記放射性廃棄物を載置回転する回転テーブルを具えていることを特徴とする請求項2に記載のα放射能測定装置であり、放射性廃棄物を回転させながら、その周方向から噴霧することができ、放射性廃棄物表面に凹凸や穴がある場合でも、その全面に均一塗布が可能となる。特に、放射性廃棄物が配管やバルブである場合、その内面が最も汚染されているのが通例であり、それら内面穴内まで塗布することができ、品質の高い測定が可能となる。
The invention according to
請求項7に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載のα放射能測定装置に、前記放射性廃棄物に塗布された帯電防止剤を乾燥させる乾燥手段を具えたことを特徴とするα放射能測定装置であり、放射性廃棄物に付着する水分や塗布した帯電防止剤液を測定前に迅速に乾燥することができ、効率よく精度のよい測定が行える。 The invention described in claim 7 is characterized in that the α radioactivity measuring device according to claim 1 or 2 is provided with a drying means for drying the antistatic agent applied to the radioactive waste. This is an α radioactivity measuring device that can quickly dry the moisture adhering to radioactive waste and the applied antistatic agent solution before the measurement, thereby enabling efficient and accurate measurement.
請求項8に記載の発明は、上記電離装置が、測定ガスを軸方向に流す円筒状の電離箱と、同電離箱の軸方向に延設する電極と、同電極よりの電離電流を電気信号化する電離電流測定器とから構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のα放射能測定装置であり、測定ガスが流れる円筒状の電離箱全体が電離作用を起こす有感容積部となり、測定ガスを連続して高精度で測定でき、正確なα放射能の測定が行える。 According to an eighth aspect of the present invention, the ionization device includes a cylindrical ionization chamber for flowing the measurement gas in the axial direction, an electrode extending in the axial direction of the ionization chamber, and an ionization current from the electrode as an electric signal. 3. The α radioactivity measuring apparatus according to claim 1 or 2, characterized by comprising an ionization current measuring device to be converted into an ionization function, wherein the entire cylindrical ionization chamber in which a measurement gas flows is ionized. It becomes a sensitive volume part, and the measurement gas can be continuously measured with high accuracy, and accurate α radioactivity can be measured.
請求項9に記載のα放射能測定方法に係る発明は、測定対象が塩化ビニールやテフロン等の不導体材料である放射性廃棄物のα放射能測定方法において、帯電防止剤を塗布した前記放射性廃棄物に測定ガスを吹付け、同測定ガスの電離電流を測定することにより、前記放射性廃棄物のα放射能を測定するものであり、放射性廃棄物自身の静電気を取除いた状態で測定ができ、放射性廃棄物に測定時の電離イオンが吸着せず、不導体材料のα放射能測定が可能となる。
The invention relating to the α radioactivity measurement method according to
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について説明する。
α放射能測定装置の実施例を図1〜3図に基づき説明する。
図1において、1は、放射性廃棄物H(図示例は放射性廃棄物配管を示す)に、ボンベ5aに圧入されている帯電防止剤Tを塗布する塗布装置であり、噴霧ノズル5、配管5bを有し、放射性廃棄物Hの上方、側方、下方より帯電防止剤Tを噴霧塗布するように構成されている。2は、放射性廃棄物Hを収納して測定ガスが流通すると共に、上記噴霧ノズル5群を備えた電離チャンバである。また、電離チャンバ2内には、放射性廃棄物Hを載置して回転させる回転テーブル2aが設けられていて、この回転テーブル2a全面には多数の孔2cが設けてあり、噴霧ノズル5aよりの噴霧液が通過するようにしている。2bは回転機構、5cは余剰塗布剤ドレンタンク、5dはバルブを示す。なお、図1中、放射性廃棄物Hは受け台(図示せず)により回転テーブル2a面より若干浮かした状態で載置している。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
An embodiment of the α radioactivity measuring apparatus will be described with reference to FIGS.
In FIG. 1, 1 is a coating device for applying an antistatic agent T press-fitted into a
3は、電離チャンバ2より排出される測定ガスの電離電流を測定する電離装置であり、測定ガスを軸方向に流す円筒状の電離箱3aと、電離箱3aの軸方向に延設する電極3bと、電極3bよりの電離電流を電気信号化する電離電流測定器3cとで構成されている。6は乾燥手段を示し、乾燥用ブロア6aとヒータ6bとで構成されている。上記の帯電防止剤T(静電気防止剤)は、塗布の容易性から液状のものであり、市販されている汎用のものでよい。
上記α放射能測定装置において、帯電防止剤Tを塗布した放射性廃棄物を乾燥する場合には、バルブA、Bを閉じ、バルブC、Dを開いて乾燥する。次に、乾燥した放射性廃棄物Hのα放射能を測定する場合には、図1に示すようにバルブA、Bを開き、バルブC、Dを閉じて測定する。また、バルブBは、ガス流路を妨げないようにゲート式タイプとしている。 In the α radioactivity measuring apparatus, when the radioactive waste coated with the antistatic agent T is dried, the valves A and B are closed and the valves C and D are opened to dry. Next, when measuring the α radioactivity of the dried radioactive waste H, the valves A and B are opened and the valves C and D are closed as shown in FIG. The valve B is a gate type so as not to disturb the gas flow path.
図2はα放射能測定装置の全体系統図を示し、本事例でのα放射能測定装置は、図1のように塗布装置1を電離チャンバ2に設けずに、放射性廃棄物Hに帯電防止剤Tを塗布する塗布装置1を別置きで独立して設けた事例であり、放射性廃棄物Hを収納して測定ガスが流通する電離チャンバ2、電離チャンバ2より排出される測定ガスの電離電流を測定する電離装置3、放射性廃棄物Hを載置して水平回転する回転テーブル4、帯電防止剤Tの噴霧ノズル5、乾燥手段である加熱ヒータ6、ドライヤ7より構成されている。また、電離装置3は、測定ガスを軸方向に流す円筒状の電離箱3aと、電離箱3aの中央部の軸方向に延設する電極3bと、電極3bよりの電離電流を電気信号化する電離電流測定器3cとで構成されている。
FIG. 2 shows an overall system diagram of the α radioactivity measuring apparatus, and the α radioactivity measuring apparatus in this case is not charged with radioactive waste H without providing the coating apparatus 1 in the ionization chamber 2 as shown in FIG. This is an example in which the coating apparatus 1 for applying the agent T is provided separately and independently. The ionization chamber 2 in which the radioactive waste H is stored and the measurement gas flows, and the ionization current of the measurement gas discharged from the ionization chamber 2 The
このα放射能測定装置は、ループ状のガス循環流路L1と、塗布装置1にドライヤ7からの乾燥空気を送る流路L2と、その戻り流路L4と、バイパス流路L5と、3つの系統の分散流路L6,L7,L8とからなる測定ガスの回路を備えている。ガス循環流路L1には、電離チャンバ2、HEPAフィルタ8、流量計F2、ブロワ9、バルブV5、露点計(湿度計)D1、バルブV7、流量計F3がこの順に設けられ、ブロワ9の吸引/吐出により測定ガスが、ガス循環流路L1を通流して電離チャンバ2に循環供給されるようになっている。なお、図1のα放射能測定装置のものも図2と同様の系統(ガス循環流路L1など)を有している。
This α radioactivity measuring device includes a loop-shaped gas circulation flow path L1, a flow path L2 for sending dry air from the dryer 7 to the coating apparatus 1, a return flow path L4, a bypass flow path L5, and three A measurement gas circuit including the dispersion channels L6, L7, and L8 of the system is provided. The gas circulation channel L1 is provided with an ionization chamber 2, a HEPA filter 8, a flow meter F2, a
塗布装置1内には、放射性廃棄物Hを載置し、水平回転する回転テーブル4が設けてあり、放射性廃棄物Hを回転させながら、帯電防止液槽5aの帯電防止剤Tを、噴霧ノズル5より吹き付けることで、放射性廃棄物が曲管やバルブ等の複雑形状のTRU廃棄物であっても、その内部穴まで帯電防止噴霧液を吹き込み、塗布することを可能としている。また、塗布装置1内には帯電防止剤Tを塗布した放射性廃棄物Hを乾燥する加熱手段である加熱ヒータ6と、ドライヤ7により加熱された乾燥空気の循環流路L2、L4とを設けている。V3は外気導入バルブである。なお、放射性廃棄物Hが比較的、熱変形しやすいもの(可燃性のもの)は、加熱ヒータ6による加熱を行わず、ドライヤ7からの送風乾燥にて乾燥する。
In the coating device 1, there is provided a rotary table 4 on which the radioactive waste H is placed and rotated horizontally, and the antistatic agent T in the
電離チャンバ2内には、放射性廃棄物Hを載置し、水平回転する回転網板2aが設けてあり、放射性廃棄物Hを回転させながら測定ガスを吹き付けることで、曲管やバルブ等の複雑形状のTRU廃棄物であっても、その内部穴まで測定ガスを吹き込み、高精度に測定することを可能としている。
In the ionization chamber 2, the radioactive waste H is placed and a
測定ガスは、α線と反応すると電離する性質をもつ空気、ヘリウム(He)、アルゴン(Ar)ガスの単体または混合体からなる気体であればよく、本実施例では環境配慮から空気を用いており、また、電離チャンバ2より排出される空気(測定ガス)の全量を電離箱3に供給して測定精度を高めている(但し、以下の記述では測定ガスと記載して説明する)。
The measurement gas only needs to be a gas made of air or helium (He) or argon (Ar) gas, which has the property of ionizing when it reacts with α-rays. In this embodiment, air is used for environmental considerations. In addition, the entire amount of air (measurement gas) discharged from the ionization chamber 2 is supplied to the
測定ガスは、ガス供給源につながるバルブV6からガス循環流路L1に導入され、ガス循環流路L1を所定期間にわたり循環された後に、ガス循環流路L9から工場の建屋ダクトを通って集合排気処理装置(図示せず)に排出されるようになっている。ガス循環流路L1内で測定ガスを循環させる場合は、流路L1のバルブV6と流路L9のバルブV4とを共に閉じておく。 The measurement gas is introduced into the gas circulation passage L1 from the valve V6 connected to the gas supply source, circulated through the gas circulation passage L1 for a predetermined period, and then collected from the gas circulation passage L9 through the building duct of the factory. It is discharged to a processing device (not shown). When the measurement gas is circulated in the gas circulation flow path L1, both the valve V6 of the flow path L1 and the valve V4 of the flow path L9 are closed.
HEPAフィルタ8により測定ガス中の放射能汚染塵を除去する。
電離装置3は、軸方向に測定ガスを通過させる管状の電離箱胴体3aと、電離箱胴体3a内の軸方向に延設する電極3bと、電離電流測定器3cとで構成されていて、電極3bから胴体3aの径方向に電場をかけている。電離チャンバ2よりのイオン化された測定ガスは、電離箱胴体3aに入り、胴体3aの軸方向を通過する。測定ガスが胴体3aを通過する際に、電離作用により生じた電離電流は電極3bに集められ、その電気信号が電離電流測定器3cに入力される。電離電流測定器3cでは入力された電気信号をパルス信号に変換して計数し、その計数結果をデータ処理計算機(図示せず)に出力するようになっている。さらに、データ処理計算機は計数されたパルス数を表示装置(図示せず)の画面に表示すると共に、そのパルス数に基づいてα放射能を算出する。この算出結果も必要に応じて表示装置の画面に表示される。
Radioactive contaminants in the measurement gas are removed by the HEPA filter 8.
The
電離チャンバ2の上面部、側面部、下面部にガス循環流路L1から分岐した3つの系統の分散流路L6,L7,L8がそれぞれ連通し、電離チャンバ2内の被測定物Hに向けて上方、側方、下方から測定ガスが吹き付けられるようになっている。第1の分散流路L6は、バルブV11および流量計F5を経由して、さらに3つに分岐している。各分岐路はバルブを介して電離チャンバ2の上面部、側面部、下面部にそれぞれ連通している。第2および第3の分散流路L7、L8も、第1の分散流路L6と同様に、バルブV11、V12および流量計F6、F7を経由し、さらに3つに分岐して、バルブを介して電離チャンバ2の上面部、側面部、下面部にそれぞれ連通している。要するに、電離チャンバ2内の被測定物(放射性廃棄物)Hに、その全周囲から測定ガスを吹付けるように構成している。 Three systems of distributed flow paths L6, L7, and L8 branched from the gas circulation flow path L1 communicate with the upper surface portion, the side surface portion, and the lower surface portion of the ionization chamber 2, respectively, toward the object to be measured H in the ionization chamber 2. Measurement gas is sprayed from above, from the side and from below. The first dispersion flow path L6 further branches into three via the valve V11 and the flow meter F5. Each branch passage communicates with an upper surface portion, a side surface portion, and a lower surface portion of the ionization chamber 2 through valves. Similarly to the first dispersion flow path L6, the second and third dispersion flow paths L7, L8 also pass through the valves V11, V12 and the flow meters F6, F7, and further branch into three, via the valves. The ionization chamber 2 communicates with the upper surface portion, side surface portion, and lower surface portion. In short, the measurement gas is blown from the entire periphery of the object to be measured (radioactive waste) H in the ionization chamber 2.
第2のバイパス流路L5は、ブロワ9の下流側にてガス循環流路L1から分岐し、ドライヤ7の内部を通流した後に、露点計D1の上流側にてガス循環流路L1に再び合流している。ドライヤ7内には吸着剤が充填され、充填された吸着剤の中央を貫通するように再生ヒータが設けられている。この再生ヒータにより吸湿した吸着剤を定期的に加熱して再生させるようになっている。本実施例の吸着剤にはゼオライト系化合物を用いている。
The second bypass flow path L5 branches from the gas circulation flow path L1 on the downstream side of the
露点計(湿度計)D1は、ガス循環流路L1を通流する測定ガス中の湿分を検出し、検出信号を制御盤(図示せず)に送り、制御盤からの信号によりバルブV5とV9とを自動的に開閉制御するようになっている。湿度の実測値が基準値を超えているときはバルブV5を閉じるとともにバルブV9を開け、ドライヤ7に吸湿ガスを導入する。露点計D1で計測される循環流路L1の測定ガス湿度の実測値が、設定基準値を下回るようになるまでドライヤ7に測定ガス(吸湿ガス)を送りつづける。流量計F2は、HEPAフィルタ8とブロワ9との間に設けられ、チャンバ2を通過してくるガス流量を測定するものである。流路L9は、ブロワ9の下流側でガス循環流路L1から分岐し、工場の集合排気処理装置(図示せず)に連通している。バルブV4を開けると、流路L9を通ってガス循環流路L1内のガスが集合排気処理装置に排出される。
The dew point meter (humidity meter) D1 detects moisture in the measurement gas flowing through the gas circulation flow path L1, sends a detection signal to a control panel (not shown), and the valve V5 and the signal from the control panel V9 is automatically controlled to open and close. When the measured value of the humidity exceeds the reference value, the valve V5 is closed and the valve V9 is opened, and the hygroscopic gas is introduced into the dryer 7. The measurement gas (hygroscopic gas) is continuously sent to the dryer 7 until the actual measurement value of the measurement gas humidity of the circulation flow path L1 measured by the dew point meter D1 falls below the set reference value. The flow meter F <b> 2 is provided between the HEPA filter 8 and the
次に、上記装置を用いて、不導体材料の放射性廃棄物から放射されるα放射能を計測する場合について説明する。先ず、測定対象物である放射性廃棄物Hを塗布装置1に収納し、放射性廃棄物Hを回転テーブル4により水平回転させながら、上方および回転周方向の噴霧ノズル5より帯電防止剤Tを噴霧し、放射性廃棄物Hの外面および穴内面に、帯電防止剤Hを塗布する。放射性廃棄物Hが管状のものであっても、放射線廃棄物Hを水平回転させながら、その上方および周方向のノズル5より帯電防止剤Tを噴霧塗布するので、管の内周まで帯電防止剤Tが塗布される。回転テーブル4の回転速度は、1分間に半回転程度の速度であり、約3〜5分程度、噴霧する。次に、流路L2のバルブV2を開け、ドライヤ7からの加熱乾燥空気を塗布装置1内に循環供給すると共に、加熱ヒータ6により加熱することで、放射性廃棄物Hに塗布した帯電防止剤Tを乾燥させる。
Next, the case where the α radioactivity radiated from the radioactive waste of the nonconductive material is measured using the above apparatus will be described. First, radioactive waste H, which is a measurement object, is stored in the coating apparatus 1, and the antistatic agent T is sprayed from the
次に、帯電防止剤Tの塗布乾燥が完了した放射性廃棄物Hを、塗布装置1より取り出し、電離チャンバ2の開閉窓(チャンバ前面が開閉する)より、電離チャンバ2内の回転網板2a上に載置する。開閉窓を閉じると電離チャンバ2内は気密に保たれる。電離チャンバ2内にて放射性廃棄物Hは回転しながら測定ガス流にさらされ、α線量に比例する電離イオンが発生し、電離イオンが同伴する測定ガスは下流の電離装置3の電離箱3aに導入される。電離箱3aの内部には電極3bが設けられていて、この電極3bに集められた電気信号が電離電流測定器3cに入力される。電離電流測定器3cでは入力された電気信号をパルス信号に変換して計数し、その計数結果をデータ処理計算機(図示せず)に出力する。さらに、データ処理計算機は計数されたパルス数を表示装置(図示せず)の画面に表示すると共に、そのパルス数に基づいてα放射能を算出する。この算出結果も必要に応じて表示装置の画面に表示される。
Next, the radioactive waste H on which the coating and drying of the antistatic agent T has been completed is taken out from the coating apparatus 1, and is opened on the
図3に、上記実施形態装置(方法)による放射性廃棄物のα放射線の測定結果を示し、表中、各サンプル(S1〜S12)の材質(塩化ビニール、ビニール、テフロン)、形状(配管、フランジ、ホース、弁)、電離電流値(単位A)、α放射能値(単位Bq)、ND値(限界測定値、単位Bq)、サンプル状態を示している。サンプル状態欄の上段は未処理(帯電防止剤の塗布なし)、下段は帯電防止剤を塗布した場合を示す。測定の結果、帯電防止剤なしでの電離電流がマイナス(あるいは極小)の値を示していたのに対し、帯電防止剤を塗布したものは電離電流が計測され、適正に各サンプル(放射性廃棄物)のα放射能値が測定できることを確認した。なお、本測定には、帯電防止剤は、サンハヤト株式会社製の製品名セイデンエックスSX−235を使用し、塗布要領は、サンプル全面に霧吹き塗布とし、30分以上乾燥後、測定を行ったものである。 FIG. 3 shows the measurement result of α radiation of radioactive waste by the above-described embodiment apparatus (method). In the table, the material (vinyl chloride, vinyl, Teflon) and shape (piping, flange) of each sample (S1 to S12) , Hose, valve), ionization current value (unit A), α radioactivity value (unit Bq), ND value (limit measurement value, unit Bq), and sample state. The upper part of the sample state column shows the case of untreated (no application of the antistatic agent), and the lower part shows the case where the antistatic agent is applied. As a result of the measurement, the ionization current without the antistatic agent showed a negative (or extremely small) value, while those with the antistatic agent applied measured the ionization current, and each sample (radioactive waste) was properly measured. It was confirmed that the α radioactivity value of) was measurable. In this measurement, the product name Seiden X SX-235 manufactured by Sanhayato Co., Ltd. was used as the antistatic agent, and the coating procedure was spray coating on the entire surface of the sample, and measurement was performed after drying for 30 minutes or more. It is.
本実施形態の塗布装置1は、放射性廃棄物Hを載置回転する回転テーブル4と、回転テーブル4に向けて指向する帯電防止剤Tの噴霧ノズル5とを具えているので、放射性廃棄物Hが曲管やバルブ等であっても、それらの内面穴まで、帯電防止剤Tの塗布が可能となる効果がある。また、本実施形態の塗布装置1は、乾燥手段(加熱ヒータ6、ドライヤ7とその循環流路L2、L4)を具えているので、帯電防止剤Tを塗布した放射性廃棄物Hの乾燥が迅速に行える。
Since the coating apparatus 1 of the present embodiment includes the rotary table 4 on which the radioactive waste H is placed and rotated, and the
なお、回転テーブル4に放射性廃棄物Hが着座する面については、帯電防止剤Tの塗布が十分行い得ない場合があるが、その場合には、受け材にて放射性廃棄物Hを持ち上げておくか、回転テーブル4を金網状か多穴板状としておき、下面側よりも噴霧液が流通する構造とすればよい。 Note that the surface on which the radioactive waste H is seated on the rotary table 4 may not be sufficiently coated with the antistatic agent T. In this case, the radioactive waste H is lifted by a receiving material. Alternatively, the rotary table 4 may be formed in a wire mesh shape or a multi-hole plate shape so that the spray liquid flows from the lower surface side.
また、当然ながら、上述の実施形態のものは、比較的、静電気を帯電し難い測定対象物の測定も可能であり、その場合には、帯電防止剤を塗布する必要がない。上述の噴霧ノズル5から、帯電防止剤Tに代えて、洗浄水を散布して測定対象物を洗浄してもよい。
Of course, the above-described embodiment can measure a measurement object that is relatively difficult to be charged with static electricity, and in that case, it is not necessary to apply an antistatic agent. Instead of the antistatic agent T, the measurement object may be cleaned by spraying cleaning water from the
本実施形態のものは、電離チャンバからの測定ガスの全量を電離箱に流し、測定精度を高めているが、測定ガスの大部分を循環流路に流し、測定ガスのうち一部(ごく少量)を、バイパス流路を経て、電離箱に流すようにすれば、電離箱の小型軽量化を図ることができる。 In this embodiment, the entire measurement gas from the ionization chamber is flowed to the ionization chamber to improve the measurement accuracy. However, most of the measurement gas is flowed to the circulation flow path, and a part of the measurement gas (a very small amount) is measured. ) To the ionization chamber through the bypass channel, the ionization chamber can be reduced in size and weight.
また、本実施形態のものは、循環通流する測定ガスをドライヤで湿度調整管理しているので、測定精度が向上し、検出感度が安定化する。 In addition, in the present embodiment, since the measurement gas that circulates is humidity-controlled by a dryer, measurement accuracy is improved and detection sensitivity is stabilized.
また、本実施形態のものは、複数の分散流路を介して電離チャンバ内にあらゆる方向から測定ガスを導入しているので、複雑形状TRU廃棄物の各部(上面/背面/下面)の隅々にいたるまで測定ガスが万遍なく吹き付けられ、従来は正確な測定が困難であったバルブ等の複雑形状TRU廃棄物を高精度に測定することが可能になる。 Further, in the present embodiment, since the measurement gas is introduced into the ionization chamber from a plurality of directions through a plurality of dispersion channels, every corner of each part (upper surface / rear surface / lower surface) of the complex shape TRU waste. The measurement gas is sprayed evenly to the end, and it becomes possible to measure a complicated shape TRU waste such as a valve, which has conventionally been difficult to measure accurately, with high accuracy.
また、本実施形態のものは、測定ガスを循環させるガス循環流路を有しているので、少なくとも、循環させたガス総量分だけは、施設系外に排出されないので系外への総排出ガス量を少なくでき、施設の排気処理系への負担が減少する。 Moreover, since the thing of this embodiment has the gas circulation flow path which circulates measurement gas, since only the total amount of the circulated gas is not discharged | emitted out of a facility system, it is the total exhaust gas outside a system. The amount can be reduced and the burden on the exhaust treatment system of the facility is reduced.
1 塗布装置
2 電離チャンバ
2a、4 回転テーブル
3 電離装置
5 噴霧ノズル
6 加熱ヒータ
7 ドライヤ
L1 循環流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Application | coating apparatus 2
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JP2008046030A (en) * | 2006-08-18 | 2008-02-28 | Toshiba Corp | Radioactivity measuring apparatus and method |
JP2008089310A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Toshiba Corp | Radiation measuring apparatus and its measuring method |
JP2009025112A (en) * | 2007-07-19 | 2009-02-05 | Natl Inst Of Radiological Sciences | Radioactivity detection method and radioactivity detector |
-
2003
- 2003-11-27 JP JP2003398003A patent/JP2005156462A/en active Pending
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