JP2005164450A - Measuring method of radiation dose rate from spent fuel storage container and measuring system of radiation dose rate - Google Patents

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JP2005164450A JP2003405323A JP2003405323A JP2005164450A JP 2005164450 A JP2005164450 A JP 2005164450A JP 2003405323 A JP2003405323 A JP 2003405323A JP 2003405323 A JP2003405323 A JP 2003405323A JP 2005164450 A JP2005164450 A JP 2005164450A
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Mamoru Kamoshita
守 鴨志田
Hitoshi Shimizu
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce expose possibility to the workers in radiation dosimetry of spent fuel storage container. <P>SOLUTION: Radiation dose rate is measured near or at the surface of the storage container, such that a radiation sensor 1 with a detecting unit 4 formed from material changing its optical property reversibly in response to irradiation is placed near or at the surface of the storage container C and variations of optical property in the detecting unit of the radiation sensor are observed remotely by means of an imaging unit 2. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、放射線の線量率の測定に関し、特に使用済燃料の貯蔵容器における放射線の線量率を測定する方法とシステムに関する。   The present invention relates to radiation dose rate measurement, and more particularly to a method and system for measuring radiation dose rate in a spent fuel storage container.

原子炉から取出された使用済燃料(使用済燃料集合体)は、原子力発電所内の冷却プールで一定期間水却して放射線量や発熱量を減衰させた後に燃料再処理工場等の処理施設に輸送される。また、近年、海外では使用済燃料を集中貯蔵施設(乾式貯蔵施設)に輸送して貯蔵することが行われている。使用済燃料を原子力発電所からこれらの施設まで輸送し、またこれらの施設で使用済燃料を貯蔵するのには放射性物質の貯蔵容器が用いられる。その貯蔵容器の代表的なものは金属キャスクである。   Spent fuel (spent fuel assembly) removed from the nuclear reactor is drained for a certain period in the cooling pool inside the nuclear power plant to attenuate the radiation dose and calorific value, and then sent to a treatment facility such as a fuel reprocessing plant. Transported. In recent years, spent fuel is transported to a centralized storage facility (dry storage facility) and stored overseas. Radioactive material storage containers are used to transport spent fuel from nuclear power plants to these facilities and to store spent fuel at these facilities. A typical example of the storage container is a metal cask.

金属キャスクを貯蔵する施設においては、貯蔵中の金属キャスクの放射線に対する遮へい性能が維持されていることを随時確認する必要がある。その遮へい性能確認の方法としては、金属キャスク表面や金属キャスク近傍の放射線量、より具体的には放射線の線量率を測定することが考えられる。この場合の線量率測定としては、一般的な放射線測定器により金属キャスク表面や金属キャスク近傍で線量率を測定する方法がある。線量率の測定はガンマ線と中性子のそれぞれについて行う。通常、ガンマ線についてはシンチレーションカウンタが用いられ、中性子についてはBF検出器が用いられる。また金属キャスクに光ファイバを敷設し、この光ファイバを介して放射線量の測定をなす方法も知られている(特許文献1)。 In a facility for storing a metal cask, it is necessary to confirm from time to time that the shielding performance against radiation of the metal cask being stored is maintained. As a method for confirming the shielding performance, it is conceivable to measure the radiation dose on the metal cask surface or in the vicinity of the metal cask, more specifically, the radiation dose rate. As a dose rate measurement in this case, there is a method of measuring a dose rate on the surface of the metal cask or in the vicinity of the metal cask with a general radiation measuring instrument. The dose rate is measured for each of gamma rays and neutrons. Usually, a scintillation counter is used for gamma rays and a BF 3 detector is used for neutrons. Also known is a method of laying an optical fiber on a metal cask and measuring the radiation dose through this optical fiber (Patent Document 1).

特開2002−48898号公報JP 2002-48898 A

金属キャスクの遮へい性能確認のために金属キャスク表面や金属キャスク近傍の放射線量を測定するについては、その測定などに従事する作業員の被爆の問題がある。例えば放射線測定器により金属キャスク表面や金属キャスク近傍で線量率を測定する方法の場合には、作業員が金属キャスクに近づくことになるので、その際に作業員が被爆することになるし、また放射線測定器を金属キャスクの表面や近傍に固定的に設置して測定を行うようにするのにも、放射線測定器の設置作業に際して被爆することになる。また金属キャスクに敷設した光ファイバを用いる方法の場合も放射線環境下で光ファイバを敷設したり保守したりする作業が伴い、その作業に従事する作業員が被爆することになる。しかしこのような作業員の被爆は、好ましいものでなく、それを無くせるようにするか、できるだけ少なくできるようにすることが望まれる。   In order to confirm the shielding performance of the metal cask, there is a problem of exposure of workers engaged in the measurement of the radiation dose on the metal cask surface and in the vicinity of the metal cask. For example, in the case of a method in which the dose rate is measured on the metal cask surface or in the vicinity of the metal cask using a radiation measuring instrument, the worker will approach the metal cask, and the worker will be exposed at that time. Even when the radiation measuring device is fixedly installed on the surface of the metal cask or in the vicinity of the metal cask, the measurement is performed when the radiation measuring device is installed. Also, in the case of a method using an optical fiber laid on a metal cask, a work for laying or maintaining the optical fiber in a radiation environment is accompanied, and a worker engaged in the work is exposed to an explosion. However, such exposure of workers is not desirable, and it is desirable to eliminate them or to reduce them as much as possible.

また金属キャスクの遮へい性能確認のための放射線量測定には、ガンマ線と中性子それぞれの線量率の判別についての問題もある。ガンマ線と中性子ではそれぞれの遮へい材が異なる。このため金属キャスクにはガンマ線用の遮へい体(例えば炭素鋼製の内筒と外筒)と中性子用の遮へい体(例えばレジン)がそれぞれ設けられている。したがってガンマ線と中性子それぞれの線量率を判別して遮へい体ごとに遮へい性能を確認できるようにすることができれば、より合理的に金属キャスクの貯蔵管理を行えるようになる。   In addition, radiation dose measurement for confirming the shielding performance of metal casks has a problem in determining the dose rate of gamma rays and neutrons. Each gamma ray and neutron have different shielding materials. For this reason, the metal cask is provided with a shielding body for gamma rays (for example, an inner cylinder and an outer cylinder made of carbon steel) and a shielding body for neutrons (for example, a resin). Therefore, if the dose rate of gamma rays and neutrons can be determined and the shielding performance can be confirmed for each shielding body, the storage management of the metal cask can be performed more rationally.

本発明は、使用済燃料の貯蔵に関する以上のような事情を背景になされたものであり、使用済燃料貯蔵容器からの放射線量測定における作業員の被爆の可能性を大幅に低減することができる放射線量率測定方法の提供を第1の目的とし、また作業員の被爆の可能性を大幅に低減してなお放射線の種類ごとの線量率の測定を可能とする放射線量率測定方法の提供を第2の目的とし、さらにこれらの方法で用いる放射線量率測定システムの提供を第3の目的としている。   The present invention has been made against the background of the above-mentioned situation regarding the storage of spent fuel, and can greatly reduce the possibility of exposure of workers in radiation dose measurement from the spent fuel storage container. Providing a radiation dose rate measurement method for the first purpose, and providing a radiation dose rate measurement method capable of measuring the dose rate for each type of radiation while greatly reducing the possibility of exposure to workers. The third object is to provide a radiation dose rate measurement system used in these methods as a second object.

上記第1の目的のために本発明では、使用済燃料貯蔵容器の放射線量率を測定する方法において、放射線の照射により光学的特性が可逆的に変化する材料で形成された検知部を有する放射線センサを前記貯蔵容器の表面または近傍に設置し、前記検知部における光学的特性の変化を撮像手段にて遠隔的に観測することにより、前記貯蔵容器の表面または近傍における放射線量率を測定するようにしたことを特徴としている。   For the first object, in the present invention, in a method for measuring a radiation dose rate of a spent fuel storage container, radiation having a detection part formed of a material whose optical characteristics reversibly change by irradiation of radiation. A sensor is installed on or near the surface of the storage container, and the radiation dose rate on or near the surface of the storage container is measured by remotely observing changes in optical characteristics of the detection unit with an imaging means. It is characterized by that.

また本発明では上記第2の目的のために、使用済燃料貯蔵容器の放射線量率を測定する方法において、放射線の照射により光学的特性が可逆的に変化する材料で形成されるとともに、放射線の種類に対して選択的に検知できるようにされた検知部を有する放射線センサを前記貯蔵容器の表面または近傍に設置し、前記検知部における光学的特性の変化を撮像手段にて遠隔的に観測することにより、前記貯蔵容器の表面または近傍における放射線量率を放射線の種類ごとに測定できるようにしたことを特徴としている。   Further, in the present invention, for the second object, in the method for measuring the radiation dose rate of the spent fuel storage container, it is formed of a material whose optical characteristics are reversibly changed by irradiation of radiation, A radiation sensor having a detection unit that can selectively detect the type is installed on or near the surface of the storage container, and a change in optical characteristics of the detection unit is remotely observed by an imaging means. Thus, the radiation dose rate at or near the surface of the storage container can be measured for each type of radiation.

また本発明では上記のような放射線量率測定方法について、放射線の種類に対する遮へい性の異なる複数種類の遮へい体で分割的に前記検知部を覆うことで前記検知部に放射線の種類に対する選択的検知性を与えるようにしている。   Further, in the present invention, with respect to the radiation dose rate measuring method as described above, the detection unit selectively covers the detection unit with respect to the type of radiation by covering the detection unit with a plurality of types of shielding bodies having different shielding properties with respect to the type of radiation. To give sex.

また本発明では上記のような放射線量率測定方法について、放射線の種類に対する光学的特性変化の応答が異なる材料を複数種類組み合わせることで前記検知部に放射線の種類に対する選択的検知性を与えるようにしている。   Further, in the present invention, with respect to the radiation dose rate measuring method as described above, the detection unit is provided with selective detectability with respect to the type of radiation by combining a plurality of types of materials having different responses of optical characteristic changes with respect to the type of radiation. ing.

また本発明では上記第3の目的のために、使用済燃料貯蔵容器の放射線量率を測定するための放射線量率測定システムにおいて、放射線の照射により光学的特性が可逆的に変化する材料で形成された検知部を有する放射線センサ、前記貯蔵容器の表面または近傍に設置された前記放射線センサを遠隔的に観測する撮像手段、および前記撮像手段からのデータを処理して前記貯蔵容器の表面または近傍における放射線量率を求めるデータ処理装置を備えたことを特徴としている。   Further, in the present invention, for the third object, in the radiation dose rate measuring system for measuring the radiation dose rate of the spent fuel storage container, the material is formed of a material whose optical characteristics reversibly change by irradiation of radiation. A radiation sensor having a detection unit, an imaging means for remotely observing the radiation sensor installed on or near the surface of the storage container, and a surface or the vicinity of the storage container by processing data from the imaging means The data processing device for obtaining the radiation dose rate is provided.

本発明では、放射線センサの検知部が放射線の照射によりその光学的特性を変化させる状態を撮像手段にて遠隔的に観測することにより貯蔵容器の表面または近傍における放射線量率の測定をなせるようにしている。このため本発明によれば、使用済燃料貯蔵容器の近くでなす必要のある作業としては放射線センサを貯蔵容器の表面ないしは近傍に設置するだけの簡単な作業で済むことになり、測定に従事する作業員の被爆の可能性を大幅に低減することが可能となる。また本発明では、貯蔵容器からの放射線の種類ごとに放射線量率を測定できるようにしている。このため本発明によれば、貯蔵容器における遮へい体ごとに遮へい性能を確認できるようになり、より合理的に貯蔵容器の貯蔵管理を行えるようになる。   In the present invention, it is possible to measure the radiation dose rate at or near the surface of the storage container by remotely observing, with an imaging means, a state in which the detection unit of the radiation sensor changes its optical characteristics by radiation irradiation. I have to. For this reason, according to the present invention, the work that needs to be performed near the spent fuel storage container can be as simple as installing the radiation sensor on or near the surface of the storage container. It is possible to greatly reduce the possibility of worker exposure. In the present invention, the radiation dose rate can be measured for each type of radiation from the storage container. Therefore, according to the present invention, the shielding performance can be confirmed for each shielding body in the storage container, and the storage container can be managed more rationally.

以下、本発明を実施する上で好ましい形態について説明する。図1に第1の実施形態における放射線量率測定方法で用いるシステムの構成を模式化して示す。この放射線量率測定システムは、放射線センサ1、撮像手段であるビデオカメラ2、およびデータ処理装置3を含んでいる。   Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described. FIG. 1 schematically shows the configuration of a system used in the radiation dose rate measurement method according to the first embodiment. This radiation dose rate measurement system includes a radiation sensor 1, a video camera 2 that is an imaging means, and a data processing device 3.

放射線センサ1は、検知部4に放射線種類判別のための遮へい部5を放射線の照射方向に直列に組み合わせた構造とされる。検知部4は、放射線照射で光学的特性が変化する材料、具体的には放射線の照射を受けて異性体(励起状態)に遷移することにより吸光特性が変化するラジオクロミック材料を用いて板状に形成されている。そのラジオクロミック材料としては、例えばアリルエテン類を例えばアクリル樹脂やシリコーン樹脂などが用いられる樹脂マトリックスに配合したものを好ましいものとして用いることができる。検知部4の厚さや樹脂マトリックスへのアリルエテン類の配合比は、検知部4における吸光特性変化の感度に影響する。したがって検知部4の厚さや樹脂マトリックスへのアリルエテン類の配合比は、この吸光特性変化感度や検知部4に入射する放射線がラジオクロミック材料にエネルギーを付与する割合を考慮して決定する。   The radiation sensor 1 has a structure in which a detection unit 4 and a shielding unit 5 for identifying a radiation type are combined in series in the radiation irradiation direction. The detection unit 4 is a plate using a material whose optical characteristics change upon irradiation, specifically, a radiochromic material whose light absorption characteristics change upon transition to an isomer (excited state) upon irradiation with radiation. Is formed. As the radiochromic material, for example, a material in which allylethenes are blended in a resin matrix in which, for example, an acrylic resin or a silicone resin is used can be preferably used. The thickness of the detection unit 4 and the blending ratio of allylethenes to the resin matrix affect the sensitivity of the light absorption characteristic change in the detection unit 4. Therefore, the thickness of the detection unit 4 and the mixing ratio of allylethenes to the resin matrix are determined in consideration of the light absorption characteristic change sensitivity and the rate at which the radiation incident on the detection unit 4 imparts energy to the radiochromic material.

遮へい部5は、放射線の種類に対する遮へい性がそれぞれ異なる複数種類の遮へい体を並列に組み合わせて形成されている。図1の例では、鉛材で板状に形成した中性子線遮へい用の遮へい体6とポリエチレン樹脂材で板状に形成したガンマ線遮へい用の遮へい体7の2種類が組み合わせされている。したがって検知部4には、中性子線だけが到達してそれを検知する中性子線検知部8とガンマ線だけが到達してそれを検知するガンマ線検知部9が分割的に形成されることになり、このことで放射線の種類を判別した検知が可能となる。   The shielding part 5 is formed by combining a plurality of types of shielding bodies having different shielding properties with respect to the types of radiation in parallel. In the example of FIG. 1, two types of shielding body 6 for shielding neutrons formed in a plate shape with a lead material and shielding body 7 for shielding gamma rays formed in a plate shape with a polyethylene resin material are combined. Accordingly, the detection unit 4 is divided into a neutron beam detection unit 8 that only reaches and detects neutron rays and a gamma ray detection unit 9 that only reaches and detects gamma rays. This makes it possible to detect the type of radiation.

このような放射線量率測定システムを用いることで使用済燃料貯蔵容器の表面ないしその近傍における放射線量率の測定を遠隔的に行うことができる。その測定における具体的な手順は以下の通りである。まず使用済燃料貯蔵容器である金属キャスクCの表面ないしその近傍に放射線センサ1を設置する。このように設置された放射線センサ1には、金属キャスクCから放射線が放射されていれば、その放射線Rが照射される。金属キャスクCから放射線は主に中性子線とガンマ線である。中性子線は、遮へい体7で遮へいされている中性子線検知部8には到達するものの、遮へい体6で遮へいされているガンマ線検知部9には到達せず、逆にガンマ線は、遮へい体6で遮へいされているガンマ線検知部9には到達するものの遮へい体7で遮へいされている中性子線検知部8には到達しない。中性子線の照射を受けた中性子線検知部8とガンマ線の照射を受けたガンマ線検知部9は、それぞれの照射放射線の線量率(単位時間当たりの線量)に応じて光学的特性を変化させる。   By using such a radiation dose rate measurement system, it is possible to remotely measure the radiation dose rate on the surface of the spent fuel storage container or in the vicinity thereof. Specific procedures in the measurement are as follows. First, the radiation sensor 1 is installed on or near the surface of the metal cask C that is a spent fuel storage container. If the radiation sensor 1 installed in this way emits radiation from the metal cask C, the radiation R is irradiated. Radiation from the metal cask C is mainly neutron rays and gamma rays. The neutron beam reaches the neutron beam detection unit 8 shielded by the shielding body 7, but does not reach the gamma ray detection unit 9 shielded by the shielding body 6. Although it reaches the shielded gamma ray detector 9, it does not reach the neutron beam detector 8 shielded by the shield 7. The neutron beam detection unit 8 that has received the neutron beam and the gamma ray detection unit 9 that has received the gamma ray change the optical characteristics in accordance with the dose rate (dose per unit time) of each irradiation radiation.

この検知部4における光学的特性変化は、検知部4を遠隔的に観測しているビデオカメラ3で捉えられる。そしてビデオカメラ3からの画像データをデータ処理装置3で処理することにより、金属キャスクCの表面または近傍における中性子線とガンマ線それぞれの放射線量率を求めることができる。データ処理装置3での処理には、予め作成してデータ処理装置3に格納してあるレファレンスデータが用いられる。すなわち、ビデオカメラ3からの画像が捉えている検知部4の光学的特性変化と線量率の関係をレファレンスデータから導いて線量率を求める。   The change in the optical characteristics in the detection unit 4 is captured by the video camera 3 that remotely observes the detection unit 4. Then, by processing the image data from the video camera 3 with the data processing device 3, the radiation dose rates of neutron rays and gamma rays at or near the surface of the metal cask C can be obtained. For the processing in the data processing device 3, reference data created in advance and stored in the data processing device 3 are used. That is, the dose rate is obtained by deriving the relationship between the optical characteristic change of the detection unit 4 and the dose rate captured by the image from the video camera 3 from the reference data.

以下ではデータ処理装置3に格納すべきレファレンスデータの作成について説明する。本実施形態の場合には吸光特性が変化するラジオクロミック材料を用いて検知部4を形成しているので、検知部4における光学的特性の変化は吸光特性の変化による色状態(色とその濃度)の変化として生じる。この変化は、上記のように放射線の照射を受けて異性体に遷移することにより生じ、一定時間内にもとの基底状態に戻る。そして基底状態に戻る速度は放射線センサ1の温度状態に依存している。つまり放射線の照射による検知部4の吸光特性は放射線センサ1が置かれている温度雰囲気に相関している。放射線センサ1が置かれている温度雰囲気に関するデータは、金属キャスクCに通常的に設置されている温度モニタリング装置(図示を省略)で得ることができる。   Hereinafter, creation of reference data to be stored in the data processing device 3 will be described. In the case of the present embodiment, since the detection unit 4 is formed using a radiochromic material whose light absorption characteristic changes, the change in the optical characteristic in the detection unit 4 is the color state (color and its density) due to the change in the light absorption characteristic. ) Changes. This change is caused by transition to an isomer upon irradiation with radiation as described above, and returns to the original ground state within a certain time. The speed of returning to the ground state depends on the temperature state of the radiation sensor 1. In other words, the light absorption characteristic of the detection unit 4 due to radiation irradiation correlates with the temperature atmosphere in which the radiation sensor 1 is placed. Data on the temperature atmosphere in which the radiation sensor 1 is placed can be obtained by a temperature monitoring device (not shown) that is normally installed in the metal cask C.

以上のような関係を前提に、放射線センサ1に対して既知の線量率でガンマ線と中性子を個別に照射してそれぞれの場合の吸光特性変化を測定することにより、ガンマ線と中性子それぞれについて線量率と吸光特性変化(線量率と色状態変化)の関係を温度に相関させて求め、これからレファレンスデータを作成する。   Assuming the relationship as described above, the radiation sensor 1 is individually irradiated with gamma rays and neutrons at a known dose rate, and the change in light absorption characteristics in each case is measured. The relationship between the light absorption characteristic change (dose rate and color state change) is obtained by correlating with the temperature, and reference data is created from this.

ここで、使用済燃料の貯蔵施設では多数の金属キャスクが貯蔵される。そのような使用済燃料貯蔵施設においては、多数の金属キャスクごとに設置された多数の放射線センサを遠隔撮影することになる。その場合にはビデオカメラを複数台設置するか、あるいは施設内にビデオカメラ用の移動機構を設けることで死角を生じないようにするのが好ましい。   Here, a large number of metal casks are stored in the spent fuel storage facility. In such a spent fuel storage facility, a number of radiation sensors installed for each of a number of metal casks are remotely photographed. In that case, it is preferable to prevent a blind spot by installing a plurality of video cameras or by providing a moving mechanism for video cameras in the facility.

以上のような放射線量率測定システムないし放射線量率測定方法によれば、金属キャスクの表面や近傍における放射線の線量率を放射線の種類ごとに判別して求めることができ、その結果から貯蔵期間中における金属キャスクの遮へい性能を確認することができる。例えば、ガンマ線の線量率が金属キャスクに収納の使用済燃料における放射性核種の半減期から考えて妥当な減衰をしているのに対して、中性子の線量率は増加傾向を示すといった分析から中性子を遮へいするレジンの経年劣化が起きているなどの情報を得ることができる。   According to the radiation dose rate measurement system or the radiation dose rate measurement method as described above, the dose rate of radiation on the surface of the metal cask or in the vicinity thereof can be determined and determined for each type of radiation. The shielding performance of the metal cask can be confirmed. For example, while the dose rate of gamma rays is reasonably attenuated considering the half-life of the radionuclide in the spent fuel stored in the metal cask, the neutron dose rate has been shown to increase due to the analysis that the dose rate of neutrons shows an increasing trend. It is possible to obtain information such as aged deterioration of the shielding resin.

またこのような金属キャスクからの放射線量率測定にあって、測定に従事する作業員の被爆の可能性を大幅に低減することができる。すなわち本発明による放射線量率測定システムないし放射線量率測定方法では、金属キャスクの近くでなす必要のある作業としては放射線センサを金属キャスクの表面ないしは近傍に設置するだけの作業で済み、しかもその設置作業は、例えば放射線センサを適当な台に載せて設置したり、あるいは放射線センサを金属キャスクに止めて設置したりする簡単な作業で済む。このことは、例えば一般的な放射線測定器を金属キャスク近傍に設置するには電源ケーブルや信号ケーブルの配線といった煩雑な作業が伴うのに比べて、金属キャスク近傍での作業の量を大幅に減らすことができることを意味し、作業員の被爆の可能性を大幅に低減することにつながる。   Moreover, in the radiation dose rate measurement from such a metal cask, the possibility of exposure of workers engaged in the measurement can be greatly reduced. That is, in the radiation dose rate measurement system or radiation dose rate measurement method according to the present invention, the work that needs to be performed near the metal cask is only to install the radiation sensor on or near the surface of the metal cask. The work may be a simple work such as placing the radiation sensor on an appropriate base or installing the radiation sensor on a metal cask. This means that the amount of work in the vicinity of the metal cask is greatly reduced, for example, compared to the case where installing a general radiation measuring instrument in the vicinity of the metal cask involves complicated work such as wiring of a power cable and a signal cable. This means that the possibility of exposure to workers is greatly reduced.

また本発明による放射線量率測定システムないし放射線量率測定方法は、使用済燃料貯蔵施設についてそこにおける空間放射線量分布データを求めることも可能とし、このデータに基づいて作業員の被爆管理をより適切に行うのにも活用することができる。   Further, the radiation dose rate measurement system or the radiation dose rate measurement method according to the present invention makes it possible to obtain the spatial radiation dose distribution data for the spent fuel storage facility, and more appropriately manage the exposure of workers based on this data. It can also be used to perform.

図2に第2の実施形態における放射線量率測定方法で用いるシステムの構成を模式化して示す。この放射線量率測定システムは、放射線センサ11の構成において図1の放射線量率測定システムと相違している。その他の構成は図1の放射線量率測定システムと同様であるので、共通する部分には同一の符号を付し、それについての説明は上での説明を援用することで適宜省略する。   FIG. 2 schematically shows the configuration of a system used in the radiation dose rate measurement method according to the second embodiment. This radiation dose rate measurement system is different from the radiation dose rate measurement system of FIG. Since the other configuration is the same as that of the radiation dose rate measurement system of FIG. 1, common portions are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate by using the above description.

本実施形態における放射線センサ11は、放射線の種類、具体的には中性子線とガンマ線を判別できるようにするために、中性子線とガンマ線それぞれに対する感受性(応答性)が異なる2種類のラジオクロミック材料を組み合わせてその検知部12が形成されている。すなわち検知部12は、中性子線に対して感受性が大きいラジオクロミック材料で形成した中性子線検知部13とガンマ線に対して感受性が大きいラジオクロミック材料で形成したガンマ線検知部14を並列に組み合わせた構造とされている。このような放射線センサ11は、複数の金属キャスクで囲まれた空間の線量率を精度良く求めるのに特に有効である。   The radiation sensor 11 in the present embodiment uses two types of radiochromic materials having different sensitivities (responsiveness) to neutron rays and gamma rays so that the types of radiation, specifically, neutron rays and gamma rays can be distinguished. The detection unit 12 is formed in combination. That is, the detection unit 12 has a structure in which a neutron beam detection unit 13 formed of a radiochromic material that is highly sensitive to neutron rays and a gamma ray detection unit 14 formed of a radiochromic material that is highly sensitive to gamma rays are combined in parallel. Has been. Such a radiation sensor 11 is particularly effective for accurately obtaining a dose rate in a space surrounded by a plurality of metal casks.

以上の各実施形態では、放射線照射で光学的特性が変化する材料としてラジオクロミック材料を用いていたが、これに代えて例えば放射線の照射による励起状態からの脱励起の際に蛍光を発するシンチレーション材料などを用いることも可能である。   In each of the above embodiments, a radiochromic material is used as a material whose optical characteristics change upon irradiation, but instead, for example, a scintillation material that emits fluorescence upon de-excitation from an excited state by irradiation with radiation. Etc. can also be used.

本発明は、使用済燃料の貯蔵容器からの放射線量測定における作業員の被爆の可能性を大幅に低減し、また貯蔵容器からの放射線の種類ごとに線量率を測定することで貯蔵容器における遮へい体ごとに遮へい性能を確認できるようにし、より合理的に貯蔵容器の貯蔵管理を可能とする。このような本発明は、原子力発電分野のさらなる安全性向上に大きく寄与するものとして有用性が高い。   The present invention greatly reduces the possibility of exposure of workers in the measurement of radiation dose from spent fuel storage containers, and shields the storage containers by measuring the dose rate for each type of radiation from the storage containers. It is possible to check the shielding performance for each body, and to enable more rational storage management of storage containers. The present invention is highly useful as a significant contribution to further safety improvement in the field of nuclear power generation.

第1の実施形態による放射線量率測定システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radiation dose rate measurement system by 1st Embodiment. 第2の実施形態による放射線量率測定システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radiation dose rate measurement system by 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 放射線センサ
2 ビデオカメラ(撮像手段)
3 データ処理装置
4 検知部
6 中性子線用の遮へい体
7 ガンマ線用の遮へい体
C 金属キャスク(貯蔵容器)
R 放射線
1 Radiation sensor 2 Video camera (imaging means)
3 Data processor 4 Detector 6 Shielding body for neutron beam 7 Shielding body for gamma ray C Metal cask (storage container)
R radiation

Claims (5)

使用済燃料貯蔵容器の放射線量率を測定する方法において、放射線の照射により光学的特性が可逆的に変化する材料で形成された検知部を有する放射線センサを前記貯蔵容器の表面または近傍に設置し、前記検知部における光学的特性の変化を撮像手段にて遠隔的に観測することにより、前記貯蔵容器の表面または近傍における放射線量率を測定するようにしたことを特徴とする放射線量率測定方法。   In the method for measuring the radiation dose rate of a spent fuel storage container, a radiation sensor having a detection part formed of a material whose optical characteristics reversibly change by irradiation with radiation is installed on or near the surface of the storage container. A radiation dose rate measuring method characterized in that a radiation dose rate at or near the surface of the storage container is measured by remotely observing a change in optical characteristics in the detection unit with an imaging means. . 使用済燃料貯蔵容器の放射線量率を測定する方法において、放射線の照射により光学的特性が可逆的に変化する材料で形成されるとともに、放射線の種類に対して選択的に検知できるようにされた検知部を有する放射線センサを前記貯蔵容器の表面または近傍に設置し、前記検知部における光学的特性の変化を撮像手段にて遠隔的に観測することにより、前記貯蔵容器の表面または近傍における放射線量率を放射線の種類ごとに測定できるようにしたことを特徴とする放射線量率測定方法。   In the method for measuring the radiation dose rate of the spent fuel storage container, it is made of a material whose optical properties reversibly change by irradiation and can be selectively detected for the type of radiation. A radiation sensor having a detection unit is installed on or near the surface of the storage container, and a change in optical characteristics in the detection unit is remotely observed by an imaging means, whereby the radiation dose at or near the surface of the storage container. A radiation dose rate measuring method characterized in that the rate can be measured for each type of radiation. 放射線の種類に対する遮へい性の異なる複数種類の遮へい体で分割的に前記検知部を覆うことで前記検知部に放射線の種類に対する選択的検知性を与えるようにした請求項2に記載の放射線量率測定方法。   The radiation dose rate according to claim 2, wherein the detection unit is selectively covered with a plurality of types of shielding bodies having different shielding properties with respect to the type of radiation to selectively detect the type of radiation. Measuring method. 放射線の種類に対する光学的特性変化の応答が異なる材料を複数種類組み合わせることで前記検知部に放射線の種類に対する選択的検知性を与えるようにした請求項2に記載の放射線量率測定方法。   The radiation dose rate measuring method according to claim 2, wherein the detection unit is provided with selective detection with respect to the type of radiation by combining a plurality of types of materials having different responses of optical characteristic changes with respect to the type of radiation. 使用済燃料貯蔵容器の放射線量率を測定するための放射線量率測定システムにおいて、放射線の照射により光学的特性が可逆的に変化する材料で形成された検知部を有する放射線センサ、前記貯蔵容器の表面または近傍に設置された前記放射線センサを遠隔的に観測する撮像手段、および前記撮像手段からのデータを処理して前記貯蔵容器の表面または近傍における放射線量率を求めるデータ処理装置を備えたことを特徴とする放射線量率測定システム。
In a radiation dose rate measurement system for measuring a radiation dose rate of a spent fuel storage container, a radiation sensor having a detection part formed of a material whose optical characteristics reversibly change by irradiation with radiation, An imaging means for remotely observing the radiation sensor installed on or near the surface, and a data processing device for processing the data from the imaging means to determine the radiation dose rate on or near the surface of the storage container Radiation dose rate measurement system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010113280A1 (en) * 2009-03-31 2010-10-07 独立行政法人放射線医学総合研究所 Radiation lead filter, method for evaluating performance of radiation detector, and radiation detector

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