JP2016033491A - Apparatus and method for separating contaminants - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a contaminant separation apparatus and method, which allow for accurately measuring radiation concentration of contaminants and efficiently separating a large amount of contaminants.SOLUTION: A contaminant separation apparatus 10 of the present invention includes a container 11 for accommodating contaminants contaminated with radioactive nuclides, a radiation measurement section 12 provided in a part of the container 11, a radiation detector 13 located roughly in the center of the radiation measurement section 12, and separation means for separating contaminants accommodated in the container 11 on the basis of radiation concentration detected by the radiation detector 13. Dimensions of the radiation measurement section 12 are set to satisfy a condition expressed as D>L, where D represents a minimum distance between an inner wall surface of the radiation measurement section 12 and the radiation detector 13, and L represents a shielding distance required for shielding radiation from radioactive nuclides in contaminants by means of the self-shielding effect.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、放射性核種で汚染された汚染物質を、放射能濃度に基づいて分別する汚染物質分別装置及び汚染物質分別方法に関する。   The present invention relates to a pollutant sorting device and a pollutant sorting method for sorting pollutants contaminated with radionuclides based on radioactivity concentration.

セシウム等の放射性核種で汚染された汚染土壌は、放射能汚染の基準値を超える高濃度汚染土壌と、基準値以下の低濃度汚染土壌とに分別することで、前者は、中間貯蔵施設に貯蔵され、後者は、一定の条件の下で再利用することが可能になる。   Contaminated soil contaminated with radionuclides such as cesium is separated into highly contaminated soil exceeding the standard value for radioactive contamination and low-contaminated soil below the standard value, and the former is stored in the intermediate storage facility. And the latter can be reused under certain conditions.

汚染土壌の放射能濃度を測定する方法として、汚染土壌の一部をサンプルとして採取し、採取したサンプルの放射能濃度を測定することによって、汚染土壌全体の放射能濃度を把握する方法がある。しかしながら、この方法は、汚染土壌を分別するラインにおいて、汚染土壌の放射能濃度をインラインで測定(その場測定)できないため、大量に発生した汚染土壌を分別するのに、長時間を要してしまうという問題がある。   As a method for measuring the radioactive concentration of contaminated soil, there is a method of collecting the radioactive concentration of the entire contaminated soil by collecting a part of the contaminated soil as a sample and measuring the radioactive concentration of the collected sample. However, this method cannot measure the radioactive concentration of contaminated soil in-line (in-situ measurement) in a line for separating contaminated soil, so it takes a long time to separate a large amount of contaminated soil. There is a problem of end.

特許文献1には、放射能汚染された瓦礫を破砕して生じた破砕片を、ベルトコンベアー上に連続的に供給し、ベルトコンベアー上を移動する破砕片の層厚を調整した後、破砕片の放射能濃度を連続的に測定することによって、破砕片を分別する方法が記載されている。この方法では、破砕片の放射能濃度を、インラインで測定することができるため、大量に発生した汚染物質の分別を短時間で行うことができる。   In Patent Document 1, crushed pieces generated by crushing radioactively debris are continuously supplied onto a belt conveyor, and after adjusting the layer thickness of the crushed pieces moving on the belt conveyor, the crushed pieces A method is described in which fragments are separated by continuously measuring the radioactivity concentration. In this method, the radioactive concentration of the fragments can be measured in-line, so that a large amount of contaminants can be separated in a short time.

特開2014−9998号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-9998

汚染土壌の分別の基準となる放射能濃度は、単位質量当たりの放射線量(Bq/Kg)であるため、汚染土壌の放射能濃度の測定では、測定対象土壌の密度(体積と質量)を精度良く測定する必要がある。   The radioactivity concentration that is the standard for classification of contaminated soil is the radiation dose per unit mass (Bq / Kg). Therefore, in measuring the radioactivity concentration of contaminated soil, the density (volume and mass) of the soil to be measured is accurate. It is necessary to measure well.

特許文献1に記載された分別方法では、ベルトコンベアー上を破砕片(汚染物質)が連続的に移動するため、測定対象物質の密度を精度良く測ることが難しい。そのため、放射能濃度の測定誤差が大きくなるため、放射能濃度を分別する設定値を、本来の基準値よりも低い数値に設定しなければならない。その結果、高濃度汚染物質の分別量が増え、低濃度汚染物質の分別量が減るため、高濃度汚染物質を中間貯蔵施設に貯蔵する負担が増加し、再利用できる低濃度汚染物質が減少してしまうという問題がある。   In the separation method described in Patent Document 1, since the crushed pieces (contaminants) continuously move on the belt conveyor, it is difficult to accurately measure the density of the measurement target substance. Therefore, since the measurement error of the radioactivity concentration becomes large, the set value for separating the radioactivity concentration must be set to a numerical value lower than the original reference value. As a result, the separation amount of high-concentration pollutants increases and the separation amount of low-concentration pollutants decreases, which increases the burden of storing high-concentration pollutants in intermediate storage facilities and reduces the reusable low-concentration pollutants. There is a problem that it ends up.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その主な目的は、汚染物質の放射能濃度を精度良く測定でき、かつ、大量の汚染物質を効率よく分別することができる汚染物質分別装置及び汚染物質分別方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its main purpose is to pollutants that can accurately measure the radioactive concentration of pollutants and can efficiently separate a large amount of pollutants. It is to provide a separation apparatus and a contaminant separation method.

本発明は、汚染物質を収容する容器内の一部に放射能測定部を設け、放射能測定部の中心に放射線検出器を配置し、放射能測定部の大きさを、汚染物質の自己遮蔽効果による遮蔽距離を半径とする球よりも大きくしたものである。   In the present invention, a radioactivity measurement unit is provided in a part of a container for containing a pollutant, a radiation detector is disposed at the center of the radioactivity measurement unit, and the size of the radioactivity measurement unit is set so that the self-shielding of the contaminant It is larger than a sphere whose radius is the shielding distance due to the effect.

すなわち、本発明に係る汚染物質分別装置は、放射性核種で汚染された汚染物質を収容する容器と、容器内の一部に設けられた放射能測定部と、放射能測定部内の略中心に配置されたが放射線検出器と、放射線検出器で検出した放射能濃度に基づいて、容器内に収容した汚染物質を分別する分別手段とを備え、放射能測定部の内壁面と放射線検出器との最小距離をD、汚染物質内における放射性核種からの放射線量の自己遮蔽効果による遮蔽距離をLとしたとき、D>Lとなるように、放射能測定部の大きさが設定されていることを特徴とする。   That is, the pollutant separation device according to the present invention is arranged in a container that contains a pollutant contaminated with a radionuclide, a radioactivity measurement unit provided in a part of the container, and substantially at the center in the radioactivity measurement unit. A radiation detector and a separation means for separating contaminants contained in the container based on the radioactive concentration detected by the radiation detector. The size of the radioactivity measurement unit is set so that D> L, where D is the minimum distance and L is the shielding distance due to the self-shielding effect of the radiation dose from the radionuclide in the pollutant. Features.

本発明に係る汚染物質分別方法は、放射性核種で汚染された汚染物質を容器内に収容する工程(a)と、容器内に収容された汚染物質の放射能濃度を検出する工程(b)と、検出した放射能濃度に基づいて、容器内に収容した汚染物質を分別する工程(c)とを含み、放射能濃度は、容器内の一部に設けられた放射能測定部内の略中心に配置された放射線検出器によって検出され、放射能測定部の内壁面と放射線検出器との最小距離をD、汚染物質内における放射性核種からの放射線量の自己遮蔽効果による遮蔽距離をLとしたとき、D>Lとなるように、放射能測定部の大きさが設定されていることを特徴とする。   The pollutant separation method according to the present invention includes a step (a) of containing a pollutant contaminated with a radionuclide in a container, and a step (b) of detecting a radioactivity concentration of the pollutant contained in the container. And (c) separating the contaminants contained in the container based on the detected radioactivity concentration, and the radioactivity concentration is approximately at the center of the radioactivity measurement unit provided in a part of the container. When the minimum distance between the inner wall surface of the radioactivity measurement unit and the radiation detector is detected by the arranged radiation detector, and the shielding distance by the self-shielding effect of the radiation dose from the radionuclide in the pollutant is L , D> L, the size of the radioactivity measurement unit is set.

本発明によれば、汚染物質の放射能濃度を精度良く測定でき、かつ、大量の汚染物質を効率よく分別することができる汚染物質分別装置及び汚染物質分別方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a pollutant sorting apparatus and a pollutant sorting method that can accurately measure the radioactive concentration of pollutants and can efficiently sort a large amount of pollutants.

本発明の一実施形態における汚染物質分別装置の構成を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the structure of the contaminant classification | fractionation apparatus in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における放射能測定部の構成を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the structure of the radioactivity measurement part in one Embodiment of this invention. 放射線検出器の位置における汚染物質の放射線量と放射線検出器から放射能測定部の内壁面までの距離との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the radiation dose of the contaminant in the position of a radiation detector, and the distance from a radiation detector to the inner wall face of a radioactivity measurement part. 本発明の一実施形態における放射能測定部の具体的構成を示した図である。It is the figure which showed the specific structure of the radioactivity measurement part in one Embodiment of this invention. 放射線検出器の位置における汚染物質の特定放射線の検出計数と放射線検出器から放射能測定部の内壁面までの距離との関係を、汚染物質の密度毎に示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the detection count of the specific radiation of the contaminant in the position of a radiation detector, and the distance from a radiation detector to the inner wall surface of a radioactivity measurement part for every density of contaminant. 本発明の一実施形態における放射能濃度算出手段の構成を示したブッロク図である。It is the block diagram which showed the structure of the radioactive concentration calculation means in one Embodiment of this invention. バックグランドからの空間線量と放射能測定部の内壁面からの距離との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the air dose from a background, and the distance from the inner wall face of a radioactivity measurement part. 本発明の一実施形態における汚染物質の分別ラインの構成を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the structure of the separation line of the contaminant in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における汚染物質分別方法を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the contaminant classification method in one Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment. Moreover, it can change suitably in the range which does not deviate from the range which has the effect of this invention.

図1は、本発明の一実施形態における汚染物質分別装置の構成を模式的に示した断面図である。ここで、「汚染物質」とは、放射性核種によって汚染された物質を意味し、放射性核種によって汚染されていない物質が混合されたものも含む。また、汚染物質の種類は限定されず、例えば、汚染された土壌、瓦礫、草木等を含む。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a pollutant sorting device according to an embodiment of the present invention. Here, the “contaminant” means a substance contaminated with a radionuclide, and includes a substance mixed with a substance not contaminated with a radionuclide. Moreover, the kind of pollutant is not limited, For example, contaminated soil, rubble, vegetation, etc. are included.

図1に示すように、本実施形態における汚染物質分別装置10は、放射性核種で汚染された汚染物質20を収容する容器11と、容器11内の一部に設けられた放射能測定部12と、放射能測定部12内の略中心に配置された放射線検出器13とを備えている。放射能測定部12の外壁の一部は、開閉可能な開閉部18になっており、汚染物質20の放射能濃度の測定が終了すると、開閉部18が開放されて、汚染物質20が排出される。排出された汚染物質20は、放射線検出器13で検出した放射能濃度に基づいて、分別される。   As shown in FIG. 1, a pollutant sorting device 10 according to this embodiment includes a container 11 that contains a pollutant 20 contaminated with a radionuclide, and a radioactivity measurement unit 12 provided in a part of the container 11. , And a radiation detector 13 disposed substantially at the center in the radioactivity measurement unit 12. A part of the outer wall of the radioactivity measurement unit 12 is an openable / closable open / close unit 18. When the measurement of the radioactive concentration of the pollutant 20 is completed, the open / close unit 18 is opened and the pollutant 20 is discharged. The The discharged pollutant 20 is sorted based on the radioactive concentration detected by the radiation detector 13.

ここで、放射線検出器13は、筒状の収容容器14内に設置され、収容容器14によって、容器11内に投入される汚染物質20から保護されている。放射線検出器13は、γ線の他、α線やβ線などの放射線を検出することができる検出器を含む。例えば、γ線検出器として、NaIシンチレータ等が用いられる。また、放射線検出器13による放射線量の検出は、例えば、放射線検出器13で測定した特定放射線(例えば、セシウム134やセシウム137等)のピーク計数率から算出することができる。   Here, the radiation detector 13 is installed in a cylindrical storage container 14, and is protected from the contaminant 20 introduced into the container 11 by the storage container 14. The radiation detector 13 includes a detector capable of detecting radiation such as α rays and β rays in addition to γ rays. For example, a NaI scintillator or the like is used as a γ-ray detector. Moreover, the detection of the radiation dose by the radiation detector 13 can be calculated from the peak count rate of specific radiation (for example, cesium 134, cesium 137, etc.) measured by the radiation detector 13, for example.

容器11には、質量検出器16、及び容積検出器17が取り付けられており、これらを用いて、容器11内に収容された汚染物質20の密度が測定される。ここで、質量検出器16は、例えば、ロードセル等が用いられる。また、容積検出器17は、例えば、非接触方式のレベル計や3次元測定器等が用いられる。なお、密度を測定する際には、予め、容器11内に供給された汚染物質20の表面を平らにならしておくことが好ましい。   A mass detector 16 and a volume detector 17 are attached to the container 11, and the density of the contaminant 20 contained in the container 11 is measured using these. Here, for example, a load cell or the like is used as the mass detector 16. The volume detector 17 is, for example, a non-contact type level meter or a three-dimensional measuring device. When measuring the density, it is preferable to level the surface of the contaminant 20 supplied into the container 11 in advance.

ところで、汚染土壌等の汚染物質20は、それ自体、汚染物質20内における放射性核種からの放射線量を遮蔽する、いわゆる自己遮蔽効果を有している。従って、図2に示すように、放射能測定部12内の略中心に配置された放射線検出器13で、放射線検出器13の周囲の汚染物質20の放射線量を測定した場合、放射線検出器13で検出される放射線量は、図3に示すように、放射線検出器13からの距離が一定以上になるとほぼ収束する。この放射線量が収束する距離を、汚染物質20内における放射性核種からの放射線量の遮蔽距離Lとすると、放射線検出器13は、遮蔽距離Lを半径とする球の内側にある汚染物質20の放射線量を測定していることになる。なお、厳密には、放射線量がほぼ一定の値に収束した後も、放射線量は僅かずつ増加する。従って、本実施形態における遮蔽距離Lは、厳密に定まるものではなく、一定の幅を有する値として定義される。例えば、放射線量がほぼ一定の値に収束し始めるときの距離をLとしたとき、遮蔽距離Lを、Lの値に対して、±10%以内の範囲を含むように定義してもよい。また、本実施形態における遮蔽距離Lは、放射能濃度の測定対象物である汚染物質の種類によって変わり、また、後述するように、汚染物質の密度によっても変わる。 By the way, the pollutant 20 such as polluted soil itself has a so-called self-shielding effect that shields the radiation dose from the radionuclide in the pollutant 20. Therefore, as shown in FIG. 2, when the radiation dose of the contaminant 20 around the radiation detector 13 is measured by the radiation detector 13 arranged at the approximate center in the radioactivity measuring unit 12, the radiation detector 13. As shown in FIG. 3, the radiation amount detected at 1 converges substantially when the distance from the radiation detector 13 exceeds a certain value. When the distance at which the radiation dose converges is the shielding distance L of the radiation dose from the radionuclide in the pollutant 20, the radiation detector 13 emits the radiation of the pollutant 20 inside the sphere whose radius is the shielding distance L. The amount is being measured. Strictly speaking, even after the radiation dose converges to a substantially constant value, the radiation dose increases little by little. Therefore, the shielding distance L in the present embodiment is not strictly determined but is defined as a value having a certain width. For example, when the distance at which the radiation dose starts to converge to a substantially constant value is L 0 , the shielding distance L may be defined to include a range within ± 10% with respect to the value of L 0. Good. In addition, the shielding distance L in the present embodiment varies depending on the type of contaminant that is the measurement object of the radioactivity concentration, and also varies depending on the density of the contaminant as described later.

従って、図2に示すように、放射能測定部12の内壁面と放射線検出器13との最小距離をDとしたとき、D>Lになるように、放射能測定部12の大きさを設定することによって、放射線検出器13の測定対象物質を、遮蔽距離Lを半径とする球内の汚染物質20に特定することができる。しかも、遮蔽距離Lは、汚染物質20の固有のパラメータとして一義的に決めることができるため、測定対象物質の体積V(Lを半径とする球の体積)を容易に求めることができる。従って、汚染物質の密度ρを予め測定しておけば、測定対象物質の質量M(M=V・ρ)を容易に求めることができる。これにより、放射線検出器13で検出した放射線量Qと、測定対象物質の質量Mから、汚染物質の放射能濃度Nを、次式(1)を用いて容易に求めることができる。   Therefore, as shown in FIG. 2, the size of the radioactivity measurement unit 12 is set so that D> L, where D is the minimum distance between the inner wall surface of the radioactivity measurement unit 12 and the radiation detector 13. By doing so, the substance to be measured by the radiation detector 13 can be specified as the pollutant 20 in the sphere having the shielding distance L as a radius. Moreover, since the shielding distance L can be uniquely determined as a unique parameter of the pollutant 20, the volume V of the measurement target substance (the volume of a sphere having L as the radius) can be easily obtained. Therefore, if the density ρ of the pollutant is measured in advance, the mass M (M = V · ρ) of the measurement target substance can be easily obtained. Thereby, from the radiation dose Q detected by the radiation detector 13 and the mass M of the substance to be measured, the radioactive concentration N of the pollutant can be easily obtained using the following equation (1).

N=Q/M=Q/(V・ρ) ・・・(1)
ここで、Vは、Lを半径とする球の体積(V=4/3πL)である。
N = Q / M = Q / (V · ρ) (1)
Here, V is a volume of a sphere having a radius of L (V = 4 / 3πL 3 ).

ところで、図2に示した放射線検出器13は、その周囲を汚染物質20で隙間なく覆った状態になっているが、実際には、図4に示すように、放射線検出器13は、汚染物質20から保護するために、収容容器14の中に入れられている。収容容器14内は、自己遮蔽効果を有する汚染物質20がないため、収容容器14内での放射線の減衰は非常に小さい。従って、放射線検出器13の測定対象物質が占める範囲は、図4に示すように、遮蔽距離Lを半径とする球から幾何学的に少し異なり、収容容器14の外周からの距離Lが一定の範囲となる。   Incidentally, the radiation detector 13 shown in FIG. 2 is covered with the contaminant 20 without any gaps, but actually, as shown in FIG. 4, the radiation detector 13 is not contaminated with the contaminant. In order to protect it from 20, it is placed in a container 14. Since there is no contaminant 20 having a self-shielding effect in the storage container 14, the attenuation of radiation in the storage container 14 is very small. Accordingly, the range occupied by the measurement target substance of the radiation detector 13 is slightly different geometrically from a sphere having a radius of the shielding distance L as shown in FIG. 4, and the distance L from the outer periphery of the container 14 is constant. It becomes a range.

このように、実際の放射線検出器13の測定対象物質が占める体積V’は、遮蔽距離Lを半径とする球の体積Vに対して、収容容器14の形状を考慮して、次式(2)に示すように、幾何学的な補正を行う必要がある。   Thus, the volume V ′ occupied by the substance to be measured of the actual radiation detector 13 is given by the following formula (2) in consideration of the shape of the container 14 with respect to the volume V of the sphere having the shielding distance L as the radius. ), It is necessary to perform geometric correction.

V’=K・V(Kは補正係数) ・・・(2)
また、放射線検出器13の測定対象物質が占める範囲において、放射線検出器13から離れたところにある汚染物質20からの放射線量は、放射線検出器13に届くまでに、汚染物質20の自己遮蔽効果により減衰する。従って、汚染物質20の放射能濃度Nを、上記式(1)で求める際に、放射線検出器13の測定対象物質が占める実質的な体積V’は、次式(3)に示すように、遮蔽距離Lを半径とする球の体積Vに対して、汚染物質20の自己遮蔽効果による放射線量の減衰を考慮した補正を行う必要がある。
V ′ = K 1 · V (K 1 is a correction coefficient) (2)
In addition, in the range occupied by the measurement target substance of the radiation detector 13, the radiation dose from the contaminant 20 located away from the radiation detector 13 reaches the self-shielding effect of the contaminant 20 before reaching the radiation detector 13. It attenuates by. Therefore, when the radioactive concentration N of the pollutant 20 is obtained by the above equation (1), the substantial volume V ′ occupied by the measurement target substance of the radiation detector 13 is expressed by the following equation (3): It is necessary to perform correction in consideration of the attenuation of the radiation dose due to the self-shielding effect of the contaminant 20 on the volume V of the sphere having the shielding distance L as a radius.

V’’=K・V(Kは補正係数) ・・・(3)
また、放射線検出器13は、収容容器14の内側に設置されているため、収容容器14の外側にある汚染物質20からの放射線量は、収容容器14を透過する際、減衰する。従って、汚染物質20の放射能濃度Nを、上記式(1)で求める際に、放射線検出器13で検出した放射線量Qは、次式(4)に示すように、収容容器14の遮蔽効果を考慮した補正を行う必要がある。
V ″ = K 2 · V (K 2 is a correction coefficient) (3)
Further, since the radiation detector 13 is installed inside the storage container 14, the radiation dose from the contaminant 20 outside the storage container 14 is attenuated when passing through the storage container 14. Therefore, when the radioactive concentration N of the pollutant 20 is obtained by the above equation (1), the radiation dose Q detected by the radiation detector 13 is the shielding effect of the container 14 as shown in the following equation (4). It is necessary to perform correction in consideration of

Q’=K・Q(Kは補正係数) ・・・(4)
このように、実際の放射能濃度Nを算出するに当たっては、遮蔽距離Lを半径とする球の体積V、及び放射線検出器13で検出した放射線量Qに対して、以下の式(5)に示すような補正係数Kを用いて算出する必要がある。
Q ′ = K 3 · Q (K 3 is a correction coefficient) (4)
Thus, in calculating the actual radioactivity concentration N, the following equation (5) is used for the volume V of the sphere whose radius is the shielding distance L and the radiation dose Q detected by the radiation detector 13. It is necessary to calculate using a correction coefficient K as shown.

N=Q’/M
=Q’/(V’・ρ)
=KQ/(K・K・V・ρ)
=Q/(K・V・ρ) ・・・(5)
ここで、K=K/(K・K);Vは、Lを半径とする球の体積(V=4/3πL)である。
N = Q '/ M
= Q '/ (V' · ρ)
= K 3 Q / (K 1 · K 2 · V · ρ)
= Q / (K · V · ρ) (5)
Here, K = K 3 / (K 1 · K 2 ); V is a volume of a sphere having a radius of L (V = 4 / 3πL 3 ).

以上は、放射能濃度Nを算出する原理を説明したものであるが、K・K・K・Vは放射能測定部12や放射線検出器13の収容容器14によって固有の値となるので、実施段階においては、放射能濃度Nを算出する上で、各々のパラメータを単独で求める必要はない。例えば、実施段階で用いるのと同一の放射能測定部12と、放射線検出器13の収容容器14とを用意し、サンプル汚染物質を用いて、実験的にQとρを測定すると共に、別途設けた放射能濃度測定器(例えば、ゲルマニウム半導体検出器等)で、サンプル汚染物質の正確な放射能濃度Nを測定する。これによって、(5)式から実験的に(K・V)を予め求めておくことができる。 The above explains the principle of calculating the radioactivity concentration N, but K 1 , K 2 , K 3, and V are specific values depending on the radioactivity measurement unit 12 and the container 14 of the radiation detector 13. Therefore, in the implementation stage, it is not necessary to obtain each parameter independently in calculating the radioactivity concentration N. For example, the same radioactivity measurement unit 12 as that used in the implementation stage and the container 14 of the radiation detector 13 are prepared, and Q and ρ are experimentally measured using a sample contaminant and provided separately. An accurate radioactivity concentration N of the sample pollutant is measured with a radioactivity concentration meter (eg, germanium semiconductor detector). As a result, (K · V) can be obtained experimentally in advance from the equation (5).

ところで、汚染物質20の自己遮蔽効果は、汚染物質20の密度によっても変わる。図5は、汚染物質20の放射能濃度(Bq/kg)と測定時間は一定とした上で、密度ρを変えて、γ線検出器13が感知する周囲の汚染物質20からの特定放射線(セシウム137)の検出計数(ピーク計数率×測定時間)を、それぞれシミュレーション計算した結果を示したグラフである。ここで、汚染物質20は、汚染土壌を用い、密度ρは、1.2〜1.5g/cmの範囲(ρ>ρ>ρ>ρ)に変えて、シミュレーション計算を行った。特定放射線の検出計数とγ線検出器13からの距離との関係は、図3に示したように、γ線検出器13からの距離が一定以上になると、検出計数は、ほぼ収束している。ここで、シミュレーション計算で求めた検出計数は、図3に示した放射線量に対応するものである。 By the way, the self-shielding effect of the contaminant 20 also varies depending on the density of the contaminant 20. FIG. 5 shows the specific radiation from the surrounding pollutant 20 sensed by the γ-ray detector 13 by changing the density ρ while keeping the radioactive concentration (Bq / kg) and measurement time of the pollutant 20 constant. It is the graph which showed the result of having respectively calculated the detection count (peak count rate x measurement time) of cesium 137). Here, the pollutant 20 uses contaminated soil, and the density ρ is changed to a range of 1.2 to 1.5 g / cm 31 > ρ 2 > ρ 3 > ρ 4 ), and simulation calculation is performed. It was. As shown in FIG. 3, the relationship between the specific radiation detection count and the distance from the γ-ray detector 13 is substantially converged when the distance from the γ-ray detector 13 exceeds a certain value. . Here, the detection count obtained by the simulation calculation corresponds to the radiation dose shown in FIG.

図5に示すように、汚染物質20の密度ρが大きくなると、γ線検出器13が感知する汚染物質の質量が増すので、特定放射線の検出計数は増加するが、自己遮蔽効果も大きくなるので、特定放射線の検出計数は、逆に減少する。しかしながら、増減双方の影響はあるものの、総合的には汚染物質20の密度ρが大きくなると、γ線検出器13で検出する特定放射線の検出計数は増加する。従って、遮蔽距離Lを半径とする球の体積Vは、汚染物質20の密度ρをパラメータとして定める必要がある。そのため、上式(5)を用いて、汚染物質20の放射能濃度Nを算出する際には、(K・V)とρとの関係を予め密度の異なる複数の汚染物質で測定しておき、そのデータに基づいて、(K・V)を求める必要がある。   As shown in FIG. 5, when the density ρ of the pollutant 20 increases, the mass of the pollutant sensed by the γ-ray detector 13 increases, so that the specific radiation detection count increases, but the self-shielding effect also increases. On the contrary, the detection count of specific radiation decreases. However, although there is an influence of both increase and decrease, as a whole, when the density ρ of the contaminant 20 increases, the detection count of the specific radiation detected by the γ-ray detector 13 increases. Therefore, the volume V of the sphere whose radius is the shielding distance L needs to be determined using the density ρ of the contaminant 20 as a parameter. Therefore, when calculating the radioactive concentration N of the pollutant 20 using the above equation (5), the relationship between (K · V) and ρ is measured in advance for a plurality of pollutants having different densities. Therefore, it is necessary to obtain (K · V) based on the data.

図6は、本実施形態における放射能濃度算出手段の構成を示したブッロク図である。   FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the radioactivity concentration calculating means in the present embodiment.

図6に示すように、放射能濃度算出手段50は、算出部51及び記憶手段52を備えている。算出部51には、放射線検出器13で検出した汚染物質20の放射線量Q、及び、密度測定手段54(容器11に取り付けられた質量検出器16及び容積検出器17)で測定した汚染物質20の密度ρが、それぞれ入力される。   As shown in FIG. 6, the radioactive concentration calculation means 50 includes a calculation unit 51 and a storage means 52. The calculation unit 51 includes the radiation amount Q of the contaminant 20 detected by the radiation detector 13 and the contaminant 20 measured by the density measuring means 54 (the mass detector 16 and the volume detector 17 attached to the container 11). Are input respectively.

記憶手段52には、(K・V)とρとの関係を予め測定したデータが記憶されている。そして、算出部51では、例えば、特定放射線のピーク計数率(若しくは検出計数)から放射線量Qを算定すると共に、上記の式(5)に基づいて、汚染物質の密度ρ、及び(K・V)の各データを用いて、汚染物質20の放射能濃度Nを算出する。   The storage means 52 stores data obtained by measuring in advance the relationship between (K · V) and ρ. In the calculation unit 51, for example, the radiation dose Q is calculated from the peak count rate (or detection count) of the specific radiation, and the density ρ of the pollutant and (K · V) based on the above equation (5). ) To calculate the radioactive concentration N of the pollutant 20.

放射能濃度算出手段50で算出した放射能濃度Nのデータは、分別手段53に入力される。分別手段53では、放射能濃度Nと、放射能濃度を分別する基準値とを比較し、放射能濃度Nが基準値よりも高ければ、高濃度汚染物質として分別し、基準値よりも低ければ、低濃度汚染物質として分別する。   Data of the radioactivity concentration N calculated by the radioactivity concentration calculation means 50 is input to the classification means 53. The sorting means 53 compares the radioactivity concentration N with a reference value for classifying the radioactivity concentration. If the radioactivity concentration N is higher than the reference value, it is classified as a high-concentration pollutant, and if it is lower than the reference value. Sort as low-concentration pollutants.

以上、説明したように、本実施形態における汚染物質分別装置によれば、放射能測定部12の大きさを、汚染物質20の自己遮蔽効果による遮蔽距離Lを半径とする球よりも大きくすることによって、放射線検出器13の測定対象物質の範囲を、遮蔽距離Lを半径とする球に特定できるため、測定対象物質の密度(体積及び質量)を精度良く測定することができる。また、遮蔽距離Lを半径とする球は、放射線検出器13が汚染物質の放射線量を計測できる最大の範囲であるため、最大限の放射線量を計測することができる。そのため、放射線検出器13の検出感度を高めることができる。   As described above, according to the pollutant sorting device in the present embodiment, the size of the radioactivity measurement unit 12 is made larger than a sphere whose radius is the shielding distance L due to the self-shielding effect of the pollutant 20. Thus, the range of the measurement target substance of the radiation detector 13 can be specified as a sphere having the shielding distance L as a radius, and thus the density (volume and mass) of the measurement target substance can be measured with high accuracy. Further, since the sphere having the radius of the shielding distance L is the maximum range in which the radiation detector 13 can measure the radiation dose of the contaminant, the maximum radiation dose can be measured. Therefore, the detection sensitivity of the radiation detector 13 can be increased.

また、図1に示すように、放射能測定部12は、汚染物質20を収容する容器11の一部に設ければよいため、放射線検出器13の測定対象物質の範囲を非常に小さくすることができる。これにより、大量の汚染物質の分別を、短時間に効率よく行うことができる。   Further, as shown in FIG. 1, the radioactivity measurement unit 12 may be provided in a part of the container 11 that contains the contaminant 20, so that the range of the measurement target substance of the radiation detector 13 is extremely small. Can do. Thereby, a large amount of contaminants can be separated efficiently in a short time.

例えば、遮蔽距離Lを30cmとすると、放射能測定部12の大きさは、半径50cmの球の容積を確保すれば十分である。これに対して、容器11の大きさは、任意に決めることができるが、例えば、容器11の大きさを、半径1m、高さ1mの円柱とした場合、放射能測定部12の容積(約0.5m)は、容器11の容積(約3m)に対して、約1/6にすることができる。 For example, when the shielding distance L is 30 cm, it is sufficient for the radioactivity measurement unit 12 to have a sufficient size of a sphere having a radius of 50 cm. On the other hand, the size of the container 11 can be determined arbitrarily. For example, when the size of the container 11 is a cylinder having a radius of 1 m and a height of 1 m, the volume of the radioactivity measuring unit 12 (about 0.5 m 3 ) can be about 1/6 of the volume of the container 11 (about 3 m 3 ).

本実施形態において、大量の汚染物質の分別を、短時間に効率よく行うためには、放射能測定部12の容積を、容器11の容積に対して、少なくとも1/5以下にすることが好ましく、1/10以下にすることがより好ましい。   In the present embodiment, in order to efficiently separate a large amount of contaminants in a short time, the volume of the radioactivity measurement unit 12 is preferably at least 1/5 or less of the volume of the container 11. 1/10 or less is more preferable.

ところで、汚染物質の分別を、放射能汚染が発生した地域で行う場合、バックグラウンドの放射線量(空間線量)も非常に高い。そのため、放射線検出器13が、バックグラウンドからの空間線量も検出すると、汚染物質の放射能濃度の測定精度が低下する。しかしながら、本実施形態における放射線検出器13は、放射能測定部12の内側に配置されているため、図7に示すように、バックグランドからの空間線量は、汚染物質20の遮蔽効果により、放射能測定部12の内壁面からの距離が長くなるに従い、減衰する。そのため、放射線検出器13が、放射能測定部12の内壁面から、バックグランドからの空間線量が、汚染物質の放射線量に比べて、十分に小さくなるまで減衰する距離に配置されていれば、その影響をなくすことができる。   By the way, when the separation of pollutants is performed in an area where radioactive contamination has occurred, the background radiation dose (air dose) is also very high. Therefore, if the radiation detector 13 also detects the air dose from the background, the measurement accuracy of the radioactive concentration of the pollutant is lowered. However, since the radiation detector 13 in this embodiment is disposed inside the radioactivity measurement unit 12, the air dose from the background is radiated due to the shielding effect of the pollutant 20 as shown in FIG. 7. It attenuates as the distance from the inner wall surface of the performance measuring unit 12 increases. Therefore, if the radiation detector 13 is arranged at a distance from the inner wall surface of the radioactivity measurement unit 12 to attenuate until the air dose from the background is sufficiently smaller than the radiation dose of the pollutant, The effect can be eliminated.

本実施形態において、放射能測定部12の形状は、放射能測定部12の大きさが、D>Lとなるように設定されていれば、その形状、大きさは特に限定されない。なお、放射能測定部12の内壁面と、放射線検出器13との最小距離Dは、放射線検出器13の収容容器14内の空間距離を差し引いたものである。   In the present embodiment, the shape and size of the radioactivity measurement unit 12 are not particularly limited as long as the size of the radioactivity measurement unit 12 is set so that D> L. The minimum distance D between the inner wall surface of the radioactivity measurement unit 12 and the radiation detector 13 is obtained by subtracting the spatial distance in the storage container 14 of the radiation detector 13.

また、本実施形態において、放射線検出器13は、放射能測定部12の略中心に配置されるが、放射能測定部12の幾何学的な中心に限定されず、放射線検出器13を中心とした半径Lの球が、放射能測定部12の内側にある場合も含むものである。   In the present embodiment, the radiation detector 13 is disposed substantially at the center of the radioactivity measurement unit 12, but is not limited to the geometric center of the radioactivity measurement unit 12, and is centered on the radiation detector 13. The case where the sphere having the radius L is inside the radioactivity measuring unit 12 is also included.

また、本実施形態において、放射能測定部12は、汚染物質20を収容する容器11の一部を構成しているが、必ずしも、容器11と一体的に構成されていなくてもよい。容器11内に収容された汚染物質の一部が、放射能測定部12内にも収容されていれば、放射能測定部12が、容器11と物理的に分離されていても、容器11の一部を構成するものである。   In the present embodiment, the radioactivity measurement unit 12 constitutes a part of the container 11 that contains the contaminant 20, but it does not necessarily have to be configured integrally with the container 11. If some of the contaminants contained in the container 11 are also contained in the radioactivity measurement unit 12, even if the radioactivity measurement unit 12 is physically separated from the container 11, Part of it.

図8は、本実施形態における汚染物質分別装置を、現場で組み立てて、汚染物質の分別作業を行う分別ラインの構成を模式的に示した図である。   FIG. 8 is a diagram schematically showing the configuration of a separation line for assembling the pollutant sorting device in the present embodiment on site and performing a pollutant sorting operation.

1バッチ分の汚染物質は、ホッパー40に供給されて、ベルトコンベアー41によって移送されて、攪拌手段43の上側に配置されたホッパー42に供給される。ホッパー42に供給された汚染物質は、攪拌手段43に投入され、ここで、汚染物質を攪拌することによって、汚染物質内の放射性核種の濃度が均質化される。これにより、放射能測定部12内の測定対象物質の放射能濃度が均一になるため、放射線検出器13での放射能濃度の測定誤差を小さくすることができる。   One batch of contaminants is supplied to the hopper 40, transferred by the belt conveyor 41, and supplied to the hopper 42 disposed above the stirring means 43. The pollutant supplied to the hopper 42 is put into the stirring means 43, where the concentration of the radionuclide in the pollutant is homogenized by stirring the pollutant. Thereby, since the radioactivity concentration of the measurement target substance in the radioactivity measurement unit 12 becomes uniform, the measurement error of the radioactivity concentration in the radiation detector 13 can be reduced.

次に、攪拌手段43で均質化された汚染物質は、容器11に投入され、放射能測定部12内の略中心に配置された放射線検出器13によって、汚染物質の放射能濃度を測定する。測定が終わると、放射能測定部12から、容器11内の汚染物質が全て、ベルトコンベアー44上に投下される。ベルトコンベアー44上に投下された汚染物質は、放射線検出器13で検出した放射能濃度に基づいて分別される。すなわち、放射能濃度が基準値よりも低い低濃度汚染物質は、ベルトコンベアー44上を移送されて、回収容器45に回収され、基準値よりも高い高濃度汚染物質は、ベルトコンベアー44上を反対方向に移送されて、回収容器46に回収される。   Next, the pollutant homogenized by the stirring means 43 is put into the container 11, and the radioactivity concentration of the pollutant is measured by the radiation detector 13 arranged at the approximate center in the radioactivity measuring unit 12. When the measurement is completed, all the contaminants in the container 11 are dropped onto the belt conveyor 44 from the radioactivity measurement unit 12. Contaminants dropped on the belt conveyor 44 are sorted based on the radioactivity concentration detected by the radiation detector 13. That is, low-concentration pollutants whose radioactivity concentration is lower than the reference value are transferred on the belt conveyor 44 and collected in the collection container 45, and high-concentration contaminants whose radioactivity concentration is higher than the reference value are opposite on the belt conveyor 44. It is transferred in the direction and collected in the collection container 46.

1バッチ分の汚染物質の分別が終了すると、次の1バッチ分の汚染物質が、ホッパー40に供給されて、上述したステップを繰り返して、汚染物質の分別が行われる。   When the separation of pollutants for one batch is completed, the next batch of pollutants is supplied to the hopper 40, and the above steps are repeated to separate the pollutants.

本実施形態の分別ラインにおいて、汚染物質内の放射能濃度が均一であれば、攪拌手段43を省略することができる。また、汚染物質をホッパー40に供給する前に、予め、攪拌手段43を用いて、汚染物質内の放射性核種の濃度を均質化しておいてもよい。   In the separation line of the present embodiment, the stirring means 43 can be omitted if the radioactive concentration in the contaminant is uniform. In addition, before supplying the pollutant to the hopper 40, the concentration of the radionuclide in the pollutant may be homogenized using the stirring means 43 in advance.

本実施形態における分別ラインは、バッチ毎に分別が行われるが、汚染物質の放射能濃度の測定は、放射能測定部12においてインライン(その場測定)で行われるため、大量の汚染物質の分別を、短時間に効率よく行うことができる。   The separation line in the present embodiment is separated for each batch, but the measurement of the radioactive concentration of the pollutant is performed in-line (in-situ measurement) in the radioactivity measuring unit 12, so that a large amount of the pollutant is separated. Can be performed efficiently in a short time.

図9は、本実施形態における汚染物質分別方法を示したフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing the pollutant sorting method in this embodiment.

図9に示すように、まず、汚染物質内の放射性核種の濃度が均質化されているかどうかを判別する(ステップS1)。均質化されていれば、汚染物質を容器11に収容する(ステップS3)。均質化されていなければ、汚染物質を攪拌して、放射性核種の濃度を均質化した後(ステップS2)、汚染物質を容器11に収容する(ステップS3)。   As shown in FIG. 9, first, it is determined whether or not the concentration of the radionuclide in the pollutant is homogenized (step S1). If it is homogenized, the contaminant is accommodated in the container 11 (step S3). If not homogenized, the contaminant is agitated to homogenize the concentration of the radionuclide (step S2), and then the contaminant is accommodated in the container 11 (step S3).

次に、容器11内に収容された汚染物質20の放射能濃度を測定する(ステップS4)。放射能濃度は、容器11内の一部に設けられた放射能測定部12内の略中心に配置された放射線検出器13によって検出される。このとき、放射能測定部12の大きさは、放射能測定部12の内壁面と放射線検出器13との最小距離をD、汚染物質20内における放射性核種からの放射線量の自己遮蔽効果による遮蔽距離をLとしたとき、D>Lとなるように設定されている。   Next, the radioactive concentration of the contaminant 20 accommodated in the container 11 is measured (step S4). The radioactivity concentration is detected by a radiation detector 13 disposed substantially at the center in the radioactivity measurement unit 12 provided in a part of the container 11. At this time, the size of the radioactivity measurement unit 12 is determined by D being the minimum distance between the inner wall surface of the radioactivity measurement unit 12 and the radiation detector 13, and shielding by the self-shielding effect of the radiation dose from the radionuclide in the contaminant 20. When the distance is L, D> L is set.

次に、検出した放射能濃度に基づいて、容器11内に収容した汚染物質20を分別する(ステップS5)。放射能濃度が基準値よりも高ければ、高濃度汚染物質として分別され(ステップS6)、放射能濃度が基準値よりも低ければ、低濃度汚染物質として分別され(ステップS7)。   Next, the contaminant 20 accommodated in the container 11 is sorted based on the detected radioactivity concentration (step S5). If the radioactivity concentration is higher than the reference value, it is classified as a high concentration pollutant (step S6), and if the radioactivity concentration is lower than the reference value, it is classified as a low concentration pollutant (step S7).

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、もちろん、種々の改変が可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated by suitable embodiment, such description is not a limitation matter and of course various modifications are possible.

10 汚染物質分別装置
11 容器
12 放射能測定部
13 放射線検出器(γ線検出器)
14 収容容器
16 質量検出器
17 容積検出器
18 開閉部
20 汚染物質
40、42 ホッパー
41、44 ベルトコンベアー
43 攪拌手段
45、46 回収容器
50 放射能濃度算出手段
51 算出部
52 記憶手段
53 分別手段
54 密度測定手段
10 Pollutant separation device
11 containers
12 Radioactivity measurement unit
13 Radiation detector (γ-ray detector)
14 container
16 Mass detector
17 Volume detector
18 Opening and closing part
20 Pollutants
40, 42 hopper
41, 44 Belt conveyor
43 Stirring means
45, 46 Collection container
50 Radioactivity concentration calculation means
51 Calculation unit
52 Memory means
53 Sorting means
54 Density measuring means

すなわち、本発明に係る汚染物質分別装置は、放射性核種で汚染された汚染物質を収容する容器と、容器内の一部を構成して汚染物質を収容する放射能測定部と、放射能測定部内の略中心に配置されたが放射線検出器と、放射線検出器で検出した放射能濃度に基づいて、容器内に収容した汚染物質を分別する分別手段とを備え、放射能測定部の内壁面と放射線検出器との最小距離をD、汚染物質内における放射性核種からの放射線量の自己遮蔽効果による汚染物質の種類に固有の遮蔽距離をLとしたとき、D>Lとなるように、放射能測定部の大きさが設定されており、放射線検出器の周囲の汚染物質の放射線量を測定したとき、放射線検出器からの距離が離れて放射線量が一定の値に収束し、それ以上離れても放射線量が増加しない距離をL としたとき、遮蔽距離Lは、L=L ±10%の範囲内にあることを特徴とする。 That is, the pollutant separation device according to the present invention includes a container that contains a pollutant contaminated with a radionuclide, a radioactivity measurement unit that constitutes a part of the container and contains the pollutant, and a radioactivity measurement unit. A radiation detector, and a separation means for separating contaminants contained in the container based on the radioactive concentration detected by the radiation detector, and an inner wall surface of the radioactivity measurement unit, Radioactivity so that D> L, where D is the minimum distance from the radiation detector and L is the shielding distance specific to the type of pollutant due to the self-shielding effect of the radiation dose from the radionuclide in the pollutant. When the size of the measurement unit is set and the radiation dose of the contaminants around the radiation detector is measured, the distance from the radiation detector is separated, the radiation dose converges to a certain value, and further away Even if the radiation dose does not increase 0 the time, screening length L is characterized in that in L = L 0 ± 10% of the range.

本発明に係る汚染物質分別方法は、放射性核種で汚染された汚染物質を容器内に収容する工程(a)と、容器内に収容された汚染物質の放射能濃度を検出する工程(b)と、検出した放射能濃度に基づいて、容器内に収容した汚染物質を分別する工程(c)とを含み、放射能濃度は、容器内の一部を構成して汚染物質を収容する放射能測定部内の略中心に配置された放射線検出器によって検出され、放射能測定部の内壁面と放射線検出器との最小距離をD、汚染物質内における放射性核種からの放射線量の自己遮蔽効果による汚染物質の種類に固有の遮蔽距離をLとしたとき、D>Lとなるように、放射能測定部の大きさが設定されており、放射線検出器の周囲の汚染物質の放射線量を測定したとき、放射線検出器からの距離が離れて放射線量が一定の値に収束し、それ以上離れても放射線量が増加しない距離をL としたとき、遮蔽距離Lは、L=L ±10%の範囲内にあることを特徴とする。 The pollutant separation method according to the present invention includes a step (a) of containing a pollutant contaminated with a radionuclide in a container, and a step (b) of detecting a radioactivity concentration of the pollutant contained in the container. And (c) separating the pollutant contained in the container based on the detected radioactivity concentration, and the radioactivity concentration forms a part of the container to contain the pollutant. Contaminant detected by a radiation detector arranged at the approximate center in the unit, D is the minimum distance between the inner wall surface of the radioactivity measurement unit and the radiation detector, and the contamination is due to the self-shielding effect of the radiation dose from the radionuclide in the contaminant The size of the radioactivity measurement unit is set so that D> L, where L is the shielding distance specific to the type, and when the radiation dose of contaminants around the radiation detector is measured, Radiation away from the radiation detector There converges to a constant value, when a distance more radiation amount away does not increase and the L 0, screening length L is characterized in that in L = L 0 ± 10% of the range.

ところで、汚染土壌等の汚染物質20は、それ自体、汚染物質20内における放射性核種からの放射線量を遮蔽する、いわゆる自己遮蔽効果を有している。従って、図2に示すように、放射能測定部12内の略中心に配置された放射線検出器13で、放射線検出器13の周囲の汚染物質20の放射線量を測定した場合、放射線検出器13で検出される放射線量は、図3に示すように、放射線検出器13からの距離が一定以上になると収束する。この放射線量が収束する距離を、汚染物質20内における放射性核種からの放射線量の遮蔽距離Lとすると、放射線検出器13は、遮蔽距離Lを半径とする球の内側にある汚染物質20の放射線量を測定していることになる。なお、本実施形態における遮蔽距離Lは、厳密に定まるものではなく、一定の幅を有する値として定義される。すなわち、放射線検出器13の周囲の汚染物質20の放射線量を測定したとき、放射線検出器13からの距離が離れて放射線量が一定の値に収束し、それ以上離れても放射線量が増加しない距離をLとしたとき、遮蔽距離L、Lの値に対して±10%以内の範囲を含む距離と定義される。また、本実施形態における遮蔽距離Lは、放射能濃度の測定対象物である汚染物質の種類によって変わり、また、後述するように、汚染物質の密度によっても変わる。 By the way, the pollutant 20 such as polluted soil itself has a so-called self-shielding effect that shields the radiation dose from the radionuclide in the pollutant 20. Therefore, as shown in FIG. 2, when the radiation dose of the contaminant 20 around the radiation detector 13 is measured by the radiation detector 13 arranged at the approximate center in the radioactivity measuring unit 12, the radiation detector 13. amount of radiation detected in, as shown in FIG. 3, the distance from the radiation detector 13 is converged becomes more than a constant. When the distance at which the radiation dose converges is the shielding distance L of the radiation dose from the radionuclide in the pollutant 20, the radiation detector 13 emits the radiation of the pollutant 20 inside the sphere whose radius is the shielding distance L. The amount is being measured. Note that the shielding distance L in the present embodiment is not strictly determined, but is defined as a value having a certain width. That is, when the radiation dose of the pollutant 20 around the radiation detector 13 is measured, the distance from the radiation detector 13 is separated and the radiation dose converges to a certain value, and the radiation dose does not increase even if it is further away. When the distance is L 0 , the shielding distance L is defined as a distance including a range within ± 10% with respect to the value of L 0 . In addition, the shielding distance L in the present embodiment varies depending on the type of contaminant that is the measurement object of the radioactivity concentration, and also varies depending on the density of the contaminant as described later.

すなわち、本発明に係る汚染物質分別装置は、放射性核種で汚染された汚染物質を収容する容器と、容器内の一部を構成して汚染物質を収容する放射能測定部と、放射能測定部内の略中心に配置されたが放射線検出器と、放射線検出器で検出した放射能濃度に基づいて、容器内に収容した汚染物質を分別する分別手段とを備え、放射能測定部の内壁面と放射線検出器との最小距離をD、汚染物質内における放射性核種からの放射線量の自己遮蔽効果による汚染物質の種類に固有の遮蔽距離をLとしたとき、D>Lとなるように、放射能測定部の大きさが設定されており、放射線検出器の周囲の汚染物質の放射線量を測定したとき、放射線検出器の周囲の汚染物質の厚みが増えて放射線量が一定の値に収束し、それ以上厚みが増えても放射線量が増加しない厚みをLとしたとき、遮蔽距離Lは、L=L±10%の範囲内にあることを特徴とする。 That is, the pollutant separation device according to the present invention includes a container that contains a pollutant contaminated with a radionuclide, a radioactivity measurement unit that constitutes a part of the container and contains the pollutant, and a radioactivity measurement unit. A radiation detector, and a separation means for separating contaminants contained in the container based on the radioactive concentration detected by the radiation detector, and an inner wall surface of the radioactivity measurement unit, Radioactivity so that D> L, where D is the minimum distance from the radiation detector and L is the shielding distance specific to the type of pollutant due to the self-shielding effect of the radiation dose from the radionuclide in the pollutant. The size of the measurement unit is set, and when the radiation dose of the contaminants around the radiation detector is measured , the thickness of the contaminants around the radiation detector increases and the radiation dose converges to a certain value, radiation dose even if the number is more than the thickness When increased without thickness was L 0, screening length L is characterized in that in L = L 0 ± 10% of the range.

本発明に係る汚染物質分別方法は、放射性核種で汚染された汚染物質を容器内に収容する工程(a)と、容器内に収容された汚染物質の放射能濃度を検出する工程(b)と、検出した放射能濃度に基づいて、容器内に収容した汚染物質を分別する工程(c)とを含み、放射能濃度は、容器内の一部構成して汚染物質を収容する放射能測定部内の略中心に配置された放射線検出器によって検出され、放射能測定部の内壁面と放射線検出器との最小距離をD、汚染物質内における放射性核種からの放射線量の自己遮蔽効果による汚染物質の種類に固有の遮蔽距離をLとしたとき、D>Lとなるように、放射能測定部の大きさが設定されており、放射線検出器の周囲の汚染物質の放射線量を測定したとき、放射線検出器の周囲の汚染物質の厚みが増えて放射線量が一定の値に収束し、それ以上厚みが増えても放射線量が増加しない厚みをLとしたとき、遮蔽距離Lは、L=L±10%の範囲内にあることを特徴とする。 The pollutant separation method according to the present invention includes a step (a) of containing a pollutant contaminated with a radionuclide in a container, and a step (b) of detecting a radioactivity concentration of the pollutant contained in the container. , based on radioactive concentration detected, and the step (c) fractionating contaminants contained in the container, the radioactivity concentration, radioactivity measurement to accommodate the contaminants constitute a part of the container Contaminant detected by a radiation detector arranged at the approximate center in the unit, D is the minimum distance between the inner wall surface of the radioactivity measurement unit and the radiation detector, and the contamination is due to the self-shielding effect of the radiation dose from the radionuclide in the contaminant The size of the radioactivity measurement unit is set so that D> L, where L is the shielding distance specific to the type, and when the radiation dose of contaminants around the radiation detector is measured, the thickness of the contaminants around the radiation detector Ete radiation dose converges to a constant value, when the radiation amount is increasing more thickness has a thickness that does not increase with L 0, screening length L is, that is in the L = L 0 ± 10% in the range Features.

ところで、汚染土壌等の汚染物質20は、それ自体、汚染物質20内における放射性核種からの放射線量を遮蔽する、いわゆる自己遮蔽効果を有している。従って、図2に示すように、放射能測定部12内の略中心に配置された放射線検出器13で、放射線検出器13の周囲の汚染物質20の放射線量を測定した場合、放射線検出器13で検出される放射線量は、図3に示すように、放射線検出器13からの距離が一定以上になると収束する。この放射線量が収束する距離を、汚染物質20内における放射性核種からの放射線量の遮蔽距離Lとすると、放射線検出器13は、遮蔽距離Lを半径とする球の内側にある汚染物質20の放射線量を測定していることになる。なお、本実施形態における遮蔽距離Lは、厳密に定まるものではなく、一定の幅を有する値として定義される。すなわち、放射線検出器13の周囲の汚染物質20の放射線量を測定したとき、放射線検出器13の周囲の汚染物質の厚みが増えて放射線量が一定の値に収束し、それ以上厚みが増えても放射線量が増加しない厚みをLとしたとき、遮蔽距離Lは、Lの値に対して±10%以内の範囲を含む距離と定義される。また、本実施形態における遮蔽距離Lは、放射能濃度の測定対象物である汚染物質の種類によって変わり、また、後述するように、汚染物質の密度によっても変わる。 By the way, the pollutant 20 such as polluted soil itself has a so-called self-shielding effect that shields the radiation dose from the radionuclide in the pollutant 20. Therefore, as shown in FIG. 2, when the radiation dose of the contaminant 20 around the radiation detector 13 is measured by the radiation detector 13 arranged at the approximate center in the radioactivity measuring unit 12, the radiation detector 13. As shown in FIG. 3, the radiation amount detected in (1) converges when the distance from the radiation detector 13 becomes a certain distance or more. When the distance at which the radiation dose converges is the shielding distance L of the radiation dose from the radionuclide in the pollutant 20, the radiation detector 13 emits the radiation of the pollutant 20 inside the sphere whose radius is the shielding distance L. The amount is being measured. Note that the shielding distance L in the present embodiment is not strictly determined, but is defined as a value having a certain width. That is, when the radiation dose of the contaminant 20 around the radiation detector 13 is measured , the thickness of the contaminant around the radiation detector 13 increases, the radiation dose converges to a certain value, and the thickness further increases. When the thickness at which the radiation dose does not increase is L 0 , the shielding distance L is defined as a distance including a range within ± 10% with respect to the value of L 0 . In addition, the shielding distance L in the present embodiment varies depending on the type of contaminant that is the measurement object of the radioactivity concentration, and also varies depending on the density of the contaminant as described later.

Claims (12)

放射性核種で汚染された汚染物質を収容する容器と、
前記容器内の一部に設けられた放射能測定部と、
前記放射能測定部内の略中心に配置された放射線検出器と、
前記放射線検出器で検出した放射能濃度に基づいて、前記容器内に収容した汚染物質を分別する分別手段と
を備えた汚染物質分別装置であって、
前記放射能測定部の内壁面と前記放射線検出器との最小距離をD、前記汚染物質内における放射性核種からの放射線量の自己遮蔽効果による遮蔽距離をLとしたとき、D>Lとなるように、前記放射能測定部の大きさが設定されている、汚染物質分別装置。
A container for containing contaminants contaminated with radionuclides;
A radioactivity measurement unit provided in a part of the container;
A radiation detector disposed substantially at the center in the radioactivity measurement unit;
A pollutant sorting device comprising a sorting means for sorting pollutants contained in the container based on the radioactive concentration detected by the radiation detector,
When the minimum distance between the inner wall surface of the radioactivity measuring unit and the radiation detector is D, and the shielding distance due to the self-shielding effect of the radiation dose from the radionuclide in the contaminant is L, D> L. In addition, a pollutant separation device in which the size of the radioactivity measurement unit is set.
前記容器内に収容された前記汚染物質の密度を測定する密度測定手段と、
前記汚染物質の放射能濃度を算出する放射能濃度算出手段と
をさらに備え、
前記放射線検出器で検出した放射線量をQ、前記密度測定手段で測定した前記汚染物質の密度をρとしたとき、
前記放射能濃度算出手段は、以下の式に基づいて、前記汚染物質の放射能濃度Nを算出する、請求項1に記載の汚染物質分別装置。
N=Q/(K・V・ρ)
ここで、Kは補正係数、Vは半径Lの球の体積である。
Density measuring means for measuring the density of the contaminant contained in the container;
A radioactivity concentration calculating means for calculating the radioactivity concentration of the pollutant,
When the radiation dose detected by the radiation detector is Q, and the density of the contaminant measured by the density measuring means is ρ,
The pollutant sorting device according to claim 1, wherein the radioactive concentration calculating means calculates a radioactive concentration N of the pollutant based on the following equation.
N = Q / (K ・ V ・ ρ)
Here, K is a correction coefficient, and V is the volume of a sphere having a radius L.
前記放射能濃度算出手段は、前記(K・V)と、ρとの関係を予め測定したデータを記憶した記憶手段をさらに備え、
前記放射能濃度算出手段において、前記(K・V)は、前記記憶手段に記憶されたデータに基づいて決定される、請求項2に記載の汚染物質分別装置。
The radioactivity concentration calculating means further comprises storage means for storing data obtained by measuring in advance the relationship between the (K · V) and ρ,
The pollutant separation device according to claim 2, wherein in the radioactive concentration calculation means, the (K · V) is determined based on data stored in the storage means.
前記汚染物質を攪拌する攪拌手段をさらに備え、
前記容器内に収容される前記汚染物質は、前記攪拌手段により、放射性核種の濃度が均質化されている、請求項1に記載の汚染物質分別装置。
A stirring means for stirring the contaminant;
The contaminant separating apparatus according to claim 1, wherein the contaminant contained in the container is homogenized in concentration of the radionuclide by the stirring means.
前記放射能測定部の容積は、前記容器の容積に対して、少なくとも1/5以下である、請求項1に記載の汚染物質分別装置。   The pollutant separation device according to claim 1, wherein a volume of the radioactivity measurement unit is at least 1/5 or less of a volume of the container. 前記汚染物質は、放射性核種で汚染された汚染土壌である、請求項1に記載の汚染物質分別装置。   The pollutant separation device according to claim 1, wherein the pollutant is contaminated soil contaminated with a radionuclide. 放射性核種で汚染された汚染物質を容器内に収容する工程(a)と、
前記容器内に収容された前記汚染物質の放射能濃度を検出する工程(b)と、
前記検出した放射能濃度に基づいて、前記容器内に収容した汚染物質を分別する工程(c)と
を含む汚染物質分別方法であって、
前記放射能濃度は、前記容器内の一部に設けられた放射能測定部内の略中心に配置された放射線検出器によって検出され、
前記放射能測定部の内壁面と前記放射線検出器との最小距離をD、前記汚染物質内における放射性核種からの放射線量の自己遮蔽効果による遮蔽距離をLとしたとき、D>Lとなるように、前記放射能測定部の大きさが設定されている、汚染物質分別方法。
A step (a) of containing a pollutant contaminated with a radionuclide in a container;
Detecting the radioactive concentration of the contaminant contained in the container (b);
A step (c) of separating contaminants contained in the container based on the detected radioactivity concentration,
The radioactivity concentration is detected by a radiation detector disposed substantially at the center in a radioactivity measurement unit provided in a part of the container,
When the minimum distance between the inner wall surface of the radioactivity measuring unit and the radiation detector is D, and the shielding distance due to the self-shielding effect of the radiation dose from the radionuclide in the contaminant is L, D> L. And a method for separating contaminants, wherein the size of the radioactivity measuring unit is set.
前記工程(b)は、
前記容器内に収容された前記汚染物質の密度ρを測定する工程と、
前記汚染物質の放射線量Qを検出する工程と
を含み、
前記汚染物質の放射能濃度Nは、以下の式に基づいて算出される、請求項7に記載の汚染物質分別方法。
N=Q/(K・V・ρ)
ここで、Kは補正係数、Vは半径Lの球の体積である。
The step (b)
Measuring the density ρ of the contaminant contained in the container;
Detecting a radiation dose Q of the contaminant,
The pollutant classification method according to claim 7, wherein the radioactive concentration N of the pollutant is calculated based on the following equation.
N = Q / (K ・ V ・ ρ)
Here, K is a correction coefficient, and V is the volume of a sphere having a radius L.
前記(K・V)は、予め測定した前記(K・V)とρとの関係を示すデータに基づいて決定される、請求項8に記載の汚染物質分別方法。   The pollutant classification method according to claim 8, wherein (K · V) is determined based on data indicating a relationship between (K · V) and ρ measured in advance. 前記工程(a)の前に、前記汚染物質を攪拌して、前記容器内に収容される放射性核種の濃度を均質化する工程をさらに含む、請求項7に記載の汚染物質分別方法。   The method for separating pollutants according to claim 7, further comprising the step of homogenizing the concentration of the radionuclide contained in the container by stirring the pollutant before the step (a). 前記放射能測定部の容積は、前記容器の容積に対して、少なくとも1/5以下である、請求項7に記載の汚染物質分別方法。   The volume of the said radioactivity measurement part is a pollutant classification method of Claim 7 which is at least 1/5 or less with respect to the volume of the said container. 前記汚染物質は、放射性核種で汚染された汚染土壌である、請求項7に記載の汚染物質分別方法。   The pollutant separation method according to claim 7, wherein the pollutant is contaminated soil contaminated with a radionuclide.
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