JP2016050843A - Radiation measuring device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation measuring device which does not require a mechanism for sliding collimators.SOLUTION: A radiation measuring device includes: a plurality of radiation detectors for inspecting radioactive substances and for identifying positions of the radioactive substances; a shield for shielding the plurality of radiation detectors; a plurality of collimators provided in front of each of the plurality of radiation detectors in order of decreasing view angle from the side of an opening of the shield; and a plurality of radiation detection elements which are provided to each of the plurality of radiation detectors and which are arranged along an optical axis direction of the plurality of collimators.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、放射線計測装置に関する。   The present invention relates to a radiation measuring apparatus.

放射線計測装置において、放射線の計測範囲の制御方法の一つとして、放射線検出器と組み合わせて用いられるコリメータの視野角を変えることによって実施する方法がある。コリメータは、放射線を遮へいする遮蔽体と組み合わせることで、ある計測範囲から放射された放射線を放射線検出素子に照射するための器具である。   In a radiation measuring apparatus, as one of methods for controlling the radiation measurement range, there is a method that is performed by changing the viewing angle of a collimator used in combination with a radiation detector. A collimator is an instrument for irradiating a radiation detection element with radiation emitted from a certain measurement range by combining with a shield that shields radiation.

コリメータの視野角を変える技術として、特許文献1に記載の技術がある。特許文献1には、検出器本体の細径部にコリメータをスライド自在に装着し、コリメータを進退させて開口部から放射線検出素子までの距離を可変することによって視野角を自在に調整する技術が記載されている。   As a technique for changing the viewing angle of the collimator, there is a technique described in Patent Document 1. Patent Document 1 discloses a technique for freely adjusting a viewing angle by mounting a collimator slidably on a small-diameter portion of a detector body and moving the collimator forward and backward to vary the distance from the opening to the radiation detection element. Have been described.

特開2002−214353号公報JP 2002-214353 A

上述したように、特許文献1に記載の従来技術は、コリメータをスライドさせることによって視野角を調整する構成となっているため、コリメータをスライドさせるための機構が必要となり、放射線計測装置が大型化する。   As described above, the conventional technique described in Patent Document 1 is configured to adjust the viewing angle by sliding the collimator. Therefore, a mechanism for sliding the collimator is required, and the radiation measuring apparatus is enlarged. To do.

そこで、本発明は、コリメータをスライドさせるための機構が不要な放射線計測装置を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the radiation measuring device which does not require the mechanism for sliding a collimator.

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、
放射性物質の調査および放射性物質の位置の同定を行う複数の放射線検出器と、
前記複数の放射線検出器を遮蔽する遮蔽体と、
前記遮蔽体の開口部側から視野角の大きい順に、前記複数の放射線検出器の各前面側に設けられた複数のコリメータと、
前記複数の放射線検出器の各々に設けられ、前記複数のコリメータの光軸方向に沿って配置された複数の放射線検出素子と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted.
The present application includes a plurality of means for solving the above problems.
Multiple radiation detectors to investigate radioactive material and identify the location of radioactive material;
A shield for shielding the plurality of radiation detectors;
A plurality of collimators provided on the front side of each of the plurality of radiation detectors in order of increasing viewing angle from the opening side of the shield,
A plurality of radiation detection elements provided in each of the plurality of radiation detectors and disposed along an optical axis direction of the plurality of collimators;
It is characterized by providing.

本発明によれば、コリメータをスライドさせるための機構が不要であるため、放射線計測装置の小型化が可能となる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, since a mechanism for sliding the collimator is unnecessary, the radiation measuring apparatus can be downsized.
Problems, configurations, and effects other than those described above will become apparent from the following description of embodiments.

本発明の実施形態に係る放射線計測装置を示す構成図の例である。It is an example of the block diagram which shows the radiation measuring device which concerns on embodiment of this invention. 実施例1に係る計測システムの構成を示すブロック図の例である。1 is an example of a block diagram illustrating a configuration of a measurement system according to Embodiment 1. FIG. γ線エネルギー分布を示す図の例である。It is an example of the figure which shows gamma ray energy distribution. 調査用放射線検出器および位置同定用放射線検出器によるγ線エネルギー分布例(1)を示す図の例である。It is an example of the figure which shows the gamma ray energy distribution example (1) by the radiation detector for investigation, and the radiation detector for position identification. 調査用放射線検出器および位置同定用放射線検出器によるγ線エネルギー分布例(2)を示す図の例である。It is an example of the figure which shows the gamma ray energy distribution example (2) by the radiation detector for investigation, and the radiation detector for position identification. 放射線計測装置の適用箇所例を示す沸騰水型原子炉の概念図の例である。It is an example of the conceptual diagram of the boiling water reactor which shows the example of an application location of a radiation measuring device. 実施例2に係る計測システムの構成を示すブロック図の例である。10 is an example of a block diagram illustrating a configuration of a measurement system according to Embodiment 2. FIG. Eu−154位置同定方法を説明する概要図の例である。It is an example of the schematic diagram explaining the Eu-154 position identification method. 実施例3に係る計測システムの構成を示すブロック図の例である。FIG. 9 is an example of a block diagram illustrating a configuration of a measurement system according to a third embodiment. Eu−154位置同定による可視化について説明する概念図の例である。It is an example of the conceptual diagram explaining the visualization by Eu-154 position identification.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」と記述する)について図面を用いて詳細に説明する。本発明は実施形態に限定されるものではない。本明細書および図面において、同一の構成要素又は実質的に同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付することとし、重複する説明は省略する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiment. In the present specification and drawings, the same components or components having substantially the same function are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

<放射性物質の検出環境について>
発明者らは、原子炉施設に存在し、さらにその放射能分布が複雑で、経時変化で放射能分布や幾何条件が変化する可能性がある環境であっても、広範囲を迅速に調査可能で且つ高い位置分解能で燃料デブリが含む放射性物質を検知できる放射線計測装置に関して種々検討を行った。そして、本実施形態に係る放射線計測装置は、その検討結果として得た新たな知見に基づいてなされたものである。原子炉施設としては、原子力発電所における原子炉格納容器、原子炉圧力容器、原子炉圧力抑制室、あるいは、トーラス室等の施設を例示することができる。
<Radioactive substance detection environment>
The inventors are able to quickly investigate a wide area even in an environment that exists in a nuclear reactor facility, and whose radioactivity distribution is complex and whose radioactivity distribution and geometric conditions may change over time. In addition, various studies were made on a radiation measuring apparatus that can detect radioactive substances contained in fuel debris with high positional resolution. And the radiation measuring device concerning this embodiment was made based on the new knowledge acquired as the examination result. Examples of the reactor facility include facilities such as a reactor containment vessel, a reactor pressure vessel, a reactor pressure suppression chamber, or a torus chamber in a nuclear power plant.

近年、原子炉格納容器、原子炉圧力容器、原子炉圧力抑制室、あるいは、トーラス室等の原子炉施設で適用可能な燃料デブリ検知技術が求められている。燃料デブリの有無を推定する方法の一つとして、燃料デブリから放射される特有の放射線を計測する手法がある。放射性核種の代表例としてはCe−144(セリウム)やEu−154(ユーロピウム)がある。   In recent years, there has been a demand for fuel debris detection technology that can be applied in nuclear reactor facilities such as a reactor containment vessel, a reactor pressure vessel, a reactor pressure suppression chamber, or a torus chamber. As one of methods for estimating the presence or absence of fuel debris, there is a method of measuring specific radiation emitted from fuel debris. Typical examples of the radionuclide include Ce-144 (cerium) and Eu-154 (europium).

ただし、Ce−144は半減期が短い(約239日)。一方、Eu−154は半減期が長く(約8.6年)、燃料集合体内部の含有量も比較的多いため、燃料デブリの有無の推定のための測定対象として有力である。Eu−154やCe−144から放射されるγ線を計測するには、核種分析可能な放射線検出器及び分析装置を適用する必要がある。   However, Ce-144 has a short half-life (about 239 days). On the other hand, Eu-154 has a long half-life (about 8.6 years) and a relatively large content inside the fuel assembly, and is therefore a promising measurement target for estimating the presence or absence of fuel debris. In order to measure the γ-rays emitted from Eu-154 and Ce-144, it is necessary to apply a radiation detector capable of analyzing nuclides and an analyzer.

燃料デブリの有無の推定のための調査領域は、原子炉格納容器、原子炉圧力容器、原子炉圧力抑制室、あるいは、トーラス室等の原子炉施設である。この調査領域は広範囲であるため、広範囲を迅速に調査することが求められる。一方、Eu−154やCe−144を含んだ燃料デブリの有無を推定する精度の向上を図るには、高い位置分解能で計測することが求められる。これらの調査領域は雰囲気線量率が高く、作業員のアクセスが困難である。   The research area for estimating the presence or absence of fuel debris is a nuclear reactor facility such as a reactor containment vessel, a reactor pressure vessel, a reactor pressure suppression chamber, or a torus chamber. Since this investigation area is wide, it is required to investigate the wide area quickly. On the other hand, in order to improve the accuracy of estimating the presence or absence of fuel debris containing Eu-154 and Ce-144, it is required to perform measurement with high position resolution. These survey areas have high atmospheric dose rates and are difficult for workers to access.

このために、調査用機器は、クローラ等のアクセス装置に搭載され、当該アクセス装置によるアクセスによって原子炉施設での調査が進められる。ただし、アクセス装置の搭載重量には限度があることや雰囲気線量率が高いことにより機器が故障する可能性がある。そのため、調査用機器の構成は簡素であることが求められる。したがって、広範囲を迅速に調査可能で且つ高い位置分解能で燃料デブリに随伴するEu−154やCe−144を検知でき、アクセス装置に搭載する機器が簡素である放射線計測装置が必要とされる。   For this purpose, the investigation device is mounted on an access device such as a crawler, and the investigation at the nuclear reactor facility is advanced by access by the access device. However, there is a possibility that the equipment may break down due to the limit of the weight of the access device and the high atmospheric dose rate. For this reason, the configuration of the investigation device is required to be simple. Therefore, there is a need for a radiation measuring apparatus that can quickly investigate a wide range and can detect Eu-154 and Ce-144 accompanying fuel debris with high position resolution and that is simple in equipment mounted on the access device.

放射線計測装置において、放射線の計測範囲の制御は、放射線検出器と組み合わせて用いられるコリメータの視野角を変えることによって実施される。広範囲を計測する場合はコリメータの視野角を大きくする(開口を拡げる)ことが考えられる。また、高い位置分解能で計測する場合はコリメータの視野角を小さくすることが考えられる。   In the radiation measuring apparatus, the radiation measurement range is controlled by changing the viewing angle of a collimator used in combination with the radiation detector. When measuring a wide range, it is conceivable to increase the viewing angle of the collimator (expand the aperture). Further, when measuring with high position resolution, it is conceivable to reduce the viewing angle of the collimator.

<本発明の実施形態に係る放射線計測装置>
[放射線計測装置の構成]
図1は、本発明の実施形態に係る放射線計測装置を示す構成図の例である。本実施形態に係る放射線計測装置10は、例えば2つの放射線検出器11,12と、遮蔽体13と、2つのコリメータ14,15と、2つの放射線検出素子16,17と、を備えている。そして、放射線検出器11,12の各検出信号は、同軸ケーブルなどの耐ノイズ性が高い信号ケーブル18A,18Bによって後述する計測システム20に供給される。
<Radiation measurement apparatus according to an embodiment of the present invention>
[Configuration of radiation measurement equipment]
FIG. 1 is an example of a configuration diagram illustrating a radiation measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. The radiation measurement apparatus 10 according to the present embodiment includes, for example, two radiation detectors 11 and 12, a shield 13, two collimators 14 and 15, and two radiation detection elements 16 and 17. And each detection signal of the radiation detectors 11 and 12 is supplied to the measurement system 20 mentioned later by signal cable 18A, 18B with high noise resistance, such as a coaxial cable.

2つの放射線検出器11,12のうち、遮蔽体13の開口部13A側の放射線検出器11は、放射性物質の調査を行う調査用放射線検出器である。放射線検出器11の後ろ側(開口部13Aの反対側)に配置された放射線検出器12は、放射性物質の位置の同定を行う位置同定用放射線検出器である。   Of the two radiation detectors 11 and 12, the radiation detector 11 on the opening 13A side of the shield 13 is an investigation radiation detector that investigates radioactive substances. The radiation detector 12 arranged behind the radiation detector 11 (opposite the opening 13A) is a position identification radiation detector that identifies the position of the radioactive substance.

本実施形態に係る放射線計測装置10は、原子力発電所における原子炉格納容器、原子炉圧力容器、原子炉圧力抑制室、あるいは、トーラス室等の原子炉施設において、放射性物質の調査および放射性物質の位置の同定を行うことによって燃料デブリの有無を推定する。本実施形態に係る放射線計測装置10では、放射性物質として、放射能の半減期が所定期間(例えば、8年程度)よりも長い放射性核種、例えばEu−154(ユーロピウム)を測定対象(調査および位置の同定の対象)とする。なお、これはEu−154を測定対象として限定するものではない。   The radiation measuring apparatus 10 according to the present embodiment is used for the investigation of radioactive substances and the measurement of radioactive substances in a nuclear reactor facility such as a reactor containment vessel, a reactor pressure vessel, a reactor pressure suppression room, or a torus room. Presence or absence of fuel debris is estimated by identifying the position. In the radiation measuring apparatus 10 according to the present embodiment, as a radioactive substance, a radionuclide having a radioactivity half-life longer than a predetermined period (for example, about 8 years), such as Eu-154 (europium), is measured (investigation and position). To be identified). This does not limit Eu-154 as a measurement target.

したがって、調査用放射線検出器11はEu−154の調査を行い、位置同定用放射線検出器12はEu−154の位置の同定を行うことになる。遮蔽体13は、鉛や鉄、タングステンなどの材料で作製され、視野角外から入射する放射線から、調査用放射線検出器11および位置同定用放射線検出器12を遮蔽する。   Therefore, the investigation radiation detector 11 investigates Eu-154, and the position identification radiation detector 12 identifies the position of Eu-154. The shield 13 is made of a material such as lead, iron, or tungsten, and shields the investigation radiation detector 11 and the position identification radiation detector 12 from radiation incident from outside the viewing angle.

コリメータ14,15は、遮蔽体13内に入射する放射線を放射線検出素子16,17に導くための器具であり、広範囲を計測し且つ高い位置分解能で計測するための視野角を供する。コリメータ14は、調査用放射線検出器11の前面側に設けられている。コリメータ14は、広範囲を計測するために大きい視野角を有する広開口の調査用コリメータである。コリメータ15は、位置同定用放射線検出器12の前面側に設けられている。コリメータ15は、高い位置分解能で計測するために小さい視野角を有する狭開口の位置同定用コリメータである。   The collimators 14 and 15 are instruments for guiding the radiation incident on the shield 13 to the radiation detection elements 16 and 17, and provide a viewing angle for measuring a wide range and measuring with high position resolution. The collimator 14 is provided on the front side of the investigation radiation detector 11. The collimator 14 is a wide-aperture investigation collimator having a large viewing angle in order to measure a wide range. The collimator 15 is provided on the front side of the position identification radiation detector 12. The collimator 15 is a narrow aperture position identification collimator having a small viewing angle in order to perform measurement with high position resolution.

すなわち、調査用コリメータ14および位置同定用コリメータ15は、遮蔽体13の開口部13A側から視野角の大きい順に、調査用放射線検出器11および位置同定用放射線検出器12の各前面側に設けられている。また、調査用コリメータ14と位置同定用コリメータ15とは、好ましくは、光軸が一致するように設けられている。   That is, the investigation collimator 14 and the position identification collimator 15 are provided on the front sides of the investigation radiation detector 11 and the position identification radiation detector 12 in descending order of the viewing angle from the opening 13A side of the shield 13. ing. The investigation collimator 14 and the position identification collimator 15 are preferably provided so that their optical axes coincide.

ここでは、調査用コリメータ14の形状について、代表例として、テーパー型を図示している。ただし、調査用コリメータ14は、テーパー型の形状に限られるものではない。調査用コリメータ14で規定される視野角を、図1に視野角θ1で示している。また、位置同定用コリメータ15の形状について、代表例として、ピンホール型を図示している。ただし、位置同定用コリメータ15は、ピンホール型の形状に限られるものではない。位置同定用コリメータ15で規定される視野角を、図1に視野角θ2で示している。なお、視野角θ1および視野角θ2は、調査用コリメータ14および位置同定用コリメータ15の形状で任意に設定可能である。   Here, a taper type is illustrated as a representative example of the shape of the investigation collimator 14. However, the investigation collimator 14 is not limited to the tapered shape. The viewing angle defined by the investigation collimator 14 is indicated by a viewing angle θ1 in FIG. Further, a pinhole type is illustrated as a representative example of the shape of the position identification collimator 15. However, the position identification collimator 15 is not limited to the pinhole type. The viewing angle defined by the position identification collimator 15 is indicated by a viewing angle θ2 in FIG. The viewing angle θ1 and the viewing angle θ2 can be arbitrarily set according to the shapes of the investigation collimator 14 and the position identification collimator 15.

放射線検出素子16は、調査用放射線検出器11の前部に設けられている。放射線検出素子17は、位置同定用放射線検出器12の前部に設けられている。そして、放射線検出素子16と放射線検出素子17とは、調査用コリメータ14および位置同定用コリメータ15の光軸方向に沿って配置されている。放射線検出素子16および放射線検出素子17は、核種分析が可能なセンサである。   The radiation detection element 16 is provided in the front part of the investigation radiation detector 11. The radiation detection element 17 is provided in the front part of the position identification radiation detector 12. The radiation detection element 16 and the radiation detection element 17 are arranged along the optical axis direction of the investigation collimator 14 and the position identification collimator 15. The radiation detection element 16 and the radiation detection element 17 are sensors capable of nuclide analysis.

放射線検出素子16および放射線検出素子17は、CdTe、CZT、TlBr、LaBr(Ce)、LaCl(Ce)、LSO、LYSO、GAGG(Ce)、LuAG(Pr)、NaI(Tl)、YAP(Ce)、GSOのいずれかから構成される。このような材料を用いることで、Eu−154から放射されるγ線(γ線エネルギー:1274,1596keV)を高精度に計測できるため、Eu−154の計測精度の向上に寄与できる。 The radiation detection element 16 and the radiation detection element 17 are CdTe, CZT, TlBr, LaBr 3 (Ce), LaCl 3 (Ce), LSO, LYSO, GAGG (Ce), LuAG (Pr), NaI (Tl), YAP ( Ce) or GSO. By using such a material, γ rays (γ ray energy: 1274, 1596 keV) radiated from Eu-154 can be measured with high accuracy, which can contribute to improvement in measurement accuracy of Eu-154.

調査用放射線検出器11、位置同定用放射線検出器12、遮蔽体13、調査用コリメータ14、位置同定用コリメータ15および放射線検出素子16,17等を備える放射線計測装置10は、好ましくは、アクセス装置30に搭載されて用いられる。アクセス装置30としては、クローラや壁面吸着型など多様な選択肢が考えられる。   The radiation measuring apparatus 10 including the investigation radiation detector 11, the position identification radiation detector 12, the shield 13, the investigation collimator 14, the position identification collimator 15, the radiation detection elements 16, 17 and the like is preferably an access device. 30 is used. As the access device 30, various options such as a crawler and a wall surface adsorption type are conceivable.

上記構成の本実施形態に係る放射線計測装置10では、調査用放射線検出器11および位置同定用放射線検出器12を遮蔽体13で遮蔽する構成を採っているため、高線量率環境下であっても、調査用放射線検出器11および位置同定用放射線検出器12は正常に動作できる。また、広開口の調査用コリメータ14を調査用放射線検出器11の前面側に備えることで、調査用放射線検出器11によって広範囲にEu−154の計測を実現できる。   The radiation measuring apparatus 10 according to the present embodiment having the above-described configuration employs a configuration in which the radiation detector 11 for investigation and the radiation detector 12 for position identification are shielded by the shield 13, and therefore, under a high dose rate environment. However, the investigation radiation detector 11 and the position identification radiation detector 12 can operate normally. Further, by providing the investigation collimator 14 having a wide opening on the front side of the investigation radiation detector 11, measurement of Eu-154 can be realized in a wide range by the investigation radiation detector 11.

また、本実施形態に係る放射線計測装置10では、放射線検出素子16と放射線検出素子17とが調査用コリメータ14の光軸方向に沿って配置され、放射線検出素子16と放射線検出素子17との間に位置同定用コリメータ15が配置されている。これにより、放射線検出素子16を透過し、且つ位置同定用コリメータ15で絞られたγ線を放射線検出素子17で計測できるため、位置同定用コリメータ15で定められる位置分解能でEu−154の位置を同定できる。   Further, in the radiation measurement apparatus 10 according to the present embodiment, the radiation detection element 16 and the radiation detection element 17 are arranged along the optical axis direction of the investigation collimator 14, and between the radiation detection element 16 and the radiation detection element 17. A position identification collimator 15 is arranged at the center. Thereby, since the γ-ray transmitted through the radiation detection element 16 and focused by the position identification collimator 15 can be measured by the radiation detection element 17, the position of Eu-154 can be determined with the position resolution determined by the position identification collimator 15. Can be identified.

さらに、本実施形態に係る放射線計測装置10では、1台の遮蔽体13内に調査用放射線検出器11および位置同定用放射線検出器12を収納しており、視野角を調整するための機構(従来技術におけるコリメータをスライドさせるための機構に相当)が不要である。これにより、放射線計測装置10の小型化、さらにはアクセス装置30に搭載する機器の簡素化を実現できる。   Further, in the radiation measuring apparatus 10 according to the present embodiment, the investigation radiation detector 11 and the position identification radiation detector 12 are housed in one shield 13 and a mechanism for adjusting the viewing angle ( This corresponds to a mechanism for sliding the collimator in the prior art). Thereby, size reduction of the radiation measuring apparatus 10 and further simplification of equipment mounted on the access apparatus 30 can be realized.

上述した効果によって、本実施形態に係る放射線計測装置10は、原子力発電所における原子炉格納容器、原子炉圧力容器、原子炉圧力抑制室、あるいは、トーラス室等の環境で、効果的に燃料デブリの有無の推定を実現できる。そして、本実施形態に係る放射線計測装置10によれば、広範囲を迅速に調査可能で且つ高い位置分解能で燃料デブリに随伴する半減期の長い放射性核種Eu−154を検知できる。   Due to the effects described above, the radiation measuring apparatus 10 according to the present embodiment can effectively perform fuel debris in an environment such as a reactor containment vessel, a reactor pressure vessel, a reactor pressure suppression chamber, or a torus chamber in a nuclear power plant. It is possible to estimate the presence or absence of According to the radiation measuring apparatus 10 according to the present embodiment, the radionuclide Eu-154 having a long half-life associated with the fuel debris can be detected with a high position resolution, which can quickly investigate a wide range.

また、放射線計測装置10がアクセス装置30に搭載されることで、作業員の立ち入りが困難な環境にもアクセスできるため、Eu−154の計測範囲を飛躍的に向上できるとともに、燃料デブリの位置推定時間を短縮できる。   Moreover, since the radiation measuring device 10 is mounted on the access device 30, it is possible to access an environment where it is difficult for a worker to enter, so that the measurement range of Eu-154 can be dramatically improved and the position of the fuel debris can be estimated. You can save time.

なお、上記した実施形態では、放射線検出器を2つ設け、これに対応してコリメータおよび放射線検出素子を2つずつ設ける構成としたが、これに限られるものではなく、放射線検出器、コリメータおよび放射線検出素子を3つ以上設ける構成とすることも可能である。例えば、調査用放射線検出器11を複数設けるとともに、視野角の異なる複数の調査用コリメータ14を複数の調査用放射線検出器11の各前面側に、遮蔽体13の開口部13A側から視野角の大きい順に配置する構成を採ることができる。この構成を採ることにより、放射性物質の調査を視野角の大きい順に段階的に実施することができる。また、ある視野角の調査用放射線検出器11と位置同定用放射線検出器12との組み合わせ、あるいは、別の視野角の調査用放射線検出器11と位置同定用放射線検出器12との組み合わせ、という具合に調査用放射線検出器11の視野角を選択的に設定する使い方をすることもできる。   In the above-described embodiment, two radiation detectors are provided, and two collimators and two radiation detection elements are provided correspondingly. However, the present invention is not limited to this, and the radiation detector, collimator, and A configuration in which three or more radiation detection elements are provided is also possible. For example, a plurality of investigation radiation detectors 11 are provided, and a plurality of investigation collimators 14 having different viewing angles are arranged on the front sides of the plurality of investigation radiation detectors 11 from the opening 13A side of the shield 13 with a viewing angle. The arrangement | positioning arrange | positioned in order with a big can be taken. By adopting this configuration, the radioactive substance can be investigated step by step in descending order of viewing angle. Also, a combination of a survey radiation detector 11 and a position identification radiation detector 12 at a certain viewing angle, or a combination of a survey radiation detector 11 and a position identification radiation detector 12 at another viewing angle. It is also possible to selectively use the viewing angle of the radiation detector 11 for investigation.

[計測システムの構成]
次に、調査用放射線検出器11および位置同定用放射線検出器12の各出力に基づいてγ線エネルギー分布を計測し、その計測結果から放射性物質、即ちEu−154のピークを解析する計測システムの構成について説明する。以下に、計測システムの具体的な実施例について説明する。
[Measurement system configuration]
Next, the gamma ray energy distribution is measured based on the outputs of the investigation radiation detector 11 and the position identification radiation detector 12, and the peak of the radioactive substance, that is, Eu-154 is analyzed from the measurement result. The configuration will be described. Below, the specific Example of a measurement system is described.

(実施例1)
図2は、実施例1に係る計測システムの構成を示すブロック図の例である。計測システム20は、放射線計測装置10から信号ケーブル18A,18Bによって伝送される調査用放射線検出器11および位置同定用放射線検出器12の各出力を入力とする。図2に示すように、計測システム20は、調査用放射線検出器11の出力を処理する計測装置21および解析装置23と、位置同定用放射線検出器12の出力を処理する計測装置22および解析装置24と、表示装置25と、を備えている。
(Example 1)
FIG. 2 is an example of a block diagram illustrating the configuration of the measurement system according to the first embodiment. The measurement system 20 receives the outputs of the radiation detector 11 for investigation and the radiation detector 12 for position identification transmitted from the radiation measuring apparatus 10 via signal cables 18A and 18B. As shown in FIG. 2, the measurement system 20 includes a measurement device 21 and an analysis device 23 that process the output of the investigation radiation detector 11, and a measurement device 22 and an analysis device that process the output of the position identification radiation detector 12. 24 and a display device 25.

計測装置21,22は、調査用放射線検出器11および位置同定用放射線検出器12の各出力からγ線エネルギー分布をそれぞれ計測する。解析装置23,24は、計測装置21,22によるγ線エネルギー分布の測定結果からEu−154のピークをそれぞれ解析する。表示装置25は、計測装置21,22によるγ線エネルギー分布の測定結果や、解析装置23,24によるEu−154のピークの解析結果を表示する。   The measuring devices 21 and 22 measure the γ-ray energy distribution from the outputs of the investigation radiation detector 11 and the position identification radiation detector 12, respectively. The analysis devices 23 and 24 analyze the peak of Eu-154 from the measurement result of the γ-ray energy distribution by the measurement devices 21 and 22, respectively. The display device 25 displays the measurement result of the γ-ray energy distribution by the measurement devices 21 and 22 and the analysis result of the peak of Eu-154 by the analysis devices 23 and 24.

図3に、γ線エネルギー分布を示す。ここでは一例として、Cs−137の662keVのγ線ピークP11、Cs−134の796keVのγ線ピークP12、Eu−154の1274keVのγ線ピークP13、Eu−154の1596keVのγ線ピークP14を示す。このγ線エネルギー分布から解析装置23,24を用いてγ線ピークの強度として計数率を算出する。   FIG. 3 shows the γ-ray energy distribution. As an example, a 662 keV γ-ray peak P11 of Cs-137, a 796 keV γ-ray peak P12 of Cs-134, a 1274 keV γ-ray peak P13 of Eu-154, and a 1596 keV γ-ray peak P14 of Eu-154 are shown. . From this γ-ray energy distribution, the counting rate is calculated as the intensity of the γ-ray peak using the analyzers 23 and 24.

図4に、調査用放射線検出器11および位置同定用放射線検出器12によるγ線エネルギー分布例(1)を示す。図4では、調査用放射線検出器11によるγ線エネルギー分布を実線で示し、位置同定用放射線検出器12によるγ線エネルギー分布を破線で示している。Eu−154が視野角θ1(図1参照)の領域内で且つ視野角θ2の領域外である場合、Eu−154によるγ線ピークP13およびγ線ピークP14は、調査用放射線検出器11によるγ線エネルギー分布(実線)でのみ確認され、位置同定用放射線検出器12によるγ線エネルギー分布(破線)では検出されない。   FIG. 4 shows an example (1) of γ-ray energy distribution by the investigation radiation detector 11 and the position identification radiation detector 12. In FIG. 4, the γ-ray energy distribution by the investigation radiation detector 11 is indicated by a solid line, and the γ-ray energy distribution by the position identification radiation detector 12 is indicated by a broken line. When Eu-154 is within the region of the viewing angle θ1 (see FIG. 1) and outside the region of the viewing angle θ2, the γ-ray peak P13 and the γ-ray peak P14 by Eu-154 are γ by the investigating radiation detector 11. It is confirmed only by the linear energy distribution (solid line), and is not detected by the γ-ray energy distribution (broken line) by the position identifying radiation detector 12.

図5に、調査用放射線検出器11および位置同定用放射線検出器12によるγ線エネルギー分布例(2)を示す。図5でも図4と同様に、調査用放射線検出器11によるγ線エネルギー分布を実線で示し、位置同定用放射線検出器12によるγ線エネルギー分布を破線で示している。Eu−154が視野角θ1(図1参照)の領域内で且つ視野角θ2の領域内である場合、Eu−154によるγ線ピークP13およびγ線ピークP14は、調査用放射線検出器11によるγ線エネルギー分布(実線)および位置同定用放射線検出器12によるγ線エネルギー分布(破線)で検出される。   FIG. 5 shows an example (2) of γ-ray energy distribution by the investigation radiation detector 11 and the position identification radiation detector 12. 5, as in FIG. 4, the γ-ray energy distribution by the investigation radiation detector 11 is indicated by a solid line, and the γ-ray energy distribution by the position identification radiation detector 12 is indicated by a broken line. When Eu-154 is in the region of the viewing angle θ1 (see FIG. 1) and in the region of the viewing angle θ2, the γ-ray peak P13 and the γ-ray peak P14 by Eu-154 are γ by the investigation radiation detector 11. It is detected by the linear energy distribution (solid line) and the γ-ray energy distribution (broken line) by the position identifying radiation detector 12.

上述した実施例1に係る計測システム20は、調査用放射線検出器11および位置同定用放射線検出器12の各出力からγ線エネルギー分布をそれぞれ計測する計測装置21,22を備えることで、Eu−154から放射されるγ線(γ線エネルギー:1274,1596keV)を計測できる。また、γ線エネルギー分布の測定結果からEu−154による出力をそれぞれ解析する解析装置23,24と、γ線エネルギー分布や解析装置23,24による解析結果を表示する表示装置25を備えることで、Eu−154の強度を視覚的に確認できるとともに、作業効率を向上できる。これにより、Eu−154の計測精度と作業効率の向上を図ることができる。   The measurement system 20 according to the first embodiment described above includes the measurement devices 21 and 22 that respectively measure the γ-ray energy distributions from the outputs of the radiation detector 11 for investigation and the radiation detector 12 for position identification. Γ-rays radiated from 154 (γ-ray energy: 1274, 1596 keV) can be measured. Moreover, by providing the analyzers 23 and 24 for analyzing the output by Eu-154 from the measurement result of the γ-ray energy distribution, and the display device 25 for displaying the γ-ray energy distribution and the analysis results by the analyzers 23 and 24, respectively. The strength of Eu-154 can be visually confirmed, and work efficiency can be improved. Thereby, the measurement accuracy and work efficiency of Eu-154 can be improved.

<放射線計測装置の適用箇所例>
ここで、放射性物質の調査および放射性物質の位置の同定を行う際の、本実施形態に係る放射線計測装置10の適用箇所について具体的に説明する。
<Application examples of radiation measurement equipment>
Here, the application part of the radiation measuring apparatus 10 according to the present embodiment when investigating the radioactive substance and identifying the position of the radioactive substance will be specifically described.

図6に、放射線計測装置10の適用箇所例を示す。放射線計測装置10の適用箇所は一般的な原子力発電所である。ここでは一例として、沸騰水型原子炉の概念図を用いて説明する。   In FIG. 6, the example of an application location of the radiation measuring device 10 is shown. The application location of the radiation measuring apparatus 10 is a general nuclear power plant. Here, as an example, a description will be given using a conceptual diagram of a boiling water reactor.

沸騰水型原子炉40は、原子炉建屋41、原子炉格納容器42、原子炉圧力容器43、原子炉水再循環系44、原子炉圧力抑制室45、トーラス室46、貫通部47などから構成されている。これらの施設内における燃料デブリ50の有無を確認するために、放射線計測装置10は、例えば、原子炉格納容器42、原子炉圧力容器43、原子炉圧力抑制室45、あるいは、トーラス室46の内部にアクセス装置30に搭載されてアクセスする。   The boiling water reactor 40 includes a reactor building 41, a reactor containment vessel 42, a reactor pressure vessel 43, a reactor water recirculation system 44, a reactor pressure suppression chamber 45, a torus chamber 46, a through portion 47, and the like. Has been. In order to confirm the presence / absence of the fuel debris 50 in these facilities, the radiation measuring apparatus 10 includes, for example, the inside of the reactor containment vessel 42, the reactor pressure vessel 43, the reactor pressure suppression chamber 45, or the torus chamber 46. It is mounted on the access device 30 and accessed.

アクセス装置30は、電源ケーブル31を介してアクセス装置制御装置32によって制御される。アクセスする際には、既設の貫通部47や工事等で施工した侵入経路を介して行われる。放射線計測装置10は、信号ケーブル18A,18Bを介して計測システム20と接続される。ここでは一例として、計測システム20を原子炉建屋41に設置する構成を採っているが、原子炉建屋41の外部に設置する構成を採ることも可能である。   The access device 30 is controlled by the access device control device 32 via the power cable 31. When accessing, it is performed through the existing penetration part 47 or an intrusion route constructed by construction or the like. The radiation measurement apparatus 10 is connected to the measurement system 20 via signal cables 18A and 18B. Here, as an example, a configuration in which the measurement system 20 is installed in the reactor building 41 is employed, but a configuration in which the measurement system 20 is installed outside the reactor building 41 may be employed.

燃料デブリ50は、核燃料であるU(ウラン)やPu(プルトニウム)、核分裂生成物、溶融した炉内構造物から構成される。なお、燃料デブリ50の元素の構成比や形状、幾何条件は燃料デブリ50の存在箇所によってばらつきがあると考えられる。燃料デブリ50の有無を検知するためには、燃料デブリ50に含まれる成分を検出することが必要となる。検出用の成分としては、Ce−144やEu−154がある。ただし、Ce−144は半減期が約239日と短い。一方、Eu−154は、半減期が約8.6年と長く、燃料集合体内部の含有量も比較的多い。このため、本実施例では、Eu−154を燃料デブリ50の有無を推定するための測定対象としている。なお、これはEu−154を測定対象として限定するものではない。Eu−154は、123keV、723keV、873keV、1004keV、1274keVのγ線を放射する特徴を有する。   The fuel debris 50 is composed of U (uranium) and Pu (plutonium), which are nuclear fuels, fission products, and molten in-core structures. In addition, it is considered that the constituent ratio, shape, and geometric conditions of the elements of the fuel debris 50 vary depending on the location where the fuel debris 50 exists. In order to detect the presence or absence of the fuel debris 50, it is necessary to detect components contained in the fuel debris 50. Components for detection include Ce-144 and Eu-154. However, Ce-144 has a short half-life of about 239 days. On the other hand, Eu-154 has a long half-life of about 8.6 years and a relatively large content inside the fuel assembly. For this reason, in the present embodiment, Eu-154 is set as a measurement target for estimating the presence or absence of the fuel debris 50. This does not limit Eu-154 as a measurement target. Eu-154 has a feature of emitting gamma rays of 123 keV, 723 keV, 873 keV, 1004 keV, and 1274 keV.

これらの施設内にはバックグラウンドとして、核分裂生成物であるCs−137、Cs−134等や炉内構造物の放射化で生成されたCo−60、Co−58等が分布をもっていたるところに存在する。ここで、Cs−137は662keVのγ線を放射し、半減期約30年で減衰する特徴を有する。Cs−134は主に602keV、796keV、802keV、1365keVのγ線を放射し、半減期約2年で減衰する特徴を有する。Co−60は1173keV、1332keVのγ線を放射し、半減期約5年で減衰する特徴を有する。Co−58は主に511keV、811keVのγ線を放射し、半減期約70日で減衰する特徴を有する。これらのバックグラウンド環境下で測定対象であるEu−154を検出するために、核種分析が可能なセンサである放射線検出素子16及び放射線検出素子17を用いている。   In these facilities, Cs-137, Cs-134, etc. which are fission products, Co-60, Co-58, etc. produced by activation of the reactor internal structure are present as distribution in the background. To do. Here, Cs-137 emits 662 keV gamma rays and has a characteristic of decaying with a half-life of about 30 years. Cs-134 emits gamma rays of 602 keV, 796 keV, 802 keV, and 1365 keV, and has a characteristic of decaying with a half-life of about 2 years. Co-60 emits 1173 keV and 1332 keV gamma rays and has a characteristic of decaying with a half-life of about 5 years. Co-58 mainly emits gamma rays of 511 keV and 811 keV and has a characteristic of decaying with a half-life of about 70 days. In order to detect Eu-154 which is a measurement object in these background environments, the radiation detection element 16 and the radiation detection element 17 which are sensors capable of nuclide analysis are used.

(実施例2)
本発明の他の実施例である実施例2は、調査用放射線検出器11を用いてEu−154の有無を調査した後に、Eu−154が検知された場合に位置同定用放射線検出器12を用いてEu−154の位置を同定する例である。
(Example 2)
In the second embodiment, which is another embodiment of the present invention, after investigating the presence or absence of Eu-154 using the investigation radiation detector 11, when the Eu-154 is detected, the radiation detector 12 for position identification is used. It is an example which identifies the position of Eu-154 using.

図7は、実施例2に係る計測システムの構成を示すブロック図の例である。実施例2に係る計測システム60では、計測装置21,22の後段に設けられた解析装置61,62の機能が、実施例1の解析装置23,24の機能と異なっている。   FIG. 7 is an example of a block diagram illustrating the configuration of the measurement system according to the second embodiment. In the measurement system 60 according to the second embodiment, the functions of the analysis devices 61 and 62 provided in the subsequent stage of the measurement devices 21 and 22 are different from the functions of the analysis devices 23 and 24 of the first embodiment.

具体的には、解析装置61は、計測装置21を通して与えられる調査用放射線検出器11の出力と、アクセス装置制御装置32から与えられるアクセス装置30の位置情報とから、調査用放射線検出器11の視野角θ1におけるEu−154の存在の有無を同定し、判定結果を出力するEu−154調査アルゴリズムを有する。   Specifically, the analysis device 61 uses the output of the investigation radiation detector 11 given through the measuring device 21 and the position information of the access device 30 given from the access device control device 32 to determine the investigation radiation detector 11. It has an Eu-154 investigation algorithm that identifies the presence or absence of Eu-154 at the viewing angle θ1 and outputs the determination result.

解析装置62は、計測装置22を通して与えられる位置同定用放射線検出器12の出力と、アクセス装置制御装置32から得られるアクセス装置30の位置情報とから、位置同定用放射線検出器12の視野角θ2におけるEu−154の存在の有無を同定し、判定結果を出力するEu−154位置同定アルゴリズムを有する。   The analysis device 62 uses the output of the position identification radiation detector 12 given through the measuring device 22 and the position information of the access device 30 obtained from the access device control device 32 to determine the viewing angle θ2 of the position identification radiation detector 12. And Eu-154 position identification algorithm for identifying the presence or absence of Eu-154 and outputting the determination result.

実施例2に係る計測システム60はさらに、解析装置61,62を制御する制御装置63を備えている。この制御装置63は、後述するEu−154調査および同定プロセスを備える。制御装置63の機能の詳細については後述する。   The measurement system 60 according to the second embodiment further includes a control device 63 that controls the analysis devices 61 and 62. The control device 63 includes an Eu-154 investigation and identification process described later. Details of the function of the control device 63 will be described later.

次に、Eu−154調査アルゴリズムおよびEu−154同定アルゴリズムを用いたEu−154位置同定方法について、図8を用いて説明する。図8は、Eu−154位置同定方法を説明する概要図の例である。   Next, the Eu-154 position identification method using the Eu-154 survey algorithm and the Eu-154 identification algorithm will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an example of a schematic diagram illustrating the Eu-154 position identification method.

放射線計測装置10による測定面Sに対して燃料デブリ50が存在すると仮定する。調査用放射線検出器11の視野角θ1による計測範囲S1と位置同定用放射線検出器12の視野角θ2による計測範囲S2とは測定面S上に示される。図8Aでは、燃料デブリ50の存在する位置が計測範囲S1の範囲内で計測範囲S2の範囲外であるため、解析装置61は、Eu−154調査アルゴリズムに基づいてEu−154の検出を行う。この検出をトリガーとして、解析装置62は、Eu−154位置同定アルゴリズムに基づいてEu−154位置同定を開始する。   It is assumed that the fuel debris 50 exists with respect to the measurement surface S by the radiation measuring apparatus 10. The measurement range S1 based on the viewing angle θ1 of the investigation radiation detector 11 and the measurement range S2 based on the viewing angle θ2 of the position identification radiation detector 12 are shown on the measurement surface S. In FIG. 8A, since the position where the fuel debris 50 exists is outside the measurement range S2 within the measurement range S1, the analysis device 61 detects Eu-154 based on the Eu-154 investigation algorithm. With this detection as a trigger, the analysis device 62 starts Eu-154 position identification based on the Eu-154 position identification algorithm.

ここでは一例として、位置同定用放射線検出器12の視野角θ2による計測範囲S2を図8Aに矢印で示す上下左右方向に平行移動させる。そして、図8Bに示すように、燃料デブリ50が計測範囲S2の範囲内となった場合、Eu−154位置同定アルゴリズムに基づいてEu−154を検知する。さらに、Eu−154が検知されたときのアクセス装置30の位置情報から燃料デブリ50の位置を同定する。   Here, as an example, the measurement range S2 based on the viewing angle θ2 of the position identification radiation detector 12 is translated in the vertical and horizontal directions indicated by arrows in FIG. 8A. Then, as shown in FIG. 8B, when the fuel debris 50 falls within the measurement range S2, Eu-154 is detected based on the Eu-154 position identification algorithm. Further, the position of the fuel debris 50 is identified from the position information of the access device 30 when Eu-154 is detected.

制御装置63は、Eu−154調査アルゴリズムによる解析結果においてEu−154の存在が確認された後に、調査用放射線検出器11の視野角θ1の範囲において、アクセス装置30を移動させるための指令信号をアクセス装置制御装置32に供給する。そして、制御装置63は、Eu−154調査および同定プロセスにより、位置同定用放射線検出器12の出力をEu−154位置同定アルゴリズムで解析し、調査用放射線検出器11の視野角θ1の範囲におけるEu−154の位置を同定する。   The control device 63 sends a command signal for moving the access device 30 within the range of the viewing angle θ1 of the investigation radiation detector 11 after the presence of Eu-154 is confirmed in the analysis result by the Eu-154 investigation algorithm. This is supplied to the access device control device 32. Then, the control device 63 analyzes the output of the position identification radiation detector 12 by the Eu-154 position identification algorithm by the Eu-154 investigation and identification process, and Eu in the range of the viewing angle θ1 of the investigation radiation detector 11. The position of -154 is identified.

上述した実施例2に係る計測システム60は、調査用放射線検出器11の出力とアクセス装置30の位置情報とから、調査用放射線検出器11の視野角θ1におけるEu−154の存在の有無を同定し、判定結果を出力するEu−154調査アルゴリズムを解析装置61に備えている。これにより、実機での調査中に広範囲計測における判定結果を得ることができるため、作業効率の向上を図ることができる。   The measurement system 60 according to the second embodiment described above identifies the presence or absence of Eu-154 at the viewing angle θ1 of the investigation radiation detector 11 from the output of the investigation radiation detector 11 and the position information of the access device 30. In addition, the analysis device 61 is provided with an Eu-154 survey algorithm that outputs a determination result. Thereby, since the determination result in the wide range measurement can be obtained during the investigation with the actual machine, the work efficiency can be improved.

また、実施例2に係る計測システム60は、位置同定用放射線検出器12の出力とアクセス装置30の位置情報とから、位置同定用放射線検出器12の視野角θ2におけるEu−154の存在の有無を同定し、判定結果を出力するEu−154位置同定アルゴリズムを解析装置62に備えている。これにより、実機での調査中にEu−154位置同定における判定結果を得ることができるため、作業効率の向上を図ることができる。   Further, the measurement system 60 according to the second embodiment determines whether Eu-154 exists in the viewing angle θ2 of the position identification radiation detector 12 from the output of the position identification radiation detector 12 and the position information of the access device 30. And the analysis device 62 is provided with an Eu-154 position identification algorithm for outputting the determination result. Thereby, since the determination result in Eu-154 position identification can be obtained during the investigation with an actual machine, work efficiency can be improved.

さらに、Eu−154の存在が確認された後に、視野角θ1の範囲においてアクセス装置30を移動させ、位置同定用放射線検出器12の出力をEu−154位置同定アルゴリズムで解析し、Eu−154の位置を同定するEu−154調査および同定プロセスを制御装置63に備えている。これにより、実機での調査中に広範囲計測における判定結果からEu−154位置同定に移行することができ、Eu−154位置同定における判定結果を得ることができるため、作業効率の向上を図ることができる。   Further, after the presence of Eu-154 is confirmed, the access device 30 is moved in the range of the viewing angle θ1, and the output of the radiation detector 12 for position identification is analyzed by the Eu-154 position identification algorithm. The controller 63 is equipped with a Eu-154 survey and identification process for identifying the position. Thereby, it is possible to shift from the determination result in the wide range measurement to the Eu-154 position identification during the investigation with the actual machine, and the determination result in the Eu-154 position identification can be obtained, so that the work efficiency can be improved. it can.

(実施例3)
本発明の他の実施例である実施例3は、調査用カメラで得られた画像にEu−154同定アルゴリズムおよびEu−154調査アルゴリズムにおける解析結果を重ね合わせ、Eu−154の位置を可視化する例である。
(Example 3)
The third embodiment, which is another embodiment of the present invention, is an example of visualizing the position of Eu-154 by superimposing the analysis results of the Eu-154 identification algorithm and the Eu-154 research algorithm on the image obtained by the research camera. It is.

図9は、実施例3に係る計測システムの構成を示すブロック図の例である。実施例3に係る計測システム70は、調査用カメラ(撮像装置)71とケーブル72、カメラ用制御解析装置73および可視化用解析装置74を備える以外の構成については、基本的に、図7と同等である。   FIG. 9 is an example of a block diagram illustrating a configuration of a measurement system according to the third embodiment. The measurement system 70 according to the third embodiment is basically the same as that shown in FIG. 7 except for the configuration including the investigation camera (imaging device) 71, the cable 72, the camera control analysis device 73, and the visualization analysis device 74. It is.

調査用カメラ71としては一般的なカメラを用いることができる。カメラ用制御解析装置73は、調査用カメラ71に対して撮影制御を行うとともに、調査用カメラ71の出力を解析する。可視化用解析装置74は、Eu−154調査アルゴリズム、Eu−154位置同定アルゴリズム、ならびに、Eu−154調査および同定プロセスにおける解析結果を調査用カメラ71の出力と重ね合わせ、Eu−154の位置を可視化する可視化アルゴリズムを有する。   A general camera can be used as the investigation camera 71. The camera control analysis device 73 controls the investigation camera 71 for photographing and analyzes the output of the investigation camera 71. The visualization analyzing device 74 superimposes the Eu-154 survey algorithm, the Eu-154 position identification algorithm, and the analysis results in the Eu-154 survey and identification process with the output of the survey camera 71 to visualize the position of Eu-154. Has a visualization algorithm.

図10は、Eu−154位置同定による可視化について説明する概念図の例である。ここでは一例として、ある曲率を持った配管81を配管軸方向に対して調査用カメラ71で垂直に撮像したものを図示している。メッシュ82は、放射線計測装置10でEu−154の有無を検知する領域を示す。ピクセル内の濃淡はEu−154の強度を表しており、Eu−154の強度が強い場合は濃く示している。メッシュ82の精度は、図8に示す計測領域S1および計測領域S2に依存する。また、Eu−154の強度が含まれるメッシュ82は、CADデータなどの電子図面と重ね合わせることも可能である。メッシュ82を表示装置25で表示することで、実機で作業員がリアルタイムに調査結果を視覚的に認識できる。   FIG. 10 is an example of a conceptual diagram illustrating visualization by Eu-154 position identification. Here, as an example, a pipe 81 having a certain curvature is imaged perpendicularly by the investigation camera 71 with respect to the pipe axis direction. A mesh 82 indicates an area where the radiation measuring apparatus 10 detects the presence or absence of Eu-154. The shading in the pixel represents the intensity of Eu-154, and the intensity of Eu-154 is dark when it is strong. The accuracy of the mesh 82 depends on the measurement region S1 and the measurement region S2 shown in FIG. Further, the mesh 82 including the strength of Eu-154 can be superimposed on an electronic drawing such as CAD data. By displaying the mesh 82 on the display device 25, the worker can visually recognize the survey result in real time with the actual machine.

上述した実施例3に係る計測システム70は、Eu−154調査アルゴリズム、Eu−154位置同定アルゴリズム、ならびに、Eu−154調査および同定プロセスにおける解析結果を調査用カメラ71の出力と重ね合わせ、Eu−154の位置を可視化する可視化アルゴリズムを可視化用解析装置74に備えている。そして、可視化アルゴリズムの解析結果を表示装置25で表示することで、実機で作業員がリアルタイムに調査結果を視覚的に認識できるため、作業効率の向上を図ることができる。   The measurement system 70 according to the third embodiment described above superimposes the analysis results of the Eu-154 survey algorithm, the Eu-154 position identification algorithm, and the Eu-154 survey and identification process on the output of the survey camera 71, and Eu- The visualization analysis device 74 includes a visualization algorithm for visualizing the position 154. Then, by displaying the analysis result of the visualization algorithm on the display device 25, the worker can visually recognize the survey result in real time with the actual machine, so that the work efficiency can be improved.

また、Eu−154調査アルゴリズム、Eu−154位置同定アルゴリズム、ならびに、Eu−154調査および同定プロセスにおける解析結果と、アクセス装置30の位置情報とから、調査領域を示す電子図面に可視化アルゴリズムの解析結果を重ね合わせるようにすることもできる。そして、可視化アルゴリズムの解析結果を表示装置25で表示することで、実機で作業員がリアルタイムに調査結果を視覚的に認識できるため、作業効率の向上を図ることができる。   Further, the analysis result of the visualization algorithm on the electronic drawing showing the investigation area from the analysis result in the Eu-154 investigation algorithm, the Eu-154 position identification algorithm, the Eu-154 investigation and identification process, and the position information of the access device 30. Can be overlapped. Then, by displaying the analysis result of the visualization algorithm on the display device 25, the worker can visually recognize the survey result in real time with the actual machine, so that the work efficiency can be improved.

なお、本発明は上記した実施形態および実施例に限定されるものではなく、様々な変形例を含む。例えば、上記した実施形態および実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to above-described embodiment and Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments and examples are described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations. Further, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

10 放射線計測装置
11 調査用放射線検出器
12 位置同定用放射線検出器
13 遮蔽体
14 調査用コリメータ
15 位置同定用コリメータ
16,17 放射線検出素子
18A,18B 信号ケーブル
20,60,70 計測システム
21,22 計測装置
23,24,61,62 解析装置
30 アクセス装置
32 アクセス装置制御装置
40 沸騰水型原子炉
41 原子炉建屋
42 原子炉格納容器
43 原子炉圧力容器
44 原子炉水再循環系
45 原子炉圧力抑制室
46 トーラス室
50 燃料デブリ
63 制御装置
71 調査用カメラ
73 カメラ用制御解析装置
74 可視化用解析装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radiation measuring device 11 Investigation radiation detector 12 Position identification radiation detector 13 Shield 14 Investigation collimator 15 Position identification collimator 16, 17 Radiation detection element 18A, 18B Signal cables 20, 60, 70 Measurement systems 21, 22 Measuring device 23, 24, 61, 62 Analysis device 30 Access device 32 Access device control device 40 Boiling water reactor 41 Reactor building 42 Reactor containment vessel 43 Reactor pressure vessel 44 Reactor water recirculation system 45 Reactor pressure Suppression chamber 46 Torus chamber 50 Fuel debris 63 Control device 71 Investigation camera 73 Camera control analysis device 74 Visualization analysis device

Claims (10)

放射性物質の調査および放射性物質の位置の同定を行う複数の放射線検出器と、
前記複数の放射線検出器を遮蔽する遮蔽体と、
前記遮蔽体の開口部側から視野角の大きい順に、前記複数の放射線検出器の各前面側に設けられた複数のコリメータと、
前記複数の放射線検出器の各々に設けられ、前記複数のコリメータの光軸方向に沿って配置された複数の放射線検出素子と、
を備えることを特徴とする放射線計測装置。
Multiple radiation detectors to investigate radioactive material and identify the location of radioactive material;
A shield for shielding the plurality of radiation detectors;
A plurality of collimators provided on the front side of each of the plurality of radiation detectors in order of increasing viewing angle from the opening side of the shield,
A plurality of radiation detection elements provided in each of the plurality of radiation detectors and disposed along an optical axis direction of the plurality of collimators;
A radiation measurement apparatus comprising:
原子力発電所における原子炉格納容器、原子炉圧力容器、原子炉圧力抑制室、あるいは、トーラス室において、放射性物質の調査および放射性物質の位置の同定を行うことによって放射性物質が含まれる燃料デブリの有無を推定する
ことを特徴とする請求項1に記載の放射線計測装置。
Existence of fuel debris that contains radioactive materials by investigating radioactive materials and identifying the location of radioactive materials in nuclear reactor containment vessels, reactor pressure vessels, reactor pressure suppression chambers, or torus chambers The radiation measuring apparatus according to claim 1, wherein the radiation measuring apparatus is estimated.
前記複数の放射線検出器の各出力に基づいてγ線エネルギー分布をそれぞれ計測する複数の計測装置と、
前記複数の計測装置の計測結果から前記放射性物質のピークをそれぞれ解析する複数の解析装置と、
前記複数の計測装置の計測結果および前記複数の解析装置の解析結果を表示する表示装置と、を備える
ことを特徴とする請求項1〜2のいずれか1項に記載の放射線計測装置。
A plurality of measuring devices that respectively measure γ-ray energy distributions based on the outputs of the plurality of radiation detectors;
A plurality of analysis devices for analyzing the peak of the radioactive substance from the measurement results of the plurality of measurement devices;
The radiation measurement apparatus according to claim 1, further comprising: a display device that displays measurement results of the plurality of measurement apparatuses and analysis results of the plurality of analysis apparatuses.
前記放射線計測装置がアクセス装置に搭載されている
ことを特徴とする請求項3に記載の放射線計測装置。
The radiation measurement apparatus according to claim 3, wherein the radiation measurement apparatus is mounted on an access device.
前記複数の解析装置のうち放射性物質の調査を行う系統の解析装置は、前記複数の放射線検出器のうち放射性物質の調査を行う調査用放射線検出器の出力と前記アクセス装置の位置情報とから、前記調査用放射線検出器の視野角における放射性物質の存在の有無を同定し、その結果を出力する調査アルゴリズムを有する
ことを特徴とする請求項4に記載の放射線計測装置。
The analysis device of the system that investigates the radioactive substance among the plurality of analysis devices, from the output of the radiation detector for investigation that investigates the radioactive substance among the plurality of radiation detectors and the position information of the access device, The radiation measurement apparatus according to claim 4, further comprising a survey algorithm that identifies the presence or absence of a radioactive substance at a viewing angle of the survey radiation detector and outputs the result.
前記複数の解析装置のうち放射性物質の位置を同定する系統の解析装置は、前記複数の放射線検出器のうち放射性物質の位置を同定する位置同定用放射線検出器の出力と前記アクセス装置の位置情報とから、前記位置同定用放射線検出器の視野角における放射性物質の存在の有無を同定し、その結果を出力する位置同定アルゴリズムを有する
ことを特徴とする請求項5に記載の放射線計測装置。
The analysis device of the system for identifying the position of the radioactive substance among the plurality of analysis apparatuses includes an output of the radiation detector for position identification for identifying the position of the radioactive substance among the plurality of radiation detectors and the position information of the access device. The radiation measurement apparatus according to claim 5, further comprising: a position identification algorithm that identifies the presence or absence of a radioactive substance at a viewing angle of the radiation detector for position identification and outputs the result.
前記複数の解析装置を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記調査アルゴリズムによる解析結果において放射性物質の存在が確認された後に、前記調査用放射線検出器の視野角において、前記アクセス装置を移動させて前記位置同定用放射線検出器の出力を前記位置同定アルゴリズムで解析し、前記調査用放射線検出器の視野角の範囲における放射性物質の位置を同定する調査および同定プロセスを有する
ことを特徴とする請求項6に記載の放射線計測装置。
A control device for controlling the plurality of analysis devices;
After the presence of the radioactive substance is confirmed in the analysis result by the investigation algorithm, the control device moves the access device at the viewing angle of the investigation radiation detector and outputs the output of the position identification radiation detector. The radiation measurement apparatus according to claim 6, further comprising: an investigation and identification process for analyzing the position identification algorithm and identifying a position of a radioactive substance in a range of a viewing angle of the investigation radiation detector.
調査用カメラと、
前記調査アルゴリズム、前記同定アルゴリズム、ならびに、前記調査および同定プロセスにおける解析結果を前記調査用カメラの出力と重ね合わせ、放射性物質の位置を可視化する可視化アルゴリズムを有する可視化解析装置と、を備え、
前記可視化アルゴリズムの解析結果を前記表示装置で表示する
ことを特徴とする請求項7に記載の放射線計測装置。
Investigation camera,
A visualization analysis device having a visualization algorithm that superimposes the investigation algorithm, the identification algorithm, and an analysis result in the investigation and identification process with an output of the investigation camera, and visualizes a position of a radioactive substance,
The radiation measurement apparatus according to claim 7, wherein an analysis result of the visualization algorithm is displayed on the display device.
前記調査アルゴリズム、前記同定アルゴリズム、ならびに、前記調査および同定プロセスにおける解析結果と前記アクセス装置の位置情報とから、調査領域を示す電子図面に前記可視化アルゴリズムの解析結果を重ね合わせ、前記可視化アルゴリズムの解析結果を前記表示装置で表示する
ことを特徴とする請求項8に記載の放射線計測装置。
The analysis result of the visualization algorithm is superimposed by superimposing the analysis result of the visualization algorithm on the electronic drawing showing the investigation area from the investigation algorithm, the identification algorithm, and the analysis result in the investigation and identification process and the position information of the access device. The radiation measurement apparatus according to claim 8, wherein a result is displayed on the display device.
前記複数の放射線検出素子は、CdTe、CZT、TlBr、LaBr(Ce)、LaCl(Ce)、LSO、LYSO、GAGG(Ce)、LuAG(Pr)、NaI(Tl)、YAP(Ce)、GSOのいずれかから構成されている
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の放射線計測装置。
The plurality of radiation detection elements include CdTe, CZT, TlBr, LaBr 3 (Ce), LaCl 3 (Ce), LSO, LYSO, GAGG (Ce), LuAG (Pr), NaI (Tl), YAP (Ce), The radiation measuring apparatus according to claim 1, wherein the radiation measuring apparatus is configured of any one of GSOs.
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