JP2016161491A - Device for sampling radioactive material and analytical method of radioactive material - Google Patents

Device for sampling radioactive material and analytical method of radioactive material Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently perform the analysis of a radioactive material locally distributed.SOLUTION: This radioactive material sampling device 1 includes: a radiation detection unit 10; and a radioactive material sampling unit 20. These units are fixed to a ROV100 via a frame 110. For this reason, the radiation detection unit 10 and the radioactive material sampling unit 20 are integrated each other and move on the sea bottom B together with the ROV100. The radiation detection unit 10 recognizes the presence or absence of a radioactive material piece in the sea bottom B, and when the radioactive material pieces are recognized, the soil around the periphery thereof is sampled by a radioactive material sampling unit 20. A radioactive material sampling device control unit recognizes which detection intensity of the radiation detector in each of the measuring heads is the highest, and recognizes a region inner position of the radioactive material piece.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水中の海底等における放射性物質を採取する放射性物質採取装置、これを用いた放射性物質分析方法に関する。   The present invention relates to a radioactive substance collection device for collecting radioactive substances on the seabed in water and the like, and a radioactive substance analysis method using the same.

放射性同位元素を含んだ放射性物質が飛散した場合には、その分布を測定することが重要であり、このためには、放射性同位元素が発する放射線(ガンマ線等)を放射線検出器によって計測することが有効である。例えば放射線関連施設から飛散した放射性物質を対象とする場合には、地上においては、こうした放射性物質は地表付近に集中的に存在することは明らかである。このため、その水平方向の分布を知ることが特に重要となる。   When radioactive materials containing radioactive isotopes are scattered, it is important to measure their distribution. For this purpose, radiation (gamma rays, etc.) emitted by radioactive isotopes can be measured with a radiation detector. It is valid. For example, when radioactive materials scattered from radiation related facilities are targeted, it is clear that such radioactive materials are concentrated near the ground surface on the ground. For this reason, it is particularly important to know the horizontal distribution.

一方、放射性物質は、地上だけでなく海にも飛散し、この場合には海底(水底)に堆積し、例えば粒子状の放射性物質片が海底における特定の場所に存在する。海底においてこうした放射性物質片の分布を測定するためには、海中に投入された小型の測定装置を用いて海底における放射線の測定を行い、これを海上の船舶等から遠隔操作によって行うことが必要となる。具体的には、例えば、特許文献1に記載されるように、放射線検出器が搭載された機器を海底で走査する方式を用いることができる。また、特許文献2に記載されるように、測定装置を海中に投下し、海底の放射線を測定した後に測定装置を浮上させる方式も用いることができる。   On the other hand, radioactive material is scattered not only on the ground but also on the sea, and in this case, it accumulates on the sea bottom (water bottom), and, for example, particulate radioactive material pieces exist at specific locations on the sea bottom. In order to measure the distribution of these radioactive material fragments on the sea floor, it is necessary to measure radiation at the sea floor using a small measuring device thrown into the sea, and to perform this remotely from a ship on the sea. Become. Specifically, for example, as described in Patent Document 1, a method of scanning a device on which a radiation detector is mounted on the seabed can be used. Further, as described in Patent Document 2, a method in which a measuring device is dropped into the sea and the measuring device is levitated after measuring radiation on the seabed can be used.

実用新案登録第3181739号公報Utility Model Registration No. 3181739 特開2013−242219号公報JP 2013-242219 A

しかしながら、小さな粒子状の形態で極めて局所的に存在している放射性物質片を検出するためには、海底における広い範囲において数多くの測定を行う必要があった。すなわち、効率的な測定を行うことが困難であった。   However, in order to detect radioactive material fragments that exist extremely locally in the form of small particles, it has been necessary to make a number of measurements over a wide area on the seabed. That is, it is difficult to perform efficient measurement.

更に、仮に上記の方法によって放射性物質片を検出した(放射線強度が高い狭い領域を認識した)場合には、その場所を正確に認識することが重要である。地上においては、GPS(Global Positioning System)等を用いてこの場所を正確に認識するのが容易であるのに対して、海底ではGPS信号を受信することが困難であるために、こうした放射性物質片の正確な位置情報を正確に得ることも困難であった。   Furthermore, if a radioactive substance piece is detected by the above method (a narrow area having a high radiation intensity is recognized), it is important to accurately recognize the location. On the ground, it is easy to accurately recognize this location using GPS (Global Positioning System) or the like, but it is difficult to receive GPS signals on the sea floor. It was also difficult to obtain accurate position information accurately.

従って、水中の局所的に分布する放射性物質の分析を効率的に行うことは困難であった。   Therefore, it has been difficult to efficiently analyze the radioactive material locally distributed in water.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、水中における放射性物質の検出を高精度で行うことを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to detect radioactive substances in water with high accuracy.

本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の請求項1に係る放射性物質採取装置は、水中に局所的に存在する放射性物質を採取する放射性物質採取装置であって、平面視における特定の領域である検出領域内における放射線の強度を測定する放射線検出手段と、前記検出領域内の物質を採取する放射性物質採取手段と、前記放射線検出手段において検出された放射線の検出強度が、前記放射線検出手段について定められた第1の閾値を超えた場合に、前記検出領域内の物質を前記放射性物質採取手段に採取させる制御を行う制御手段と、を具備し、前記放射線検出手段と前記放射性物質採取手段とが連動して水中を移動可能とされたことを特徴とする。
この発明においては、放射線検出部によって、水中における特定の検出領域内に放射性物質が存在していると認識された場合に、この検出領域内の物質が放射性物質採取手段によって採取される。この際、放射線検出手段と放射性物質採取手段は、放射性物質の分布を測定すべき水中を連動して移動可能とされる。
本発明の請求項2に係る放射性物質採取装置は、前記放射線を発した放射性物質が前記検出領域内において存在する位置である領域内位置を推定する領域内位置推定手段を具備し、前記制御手段は、前記放射性物質採取手段に、前記領域内位置における物質を採取させることを特徴とする。
この発明においては、検出領域内における放射性物質の位置(領域内位置)が推定され、この位置における物質が選択されて放射性物質採取手段に採取される。ここで推定される領域内位置とは、放射線検出手段に対する放射性物質の相対的な位置関係であり、検出された放射性物質の絶対的な位置座標ではない。
本発明の請求項3に係る放射性物質採取装置は、前記放射線検出手段において、平面上に離散的に配置された複数の放射線検出器が用いられ、前記領域内位置推定手段は、複数の前記放射線検出器のうち検出出力が極大値をとった前記放射線検出器の前記検出領域に対する位置関係より前記領域内位置を推定することを特徴とする。
この発明においては、放射線検出手段において用いられた複数の放射線検出器において放射線の検出強度が極大であったものと、検出領域との間の位置関係に基づいて領域内位置が推定される。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configurations.
A radioactive substance collecting apparatus according to claim 1 of the present invention is a radioactive substance collecting apparatus that collects a radioactive substance that is locally present in water, and the intensity of radiation in a detection area that is a specific area in plan view. The radiation detection means for measuring, the radioactive substance collection means for collecting the substance in the detection area, and the detection intensity of the radiation detected by the radiation detection means exceeds a first threshold value determined for the radiation detection means. Control means for controlling the radioactive substance collection means to collect the substance in the detection region, and the radiation detection means and the radioactive substance collection means can move in water in conjunction with each other. It is characterized by that.
In this invention, when the radiation detection unit recognizes that a radioactive substance is present in a specific detection area in water, the substance in the detection area is collected by the radioactive substance collecting means. At this time, the radiation detection means and the radioactive substance collection means can be moved in conjunction with the water in which the distribution of the radioactive substance is to be measured.
The radioactive substance sampling apparatus according to claim 2 of the present invention includes an in-area position estimation means for estimating an in-area position, which is a position where the radioactive substance emitting the radiation exists in the detection area, and the control means Is characterized in that the radioactive substance collecting means collects a substance at a position in the region.
In the present invention, the position (intra-area position) of the radioactive substance in the detection region is estimated, and the substance at this position is selected and collected by the radioactive substance collecting means. The in-region position estimated here is a relative positional relationship of the radioactive substance with respect to the radiation detecting means, and is not an absolute position coordinate of the detected radioactive substance.
In the radioactive substance sampling apparatus according to claim 3 of the present invention, a plurality of radiation detectors discretely arranged on a plane are used in the radiation detection means, and the in-region position estimation means includes a plurality of the radiations. The position in the region is estimated from the positional relationship of the radiation detector with the maximum detection output among the detectors with respect to the detection region.
In the present invention, the position in the area is estimated based on the positional relationship between the detection area and the radiation detection intensity of the plurality of radiation detectors used in the radiation detection means.

本発明の請求項4に係る放射性物質採取装置は、前記放射線検出手段において、一次元配列された複数の前記放射線検出器が用いられたことを特徴とする。
この発明においては、一次元配列された複数の放射線検出器が放射線検出手段において用いられる。
本発明の請求項5に係る放射性物質採取装置において、前記放射線検出手段は、前記放射線検出器の配列方向が互いに交差するように、複数の前記放射線検出器がそれぞれ一次元配列された2つの測定ヘッドを具備し、前記検出領域は、2つの前記測定ヘッドそれぞれにおいて前記放射線検出器が配列された区間によって規定され、前記領域内位置推定手段は、2つの前記測定ヘッドのそれぞれにおいて前記検出出力が極大値をとった前記放射線検出器の前記測定ヘッドにおける位置より、前記領域内位置を推定することを特徴とする。
この発明においては、放射線検出手段において、交差する2つの測定ヘッドが用いられ、検出領域は、この測定ヘッドによって規定される。また、領域内位置は、2つの測定ヘッドそれぞれの中における検出強度が極大となった放射線検出器の位置に基づいて推定される。
本発明の請求項6に係る放射性物質採取装置は、前記放射線検出手段において、平面視において環状に配列された複数の前記放射線検出器が用いられ、前記検出領域は、複数の前記放射線検出器に囲まれた領域であることを特徴とする。
この発明においては、放射線検出手段において、環状に配列された放射線検出器が用いられる。また、検出領域は、この複数の放射線検出器で囲まれた領域となる。
本発明の請求項7に係る放射性物質採取装置において、前記放射線検出器は、前記放射線を吸収することにより発光するシンチレータと、前記シンチレータが発した光を検出するフォトダイオードとを具備することを特徴とする。
この発明においては、シンチレータとフォトダイオードとが組み合わされた放射線検出器が用いられる。
The radioactive substance sampling apparatus according to claim 4 of the present invention is characterized in that a plurality of the radiation detectors arranged one-dimensionally are used in the radiation detection means.
In the present invention, a plurality of radiation detectors arranged one-dimensionally are used in the radiation detection means.
In the radioactive substance sampling apparatus according to claim 5 of the present invention, the radiation detecting means performs two measurements in which a plurality of the radiation detectors are arranged one-dimensionally so that the arrangement directions of the radiation detectors intersect each other. And the detection area is defined by a section in which the radiation detectors are arranged in each of the two measurement heads, and the in-area position estimation means outputs the detection output in each of the two measurement heads. The position in the region is estimated from the position of the radiation detector having the maximum value in the measurement head.
In the present invention, two intersecting measurement heads are used in the radiation detection means, and the detection area is defined by the measurement heads. The in-region position is estimated based on the position of the radiation detector at which the detection intensity in each of the two measurement heads is maximized.
In the radioactive substance sampling device according to claim 6 of the present invention, in the radiation detection means, a plurality of the radiation detectors arranged in a ring shape in a plan view are used, and the detection region is formed by a plurality of the radiation detectors. It is an enclosed area.
In the present invention, an annularly arranged radiation detector is used as the radiation detecting means. Further, the detection area is an area surrounded by the plurality of radiation detectors.
In the radioactive substance sampling device according to claim 7 of the present invention, the radiation detector includes a scintillator that emits light by absorbing the radiation, and a photodiode that detects light emitted by the scintillator. And
In the present invention, a radiation detector in which a scintillator and a photodiode are combined is used.

本発明の請求項8に係る放射性物質採取装置は、前記放射線検出手段の位置である装置位置を認識する装置位置認識手段を具備し、前記制御手段は、前記領域内位置及び前記装置位置から、前記放射線を発した放射性物質の位置である放射性物質位置を認識することを特徴とする。
この発明においては、放射線検出手段の絶対的な位置である装置位置が装置位置認識手段によって認識される。このため、この装置位置と領域内位置に基づいて、放射性物質が存在すると推定される絶対的な位置(放射性物質位置)が推定される。
本発明の請求項9に係る放射性物質採取装置は、前記放射性物質位置を記憶する放射性物質位置記憶手段を具備することを特徴とする。
この発明においては、放射性物質位置が放射性物質位置記憶手段によって記憶される。このため、放射性物質が採取されると同時に、放射性物質が存在した位置(絶対的な位置)の情報も放射性物質採取装置内において記憶される。
本発明の請求項10に係る放射性物質採取装置において、前記放射性物質採取手段は、前記検出領域内における物質を吸引する可撓性の吸引ホースを具備し、前記吸引ホースの吸引口が、前記領域内位置に制御されることを特徴とする。
この発明においては、可撓性の吸引ホースによって、検出領域内の領域内位置における物質が吸引される。
本発明の請求項11に係る放射性物質採取装置は、前記放射性物質採取手段によって採取された前記検出領域内の物質から発せられた放射線の強度を測定する試料確認手段を具備し、前記制御手段は、前記試料確認手段において検出された放射線の検出強度が、前記試料検出手段に対して予め定められた第2の閾値以下である場合に、前記検出領域内の物質を前記放射性物質採取手段に再度取得させる制御を行うことを特徴とする。
この発明においては、採取された物質内における放射性物質の有無が判定され、放射性物質が存在しないと判定されると、物質の採取が再度行われる。
本発明の請求項12に係る放射性物質採取装置は、前記放射線検出手段の出力にマルチチャンネルアナライザ(MCA)及び/又はマルチチャンネルスケーラ(MCS)が接続されたことを特徴とする。
この発明においては、マルチチャンネルアナライザ(MCA)、マルチチャンネルスケーラ(MCS)が用いられることにより、同時に複数種類のエネルギーの放射線の強度を測定することができる。
本発明の請求項13に係る放射性物質採取装置は、水底に沿って移動可能とされたことを特徴とする。
この発明においては、放射性物質採取装置が水底に沿って移動可能とされるため、放射性物質採取装置が水底を走査することができる。
The radioactive substance sampling apparatus according to claim 8 of the present invention includes apparatus position recognition means for recognizing an apparatus position that is the position of the radiation detection means, and the control means is based on the in-region position and the apparatus position. Recognizing a radioactive substance position which is a position of the radioactive substance emitting the radiation.
In the present invention, the apparatus position, which is the absolute position of the radiation detection means, is recognized by the apparatus position recognition means. For this reason, the absolute position (radioactive material position) where it is presumed that the radioactive material is present is estimated based on the device position and the position in the region.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a radioactive substance collecting apparatus comprising a radioactive substance position storage means for storing the radioactive substance position.
In the present invention, the radioactive substance position is stored by the radioactive substance position storage means. For this reason, simultaneously with the collection of the radioactive substance, information on the position (absolute position) where the radioactive substance was present is stored in the radioactive substance collection apparatus.
In the radioactive substance collecting apparatus according to claim 10 of the present invention, the radioactive substance collecting means includes a flexible suction hose for sucking the substance in the detection region, and the suction port of the suction hose is the region. It is controlled to the inner position.
In the present invention, the substance at the position in the detection region is sucked by the flexible suction hose.
The radioactive substance collection device according to claim 11 of the present invention comprises a sample confirmation means for measuring the intensity of radiation emitted from the substance in the detection region collected by the radioactive substance collection means, and the control means comprises When the detection intensity of the radiation detected by the sample confirmation unit is equal to or less than a second threshold value predetermined for the sample detection unit, the substance in the detection region is again sent to the radioactive substance collection unit. It is characterized by performing control for acquisition.
In the present invention, the presence or absence of a radioactive substance in the collected substance is determined. If it is determined that the radioactive substance is not present, the substance is collected again.
The radioactive substance sampling apparatus according to claim 12 of the present invention is characterized in that a multichannel analyzer (MCA) and / or a multichannel scaler (MCS) is connected to the output of the radiation detection means.
In the present invention, by using a multi-channel analyzer (MCA) and a multi-channel scaler (MCS), it is possible to simultaneously measure radiation intensities of a plurality of types of energy.
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a radioactive substance collection device that is movable along the bottom of the water.
In the present invention, since the radioactive substance collection device can be moved along the bottom of the water, the radioactive substance collection device can scan the bottom of the water.

本発明の請求項14に係る放射性物質分析方法は、前記放射性物質採取装置を用いて採取された前記検出領域内の物質に含まれる放射性物質の分析を行うことを特徴とする。
この発明においては、上記の放射性物質採取装置を用いて採取された放射性物質が、地上等で分析される。
本発明の請求項15に係る放射性物質分析方法は、前記放射性物質採取装置を用いて水中における複数の測定箇所でそれぞれ前記検出領域内の物質を採取し、複数の前記測定箇所でそれぞれ採取された前記検出領域内の物質に含まれる放射性物質の水底における分布を測定することを特徴とする。
この発明においては、複数の測定箇所においてそれぞれ検出領域内の物質が採取される。これによって、放射性物質の水底における分布が測定される。
本発明の請求項16に係る放射性物質分析方法は、前記放射性物質採取装置を用いて水中における複数の測定箇所でそれぞれ前記検出領域内の物質を採取し、複数の前記測定箇所において前記放射性物質位置記憶手段に記憶された複数の前記放射性物質位置に基づいて、複数の前記測定箇所でそれぞれ採取された前記検出領域内の物質に含まれる放射性物質の水底における分布を測定することを特徴とする。
この発明においては、複数の測定箇所においてそれぞれ検出領域内の物質が採取されるだけでなく、複数の測定箇所のそれぞれにおける放射性物質位置も認識される。これによって、放射性物質の水底における分布が測定される。
本発明の請求項17に係る放射性物質分析方法は、前記放射性物質採取装置における前記放射線検出手段を用いて複数の測定箇所に対応した複数の前記検出領域内における放射線の強度を測定し、複数の前記測定箇所に対応した複数の前記検出領域のうち、検出された放射線の検出強度が最も高かった前記検出領域内の物質が前記放射性物質採取手段によって採取されるように前記第1の閾値を設定し、検出された放射線の強度が最も高かった前記検出領域内の物質を前記放射性物質採取手段を用いて採取し、採取された物質に含まれる放射性物質の分析を行うことを特徴とする。
この発明においては、前記の放射性物質採取装置において、まず、放射線検出手段のみを用いて複数の測定箇所に対応した複数の検出領域で測定が行われる。測定が行われた検出領域のうち、最も放射線の検出強度が高かった検出領域における検出強度に基づいて、第1の閾値が設定される。その後、放射性物質採取手段を用いて、この検出領域内の物質が採取される。
本発明の請求項18に係る放射性物質分析方法は、水中を移動する移動体に前記放射性物質採取装置を固定し、前記放射性物質採取装置を水底における複数の前記測定箇所間で移動させることを特徴とする。
この発明においては、移動体を用いて上記の放射性物質採取装置を水底で走査することによって、複数の測定箇所における放射性物質が採取される。
本発明の請求項19に係る放射性物質分析方法において、前記移動体は遠隔操作無人探査機(ROV)であることを特徴とする。
この発明においては、遠隔操作無人探査機(ROV)を用いて上記の移動が行われる。
The radioactive substance analysis method according to claim 14 of the present invention is characterized in that the radioactive substance contained in the substance in the detection region collected using the radioactive substance collection apparatus is analyzed.
In the present invention, the radioactive material collected using the radioactive material collection device is analyzed on the ground or the like.
In the radioactive substance analysis method according to claim 15 of the present invention, the substance in the detection region is sampled at each of a plurality of measurement locations in water using the radioactive substance sampling device, and the samples are collected at the plurality of measurement locations. The distribution of the radioactive substance contained in the substance in the detection region at the bottom of the water is measured.
In the present invention, substances in the detection region are collected at each of a plurality of measurement locations. This measures the distribution of radioactive material at the bottom of the water.
In the radioactive substance analysis method according to claim 16 of the present invention, the substance in the detection region is sampled at a plurality of measurement locations in water using the radioactive substance sampling device, and the radioactive substance position at a plurality of measurement locations. Based on the plurality of radioactive substance positions stored in the storage means, the distribution of the radioactive substance contained in the substance in the detection region collected at each of the plurality of measurement locations is measured at the bottom of the water.
In the present invention, not only substances in the detection region are collected at a plurality of measurement locations, but also the radioactive substance positions at each of the plurality of measurement locations are recognized. This measures the distribution of radioactive material at the bottom of the water.
A radioactive substance analysis method according to claim 17 of the present invention measures the intensity of radiation in a plurality of detection regions corresponding to a plurality of measurement locations using the radiation detection means in the radioactive substance sampling apparatus, The first threshold value is set such that the substance in the detection area having the highest detected intensity of the detected radiation among the plurality of detection areas corresponding to the measurement location is collected by the radioactive substance collecting means. The substance in the detection region where the intensity of the detected radiation is the highest is collected using the radioactive substance collecting means, and the radioactive substance contained in the collected substance is analyzed.
In the present invention, in the radioactive substance sampling apparatus, first, measurement is performed in a plurality of detection regions corresponding to a plurality of measurement locations using only radiation detection means. The first threshold value is set based on the detection intensity in the detection area where the detection intensity of the radiation is highest among the detection areas where the measurement is performed. Thereafter, the substance in the detection region is collected using the radioactive substance collecting means.
In the radioactive substance analysis method according to claim 18 of the present invention, the radioactive substance collection device is fixed to a moving body that moves in water, and the radioactive substance collection device is moved between the plurality of measurement points on the bottom of the water. And
In the present invention, the radioactive substance is collected at a plurality of measurement locations by scanning the radioactive substance collection apparatus at the bottom of the water using a moving body.
The radioactive substance analysis method according to claim 19 of the present invention is characterized in that the moving body is a remote control unmanned spacecraft (ROV).
In the present invention, the above-described movement is performed using a remotely operated unmanned explorer (ROV).

本発明の放射性物質採取装置は以上のように構成されているので、特に水底に局所的に存在する小さな放射性物質片を高効率で採取することができ、この放射性物質片の分析を採取後に地上等で高精度で行うことができる。
この際、領域内位置推定手段が用いられることによって、小さな放射性物質片を領域内位置において、より効率的に採取することができる。また、領域内位置(検出領域内における放射性物質片の相対的位置)と装置位置(放射線検出手段等の絶対的な位置)とを組み合わせて用いることによって、採取された放射性物質片の存在した絶対的な位置を正確に認識することができる。また、放射性物質の分布を正確に求めることができる。
また、一次元配列された放射線検出器を放射線検出手段において用いることによって、簡易な構成で放射性物質片の領域内位置を推定でき、特に2つの測定ヘッドを用いることによって、領域内位置の推定をより容易に行うことができる。放射線検出手段をこうした簡易な構成とすることによって、放射線検出手段を小型軽量とすることができ、その移動(走査)がより容易となる。特に、シンチレータとフォトダイオードを組み合わせた放射線検出器を用いれば、個々の放射線検出器を小型軽量とすることができ、低出力の電源を用いても放射線検出器を動作させることができるため、水中等で用いる場合に特に好ましい。
また、吸引口の位置を変えることが容易である可撓性の吸引ホースが用いられる場合には、放射性物質片が存在すると推定された領域内位置における物質を選択的に吸引する動作を特に容易に行うことができる。試料確認手段を用いた場合には、より確実に放射性物質片を採取することができる。
また、放射線検出手段においてMCAやMCSを用いることにより、特定の核種を含む放射性物質を選択的に採取する、あるいは存在すると認識された放射性物質に含まれる核種を認識することができる。
Since the radioactive substance collecting apparatus of the present invention is configured as described above, it is possible to collect small radioactive substance pieces that are locally present particularly at the bottom of the water with high efficiency. Etc., and can be performed with high accuracy.
At this time, by using the intra-region position estimation means, a small radioactive substance piece can be collected more efficiently at the intra-region position. In addition, by using a combination of the position in the area (relative position of the radioactive substance piece in the detection area) and the apparatus position (absolute position of the radiation detection means, etc.), the absolute presence of the collected radioactive substance piece was present. The correct position can be recognized accurately. In addition, the distribution of radioactive material can be obtained accurately.
In addition, by using a one-dimensionally arranged radiation detector in the radiation detection means, it is possible to estimate the position of the radioactive substance piece in the area with a simple configuration. It can be done more easily. By adopting such a simple configuration of the radiation detection means, the radiation detection means can be made small and light, and its movement (scanning) becomes easier. In particular, if a radiation detector that combines a scintillator and a photodiode is used, each radiation detector can be made small and light, and the radiation detector can be operated even with a low-output power source. It is particularly preferable when used in the above.
In addition, when a flexible suction hose that can easily change the position of the suction port is used, it is particularly easy to selectively suck the substance at the position in the region where the radioactive substance piece is estimated to exist. Can be done. When the sample confirmation means is used, the radioactive substance piece can be collected more reliably.
Further, by using MCA or MCS in the radiation detection means, it is possible to selectively collect a radioactive substance containing a specific nuclide or to recognize a nuclide contained in a radioactive substance recognized as existing.

また、本発明の放射性物質分析方法においては、上記の放射性物質採取装置を用いることによって、採取された放射性物質片を地上等で高精度で分析することができ、かつその分布状況も正確に調べることができる。特に、こうした放射性物質分析方法は、放射性物質片の採取が困難でありかつその正確な位置を求めることが困難である水中(海中)における放射性物質を調べる際に好適である。
この際、初めに放射線検出手段のみを用いて複数の測定箇所において放射線強度を検出し、最も高い放射線強度が得られた測定箇所における放射線強度から第1の閾値を設定してから、改めて放射性物質採取手段に検出領域内の物質を採取させれば、特に放射線強度の高い土壌を選択的かつ効率的に採取することができる。
この場合に、ROVをこの放射性物質採取装置と組み合わせることによって、水中等における放射性物質片の採取を精密かつ容易に行うことができる。
Moreover, in the radioactive substance analysis method of the present invention, the collected radioactive substance piece can be analyzed with high accuracy on the ground by using the above-described radioactive substance sampling apparatus, and the distribution state thereof is also accurately checked. be able to. In particular, such a radioactive substance analysis method is suitable for examining a radioactive substance in water (in the sea) where it is difficult to collect a radioactive substance piece and to determine its exact position.
At this time, first, the radiation intensity is detected at a plurality of measurement locations using only the radiation detection means, the first threshold value is set based on the radiation intensity at the measurement location where the highest radiation intensity is obtained, and then the radioactive substance is again formed. If the collection means collects a substance in the detection region, soil with particularly high radiation intensity can be collected selectively and efficiently.
In this case, by combining the ROV with this radioactive substance collection device, it is possible to accurately and easily collect the radioactive substance pieces in water or the like.

本発明の実施の形態に係る放射性物質採取装置が使用される際の形態を示す図である。It is a figure which shows the form at the time of using the radioactive substance sampling device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る放射性物質採取装置における放射線検出手段の構成を示す側面図(a)、上面図(b)である。It is the side view (a) and top view (b) which show the structure of the radiation detection means in the radioactive substance sampling apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る放射性物質採取装置における放射性物質採取手段の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radioactive substance collection | recovery means in the radioactive substance collection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る放射性物質採取装置の構成とROV等との接続を示す図である。It is a figure which shows the connection of ROV etc. with the structure of the radioactive substance sampling apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る放射性物質採取装置における放射線検出手段及び放射性物質採取手段の変形例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the modification of the radiation detection means and radioactive substance collection means in the radioactive substance collection apparatus which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明を実施するための形態となる放射性物質採取装置、放射性物質分析方法について説明する。この放射性物質採取装置は、海底において特に局所的に存在する放射性物質を測定するために好適に用いられる。この放射性物質採取装置は、例えばROV(Remotely Operated Vechle:遠隔操作無人探査機)等の移動体に搭載(固定)されて用いられる。このため、この放射性物質採取装置は、移動体と共に海底を移動することができる。   Hereinafter, a radioactive substance collection device and a radioactive substance analysis method according to embodiments of the present invention will be described. This radioactive substance collecting apparatus is preferably used for measuring radioactive substances that are present locally locally on the seabed. This radioactive substance collection device is used by being mounted (fixed) on a moving body such as a ROV (Remotely Operated Vehicle). For this reason, this radioactive substance sampling apparatus can move on the seabed together with the moving body.

図1は、この放射性物質採取装置1がROV100に固定されて使用される場合の構成を示す。ROV100は、ROV100の周囲においてこれを保護するために設けられた篭状のフレーム110内に搭載され、海面S下に投入され、フレーム110が海底Bに着底することによって、ROV100の位置は海底Bに対して定まる。ただし、この状態でROV100は海底B上を移動することができる。   FIG. 1 shows a configuration when the radioactive substance collection apparatus 1 is used while being fixed to the ROV 100. The ROV 100 is mounted in a bowl-shaped frame 110 provided to protect the ROV 100 around the ROV 100, and the ROV 100 is placed under the sea surface S. When the frame 110 reaches the sea bottom B, the position of the ROV 100 is changed to the sea bottom. Determined for B. However, the ROV 100 can move on the seabed B in this state.

この放射性物質採取装置1は、放射線検出部(放射線検出手段)10と、放射性物質採取部(放射性物質採取手段)20を具備する。これらは、フレーム110を介してROV100に固定されている。このため、放射線検出部10と放射性物質採取部20は、一体化されてROV100と共に海底B上を移動する。なお、後述する放射性物質採取装置制御部(制御手段)30は、放射性物質採取部20内に搭載されている。放射線検出部10は、海底Bにおける放射性物質片(局所的に放射線強度の高い領域)の有無を認識し、放射性物質片が認識された場合に、その周囲の土壌や海水とともに放射性物質採取部20によって採取する。   The radioactive substance collection device 1 includes a radiation detection unit (radiation detection means) 10 and a radioactive substance collection unit (radioactive substance collection means) 20. These are fixed to the ROV 100 via the frame 110. For this reason, the radiation detection unit 10 and the radioactive substance collection unit 20 are integrated and move on the seabed B together with the ROV 100. Note that a radioactive substance collection device control unit (control means) 30 described later is mounted in the radioactive substance collection unit 20. The radiation detection unit 10 recognizes the presence or absence of radioactive material pieces (regions with high radiation intensity locally) on the seabed B, and when the radioactive material pieces are recognized, the radioactive material collection unit 20 together with the surrounding soil and seawater. Collect by.

図2は、放射線検出部10の構成を示す側面図(a)、上面図(b)である。ここで、側面図、上面図とは、実際にこの放射線検出部10が使用される際の状態に対応している。この放射線検出部10は、基部11と、基部11との連結部で90°の角度で交差する測定ヘッド12A、12Bとで構成される。ヘッド12A、12Bの長手方向が含まれる平面は、放射線検出部10が載置された海底Bと重複する、あるいは海底Bと近接するように構成される。測定ヘッド12A、12Bには、図2(b)において模式的に示されるようにそれぞれ放射線検出器121が長手方向にわたり12個ずつ配列されている。   FIG. 2 is a side view (a) and a top view (b) showing the configuration of the radiation detection unit 10. Here, the side view and the top view correspond to a state when the radiation detection unit 10 is actually used. The radiation detection unit 10 includes a base 11 and measurement heads 12 </ b> A and 12 </ b> B that intersect at a 90 ° angle at a connecting portion with the base 11. The plane including the longitudinal direction of the heads 12A and 12B is configured to overlap with or close to the seabed B on which the radiation detection unit 10 is placed. In the measurement heads 12A and 12B, as schematically shown in FIG. 2B, twelve radiation detectors 121 are arranged in the longitudinal direction.

ここで、測定ヘッド12A、12Bは90°の角度で交差するために、図2(b)に示されるように、12個ずつの放射線検出器121に対応させて、ヘッド12A、12Bの長手方向が含まれる平面上における仮想的な格子で形成される検出領域Rを設定することができる。図2(b)においては、この検出領域R中に図示された箇所に放射性物質片Pが存在するものとする。この場合における測定ヘッド12A中の12個の放射線検出器121で検出される放射線強度、測定ヘッド12B中の12個の放射線検出器121で検出される放射線強度が、それぞれ、図2(b)において測定ヘッド12A、12Bに隣接して模式的に示されている。すなわち、格子上の図示された位置に放射性物質片Pが存在した場合には、測定ヘッド12A中の放射線検出器121、測定ヘッド12B中の放射線検出器121によって放射性物質片Pが発する放射線が検出され、測定ヘッド12Aにおいては放射性物質片Pと最も近い距離に設けられた左から5番目の放射線検出器121、測定ヘッド12Bにおいては放射性物質片Pと最も近い距離に設けられた左から6番目の放射線検出器121における検出強度が最も高くなる。すなわち、測定ヘッド12Aにおいて最も検出強度の高かった放射線検出器121の位置と、測定ヘッド12Bにおいて最も検出強度の高かった放射線検出器121の位置に対応した位置に放射性物質片Pが存在すると推定することができる。   Here, since the measurement heads 12A and 12B intersect at an angle of 90 °, the longitudinal direction of the heads 12A and 12B corresponds to each of the 12 radiation detectors 121 as shown in FIG. 2B. It is possible to set a detection region R formed by a virtual lattice on a plane including the. In FIG. 2B, it is assumed that the radioactive substance piece P exists at the illustrated position in the detection region R. In this case, the radiation intensities detected by the twelve radiation detectors 121 in the measurement head 12A and the radiation intensities detected by the twelve radiation detectors 121 in the measurement head 12B are shown in FIG. It is schematically shown adjacent to the measuring heads 12A, 12B. That is, when the radioactive substance piece P exists at the illustrated position on the lattice, the radiation emitted from the radioactive substance piece P is detected by the radiation detector 121 in the measurement head 12A and the radiation detector 121 in the measurement head 12B. In the measurement head 12A, the fifth radiation detector 121 from the left provided at the closest distance to the radioactive substance piece P, and in the measurement head 12B, the sixth from the left provided at the closest distance to the radioactive substance piece P. The detection intensity at the radiation detector 121 is the highest. That is, it is estimated that the radioactive substance piece P exists at the position corresponding to the position of the radiation detector 121 having the highest detection intensity in the measurement head 12B and the position of the radiation detector 121 having the highest detection intensity in the measurement head 12B. be able to.

また、図2(b)中に示された検出領域R内に放射性物質片Pが存在すれば、測定ヘッド12A中の少なくともいずれかの放射線検出器121、及び測定ヘッド12B中の少なくともいずれかの放射線検出器121の検出強度が高くなる。例えば、図2(b)において放射性物質片Pが測定ヘッド12Aの上側に存在した場合には、測定ヘッド12A中のいずれかの放射線検出器121における検出強度は高くなるものの、放射性物質片Pの発する放射線は測定ヘッド12Aによって遮られるために、測定ヘッド12Bにおけるどの放射線検出器121における検出強度も高くならない。このため、放射線検出器121における検出強度に閾値(第1の閾値)を設定し、測定ヘッド12A中の少なくともいずれかの放射線検出器121、及び測定ヘッド12B中の少なくともいずれかの放射線検出器121の検出強度がこの閾値を超えた場合には、検出領域R内のどこかに放射性物質片Pが存在していると推定できる。以下では、放射線検出器121等の検出強度がこの閾値を超えた場合を「放射線が検出された」とする。   If the radioactive substance piece P exists in the detection region R shown in FIG. 2B, at least one of the radiation detectors 121 in the measurement head 12A and at least one of the measurement heads 12B. The detection intensity of the radiation detector 121 is increased. For example, when the radioactive substance piece P exists on the upper side of the measurement head 12A in FIG. 2B, the detection intensity in any of the radiation detectors 121 in the measurement head 12A is increased, but the radioactive substance piece P Since the emitted radiation is blocked by the measurement head 12A, the detection intensity of any radiation detector 121 in the measurement head 12B does not increase. Therefore, a threshold value (first threshold value) is set for the detection intensity in the radiation detector 121, and at least one of the radiation detectors 121 in the measurement head 12A and at least one of the radiation detectors 121 in the measurement head 12B. If the detected intensity exceeds the threshold value, it can be estimated that the radioactive substance piece P exists somewhere in the detection region R. Hereinafter, the case where the detection intensity of the radiation detector 121 or the like exceeds this threshold is referred to as “radiation detected”.

ここで、測定ヘッド12A、12Bの長さは例えば30cm程度とすることができる。この場合には、上記の構成により、30cm角の検出領域R内に例えば1cm以下の大きさの小さな放射性物質片Pが存在した場合にも、放射性物質片Pがこの検出領域R内に存在することを認識し、検出領域R内における位置(領域内位置)を推定することができる。ここで、この位置は、測定ヘッド12A、12B(放射線検出部10)に対する相対的な位置である。   Here, the length of the measurement heads 12A and 12B can be set to about 30 cm, for example. In this case, due to the above configuration, even when a small radioactive substance piece P having a size of, for example, 1 cm or less exists in the detection area R of 30 cm square, the radioactive substance piece P exists in the detection area R. It is possible to recognize this and to estimate the position (in-area position) within the detection area R. Here, this position is a relative position with respect to the measurement heads 12A and 12B (radiation detection unit 10).

検出領域R内に放射性物質片Pが存在すると認識されたら、放射性物質採取部20は、前記の通りに放射性物質片Pが存在すると推定された領域の物質を吸引する。放射性物質採取部20と放射線検出部10の位置関係が固定されていれば、放射性物質片Pの絶対的な位置情報が不明でも、上記の領域内位置が判明すれば、こうした制御が可能である。ここで、放射性物質片Pは海底Bの土壌に混在しているが、海底Bの土壌だけでなく海水も同時に吸引される。図3は、この放射性物質採取部20の構成を示す図である。放射性物質採取部20においては、可撓性の吸引ホース21から吸引ポンプ22によって、海底Bの土壌を海水と共に吸引する。吸引ホース21の先端の吸引口21Aの位置は、図1に示されたマニピュレータ23(図3においては図示せず)によって、調整される。吸引された物質は、分離部24によって、比重の大きな土壌と、比重の軽い海水とに分離され、海水は上側の海水排出部25から再び海中に排出される。一方、放射性物質片Pを含む土壌は、下側の試料タンク26に沈殿した状態で溜められる。   When it is recognized that the radioactive substance piece P is present in the detection region R, the radioactive substance collecting unit 20 sucks the substance in the area where the radioactive substance piece P is estimated to exist as described above. If the positional relationship between the radioactive substance collection unit 20 and the radiation detection unit 10 is fixed, even if the absolute positional information of the radioactive substance piece P is unknown, such control is possible if the position in the region is found. . Here, although the radioactive substance piece P is mixed in the soil of the seabed B, not only the soil of the seabed B but also seawater is sucked simultaneously. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the radioactive substance collection unit 20. In the radioactive substance collecting unit 20, the soil on the seabed B is sucked together with seawater by a suction pump 22 from a flexible suction hose 21. The position of the suction port 21A at the tip of the suction hose 21 is adjusted by a manipulator 23 (not shown in FIG. 3) shown in FIG. The sucked substance is separated into soil having a large specific gravity and seawater having a low specific gravity by the separation unit 24, and the seawater is again discharged into the sea from the seawater discharge unit 25 on the upper side. On the other hand, the soil containing the radioactive substance piece P is stored in a state of being settled in the lower sample tank 26.

ここで、試料タンク26には、前記の放射線検出器121と同様に試料タンク26内の物質の発する放射線を検出する試料確認用放射線検出器(試料確認手段)27が設けられている。前記の放射線検出器121と同様に、試料確認用放射線検出器27による検出強度が、試料確認用放射線検出器27について予め定められた第2の閾値を超えた場合に、試料タンク26内に放射性物質が存在する、すなわち、放射性物質片Pが試料タンク26中に採取されたと認識することができる。   Here, the sample tank 26 is provided with a sample confirmation radiation detector (sample confirmation means) 27 for detecting the radiation emitted by the substance in the sample tank 26, similarly to the radiation detector 121. Similarly to the radiation detector 121 described above, when the detection intensity of the sample confirmation radiation detector 27 exceeds a second threshold value determined in advance for the sample confirmation radiation detector 27, the sample tank 26 is radioactive. It can be recognized that the substance exists, that is, the radioactive substance piece P is collected in the sample tank 26.

図4は、上記の放射線検出部10、放射性物質採取部20を含めた図1の構成における制御系統の構成を示す図である。ここでは、ROV100を制御するために用いられる船舶300内の構成についても示されている。図4においては、船舶300のみが海上(海面Sの上側)にあり、これ以外は海中(海面Sの下側)に存在する。   FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a control system in the configuration of FIG. 1 including the radiation detection unit 10 and the radioactive substance collection unit 20 described above. Here, the configuration in the ship 300 used for controlling the ROV 100 is also shown. In FIG. 4, only the ship 300 is on the sea (the upper side of the sea surface S), and the others are in the sea (the lower side of the sea surface S).

船舶300においては、作業者によって操作され全体の制御を行う全体制御部301と、これに電力を供給する電源302が設けられている。全体制御部301としては、例えばパーソナルコンピュータ等を用いることができる。また、船舶300は海上に位置するために、GPS信号を受信して自身の位置を正確に認識することができる。こうした機能を有する位置情報取得部303も船舶300に搭載され、この位置を全体制御部301が認識することができる。   The ship 300 is provided with an overall control unit 301 that is operated by an operator and performs overall control, and a power source 302 that supplies electric power thereto. As the overall control unit 301, for example, a personal computer or the like can be used. Further, since the ship 300 is located on the sea, it is possible to accurately recognize its own position by receiving GPS signals. A position information acquisition unit 303 having such a function is also mounted on the ship 300, and the overall control unit 301 can recognize this position.

ROV100側と船舶300(全体制御部301)との間の制御信号等のやりとりは、光ファイバ304を介して海水中で行われる。ROV100内の構成要素や放射線検出部10、放射性物質採取部20に対する電力の供給は、ROV100内に設けられたROV側電源101によって行われ、ROV100は、船舶300とは異なる動力源によって動作する。また、ROV100自身、放射性物質採取装置(放射線検出部10、放射性物質採取部20)の制御は、ROV100に搭載されたROV制御部102によって行われる。ROV100は、海底B上を移動することができ、この制御もROV制御部102によって行われる。   Exchange of control signals and the like between the ROV 100 side and the ship 300 (overall control unit 301) is performed in seawater via the optical fiber 304. Electric power is supplied to the components in the ROV 100, the radiation detection unit 10, and the radioactive substance collection unit 20 by the ROV side power source 101 provided in the ROV 100, and the ROV 100 is operated by a power source different from the ship 300. In addition, the ROV 100 itself and the radioactive substance collection device (the radiation detection unit 10 and the radioactive substance collection unit 20) are controlled by the ROV control unit 102 mounted on the ROV 100. The ROV 100 can move on the seabed B, and this control is also performed by the ROV control unit 102.

ROV100の海中における動作は、ROV制御部102によって、制御される。このため、ROV制御部102には、センサ部103の出力が入力される。センサ部103には、ROV100の深度を認識するための深度センサ、移動加速度を認識する加速度センサ、姿勢を認識する姿勢センサ、海水の状況を認識するための塩分計等が設けられる。また、前記の通り、ROV制御部102には船舶300側から船舶300の正確な位置情報が入力される。このため、初期状態におけるROV100の船舶300に対する位置が正確に認識されれば、その後にROV100が移動した場合でも、ROV制御部102はROV100の正確な位置を認識することができる。また、ROV100の正確な位置の認識には、慣性航法装置やドップラーソナーを用いてもよい。   The operation of the ROV 100 in the sea is controlled by the ROV control unit 102. For this reason, the output of the sensor unit 103 is input to the ROV control unit 102. The sensor unit 103 includes a depth sensor for recognizing the depth of the ROV 100, an acceleration sensor for recognizing movement acceleration, a posture sensor for recognizing posture, a salinity meter for recognizing the state of seawater, and the like. Further, as described above, accurate position information of the ship 300 is input to the ROV control unit 102 from the ship 300 side. For this reason, if the position of the ROV 100 in the initial state with respect to the ship 300 is accurately recognized, the ROV control unit 102 can recognize the accurate position of the ROV 100 even when the ROV 100 moves thereafter. In addition, an inertial navigation device or a Doppler sonar may be used to recognize the exact position of the ROV 100.

移動/姿勢制御用スラスタ104は、ROV100を海底B上で移動させる、あるいはその姿勢(方向)を制御するための動力機関である。ROV制御部102は、船舶300側からの信号により、移動/姿勢制御用スラスタ104を用いて、ROV100を海底B上で移動させ、その姿勢(方向)を制御することができる。この際、ROV100にフレーム110を介して固定された放射線検出部10、放射性物質採取部20も同時に移動する。このため、ROV制御部102は、放射線検出部10も移動させ、センサ部103によって放射線検出部10の位置や姿勢も正確に認識することができる。   The movement / posture control thruster 104 is a power engine for moving the ROV 100 on the seabed B or controlling the posture (direction) thereof. The ROV control unit 102 can move the ROV 100 on the seabed B using the movement / posture control thruster 104 in accordance with a signal from the ship 300 side and control the posture (direction) of the ROV 100. At this time, the radiation detection unit 10 and the radioactive substance collection unit 20 fixed to the ROV 100 via the frame 110 also move simultaneously. For this reason, the ROV control unit 102 can also move the radiation detection unit 10 and accurately recognize the position and orientation of the radiation detection unit 10 by the sensor unit 103.

放射線検出部10において測定ヘッド12A、12B中に設けられる放射線検出器121としては、検出対象とする放射性物質片Pが発する放射線(特性γ線等)を検出することができ、かつ、この電源としてROV側電源101を用いることができるものであれば、任意のものを用いることができる。例えば、放射線を吸収することによって可視光域での発光をするシンチレータと、この可視光を検出するフォトダイオード等を組み合わせた放射線検出器121を用いることができる。シンチレータとしては、例えば1辺が1cm程度のCsI(Tl)結晶が用いられる。また、各フォトダイオードには、検出信号を増幅するプリアンプも接続されている。   The radiation detector 121 provided in the measurement heads 12A and 12B in the radiation detection unit 10 can detect the radiation (characteristic γ rays and the like) emitted from the radioactive substance piece P to be detected, and as this power source Any device that can use the ROV-side power supply 101 can be used. For example, a radiation detector 121 that combines a scintillator that emits light in the visible light region by absorbing radiation, a photodiode that detects the visible light, and the like can be used. As the scintillator, for example, a CsI (Tl) crystal having a side of about 1 cm is used. Each photodiode is also connected to a preamplifier that amplifies the detection signal.

この場合、シンチレータが吸収した放射線は、フォトダイオードの出力におけるパルスとして認識され、そのパルス高は、放射線のエネルギーに対応する。このため、放射線検出器121の出力は、図2における基部11内に設けられたMCA(マルチチャンネルアナライザ)122に入力され、MCA122を用いることにより、複数種のエネルギー毎の放射線を計数することができる。これにより、例えば特定のエネルギーのγ線の計数を行うことによってこのエネルギーのγ線を発する特定の核種を選択的に検出することもでき、例えば22Naの発する特性ガンマ線に対応する511keV、137Csが発する特性ガンマ線に対応する662keVのガンマ線の強度を、単一の放射線検出器121においてそれぞれ別個に検出することができる。また、放射線検出器121の検出出力におけるエネルギー毎の検出強度(カウント数)のデータをROV制御部102を介して海上の全体制御部301に送信し、作業者が、認識された放射性物質片Pに含まれる放射性の核種を認識することができる。なお、放射性物質採取部20に設けられた試料確認用放射線検出器27としても、放射線検出器121と同様の構成のものを用いることができる。 In this case, the radiation absorbed by the scintillator is recognized as a pulse at the output of the photodiode, and its pulse height corresponds to the energy of the radiation. For this reason, the output of the radiation detector 121 is input to an MCA (multichannel analyzer) 122 provided in the base 11 in FIG. 2, and by using the MCA 122, the radiation for each of a plurality of types of energy can be counted. it can. Thereby, for example, a specific nuclide emitting gamma rays of this energy can be selectively detected by counting gamma rays of a specific energy, for example, 511 keV, 137 Cs corresponding to characteristic gamma rays emitted by 22 Na. The intensity of 662 keV gamma rays corresponding to the characteristic gamma rays emitted by can be separately detected by the single radiation detector 121. Further, the detection intensity (count number) data for each energy in the detection output of the radiation detector 121 is transmitted to the overall control unit 301 at sea via the ROV control unit 102, and the operator recognizes the radioactive substance piece P recognized. The radionuclide contained in can be recognized. In addition, as the radiation detector 27 for sample confirmation provided in the radioactive substance collection part 20, the thing of the structure similar to the radiation detector 121 can be used.

MCA122に加え、あるいはMCA122に変わって、MCS(マルチチャンネルスケーラ)を用いることもできる。この場合には、放射線検出器121の検出スペクトル(出力パルス高の分布)の時間変化を検出することができる。このため、上記と同様の解析が可能であることに加え、例えばROV100の移動中における放射線検出器121の測定結果より、検出強度の高い位置にROV100を移動させる制御をROV制御部102が行うことも可能である。   In addition to the MCA 122 or in place of the MCA 122, an MCS (multi-channel scaler) can be used. In this case, it is possible to detect a temporal change in the detection spectrum (output pulse height distribution) of the radiation detector 121. For this reason, in addition to being able to perform the same analysis as described above, the ROV control unit 102 performs control to move the ROV 100 to a position where the detection intensity is higher than the measurement result of the radiation detector 121 while the ROV 100 is moving, for example. Is also possible.

また、放射性物質採取部20や放射線検出部10の動作を制御するための放射性物質採取装置制御部(制御手段)30が設けられている。前記の通り、実際には放射性物質採取装置制御部30は、放射性物質採取部20内に設けられているが、放射性物質採取装置制御部30を放射線検出部10やROV100に設置してもよい。あるいは、ROV制御部102が放射性物質採取装置制御部30を兼ねてもよい。   Further, a radioactive substance collection device control unit (control means) 30 for controlling the operation of the radioactive substance collection unit 20 and the radiation detection unit 10 is provided. As described above, the radioactive substance collection device control unit 30 is actually provided in the radioactive material collection unit 20, but the radioactive substance collection device control unit 30 may be installed in the radiation detection unit 10 or the ROV 100. Alternatively, the ROV control unit 102 may also serve as the radioactive substance collection device control unit 30.

MCA122を介した各放射線検出器121の出力は、放射性物質採取装置制御部30に入力する。前記の通り、測定ヘッド12A、12Bで規定された検出領域内に放射性物質片Pが存在すると認識され、かつ測定ヘッド12Aにおける放射線検出器121のうち検出強度が最大となったものが存在し、測定ヘッド12Bにおける放射線検出器121のうち検出強度が最大となったものが存在した場合には、放射性物質採取装置制御部30は、測定ヘッド12A、12Bのそれぞれにおいてどの放射線検出器121の検出強度が最も高くなったかを認識し、放射性物質片Pの領域内位置を認識する。   The output of each radiation detector 121 via the MCA 122 is input to the radioactive substance collection device control unit 30. As described above, it is recognized that the radioactive substance piece P exists in the detection region defined by the measurement heads 12A and 12B, and the radiation detector 121 in the measurement head 12A has the maximum detection intensity, When there is a radiation detector 121 having the maximum detection intensity among the radiation detectors 121 in the measurement head 12B, the radioactive substance sampling device control unit 30 detects which radiation detector 121 has a detection intensity in each of the measurement heads 12A and 12B. And the position in the region of the radioactive substance piece P is recognized.

放射性物質採取装置制御部30には、ROV制御部102を介して放射線検出部10の位置や姿勢の情報が入力される。このため、放射性物質採取装置制御部30は、放射線検出部10の位置(装置位置)を認識する装置位置認識手段としても機能する。このため、結局、放射性物質採取装置制御部30は、装置位置と領域内位置より、放射性物質片Pが存在すると推定される位置を認識することができる。ここで認識される放射性物質片Pの位置(放射性物質位置)は、GPS信号等を基準とした絶対的な位置である。この放射性物質位置は、不揮発性メモリ等で構成された放射性物質位置記憶部(放射性物質記憶手段)31に記憶される。これにより、この放射性物質採取装置1においては、放射性物質片Pが採取されると同時に、放射性物質片Pが存在した位置も放射性物質位置記憶部31に記憶される。   Information on the position and orientation of the radiation detection unit 10 is input to the radioactive substance collection device control unit 30 via the ROV control unit 102. For this reason, the radioactive substance sampling device control unit 30 also functions as device position recognition means for recognizing the position (device position) of the radiation detection unit 10. For this reason, after all, the radioactive substance sampling apparatus control unit 30 can recognize the position where the radioactive substance piece P is estimated to exist from the apparatus position and the in-region position. The position of the radioactive substance piece P recognized here (radioactive substance position) is an absolute position based on a GPS signal or the like. This radioactive substance position is stored in a radioactive substance position storage unit (radioactive substance storage means) 31 constituted by a nonvolatile memory or the like. Thereby, in this radioactive substance collection device 1, the radioactive substance piece P is collected, and at the same time, the position where the radioactive substance piece P exists is also stored in the radioactive substance position storage unit 31.

放射性物質採取部20には、吸引ホース21に係止されその先端の位置によって吸引ホース21の吸水口21Aの位置を平面上で移動させることのできるマニピュレータ23が設けられている。上記のように強度が最大となった放射線検出器121が認識されたら、放射性物質採取装置制御部30は、これによって推定される放射性物質片Pの位置に吸引ホース21の吸水口が位置するように、マニピュレータ28を制御する。その後、検出器制御部27は、吸引ポンプ22をオンさせることによって、試料タンク25内に、この位置を含む領域の土壌を溜めることができる。   The radioactive substance collecting unit 20 is provided with a manipulator 23 that is locked to the suction hose 21 and can move the position of the water suction port 21A of the suction hose 21 on a plane according to the position of the tip. When the radiation detector 121 having the maximum intensity as described above is recognized, the radioactive substance sampling device control unit 30 causes the suction port of the suction hose 21 to be located at the position of the radioactive substance piece P estimated thereby. Next, the manipulator 28 is controlled. Thereafter, the detector control unit 27 can store the soil in the region including this position in the sample tank 25 by turning on the suction pump 22.

この際、試料確認用放射線検出器27が放射線を検出した場合には、放射性物質採取装置制御部30は、放射性物質片Pが試料タンク26に収容されたと認識することができ、その旨と、放射性物質Pの位置(あるいは領域内位置)をROV制御部102を介して海上の全体制御部301に伝えることができる。仮に試料確認用放射線検出器27が放射線を検出できなかった場合には、放射性物質片Pの採取に失敗したと認識し、放射性物質採取装置制御部30は、再度同じ場所を吸引させる、あるいは、隣接する領域を順次吸引させる等の動作を行わせることができる。試料確認用放射線検出器27が放射線を検出するまでこの動作を繰り返し、ある所定の回数この動作を行った場合でも試料確認用放射線検出器27が放射線を検出できなかった場合には、放射性物質採取装置制御部30は、その旨をROV制御部102を介して海上の全体制御部301に伝えることができる。また、試料確認用放射線検出器27で確認された核種と放射線測定器10の放射線検出器121で確認された核種が異なる場合には、土壌の採取を再び行わせることができる。あるいは、その旨を全体制御部301に伝えることのみを行わせ、土壌の再採取は行わせなくともよい。   At this time, when the radiation detector 27 for sample confirmation detects radiation, the radioactive substance collection device control unit 30 can recognize that the radioactive substance piece P is accommodated in the sample tank 26, and to that effect, The position (or in-region position) of the radioactive substance P can be transmitted to the overall control unit 301 on the sea via the ROV control unit 102. If the radiation detector 27 for sample confirmation fails to detect radiation, it recognizes that the collection of the radioactive substance piece P has failed, and the radioactive substance collection apparatus control unit 30 sucks the same place again, or Operations such as sequentially sucking adjacent regions can be performed. This operation is repeated until the sample confirmation radiation detector 27 detects radiation. If the sample confirmation radiation detector 27 fails to detect radiation even when this operation is performed a predetermined number of times, the radioactive substance sampling is performed. The device control unit 30 can notify the ocean control unit 301 via the ROV control unit 102 to that effect. In addition, when the nuclide confirmed by the radiation detector for sample confirmation 27 and the nuclide confirmed by the radiation detector 121 of the radiation measuring instrument 10 are different, the soil can be collected again. Alternatively, it is not necessary to cause only the entire control unit 301 to notify that fact and to re-collect the soil.

また、測定ヘッド12A、12Bにおける放射線検出器121が放射線を検出したが、その検出強度にピークが複数箇所存在した場合には、その旨をROV制御部102を介して海上の全体制御部301に伝えることができ、どのピークに対応した位置を吸引するかの指示を全体制御部301から受けることができる。また、測定ヘッド12A、12Bにおける放射線検出器121が放射線を検出したが、測定ヘッド12A、12Bの少なくともいずれかにおいて一様な検出強度が得られ、ピークが認識されなかった場合には、図2(b)の格子領域内の広い範囲で一様に放射性物質が分布していると認識され、その旨もROV制御部102を介して海上の全体制御部301に伝えることができる。この場合には、少なくとも放射性物質が分布していると認識される領域から同様に土壌を採取することができる。   Further, when the radiation detector 121 in the measurement heads 12A and 12B detects radiation, but there are a plurality of peaks in the detected intensity, the fact is notified to the overall control unit 301 at sea via the ROV control unit 102. The general control unit 301 can receive an instruction as to which peak is to be sucked. Further, when the radiation detector 121 in the measurement heads 12A and 12B detects the radiation, but a uniform detection intensity is obtained in at least one of the measurement heads 12A and 12B and no peak is recognized, FIG. It is recognized that the radioactive material is uniformly distributed over a wide range in the lattice region of (b), and that fact can be transmitted to the overall control unit 301 on the sea via the ROV control unit 102. In this case, it is possible to collect the soil in the same manner from a region where it is recognized that at least the radioactive substance is distributed.

放射性物質片Pが試料タンク26に収容されたと認識された場合には、船舶300にいる作業者は、全体制御部301からの情報によって、この旨と放射性物質片Pの位置を知ることができる。これによって、作業者は、全体制御部301を操作し、ROV100等を回収し、その後で放射性物質採取部20(試料タンク26)から放射性物質片Pを含む土壌を回収することができる。その後、この土壌(放射性物質片)の分析は、地上において各種の分析方法によって行うことができる。   When it is recognized that the radioactive substance piece P is accommodated in the sample tank 26, an operator in the ship 300 can know this and the position of the radioactive substance piece P based on information from the overall control unit 301. . Thus, the operator can operate the overall control unit 301 to collect the ROV 100 and the like, and then collect the soil containing the radioactive material piece P from the radioactive material collection unit 20 (sample tank 26). Then, the analysis of this soil (radioactive substance piece) can be performed on the ground by various analysis methods.

その後、同様の作業を複数の測定箇所においてそれぞれ行い、各測定箇所において放射性物質片Pが含まれる物質(土壌)を採取することができる。この物質を地上で試料タンク26から取り出し、放射性物質片P(放射性物質)の分析(組成分析等)を改めて行うことができる。この際、複数の測定箇所で得られた分析結果から、放射性物質の海底Bにおける分布を測定することができる。この際、放射性物質位置記憶部31に記憶された放射性物質位置を用いることによって、この分布を高精度で求めることができる。   Then, the same operation | work is each performed in a several measurement location, and the substance (soil) in which the radioactive substance piece P is contained in each measurement location can be extract | collected. This substance can be taken out from the sample tank 26 on the ground, and analysis (composition analysis etc.) of the radioactive substance piece P (radioactive substance) can be performed again. At this time, the distribution of the radioactive substance on the seabed B can be measured from the analysis results obtained at a plurality of measurement locations. At this time, this distribution can be obtained with high accuracy by using the radioactive substance position stored in the radioactive substance position storage unit 31.

あるいは、放射性物質採取部20において試料タンク26を複数設け、各測定箇所において吸引した土壌を各試料タンク26に順次収容する構成とし、全ての試料タンク26に放射性物質片Pが収容された場合に、ROV100を海上に回収することもできる。この際、測定箇所毎に求められた放射性物質位置を各試料タンク26に対応させて放射性物質位置記憶部31に記憶させることによって、放射性物質の分布を容易かつ高精度で求めることができる。   Alternatively, in the case where a plurality of sample tanks 26 are provided in the radioactive substance collecting unit 20 and the soil sucked in each measurement location is sequentially accommodated in each sample tank 26, and the radioactive substance pieces P are accommodated in all the sample tanks 26. , ROV100 can also be recovered at sea. At this time, the radioactive substance position obtained for each measurement location is stored in the radioactive substance position storage unit 31 in association with each sample tank 26, whereby the distribution of the radioactive substance can be obtained easily and with high accuracy.

上記の放射線検出部10においては、図2(b)における検出領域R内に放射性物質片Pが存在することを認識するために、互いに交差する測定ヘッド12A、12Bが用いられた。しかしながら、放射線検出部としては、吸引可能な特定の領域(検出領域)内に放射性物質片Pが存在することを認識できるものであれば、図2以外の構成のものを用いることもできる。例えば、図2の構成において、測定ヘッド12A、12Bのうちの一方のみが後いられ、基部11に対するその設定角度が切り替えられる構成とすることもできる。こうした構成においても、放射性物質片Pの位置が時間的に変動することがなければ、角度を切り替えた前後の検出結果を上記と同様に用いて、放射性物質片Pの有無及びその位置を推定することができる。更に、単一の放射線検出器を用い、これを図2(b)における測定ヘッド12A、12Bの長手方向に沿って走査させることによっても、同様の動作を行うことができる。こうした場合においては、放射線検出器の数をより少なくして検出領域Rを図2(b)と同様に設定することができる。   In the radiation detection unit 10 described above, the measurement heads 12A and 12B intersecting each other are used in order to recognize that the radioactive substance piece P exists in the detection region R in FIG. However, as the radiation detection unit, a configuration other than that shown in FIG. 2 can be used as long as it can recognize that the radioactive substance piece P exists in a specific region (detection region) that can be sucked. For example, in the configuration of FIG. 2, only one of the measurement heads 12 </ b> A and 12 </ b> B may be moved back and the set angle with respect to the base 11 may be switched. Even in such a configuration, if the position of the radioactive substance piece P does not fluctuate with time, the presence / absence of the radioactive substance piece P and its position are estimated using the detection results before and after switching the angle in the same manner as described above. be able to. Further, a similar operation can be performed by using a single radiation detector and scanning it along the longitudinal direction of the measurement heads 12A and 12B in FIG. In such a case, the number of radiation detectors can be reduced and the detection region R can be set similarly to FIG.

あるいは、放射線を検出することのできる画素(ピクセル)が2次元に配列された配列型放射線検出器を用いることもできる。この場合には、放射性物質位置、あるいは放射性物質の分布をより正確に求めることができる。ただし、この場合には、放射性物質片Pに最も近いと推定された画素が存在した箇所の土壌を吸引するためには、配列型放射線検出器を移動させることが必要となる。また、この場合には、検出信号の処理が複雑になるため、これに対応した処理部も放射線検出部に搭載する必要がある。   Alternatively, an array type radiation detector in which pixels (pixels) capable of detecting radiation are two-dimensionally arranged can be used. In this case, the radioactive substance position or the distribution of the radioactive substance can be obtained more accurately. However, in this case, it is necessary to move the arrayed radiation detector in order to suck the soil where the pixel estimated to be closest to the radioactive substance piece P is present. Further, in this case, processing of the detection signal becomes complicated, and therefore a processing unit corresponding to this needs to be mounted on the radiation detection unit.

また、放射性物質検出部として、図5に示されたように、放射線検出器121を平面視における環状に配置した構成のものを用いることができる。この場合には、マニピュレータが用いられず、吸引ホース21における吸引口21Aが円形状とされ、これに対応した広い円形の広い領域(検出領域R)の土壌を吸引することができる。検出領域Rの外周上(円周上)に、複数の放射線検出器121が配置されている。この場合には、配列された全ての放射線検出器121が放射線を検出した場合において、この検出領域R内に放射性物質片Pが存在すると認識することができる。   Moreover, as a radioactive substance detection part, as shown in FIG. 5, the thing of the structure which has arrange | positioned the radiation detector 121 circularly in planar view can be used. In this case, the manipulator is not used, and the suction port 21A in the suction hose 21 has a circular shape, so that the soil of a wide and wide area (detection area R) corresponding thereto can be sucked. A plurality of radiation detectors 121 are arranged on the outer periphery (circumference) of the detection region R. In this case, when all the arranged radiation detectors 121 detect radiation, it can be recognized that the radioactive substance piece P exists in the detection region R.

この場合においても、放射性物質片Pに最も近い放射線検出器121の検出出力が最も高くなる。例えばこの検出出力と、この放射線検出器121に対向する位置にある放射線検出器121の検出出力との比率を解析することによって、検出領域R内における放射性物質片Pの位置(領域内位置)を推定することができる。   Even in this case, the detection output of the radiation detector 121 closest to the radioactive substance piece P is the highest. For example, by analyzing the ratio between the detection output and the detection output of the radiation detector 121 at a position facing the radiation detector 121, the position (intra-region position) of the radioactive substance piece P in the detection region R is determined. Can be estimated.

このため、吸引口21A及び複数の放射線検出器121を連動させて海底B上を移動できる構成とすれば、上記と同様に放射性物質片Pの位置を求め、これを採取することができる。この場合には、マニピュレータを用いずに、吸引ホース21(放射性物質採取部)と放射線検出器121(放射線検出部)は共にROV100の移動に伴って海底B上を移動するため、ROV100の移動に伴って放射性物質採取装置が海底B上を走査することができる。また、ROV100が移動をすることなく、吸引口21Aを移動させて放射性物質片Pの位置に臨ませ試料を採取することもできる。あるいは、マニピュレータを用い、マニピュレータによって吸引ホース21と共に、図5の構成を維持した状態で複数の放射線検出器212が移動する構成としてもよい。   For this reason, if it is set as the structure which can move the suction port 21A and the some radiation detector 121 on the seabed B interlockingly, the position of the radioactive substance piece P can be calculated | required similarly to the above, and this can be extract | collected. In this case, both the suction hose 21 (radioactive substance collection unit) and the radiation detector 121 (radiation detection unit) move on the seabed B as the ROV 100 moves without using the manipulator. Accordingly, the radioactive substance collecting device can scan the seabed B. Further, the sample can be taken by moving the suction port 21A so as to face the position of the radioactive substance piece P without moving the ROV 100. Or it is good also as a structure which uses the manipulator and the some radiation detector 212 moves in the state which maintained the structure of FIG. 5 with the suction hose 21 with the manipulator.

また、図5に示されるように、放射線検出器121を環状に配置した構成の場合、全ての放射線検出器121の検出強度が同等となった場合には、検出領域R(吸引口21A)の中央に放射性物質片Pが存在すると推定できる。このため、こうした検出出力が得られるようにROV100を移動させ、放射性物質片Pが吸引口21Aの中央に来るようにしてから吸引を行うことにより、放射性物質片Pをより効率的に採取することができる。 Further, as shown in FIG. 5, in the case of the configuration in which the radiation detectors 121 are arranged in a ring shape, when the detection intensities of all the radiation detectors 121 are equal, the detection region R (suction port 21A) It can be estimated that the radioactive substance piece P exists in the center. For this reason, moving the ROV 100 so as to obtain such a detection output, and performing the suction after the radioactive substance piece P comes to the center of the suction port 21A, thereby collecting the radioactive substance piece P more efficiently. Can do.

上記の放射線検出部10における各放射線検出器121に対しては、放射線検出器121間における検出強度の大小関係が認識できることと、検出強度が第1の閾値を超えたか否かを認識できることが要求され、例えば放射性物質片Pの発する放射線強度に対する精密な測定精度は要求されない。このため、放射線検出器121としては、上記のとおり、シンチレータとフォトダイオードとを組み合わせた小型軽量のものを用いることができる。また、放射性物質採取部20も、吸引ポンプ22等を用いた単純な構成とされる。このため、放射線検出部10と放射性物質採取部20を共に小型軽量とすることができ、これらをROV100に装着して海底B上を走査することは容易である。   Each radiation detector 121 in the radiation detector 10 is required to be able to recognize the magnitude relationship between the detection intensities between the radiation detectors 121 and whether or not the detection intensity exceeds the first threshold. For example, precise measurement accuracy with respect to the radiation intensity emitted by the radioactive substance piece P is not required. For this reason, as the radiation detector 121, as described above, a small and light combination of a scintillator and a photodiode can be used. Further, the radioactive substance collecting unit 20 has a simple configuration using the suction pump 22 and the like. For this reason, both the radiation detection unit 10 and the radioactive substance collection unit 20 can be made small and light, and it is easy to mount them on the ROV 100 and scan the seabed B.

なお、上記の構成では、放射性物質採取装置制御部30は、放射線検出部10の出力に基づいて放射性物質採取部20を動作させる制御手段、検出領域R内における放射性物質片Pの位置(領域内位置)を推定する領域内位置推定手段、放射線検出部10の位置情報を外部から入手し認識する装置位置認識手段の全てとして機能している。しかしながら、これらの各手段として、分離された別々の構成要素を用いてもよい。この場合、各構成要素を海中、地上のどこに配置するかは、適宜設定することができる。放射性物質記憶部31についても同様であり、これをどこに配置してもよい。   In the above configuration, the radioactive substance sampling device control unit 30 controls the radioactive substance sampling unit 20 based on the output of the radiation detection unit 10, the position of the radioactive substance piece P in the detection region R (in the region It functions as all of the in-region position estimation means for estimating the position) and the apparatus position recognition means for obtaining and recognizing the position information of the radiation detection unit 10 from the outside. However, separate components may be used as these means. In this case, where each component is placed in the sea or on the ground can be appropriately set. The same applies to the radioactive substance storage unit 31, and this may be arranged anywhere.

また、例えば図5の構成において、放射性物質片Pの位置(領域内位置)を推定しない構成としてもよい。この場合においても、例えば装置位置認識手段を具備すれば、放射性物質Pの位置を装置位置に対応させることが可能である。この場合においても、精度は低くなるものの、放射性物質の分布を測定することが可能である。   Further, for example, in the configuration of FIG. 5, the position (intra-region position) of the radioactive substance piece P may not be estimated. Even in this case, for example, if the apparatus position recognition means is provided, the position of the radioactive substance P can correspond to the apparatus position. Even in this case, although the accuracy is low, it is possible to measure the distribution of the radioactive substance.

その他、同様に領域内の放射性物質片Pを認識することができ、かつこの領域内における放射性物質片Pを含む土壌等を吸引できる構成であれば、放射線検出手段、放射性物質採取手段として、他の構成のものを用いることができる。   In addition, as long as the configuration can recognize the radioactive substance piece P in the area and suck the soil containing the radioactive substance piece P in the area, the radiation detection means, the radioactive substance collection means, etc. The thing of the structure of can be used.

また、上記の放射性物質採取装置1においては、放射線検出部10において設定された第1の閾値に応じて、検出領域R内の物質が採取される。このため、第1の閾値の設定は重要であり、これを放射線検出器121における実際の検出強度に応じて定めることができる。この場合には、例えば、放射線検出部10(放射性物質採取装置1)を、放射性物質採取部20を動作させずに複数の測定箇所にわたり移動させ、この間における放射線検出器121の出力を実際にモニターし、これを見た上で、第1の閾値を設定することができる。この場合には、例えば最も高い検出強度が得られた測定箇所(検出領域R)の物質のみが放射性物質採取部20によって採取されるように、第1の閾値を設定することができ、この第1の閾値を設定した上で放射性物質採取部20をこの測定箇所で動作させることができる。また、複数の測定箇所の検出強度のうち最低のものを基準として所定倍数を第1の閾値として設定することもできる。これらの場合は、物質の採取は複数の測定箇所(検出領域R)で行うこともあり得る。これによって、このように高い放射線を発した測定箇所(検出領域R)の物質のみを選択的かつ効率的に採取することができる。この放射線を発する放射性物質の位置(放射性物質位置)も正確に求めることができる。こうした測定は、例えば水底における放射線のバックグラウンド強度が高い場合に有効である。放射線のバックグラウンド強度が高くない場合には、予め検出強度の値を定めて第1の閾値とすることもできる。   In the radioactive substance sampling apparatus 1 described above, the substance in the detection region R is sampled according to the first threshold set in the radiation detection unit 10. For this reason, the setting of the first threshold is important and can be determined according to the actual detection intensity in the radiation detector 121. In this case, for example, the radiation detection unit 10 (radioactive material sampling apparatus 1) is moved over a plurality of measurement points without operating the radioactive material sampling unit 20, and the output of the radiation detector 121 during this period is actually monitored. In view of this, the first threshold value can be set. In this case, for example, the first threshold value can be set so that only the substance at the measurement location (detection region R) where the highest detection intensity is obtained is collected by the radioactive substance collection unit 20. After setting the threshold value of 1, the radioactive substance collecting unit 20 can be operated at this measurement location. In addition, a predetermined multiple can be set as the first threshold with reference to the lowest detected intensity at a plurality of measurement locations. In these cases, substance collection may be performed at a plurality of measurement locations (detection regions R). Thereby, it is possible to selectively and efficiently collect only the substance at the measurement location (detection region R) that emits such high radiation. The position of the radioactive substance that emits this radiation (radioactive substance position) can also be determined accurately. Such a measurement is effective, for example, when the background intensity of radiation at the bottom of the water is high. When the background intensity of the radiation is not high, a detection intensity value can be determined in advance and set as the first threshold value.

上記の放射性物質採取装置、放射性物質分析方法によって、特に海底に局所的に存在する放射性物質、及びその分布を詳細に調べることができる。しかしながら、海底だけでなく、湖底等、海底と類似の状況の箇所における放射性物質の測定も同様に行うことができることは明らかである。更に、水底ではなく地上においても、調査者が立ち入ることが困難である場所において同様の測定を行うことができる。   With the above-described radioactive substance collection device and radioactive substance analysis method, it is possible to examine in detail the radioactive substance that exists locally on the seabed and its distribution. However, it is clear that radioactive substances can be measured not only at the seabed but also at places with similar conditions to the seabed, such as lake bottoms. Furthermore, the same measurement can be performed in places where it is difficult for an investigator to enter, not on the bottom of the water but on the ground.

上記のとおり、上記の放射性物質採取装置、放射性物質分析方法は、水中における様々な場所に存在する放射性物質の測定を行う際に有効であるため、環境管理や土木・建築分野等、産業上の広い領域において極めて有効である。   As described above, the radioactive substance collection device and the radioactive substance analysis method described above are effective when measuring radioactive substances present in various places in water. It is extremely effective in a wide area.

1 放射性物質採取装置
10 放射線検出部(放射線検出手段)
11 基部
12A、12B 測定ヘッド
20 放射性物質採取部(放射性物質採取手段)
21 吸引ホース
21A 吸引口
22 吸引ポンプ
23 マニピュレータ
24 分離部
25 海水排出部
26 試料タンク
27 試料確認用放射線検出器(試料確認手段)
30 放射性物質採取装置制御部(制御手段、領域内位置推定手段、装置位置認識手段)
31 放射性物質位置記憶部(放射性物質記憶手段)
100 遠隔操作無人探査機(ROV)
101 ROV側電源
102 ROV制御部
103 センサ部
104 移動/姿勢制御用スラスタ
110 フレーム
121 放射線検出器
122 マルチチャンネルアナライザ(MCA)
300 船舶
301 全体制御部
302 電源
303 位置情報取得部
304 光ファイバ
B 海底
P 放射性物質片
R 検出領域
S 海面
1 Radioactive material sampling device 10 Radiation detection part (radiation detection means)
11 Base 12A, 12B Measuring head 20 Radioactive substance collecting part (Radioactive substance collecting means)
21 Suction Hose 21A Suction Port 22 Suction Pump 23 Manipulator 24 Separation Unit 25 Seawater Discharge Unit 26 Sample Tank 27 Sample Confirmation Radiation Detector (Sample Confirmation Means)
30 Radioactive material sampling device control unit (control means, in-region position estimation means, device position recognition means)
31 Radioactive substance position storage unit (radioactive substance storage means)
100 Remotely operated unmanned spacecraft (ROV)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ROV side power supply 102 ROV control part 103 Sensor part 104 Thruster 110 for movement / attitude control Frame 121 Radiation detector 122 Multichannel analyzer (MCA)
300 Ship 301 Overall Control Unit 302 Power Supply 303 Position Information Acquisition Unit 304 Optical Fiber B Seabed P Radioactive Material Fragment R Detection Area S Sea Surface

Claims (19)

水中に局所的に存在する放射性物質を採取する放射性物質採取装置であって、
平面視における特定の領域である検出領域内における放射線の強度を測定する放射線検出手段と、
前記検出領域内の物質を採取する放射性物質採取手段と、
前記放射線検出手段において検出された放射線の検出強度が、前記放射線検出手段について定められた第1の閾値を超えた場合に、前記検出領域内の物質を前記放射性物質採取手段に採取させる制御を行う制御手段と、を具備し、
前記放射線検出手段と前記放射性物質採取手段とが連動して水中を移動可能とされたことを特徴とする放射性物質採取装置。
A radioactive substance collecting device for collecting radioactive substances present locally in water,
Radiation detection means for measuring the intensity of radiation in a detection region which is a specific region in plan view;
A radioactive substance collecting means for collecting a substance in the detection region;
When the detection intensity of the radiation detected by the radiation detection means exceeds a first threshold defined for the radiation detection means, control is performed to cause the radioactive substance collection means to collect a substance in the detection region. Control means,
The radioactive substance collecting apparatus, wherein the radiation detecting means and the radioactive substance collecting means are movable in association with each other.
前記放射線を発した放射性物質が前記検出領域内において存在する位置である領域内位置を推定する領域内位置推定手段を具備し、
前記制御手段は、前記放射性物質採取手段に、前記領域内位置における物質を採取させることを特徴とする請求項1に記載の放射性物質採取装置。
An in-region position estimation means for estimating an in-region position, which is a position where the radioactive substance emitting the radiation exists in the detection region;
The radioactive substance collecting apparatus according to claim 1, wherein the control means causes the radioactive substance collecting means to collect a substance at a position in the region.
前記放射線検出手段において、平面上に離散的に配置された複数の放射線検出器が用いられ、前記領域内位置推定手段は、複数の前記放射線検出器のうち検出出力が極大値をとった前記放射線検出器の前記検出領域に対する位置関係より前記領域内位置を推定することを特徴とする請求項2に記載の放射性物質採取装置。   In the radiation detection means, a plurality of radiation detectors arranged discretely on a plane are used, and the in-region position estimation means is the radiation whose detection output has a maximum value among the plurality of radiation detectors. The radioactive substance collection device according to claim 2, wherein the position in the region is estimated from a positional relationship of a detector with respect to the detection region. 前記放射線検出手段において、一次元配列された複数の前記放射線検出器が用いられたことを特徴とする請求項3に記載の放射性物質採取装置。   The radioactive substance collection apparatus according to claim 3, wherein the radiation detection means uses a plurality of the radiation detectors arranged one-dimensionally. 前記放射線検出手段は、前記放射線検出器の配列方向が互いに交差するように、複数の前記放射線検出器がそれぞれ一次元配列された2つの測定ヘッドを具備し、
前記検出領域は、2つの前記測定ヘッドそれぞれにおいて前記放射線検出器が配列された区間によって規定され、
前記領域内位置推定手段は、2つの前記測定ヘッドのそれぞれにおいて前記検出出力が極大値をとった前記放射線検出器の前記測定ヘッドにおける位置より、前記領域内位置を推定することを特徴とする請求項4に記載の放射性物質採取装置。
The radiation detection means comprises two measurement heads each having a plurality of the radiation detectors arranged one-dimensionally so that the arrangement directions of the radiation detectors intersect each other.
The detection area is defined by a section in which the radiation detectors are arranged in each of the two measurement heads,
The in-region position estimation means estimates the in-region position from the position in the measurement head of the radiation detector at which the detection output has a maximum value in each of the two measurement heads. Item 5. The radioactive substance collecting apparatus according to Item 4.
前記放射線検出手段において、
平面視において環状に配列された複数の前記放射線検出器が用いられ、
前記検出領域は、複数の前記放射線検出器に囲まれた領域であることを特徴とする請求項3に記載の放射性物質採取装置。
In the radiation detection means,
A plurality of the radiation detectors arranged in an annular shape in plan view are used,
The radioactive substance collecting apparatus according to claim 3, wherein the detection region is a region surrounded by a plurality of the radiation detectors.
前記放射線検出器は、前記放射線を吸収することにより発光するシンチレータと、前記シンチレータが発した光を検出するフォトダイオードとを具備することを特徴とする請求項3から請求項6までのいずれか1項に記載の放射性物質採取装置。   The said radiation detector is equipped with the scintillator which light-emits by absorbing the said radiation, and the photodiode which detects the light which the said scintillator emitted, The any one of Claim 3-6 The radioactive substance collection device as described in the paragraph. 前記放射線検出手段の位置である装置位置を認識する装置位置認識手段を具備し、
前記制御手段は、前記領域内位置及び前記装置位置から、前記放射線を発した放射性物質の位置である放射性物質位置を認識することを特徴とする請求項2から請求項7までのいずれか1項に記載の放射性物質採取装置。
Comprising an apparatus position recognizing means for recognizing an apparatus position which is a position of the radiation detecting means,
The said control means recognizes the radioactive substance position which is the position of the radioactive substance which emitted the said radiation from the position in the said area | region and the said apparatus position, The any one of Claim 2 to 7 characterized by the above-mentioned. The radioactive substance collection device described in 1.
前記放射性物質位置を記憶する放射性物質位置記憶手段を具備することを特徴とする請求項8に記載の放射性物質採取装置。   The radioactive substance collection device according to claim 8, further comprising a radioactive substance position storage unit that stores the radioactive substance position. 前記放射性物質採取手段は、前記検出領域内における物質を吸引する可撓性の吸引ホースを具備し、前記吸引ホースの吸引口が、前記領域内位置に制御されることを特徴とする請求項2から請求項9までのいずれか1項に記載の放射性物質採取装置。   3. The radioactive substance collecting means includes a flexible suction hose for sucking a substance in the detection region, and a suction port of the suction hose is controlled to a position in the region. The radioactive substance collection device according to any one of claims 1 to 9. 前記放射性物質採取手段によって採取された前記検出領域内の物質から発せられた放射線の強度を測定する試料確認手段を具備し、
前記制御手段は、前記試料確認手段において検出された放射線の検出強度が、前記試料検出手段に対して予め定められた第2の閾値以下である場合に、前記検出領域内の物質を前記放射性物質採取手段に再度取得させる制御を行うことを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の放射性物質採取装置。
Comprising a sample confirmation means for measuring the intensity of radiation emitted from the substance in the detection region collected by the radioactive substance collection means,
The control means determines the substance in the detection region as the radioactive substance when the detection intensity of the radiation detected by the sample confirmation means is equal to or less than a second threshold predetermined for the sample detection means. The radioactive substance collection device according to any one of claims 1 to 10, wherein control is performed to cause the collection means to acquire again.
前記放射線検出手段の出力にマルチチャンネルアナライザ(MCA)及び/又はマルチチャンネルスケーラ(MCS)が接続されたことを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載の放射性物質採取装置。   The radioactive substance collection according to any one of claims 1 to 11, wherein a multichannel analyzer (MCA) and / or a multichannel scaler (MCS) is connected to an output of the radiation detection means. apparatus. 水底に沿って移動可能とされたことを特徴とする請求項1から請求項12までのいずれか1項に記載の放射性物質採取装置。   The radioactive substance collecting apparatus according to any one of claims 1 to 12, wherein the radioactive substance collecting apparatus is movable along a water bottom. 請求項1から請求項13までのいずれか1項に記載の放射性物質採取装置を用いて採取された前記検出領域内の物質に含まれる放射性物質の分析を行うことを特徴とする放射性物質分析方法。   A radioactive substance analysis method, comprising: analyzing a radioactive substance contained in a substance in the detection region collected using the radioactive substance collecting apparatus according to any one of claims 1 to 13. . 前記放射性物質採取装置を用いて水中における複数の測定箇所でそれぞれ前記検出領域内の物質を採取し、複数の前記測定箇所でそれぞれ採取された前記検出領域内の物質に含まれる放射性物質の水底における分布を測定することを特徴とする請求項14に記載の放射性物質分析方法。   Collecting substances in the detection region at a plurality of measurement locations in water using the radioactive substance sampling device, and at the bottom of the radioactive material contained in the substances in the detection regions collected at the plurality of measurement locations, respectively. The radioactive substance analysis method according to claim 14, wherein the distribution is measured. 請求項9に記載の放射性物質採取装置を用いて水中における複数の測定箇所でそれぞれ前記検出領域内の物質を採取し、
複数の前記測定箇所において前記放射性物質位置記憶手段に記憶された複数の前記放射性物質位置に基づいて、複数の前記測定箇所でそれぞれ採取された前記検出領域内の物質に含まれる放射性物質の水底における分布を測定することを特徴とする放射性物質分析方法。
Using the radioactive substance collection device according to claim 9 to collect the substance in the detection region at each of a plurality of measurement locations in water,
Based on the plurality of radioactive substance positions stored in the radioactive substance position storage means at the plurality of measurement points, the radioactive substance contained in the substance in the detection region collected at each of the plurality of measurement points at the bottom of the water A radioactive substance analysis method characterized by measuring a distribution.
請求項1から請求項13までのいずれか1項に記載の放射性物質採取装置における前記放射線検出手段を用いて複数の測定箇所に対応した複数の前記検出領域内における放射線の強度を測定し、
複数の前記測定箇所に対応した複数の前記検出領域のうち、検出された放射線の検出強度が最も高かった前記検出領域内の物質が前記放射性物質採取手段によって採取されるように前記第1の閾値を設定し、検出された放射線の強度が最も高かった前記検出領域内の物質を前記放射性物質採取手段を用いて採取し、採取された物質に含まれる放射性物質の分析を行うことを特徴とする放射性物質分析方法。
Measuring the intensity of radiation in a plurality of detection regions corresponding to a plurality of measurement locations using the radiation detection means in the radioactive substance sampling device according to any one of claims 1 to 13,
Among the plurality of detection regions corresponding to the plurality of measurement locations, the first threshold value is set such that the substance in the detection region having the highest detected intensity of the detected radiation is collected by the radioactive substance collection unit. The substance in the detection region where the intensity of the detected radiation is the highest is collected using the radioactive substance collecting means, and the radioactive substance contained in the collected substance is analyzed. Radioactive material analysis method.
水中を移動する移動体に前記放射性物質採取装置を固定し、前記放射性物質採取装置を水底における複数の前記測定箇所間で移動させることを特徴とする請求項15から請求項17までのいずれか1項に記載の放射性物質分析方法。   The radioactive substance collection device is fixed to a moving body that moves in water, and the radioactive material collection device is moved between the plurality of measurement locations on the bottom of the water. The radioactive substance analysis method described in the paragraph. 前記移動体は遠隔操作無人探査機(ROV)であることを特徴とする請求項18に記載の放射性物質分析方法。   The radioactive substance analysis method according to claim 18, wherein the mobile body is a remotely operated unmanned space probe (ROV).
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