JP2018155615A - 放射能濃度計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より確かな計測結果を得ることが可能な放射能濃度計測装置を提供する。【解決手段】放射能濃度計測装置１は、計測水Ｗ１を収容する貯留槽３と、計測水Ｗ１の放射能濃度を計測する放射能濃度センサ２０と、計測水Ｗ１を貯留槽３から排出する排出系流路７と、計測水Ｗ１を貯留槽３の側壁面から内部側に噴出する噴出ノズル２６と、放射能濃度センサ２０、排出系流路７及び噴出ノズル２６の動作を制御する制御装置８と、を備える、制御装置８は、貯留槽３から計測水Ｗ１を排出するように排出系流路７を動作させる第１動作と、計測水Ｗ１を噴出させることにより貯留槽３の一部分を洗浄するように噴出ノズル２６を動作させる第２動作と、を含む制御を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、放射性物質を含む計測対象物の放射能濃度を計測する放射能濃度計測装置に関する。

従来、放射能濃度を計測する分野の技術として特許文献１に記載された放射能濃度計測装置が知られている。また、非特許文献１には、空間線量を利用した放射能濃度の計測方法が記載されている。この計測方法では、丸型容器または土のう袋に汚染土壌等を収納し、その表面の空間線量を計測する。この空間線量に基づいて、汚染土壌等の放射能濃度を計測する。

特開２０１６−２７３３４号公報

厚生労働省電離放射線労働者健康対策室編、除染等業務特別教育テキスト改訂版、［online］、厚生労働省動労基準局安全衛生部電離放射線労働者健康対策室、［平成２６年２月２５日検索］、インターネット＜http://www.mhlw.go.jp/new-info/kobetu/roudou/gyousei/anzen/dl/120118-04-zentai.pdf＞

特許文献１に開示された装置は、計測対象物である水が貯留槽に供給され、全量計測したのちにすべて排出されて、新たな水が供給される。この供給、計測、排出のサイクルが繰り返されると、水に含まれていた放射性物質のような異物が貯留槽の内部に徐々に残留することがある。貯留槽の内部に残留した異物は、放射能濃度の計測結果に影響を及ぼす。

そこで、本発明は、より確かな計測結果を得ることが可能な放射能濃度計測装置を提供することを目的とする。

本発明の一形態は、放射能濃度計測装置である。放射能濃度計測装置は、放射性物質を含む液体状の被計測物を収容する貯留槽と、被計測物によって周囲が囲まれるように貯留槽の内部に配置され、被計測物の放射能濃度を計測する放射能濃度計測部と、貯留槽の底部に設けられ、被計測物を貯留槽から排出する排出部と、貯留槽の内部に配置され、液体を貯留槽の側壁面から内部側に噴出する液体供給部と、放射能濃度計測部、排出部及び液体供給部の動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、貯留槽から被計測物を排出するように排出部を動作させる第１動作と、液体を噴出させるように液体供給部を動作させる第２動作と、を含む制御を行う。

この装置では、放射性物質を含む液体状の被計測物が貯留槽に収容され、貯留槽の内部に配置された放射能濃度計測部によってその放射能濃度が計測される。放射能濃度が計測された被計測物は、制御部が排出部を制御する第１動作により外部環境に排出される。そして、再び新たな被計測物が貯留槽に収容され、放射能濃度が計測される。さらに、制御部は、被計測物が排出された貯留槽の一部分を洗浄するように液体供給部を動作させる第２動作を行う。この第２動作によれば、貯留槽の一部分が洗浄されるので、被計測物を排出した後に貯留槽へ残留する残渣を低減することが可能になる。従って、次の動作サイクルに及ぼす残渣の影響を低減し得るので、より確かな計測結果を得ることができる。

本発明の一形態に係る放射能濃度計測装置において、液体は、被計測物であり、液体供給部は、鉛直方向に沿って互いに離間して配置され、貯留槽の側壁面から内部側の傾斜方向に被計測物を噴出する複数の噴出ノズルを有し、噴出ノズルは、被計測物の液面上において被計測物を貯留槽の側壁面に向けて噴出することにより、側壁面を洗浄する第１形態と、被計測物の液中において被計測物を被計測物中に噴出することにより、貯留槽に収容された被計測物の旋回流を誘起する第２形態と、を含み、制御部は、第１動作と第２動作とを並行して実施する期間を設けることにより、被計測物の旋回流を誘起させながら被計測物を排出させてもよい。

この構成によれば、液体供給部が鉛直方向に並置された複数の噴出ノズルを有している。このため、被計測物の排出が進むにしたがって上側の噴出ノズルから順に被計測物から露出していく。すなわち、上側の噴出ノズルから順に第２形態から第１形態へ移行していく。そして、第１形態である噴出ノズルが被計測物を貯留槽の側壁面に噴出するので、貯留槽の側壁面が洗浄される。従って、被計測物を排出した後に、貯留槽の側壁面へ付着する被計測物に含まれ得る異物が低減されるので、貯留槽へ残留する残渣をさらに低減することが可能になる。従って、次の動作サイクルに及ぼす残渣の影響を低減し得るので、さらに確かな計測結果を得ることができる。

本発明の一形態に係る放射能濃度計測装置は、貯留槽の内部の被計測物の液面の位置を得る液面計測部をさらに備え、制御部は、第１動作と並行して実施される第２動作中において被計測物の液面の位置が最も下方に配置された噴出ノズルの位置よりも低くなったとき、被計測物の噴出を停止するように液体供給部を動作させて、被計測物の旋回流の誘起を停止させてもよい。この構成によれば、液体供給部の動作を最適化し、放射能濃度計測装置の稼働に必要な動力を低減することができる。

本発明の一形態に係る放射能濃度計測装置において、制御部は、第２動作において被計測物を噴出させることにより被計測物の旋回流を誘起する動作と、被計測物の噴出を停止させることにより被計測物の旋回流の誘起を停止する動作と、を選択的に行ってもよい。この構成によれば、放射性物質の沈殿を抑制するに足りる旋回流の生成と効率のよい被計測物の排出とを両立させることができる。

本発明の一形態に係る放射能濃度計測装置において、制御部は、第１動作の後に、被計測物を収容していない状態におけるバックグラウンド放射線を計測するように放射能濃度計測部を動作させる第３動作をさらに含む制御を行い、制御部は、第３動作によって得られたバックグラウンド放射線が予め定められた条件を満たすとき、次に実施される処理において第２動作を行ってもよい。この制御によれば、より確かな計測結果を得ながら、放射能濃度計測装置の稼働効率をさらに向上させることができる。

本発明の別の形態に係る放射能濃度計測装置は、放射性物質を含む液体状の被計測物を収容する貯留槽と、被計測物によって周囲が囲まれるように貯留槽の内部に配置され、被計測物の放射能濃度を計測する放射能濃度計測部と、貯留槽の底部に設けられ、被計測物を貯留槽から排出する排出部と、貯留槽の上蓋面側において放射能濃度計測部の上側に配置され、液体を放射能濃度計測部に向けて供給する液体供給部と、放射能濃度計測部、排出部及び液体供給部の動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、貯留槽から被計測物を排出するように排出部を動作させる第４動作と、液体を噴出させることにより放射能濃度計測部の一部分を洗浄するように液体供給部を動作させる第５動作と、を含む制御を行う。

この装置では、放射性物質を含む液体状の被計測物が貯留槽に収容され、貯留槽の内部に配置された放射能濃度計測部によってその放射能濃度が計測される。放射能濃度が計測された被計測物は、制御部が排出部を制御する第４動作により外部環境に排出される。そして、再び新たな被計測物が貯留槽に収容され、放射能濃度が計測される。さらに、制御部は、放射能濃度計測部を洗浄するように液体供給部を動作させる第５動作を行う。この第５動作によれば、放射能濃度計測部が洗浄されるので、被計測物を排出した後に、貯留槽内（典型的には当該貯留槽内に配置される放射能濃度計測部）へ残留する残渣を低減することが可能になる。従って、次の動作サイクルに及ぼす残渣の影響を低減し得るので、より確かな計測結果を得ることができる。

本発明によれば、より確かな計測結果を得ることが可能な放射能濃度計測装置が提供される。

図１は、実施形態に係る放射能濃度計測装置の構成を示す断面斜視図である。 図２は、放射能濃度計測装置の制御装置によって行われる制御フローを示す図である。 図３は、放流操作の制御フローを説明するための図である。 図４は、排水操作の制御フローを説明するための図である。 図５は、図２の制御フローの前半部分を詳細に示す図である。 図６は、図２の制御フローの後半部分を詳細に示す図である。 図７は、排水時間と排水量との関係を示すグラフである。 図８は、放射線量の遮蔽効果を説明するためのグラフである。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。しかし、本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示されるように、放射能濃度計測装置１は、計測水Ｗ１（被計測物）の放射能濃度を計測する。液体状の被計測物である計測水Ｗ１は、例えば、放射性セシウム等の放射性物質を含む。計測水Ｗ１は、砂や泥といった不純物も含むことがある。放射性物質の一例である放射性セシウムは、砂や泥といった不純物に付着した状態または水に溶けた状態として水中に存在する。

放射能濃度計測装置１は、遮蔽槽２と、貯留槽３と、循環系流路４（液体供給部）と、攪拌系流路６（液体供給部）と、排出系流路７（排出部）と、制御装置８（制御部）と、を備える。

遮蔽槽２は、放射能濃度計測装置１の外形形状をなす。遮蔽槽２は、本体９と、上蓋１１（上蓋面）とを有する。本体９は、直方体状の箱体であり、その上面には開口９ａが設けられる。本体９は、液体を満たすことができるように側壁や底部をなす部材同士が水密に接続される。上蓋１１は、開口９ａを塞ぐ。遮蔽槽２の大きさは、例えば、高さが２４５０ｍｍであり、幅が２７００ｍｍであり、奥行きが２２００ｍｍである。

貯留槽３は、計測水Ｗ１を収容するものであり、外筒１２と内筒１３とを含む。外筒１２は、下端が閉鎖され上端が解放された円筒状の形状を有する。外筒１２の大きさは、例えば、直径が１４００ｍｍであり、高さが２４５０ｍｍである。外筒１２は、その軸線Ｌが上下方向に沿うように遮蔽槽２の中央近傍に配置される。外筒１２は、梁部材（不図示）を介して遮蔽槽２に対して連結される。外筒１２は、遮蔽槽２とともに計測対象領域Ａと遮蔽領域Ｂとを形成する。外筒１２の内部空間は、計測水Ｗ１を収容する計測対象領域Ａである。また、遮蔽槽２と外筒１２との間の空間は、遮蔽水Ｗ２を収容する遮蔽領域Ｂであり、遮蔽領域Ｂにはバックグラウンド放射線を低減させるための遮蔽水Ｗ２が満たされる。計測対象領域Ａは、遮蔽領域Ｂに対して外筒１２によって隔離されており、計測対象領域Ａから遮蔽領域Ｂに計測水Ｗ１が漏れることがない。また、遮蔽領域Ｂから計測対象領域Ａに遮蔽水Ｗ２が漏れることもない。

ここで、外筒１２の直径の下限値は、計測水Ｗ１の遮蔽能力に基づいて設定され、例えば、３００ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは８００ｍｍ以上である。なお、直径が３００ｍｍ以上である場合には、感度改善効果は約２倍以上にすることが可能になり、計測精度の改善度合いが大きくなる。また、外筒１２の直径の上限値は、２０００ｍｍ以下であり、より好ましくは１５００ｍｍ以下である。これら上限値によれば、所望の計測精度を維持できる。また、直径が１５００ｍｍより大きくなると、直径に対する計測精度の向上度合が徐々に小さくなる。そして、直径が２０００ｍｍより大きくなると直径が大きくなっても計測精度はほぼ一定なる。一方、計測水Ｗ１は少ない方が好ましいため、外筒１２の直径は、２０００ｍｍ以下であり、より好ましくは１５００ｍｍ以下に設定される。なお、上記各部の数値は例示であって、各部の数値は上記の数値に限定されるものではない。

より詳細には、放射能濃度計測装置１では、放射能濃度センサ２０の周囲空間が放射能濃度センサ２０の検出限界まで計測水Ｗ１で満たすように設計されている。図８は、放射能濃度センサ２０の周囲空間を計測水Ｗ１で満たした状態において放射能濃度センサ２０で得られる線量（カウント値）の計算値である。図８では、比較例に係るマリネリ容器を利用した計測で取得された線量検出値（カウント値）を１として線量を規格化している。図８によれば、放射能濃度センサ２０を中心として直径１４００ｍｍ（即ち自己遮蔽距離である半径Ｒが７００ｍｍ）のあたりでは、線量が飽和しており、１４００ｍｍより大きくしても感度上昇に寄与し得ないことがわかる。従って、貯留槽５の直径Ｄ２として１４００ｍｍを選択している。この場合には、比較例に係るマリネリ容器を用いた放射能濃度計測に比べて、４．４倍の感度を得ることができる。一方、貯留槽３の直径Ｄ２（自己遮蔽距離換算で半径Ｒ＝７００ｍｍ）であると仮定すると、点線源換算による遮蔽能力は１／４０〜１／５０である。そこで、放射能濃度計測装置１では、貯留槽３の外側に遮蔽領域をさらに設けることにより、自己遮蔽距離である半径Ｒを１１００ｍｍまで拡大し、充分な遮蔽能力を確保している。

内筒１３は、上端及び下端が解放された円筒状の形状を有する。内筒１３の大きさは、例えば、直径が４００ｍｍであり、高さが２０００ｍｍである。内筒１３は、外径が外筒１２より小さく、軸線が外筒１２の軸線に重複するように外筒１２の内部に配置される。さらに、内筒１３は、内筒１３の下端が外筒１２の壁面と離間するように（内筒１３の下端と外筒１２の底部との間に所定の区間が形成されるように）配置される。内筒１３は、外筒１２の上蓋１１を介して外筒１２に連結されている。なお、放射能濃度計測装置１は、内筒１３の内部における計測水Ｗ１の流れを乱すための撹拌コマ（不図示）を備えてもよい。撹拌コマは、内筒１３の内壁面において、内筒１３の軸線に沿う方向に互いに離間すると共に、円周方向にも互いに離間するように複数取り付けられる。この攪拌コマは、攪拌ノズルや攪拌スクリューを含む。

内筒１３は、計測対象領域Ａを外部領域Ａ１ａと内部領域Ａ１ｂとに区分する。内筒１３と外筒１２との間の空間は、外部領域Ａ１ａである。内筒１３の内部空間は、内部領域Ａ１ｂである。内筒１３は、下端に設けられた開口１３ａを有する。計測水Ｗ１は、開口１３ａを介して外部領域Ａ１ａと内部領域Ａ１ｂとの間を行き来できる。つまり、計測水Ｗ１は、内筒１３の内部と外部との間で循環する。この循環経路は、循環系流路４と内筒１３の開口１３ａとによって構成される。

循環系流路４は、循環ポンプ１４と、第１循環配管１６と、第２循環配管１７と、給水側三方弁１８と、を有する。循環ポンプ１４は、第１循環配管１６の一端に接続される。第１循環配管１６の他端には、給水側三方弁１８が接続される。給水側三方弁１８には、第１循環配管１６に加えて、第２循環配管１７の一端及び給水配管１９の一端が接続される。第２循環配管１７の他端は、外筒１２と内筒１３との間の領域（外部領域Ａ１ａ）に配置される。給水配管１９の他端は、計測前の計測水Ｗ１を収容する給水タンク（不図示）に接続される。このような構成を有する循環系流路４は、内部領域Ａ１ｂから外部領域Ａ１ａへ計測水Ｗ１を導く第１経路と、給水タンクから給水配管１９を経由して内筒１３の内部へ計測水Ｗ１を導く第２経路とを構成する。

循環ポンプ１４は、内筒１３の内部に配置されて、内筒１３の内部における計測水Ｗ１を吸い上げて、第１循環配管１６に送出する。循環ポンプ１４は、計測対象領域Ａに計測水Ｗ１が満たされた状態において、液面よりも下方に配置される。また、循環ポンプ１４は、計測水Ｗ１を吸い上げる動作に加えて、給水配管１９を介して供給される計測水Ｗ１を内部領域Ａ１ｂ内へ排出する排出口としても機能する。この場合、循環ポンプ１４の動作は停止させる。さらに、循環ポンプ１４の下部におけるストレーナ部分の形状をノズル状としてもよい。この形状によれば、該ストレーナから排出される計測水Ｗ１の排出方向に指向性を付与することができ、放射能濃度センサ２０および内筒１３の任意の場所（例えば汚れのたまりやすい場所）を洗浄できる。

給水側三方弁１８は、第１経路と第２経路とを選択的に切り替える。具体的には、給水側三方弁１８は、第１循環配管１６と第２循環配管１７とを接続し、給水配管１９の一端を閉鎖することにより第１経路を構成する。一方、給水側三方弁１８は、給水配管１９と第１循環配管１６とを接続し、第２循環配管１７の一端を閉鎖することにより第２経路を構成する。また、給水側三方弁１８は、その開度を調整して、給水の全量を循環ポンプ１４から噴出させることにより、放射能濃度センサ２０および内筒１３の内壁面の洗浄を優先させる動作を行うことができる。また、給水側三方弁１８は、その開度を調整して、給水の一部を循環ポンプ１４から噴出させることにより、給水速度を速めることもできる。なお、切換え弁としての給水側三方弁１８は、二方弁を用いてもよい。

なお、給水側三方弁１８は、第３経路を構成してもよい。第３経路とは、給水配管１９を第１循環配管１６に接続すると同時に、給水配管１９を第２循環配管１７に接続する態様である。この第３経路によれば、第１循環配管１６及び第２循環配管１７から水を給水できるので、給水時間を短縮することができる。

放射能濃度センサ（放射能濃度計測部）２０は、計測水Ｗ１の放射能濃度を計測するものであり、内筒１３の内部に配置される。内筒１３は、外筒１２に収容された計測水Ｗ１に囲まれている。換言すると、内筒１３は、計測水Ｗ１に浸漬している。また、内筒１３内には計測水Ｗ１が満たされていると共に、内筒１３内には放射能濃度センサ２０が配置されている。従って、放射能濃度センサ２０も周囲が計測水Ｗ１に囲まれている。放射能濃度センサ２０は、内部領域Ａ１ｂにおいて液面及び循環ポンプ１４よりも下方に配置されている。より詳細には、放射能濃度センサ２０は、内筒１３の軸線上であり且つ計測水Ｗ１の中央近傍に配置されている。換言すると、放射能濃度センサ２０は、予め設定した標準水位の中央近傍に配置されている。

放射能濃度センサ２０は、例えば、セシウム１３７など、ガンマ線を放射する放射性物質を含んだ計測水Ｗ１を計測する場合には、シンチレータと光電変換部と濃度推定部とを有する。シンチレータは、放射線エネルギーを吸収して蛍光を発生させる。シンチレータには、例えば、ＮａＩ（Ｔｌ）シンチレータや、ＣｓＩ（Ｔｌ）シンチレータが用いられる。光電変換部は、シンチレータで発生した光を電気信号に変換する。放射能濃度センサ２０は、シンチレータの発光の回数を数えたカウント値（ＣＰＳ）を線量率として計測する。最終的に取得すべきデータは放射能濃度（Ｂｑ／ｋｇ）である。そこで、濃度推定部は、計測された線量率から放射能濃度を推定（換算）する。濃度推定部は、予め準備しておいた校正曲線を利用して、実際の計測において得られた線量率に基づいて放射能濃度を推定する。校正曲線としては、例えば体積と比重とが既知の試料で得られる線量率と放射能濃度との関係を示すものが用いられる。

濃度推定部は、放射能濃度センサ２０と一体的に設けられていてもよいし、別体のものとして設けられていてもよい。濃度推定部は、放射能濃度センサ２０と別体の場合、遮蔽槽２の外側に設置され、放射能濃度センサ２０と接続されたコンピュータ（例えば制御装置８）の演算装置であってもよい。この場合、放射能濃度センサ２０は、内部領域Ａ１ｂを流動する計測水Ｗ１（被計測物）からの放射線を計測する放射線計測部として機能し、濃度推定部は、放射線計測部から送信された線量率に関する信号に基づいて放射能濃度を推定する。

攪拌系流路６は、撹拌ポンプ２１と、第１攪拌配管２２と、第２攪拌配管２３と、第３攪拌配管２４と、噴出ノズル２６と、を有する。撹拌ポンプ２１は、第１攪拌配管２２の一端に接続される。第１攪拌配管２２の他端には、第２攪拌配管２３の一端が接続される。第２攪拌配管２３の他端側は、３個に分岐し、それぞれに第３攪拌配管２４の一端が接続される。第３攪拌配管２４には、複数の噴出ノズル２６が設けられる。具体的には、複数の噴出ノズル２６は、鉛直方向に沿って互いに離間するように第３攪拌配管２４に配置される。このような構成を有する攪拌系流路６は、内部領域Ａ１ｂから外部領域Ａ１ａへ計測水Ｗ１を導く第３経路を構成する。なお、上記攪拌系流路６の構成は例示であって、分岐する数は３つに限定されることはない。

撹拌ポンプ２１は、外筒１２と内筒１３との間の領域（外部領域Ａ１ａ）、外筒１２の底面近傍に配置される。撹拌ポンプ２１は、計測水Ｗ１を吸い上げて、第１攪拌配管２２に送出する。第１攪拌配管２２は、上下方向に延びるパイプであり、第２攪拌配管２３に計測水Ｗ１を送出する。第１攪拌配管２２の一端は、計測水Ｗ１の水中において撹拌ポンプ２１に接続される。第１攪拌配管２２の他端は、計測水Ｗ１の液面上において、第２攪拌配管２３の一端に接続される。第２攪拌配管２３は、計測水Ｗ１の液面上、具体的には、遮蔽槽２の上蓋１１における上側に配置される４つ叉のパイプであり、３本の第３攪拌配管２４のそれぞれに計測水Ｗ１を送出する。第３攪拌配管２４は、第１攪拌配管２２のように上下方向に延びるパイプであり、それらの軸線方向から見たとき、外筒１２の軸線まわりに略等間隔（例えば１２０度間隔）に配置される。

噴出ノズル２６は、外部領域Ａ１ａにおいて内筒１３の周方向に計測水Ｗ１を噴出する。この周方向とは、例えば、噴出ノズル２６の噴出口から内筒１３の外径に接するように引いた接線に沿う方向ということもできる。つまり、噴出ノズル２６は、外筒１２の側壁面から内部側の傾斜方向に計測水Ｗ１を噴出する。ここでいう傾斜方向とは、洗浄の態様によりいくつかの方向を選択し得る。例えば、傾斜方向は、水平面内の傾斜及び上下（鉛直）面内における傾斜を含む。噴出ノズル２６の具体的な構成は、特に限定されないが、例えば液中撹拌ノズルが用いられる。液中撹拌ノズルである噴出ノズル２６は、側面に吸入口を有し、第３攪拌配管２４から流入する計測水Ｗ１の勢いを利用して噴出ノズル２６の周囲（側面）の計測水Ｗ１を吸入する。噴出ノズル２６は、下流側端部に噴出口を有し、第３攪拌配管２４から流入した計測水Ｗ１と共に、噴出ノズル２６の周囲から吸入した計測水Ｗ１を噴出する。そして、各縦流路における複数の噴出ノズル２６では、計測水Ｗ１が噴出されるタイミングがほぼ同期している。

噴出ノズル２６は、鉛直方向に並置されているので、液面高さの変化に応じて２個の形態を取り得る。第１形態は、噴出ノズル２６が計測水Ｗ１の液面上において空気中に計測水Ｗ１を噴出する形態である。この第１形態によれば、空気中に露出した外筒１２の内壁面に向けて計測水Ｗ１が噴出される。従って、外筒１２の内壁面に付着した残留物を洗い流すことが可能になる。第２形態は、噴出ノズル２６が計測水Ｗ１に計測水Ｗ１を噴出する形態である。この第２形態によれば、噴出ノズル２６が計測水Ｗ１の液面下に存在し、貯留槽内の計測水Ｗ１を噴出することで、外部領域Ａ１ａの上下方向に延びて内筒１３の周方向に進むような面状の噴流が形成される。その結果、外部領域Ａ１ａにおいて計測水Ｗ１を好適に撹拌できる。そうすると、放射性物質を含む物質が巻き上げられるので、外筒１２の底部に沈殿することを抑制できる。

排出系流路７は、外筒１２の底部に設けられて、外筒１２に収容された計測水Ｗ１を外部環境に排出する。排出系流路７は、第１排出配管２７と、排水弁２８と、排出側三方弁２９とを有する。第１排出配管２７の一端は、外筒１２の底面に接続される。第１排出配管２７は上下方向に延びるパイプであり、その一端は外筒１２の底面に接続され、他端は遮蔽槽２の外部に配置された排水弁２８に接続される。排水弁２８は、第１排出配管２７の他端に取り付けられ、外筒１２に収容された計測水Ｗ１の排出を制御する。つまり、排水弁２８を閉鎖とすると、外筒１２に計測水Ｗ１が収容可能となる。逆に、排水弁２８を開放すると、外筒１２に計測水Ｗ１が貯留されていた場合は計測水Ｗ１が排出される。排水弁２８の排出側には、排出側三方弁２９が接続される。排出側三方弁２９には、排水弁２８の排出側に加えて、さらに第２排出配管３１と、第３排出配管３２とが接続される。排出側三方弁２９は、排水弁２８から送出された計測水Ｗ１を第２排出配管３１または第３排出配管３２に対して選択的に送出する。第２排出配管３１は、一端が排出側三方弁２９に接続され、他端が開放されている。第３排出配管３２は、一端が排出側三方弁２９に接続され、他端が浄化設備（不図示）に接続される。このような構成を有する排出系流路７は、計測の結果に応じて計測水Ｗ１を第２排出配管３１または第３排出配管３２へ送出する。例えば、計測の結果が基準を満たすと判定されたとき、計測水Ｗ１は第２排出配管３１に送出されて放流される。一方、計測の結果が基準を満たさない判定されたとき、計測水Ｗ１は第３排出配管３２に送出されて、浄化設備に送られる。

液面センサ３３（液面計測部）は、液面の高さの設定や攪拌系流路６の制御のために用いられる。例えば、放射能濃度計測装置１では、計測運転時における標準水位が予め設定されており、液面の高さが標準水位となるように、加圧給水装置による給水量が制御される。加圧給水装置よる給水量は、液面センサ３３が計測している液面の高さに関する信号に応じて随時増減するように制御される。標準水位は、循環ポンプ１４の吸入口よりも高い位置であって、内筒１３の上端の高さよりも低い位置である。なぜならば、内筒１３は外筒１２の蓋と一体になっており通常の状態では蓋が閉じられているためである。なお、攪拌系流路６の制御について後述する。

制御装置８は、循環系流路４、攪拌系流路６、排出系流路７及び放射能濃度センサ２０の動作を制御する。制御装置８は、例えば、パーソナルコンピュータや、マイコンを搭載した専用のコントローラを採用し得る。以下、計測水Ｗ１の放射能濃度を計測するための制御装置８の動作について、図２、図３、図４、図５及び図６を参照しつつ説明する。

まず、放射能濃度計測装置１を所望の場所に配置し、その後、遮蔽領域Ｂに遮蔽水Ｗ２を満たす。この遮蔽水Ｗ２には、水道水といった、放射性物質を含まない液体が利用される。図２に示されるように、次に、放射能濃度計測装置１を運転するための初期化処理を行う（工程Ｓ１）。初期化処理では、放射能濃度計測装置１の健全性のチェックを行う。チェック項目には、例えば、遮蔽水Ｗ２の水位が基準値以上であるか否か、バックグラウンド値の変化量が基準値以下であるか否かなどが挙げられる。ここで、計測されるバックグラウンド値は２種類ある。まず、第１に計測水Ｗ１が内筒１３に入っていない状態で計測するバックグラウンド値がある。第２に、濃度ゼロの計測水Ｗ１（水道水など）を計測するバックグラウンド値がある。後述する工程Ｓ１は、第１のバックグラウンド値を確認する。この確認は、短時間に終わる。第２のバックグラウンド値は、濃度推定に用いる。この確認は、比較的時間を要する。バッチ毎に第１のバックグラウンド値を計測して、変動が大きかった場合は浄化を行うが、これは第２のバックグランド値の変化を簡易に確認していることに相当する。

続いて、制御装置８は、給水側三方弁１８を給水側へ切り替える（工程Ｓ２）。つまり、制御装置８は、給水側三方弁１８を動作させて、給水配管１９と第２循環配管１７とを接続する。なお、制御装置８は、上述した第３経路を構成するように給水側三方弁１８を制御し、給水配管１９を第１循環配管１６に接続すると共に、給水配管１９を第２循環配管１７に接続してもよい。この構成によれば、給水時間を短縮することができる。

続いて、計測水Ｗ１の給水を開始する（工程Ｓ３）。ここで、計測水Ｗ１は、給水配管１９と給水側三方弁１８と第２循環配管１７とを通って、外筒１２と内筒１３との間（外部領域Ａ１ａ）へ送出される。内筒１３には、放射能濃度センサ２０が配置されている。そうすると、放射能濃度センサ２０は、循環ポンプ１４から排出された計測水Ｗ１によって洗浄されることになる。つまり、放射能濃度センサ２０に付着した残留物が、計測水Ｗ１によって洗い流される。これにより、計測水Ｗ１の給水を停止する。なお、制御装置８が第３経路を構成する制御を行った場合には、計測水Ｗ１は、給水配管１９から第１循環配管１６へ流れると共に、給水配管１９から第２循環配管１７へも流れる。

続いて、制御装置８は、給水側三方弁１８を循環側へ切り替える（工程Ｓ４）。つまり、制御装置８は、給水側三方弁１８を動作させて、第１循環配管１６と第２循環配管１７とを接続する。このとき、給水配管１９は閉鎖状態であり、給水配管１９からの計測水Ｗ１の流入はない。

続いて、制御装置８は、撹拌ポンプ２１の運転を開始する（工程Ｓ５）。計測水Ｗ１の液面が標準水位に達するまでの撹拌は、計測水Ｗ１に含まれる微粒子の沈降及び／または固着を抑制するためのものをいう。つまり、「攪拌」によって、計測水Ｗ１中において微粒子の分布を均一に近づけることは達成されなくてもよい。

続いて、制御装置８は、循環ポンプ１４の運転を開始する（工程Ｓ６）。循環ポンプ１４では、計測水Ｗ１の水位が撹拌ポンプより高くなった後に、一定の流量をもって内筒１３の内部へ計測水Ｗ１を引き上げることにより、計測水Ｗ１を放射能濃度センサ２０に接近させる。これにより、計測水Ｗ１を計測時間内に放射能濃度センサ２０の近傍を強制的に通過させ計測水Ｗ１中の放射性物質の濃度分布影響を低減させている。

続いて、制御装置８は、放射線（ガンマ線）の計測と記録とを行う（工程Ｓ７）。具体的には、制御装置８は、循環ポンプ１４と撹拌ポンプ２１とを運転させながら、放射能濃度センサ２０によって放射能濃度を示すデータを得る。制御装置８は、濃度推定部を含むことができ、予め準備しておいた校正曲線を利用して、放射能濃度センサ２０で計測された線量率（シンチレータの発光回数を数えた単位時間当たりのカウント値ＣＰＳ）から放射能濃度（Ｂｑ／ｋｇ）を推定（換算）する。放射能濃度の計測は、所定の条件を満たすまで継続される。所定の条件には、例えば、放射能濃度センサ２０の特性に基づいて定められる必要計測時間を実際の計測時間が上回ったか否か、あるいは、計測水Ｗ１が循環ポンプ１４によって内筒１３を通過した積算量が、計測水Ｗ１の総量の三倍を超えたか否かなどが挙げられる。制御装置８は、これらに例示された条件のいずれかを満たした場合に計測を終了し次の工程に進んでもよいし、すべての条件を満たした場合に計測を終了し次の工程に進んでもよい。なお、制御装置８は、次工程に進む前に、循環ポンプ１４を停止させる。

なお、制御装置８は、計測水Ｗ１の放射能濃度の範囲に応じて計測時間を設定してもよい。例えば、想定される計測水Ｗ１の放射能濃度値が約１０Ｂｑ／ｋｇであるとき、制御装置８は、計測時間を数分程度に設定する。

続いて、制御装置８は、放流操作を開始する（工程Ｓ８）。放流操作とは、工程Ｓ７の結果に基づいて、計測水Ｗ１を外部環境へ放流するか否かを判断し、当該判断の結果に基づいて排出系流路７を制御する操作をいう。換言すると、放流操作とは、工程Ｓ７における計測結果と予め定められた基準に基づいて設定した閾値とを比較することにより、閾値以下である場合には外部環境へ計測水Ｗ１を放流すると判断し、閾値以上である場合には浄化設備へ計測水Ｗ１を送出すると判断する。

図３及び図５に示されるように、制御装置８は、工程Ｓ７の結果を利用して、計測水Ｗ１の放流が可能か否かを判断する（工程Ｓ８ａ）。計測水Ｗ１の放流が可能であると判断した場合（工程Ｓ８ａ：ＹＥＳ）、制御装置８は、排出側三方弁２９を放流側へ切り替える（工程Ｓ８ｂ）。つまり、制御装置８は、排出側三方弁２９を動作させて計測水Ｗ１を第２排出配管３１へ送出する流路を構成する。続いて、工程Ｓ８ｂののちに、制御装置８は、排水弁２８を開放する（工程Ｓ８ｃ）。この工程Ｓ８ｃにより、計測水Ｗ１が外部環境へ放流される。一方、計測水Ｗ１の放流が不可であると判断した場合（工程Ｓ８ａ：ＮＯ）、制御装置８は、排出側三方弁２９を返送側へ切り替える（工程Ｓ８ｄ）。つまり。制御装置８は、排出側三方弁２９を動作させて計測水Ｗ１を第３排出配管３２へ送出する流路を構成する。続いて、工程Ｓ８ｄののちに、制御装置８は、排水弁２８を開放する（工程Ｓ８ｅ）。この工程Ｓ８ｅにより、計測水Ｗ１が浄化設備（不図示）へ返送される。

再び図２に示されるように、制御装置８は、排水操作を開始する（工程Ｓ９）。具体的には、図４に示されるように、工程Ｓ９では、工程Ｓ８において開始された排水動作中における撹拌ポンプ２１の動作を制御する。つまり、旋回流の状態に基づいて、撹拌ポンプ２１の動作を継続し、または撹拌ポンプ２１の動作を停止する。この旋回流の状態に基づく撹拌ポンプ２１の制御によれば、貯留槽の残渣を低減し迅速に計測水Ｗ１を排出できる。まず、制御装置８は、外筒１２に収容されている計測水Ｗ１の水位が撹拌ポンプ２１の運転可能な水位以上であるか否かを判断する（工程Ｓ９ａ）。この判断は、例えば、最も下方に配置された噴出ノズル２６の位置よりも液面高さが高いとき、撹拌ポンプ２１の運転可能な水位以上であるとしてもよい。制御装置８が、外筒１２に収容されている計測水Ｗ１の水位が撹拌ポンプ２１の運転可能な水位以下であると判断した場合（工程Ｓ９ａ：ＮＯ）、撹拌ポンプ２１の動作を停止する。一方で、制御装置８が、外筒１２に収容されている計測水Ｗ１の水位が撹拌ポンプ２１の運転可能な水位以上であると判断した場合（工程Ｓ９ａ：ＹＥＳ）、制御装置８は撹拌ポンプ２１の動作を継続し、続いて、制御装置８は、必要に応じて旋回流の検出を行ってもよい（工程Ｓ９ｂ）。一度でも旋回状況が確認されていれば、のちの工程Ｓ９ｂは省略してもよい。この工程Ｓ９ｂについては、のちに詳細に説明する。続いて、制御装置８は、排水中における計測水Ｗ１が十分に旋回しているか否かの判定結果に基づいて撹拌ポンプ２１の動作を決定する（工程Ｓ９ｃ）。十分な旋回流が発生しておらず撹拌ポンプ２１の継続運転が必要と判定されているとき（工程Ｓ９ｃ：ＮＯ）、制御装置８は、撹拌ポンプ２１を運転する（工程Ｓ９ｄ）。一方、十分な旋回流が発生しており、撹拌ポンプ２１の運転が不要と判定されているとき（工程Ｓ９ｃ：ＹＥＳ）、制御装置８は、撹拌ポンプ２１の運転を停止する（工程Ｓ９ｅ）。そして、制御装置８は、液面センサ３３の計測結果に基づく判断を行う（工程Ｓ９ｆ）。つまり工程Ｓ９ｆでは、排水が完了したか否かの判定を行う。水位が閾値よりも低いと判断されたとき（工程Ｓ９ｆ：ＹＥＳ）、制御装置８は、排水処理を完了する（工程Ｓ９ｐ）。一方、水位が閾値よりも高いと判断されたとき（工程Ｓ９ｆ：ＮＯ）、制御装置８は、排水処理を継続する。つまり、再び工程Ｓ９ａ〜Ｓ９ｆを実施する。

ここで、旋回流の検出（工程Ｓ９ｂ）についてさらに詳細に説明する。旋回流が存在しない重力に起因する自然排水時において、液面高さの変化は、単純な減少である（図７の（ａ）部参照）。一方、十分な旋回流が存在する自然排水時において、液面高さの変化は、５ｍｍから５０ｍｍ程度の脈動（上下変動）を含む減少である（図７の（ｂ）部参照）。この脈動を利用して旋回流の有無を検出する。図６に示されるように、工程Ｓ９ａにおいて、水位が撹拌ポンプ２１の運転可能な水位以上であると判断されたとき（工程Ｓ９ａ：ＹＥＳ）、次に、制御装置８は、過去水位の判定を行う（工程Ｓ９ｂ１）。具体的には制御装置８は、過去の水位（例えばＮ１秒前）と現在の水位とを比較する。そして、現在の水位が過去の水位よりも所定高さ以上（例えばＮ２ｍｍ）であったとき、制御装置８は、旋回流が発生していると判断する（工程Ｓ９ｂ１：ＹＥＳ）。Ｎ１、Ｎ２は所望の値に設定してよい。例えば、Ｎ１は０．５秒以上２秒以下である。また、Ｎ２は５ｍｍ程度である。そして、旋回流が発生していると判断されたとき、制御装置８は、続いて運転時間の判定を行う（工程Ｓ９ｂ２）。一方、現在の水位が過去の水位よりも所定高さ以上でないとき、制御装置８は、旋回流が発生していないと判断する（工程Ｓ９ｂ１：ＮＯ）。工程Ｓ９ｂ１において、旋回流が発生していないと判断されたとき、制御装置８は、続いて撹拌ポンプ２１の運転継続を決定する（工程Ｓ９ｂ４）。

旋回流が発生していると判断されたとき、制御装置８は、続いて運転時間の判定を行う（工程Ｓ９ｂ２）。具体的には、撹拌ポンプ２１の連続運転時間は、所定時間以上であるか否かを判定する。例えば、所定時間は、１０秒である。この工程Ｓ９ｂ２によれば、工程Ｓ９ｂ１において存在すると判断された旋回流が、残存するものではなく、今回の撹拌ポンプ２１の運転により発生させたものであるか否かを判定できる。撹拌ポンプ２１の連続運転時間が所定時間以上であれば、十分な旋回流が発生していると判定される。工程Ｓ９ｂ２において、運転時間が所定時間以上であると判定されたとき（工程Ｓ９ｂ２：ＹＥＳ）、制御装置８は、続いて撹拌ポンプ２１の運転停止を決定する（工程Ｓ９ｂ３）。一方、工程Ｓ９ｂ２において、運転時間が所定時間以上でないと判定されたとき（工程Ｓ９ｂ２：ＮＯ）、制御装置８は、続いて撹拌ポンプ２１の運転継続を決定する（工程Ｓ９ｂ４）。

ところで、旋回流を利用しない排水操作によれば、液面の低下に伴って浮遊性の物質やこの物質に付着した土壌吸着された放射性セシウムが外筒１２及び内筒１３の壁面に付着することがある。また、これら物質は外筒１２の底部における緩傾斜部にも沈殿することがある。付着及び沈殿した物質は、バックグラウンド値を増加させ、初期化条件Ｓ１のエラーの原因となり得る。そこで、上述した旋回流を利用する排出操作によれば、放射性セシウムを含む物質の付着や沈殿が抑制されるので、次バッチにおけるバックグラウンドの増加を低減し、より確かな計測結果を得ることができる。

また、外筒１２と内筒１３との間（外部領域Ａ１ａ）における旋回流の存在を液面センサ３３の計測結果を利用して検出し、旋回流が十分であるときには撹拌ポンプ２１の動作を停止し、旋回流が十分でないときには撹拌ポンプ２１の動作を継続する。この旋回流の有無を利用した撹拌ポンプ２１の動作制御によれば、排水中に旋回流を生じさせる、つまり、排水を攪拌するために撹拌ポンプ２１を連続的に稼働させたときに時間当たりの排出量が低下する傾向を抑制することが可能になる。そうすると、１回のバッチ処理に要するサイクルタイムの増加が抑制されるので、ひいては処理効率の低下を抑制できる。

再び図２に示されるように、工程Ｓ９ｆの結果がＹＥＳであるとき、制御装置８は、排水弁２８を閉鎖する（工程Ｓ１０）。そして、制御装置８は、清浄水による洗浄を行う（工程Ｓ１１）。工程Ｓ１１は、放射性物質を含む残留物が外筒１２の内面といった放射能濃度センサ２０から近い部分に付着していたときに、バックグラウンド値が増加することになるため、洗浄により付着物を除去するために実施される。

上記工程Ｓ１〜Ｓ１１を実施することにより、１つのバッチ処理が終了する。そして、制御装置８は、再び工程Ｓ１〜Ｓ１１をこの順で実施する。

なお、以上の工程において、外筒１２から計測水Ｗ１を排出するように排出系流路７を動作させる第１動作及び第４動作とは、排水弁２８を開放する動作（工程Ｓ８ｃ、工程Ｓ８ｄ）を含む工程Ｓ８から、排水弁２８を閉鎖する工程Ｓ１０までの動作をいう。また、計測水Ｗ１を噴出させることにより放射能濃度センサ２０の一部分を洗浄するように循環系流路４を動作させる第５動作とは、給水側三方弁１８を給水側へ切り替える工程（工程Ｓ２）と、計測水Ｗ１を給水する工程（工程Ｓ３）とを含む動作をいう。さらに、計測水Ｗ１を噴出させることにより計測水Ｗ１が排出された外筒１２の一部分を洗浄するように攪拌系流路６を動作させる第２動作とは、工程Ｓ９をいう。そうすると、第１動作（工程Ｓ９〜工程Ｓ１０）と、第２動作（工程Ｓ９）とは、並行して実施される期間を有する。

以下、実施形態に係る放射能濃度計測装置１の作用効果について説明する。

実施形態に係る放射能濃度計測装置１では、放射性物質を含む液体状の計測水Ｗ１が貯留槽３に収容され、貯留槽３の内部に配置された放射能濃度センサ２０によってその放射能濃度が計測される。放射能濃度が計測された計測水Ｗ１は、制御装置８が排出系流路７を制御する第１動作（または第４動作）により放射能濃度計測装置１の外部（浄化槽又は外部環境）に排出される。そして、再び新たな計測水Ｗ１が貯留槽３に収容され、放射能濃度が計測される。さらに、制御装置８は、計測水Ｗ１が排出された貯留槽３の一部分を洗浄するように攪拌系流路６を動作させる第２動作を行う。この第２動作によれば、貯留槽３の一部分が洗浄されるので、計測水Ｗ１を排出した後に貯留槽３に残る残留物を低減することが可能になる。従って、次の動作サイクルに及ぼす残留物の影響を低減し得るので、より確かな計測結果を得ることができる。

この構成によれば、攪拌系流路６が鉛直方向に並置された複数の噴出ノズル２６を有している。このため、計測水Ｗ１の排出が進むにしたがって上側の噴出ノズル２６から順に計測水Ｗ１から露出していく。すなわち、上側の噴出ノズル２６から順に第２形態から第１形態へ移行していく。そして、第１形態である噴出ノズル２６が計測水Ｗ１を貯留槽３の側壁面に噴出するので、貯留槽３の側壁面が洗浄される。従って、計測水Ｗ１を排出した後に、貯留槽３の側壁面へ付着する計測水Ｗ１が低減されるので、貯留槽３へ残留する計測水Ｗ１をさらに低減することが可能になる。従って、次の動作サイクルに及ぼす残留物の影響を低減し得るので、さらに確かな計測結果を得ることができる。なお、切り替えノズル式の場合には、第２形態である噴出ノズル２６が計測水Ｗ１中に計測水Ｗ１を噴出するので、計測水Ｗ１に旋回流が生じる。この旋回流によれば、計測水Ｗ１に含まれた放射性物質が計測水Ｗ１中に巻き上げられて貯留槽３の底部への沈殿が抑制される。従って、貯留槽３の底部へ沈殿する計測水Ｗ１が低減されるので、貯留槽３へ残留する計測水Ｗ１をさらに低減することが可能になる。

放射能濃度計測装置１は、計測水Ｗ１の液面の位置を得る液面センサ３３をさらに備え、制御装置８は、第１動作と並行して実施される第２動作中において液面の位置が最も下方に配置された噴出ノズル２６の位置よりも低くなったとき、計測水Ｗ１の噴出を停止するように攪拌系流路６を動作させて、計測水Ｗ１の旋回流の誘起を停止させる。この制御によれば、攪拌系流路６の動作を最適化し、放射能濃度計測装置１の稼働に必要な動力を低減することができる。

放射能濃度計測装置１において、制御装置８は、第２動作において計測水Ｗ１を噴出させることにより計測水Ｗ１の旋回流を誘起する動作（工程Ｓ９ｄ）と、計測水Ｗ１の噴出を停止させることにより計測水Ｗ１の旋回流の誘起を停止する動作（工程Ｓ９ｅ）と、を選択的に行う。この制御によれば、放射性物質の沈殿を抑制するに足りる旋回流の生成と、効率のよい計測水Ｗ１の排出とを両立させることができる。

また、放射能濃度計測装置１は、放射能汚染水の放射能濃度測定の精度向上をねらったものである。放射能濃度計測装置１は、循環構造と給水構造とを兼用化することにより、放射能濃度センサ２０の汚染に起因するバックグラウンドの増加を抑制する。通常の運転時には、放射能濃度センサ２０において上昇流速が低下するので、泥がつきやすい。また、排水時には、内筒１３の内部は徐々に水位が下がるだけであり、浮遊物などが放射能濃度センサ２０に沈殿し、センサ表面や内筒１３の内壁面にも付着してしまう。そこで、通常、循環系流路は一方向にしか水を流すことができないところ、放射能濃度計測装置１の循環系流路４は、第１循環配管１６及び第２循環配管１７の途中に切り替え弁である給水側三方弁１８を設け、給水配管１９を接続することで、給水時にはセンサ上部へ水を噴射し洗浄を行い、運転時には循環水を通すことが可能になる。

要するに、放射能濃度計測装置１は、次の動作サイクルにおける計測対象である給水を洗浄水として用いているので、別途の洗浄水を用意する必要がない。従って、通常の動作サイクルでは洗浄のためだけの時間を設定する必要がない。さらに、洗浄した成分は、前回の計測水Ｗ１に含まれていた残渣であり、すでに計量評価がなされたものである。次回の動作サイクルにおける計測には、この残渣に起因する放射能濃度が含まれることになる。しかし、この残渣の影響は、放射能濃度を上昇する側への影響となる。すなわち、安全側への影響であり問題にならない。さらに、切換え弁としての三方弁を設置するだけで、新たな浄化設備を設ける必要がない。このため、構造が簡易になり、計測水Ｗ１に沈む構造物（洗浄構造）を削減することができ、計測能力（計測水Ｗ１の収容容量や撹拌効率）を増大させることができる。そのうえ、放射能濃度センサ２０の感度は距離の二乗に反比例する。そして、放射能濃度センサ２０の検出部から近く感度の高いセンサ上部とセンサ表面、あるいは内筒１３の内壁面を効率よく洗浄できる。このために付着物による放射線で増大するバックグラウンド値を低減することが可能となり、計測システム低濃度領域での感度を高めることができる。

ところで、本実施形態の放射能濃度計測装置１による計測の主眼は、低濃度領域の放射能濃度を高精度で計測するという点よりも、被計測物の有する放射能濃度が基準値よりも大きいまたは小さいかを判定するために、被計測物からサンプルを採取して計測するのではなく、大量の被計測物の全量について計測する点にある。そこで、放射能濃度計測装置１では、循環系流路４により内筒１３の内部と外部とで計測水Ｗ１が循環しているため、外筒１２の内部に収容された大量の計測水Ｗ１の全量について放射能濃度を計測できる。

また、一般的な放射能濃度計測では、被計測物を遮蔽容器内に収納し、静止状態で計測する場合がある。この計測形態は、低濃度領域の放射能濃度を放射性物質の種類（核種）を特定し高精度で計測する点を主眼とした場合の計測形態である。一方、放射能濃度計測装置１では、計測水Ｗ１の有する放射能濃度が基準値よりも大きいまたは小さいかを判定するために放射能濃度を計測しているため、計測水Ｗ１を静止状態としなくてもよい。むしろ、積極的に計測水Ｗ１を撹拌することにより、計測水Ｗ１に含まれた砂や泥の分布を均一化されるため、計測値のむらを低減して信頼できる計測値を得ることができる。

また、内筒１３の内部における計測水Ｗ１の流れは、底面から液面に向かう上昇流であり、内筒１３の外部における計測水Ｗ１の流れは、液面から底面に向かう下降流である。従って、放射性物質を含む計測水Ｗ１を効率よく撹拌することが可能になるため、計測水Ｗ１に含まれた放射性物質の分布をさらに均一化することができる。

また、水の放射性物質による汚染の計測は、従来、ゲルマニウム分析装置などを用いて、バックグラウンドの低い場所において、サンプルを採取して行われている。これは、バックグラウンドが高い場所では放射能濃度センサの（非計測物からの放射線の）検出下限値が高くなるためである。ここで、金属やコンクリート等に囲まれた遮蔽空間を形成し、その遮蔽空間内部で計測を行えば、計測器周辺のバックグラウンドが低減される。しかし、鉛や鉄、コンクリートなどの遮蔽体で計測器を囲う方式は、特に被対象物が大容量の場合には大掛かりな設備となり、設置や移設が容易ではない。

ここで放射能濃度センサ２０は、計測水Ｗ１と遮蔽水Ｗ２に周囲を囲まれている。この計測水Ｗ１は、計測の対象であると共にバックグラウンド放射線の線量を低下させる遮蔽体として機能する。また、遮蔽体として水を利用しているため、放射能濃度センサ２０は隙間なく遮蔽体で囲われることとなり、確実に遮蔽される。

また、放射能濃度計測装置１は、遮蔽槽２を備えている。この遮蔽槽２は、外筒１２の外周を囲むように設けられ、計測水Ｗ１とは別の遮蔽水Ｗ２が配置される遮蔽領域Ｂを有している。この構成によれば、計測水Ｗ１の放射能濃度を計測する場合、外筒１２の周囲に形成された遮蔽領域Ｂに遮蔽水Ｗ２を満たすことが可能になる。従って、計測水Ｗ１が満たされた外筒１２が遮蔽水Ｗ２に囲まれるので、外筒１２に侵入するバックグラウンド放射線の線量が低減する。従って、内筒１３の内部に侵入するバックグラウンド放射線の線量をより低減することができる。

また、外筒１２は、円筒状の形状を有し、内筒１３は、円筒状の形状を有し、内筒１３の中心軸線が外筒１２の中心軸線と一致するように配置されている。この構成によれば、内筒１３の開口１３ａの近傍において全周囲から計測水Ｗ１を取り入れることができると共に、外筒１２の内部において計測水Ｗ１に含まれた砂や泥といった沈殿物が滞留しやすい領域を減少させることができる。従って、放射性物質を含む計測水Ｗ１を効率よく撹拌することが可能になるため、計測水Ｗ１に含まれた放射性物質の分布をより均一化することができる。

以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、既に述べたように、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

例えば、放射能濃度計測装置は、バックグラウンド放射線を利用して、攪拌系流路６を制御してもよい。例えば、制御装置８は、排水弁２８を閉鎖する工程（工程Ｓ１０）の後であって、計測水Ｗ１の供給する（工程Ｓ３）の間に、バックグラウンド放射線を計測する（工程Ｓ１２、第３動作）。そして、工程Ｓ１２の結果が予め定められた条件を満たすとき、次のバッチ処理の排水動作において、旋回流を発生させる動作（第２動作）を行ってもよい。つまり、バックグラウンド放射線を用いて、次のバッチ処理の排水動作時の動作を決定する。予め定められた条件とは、例えば、バックグラウンド放射線が閾値を上回ったときに次のバッチ処理の排水動作において旋回流を発生させる動作を行い、閾値を下回ったときに次のバッチ処理の排水動作において旋回流を発生させないといった条件であってもよい。また、この判断では、バッチ処理ごとのバックグラウンド放射線の変化に注目し、バックグラウンド放射線の急激な変化が確認されたときに、次のバッチ処理の排水動作において旋回流を発生させる動作を行うこととしてもよい。この制御によれば、より確かな計測結果を得ながら、放射能濃度計測装置１の稼働効率をさらに向上させることができる。

上記実施形態では浄水設備が、放射能濃度計測装置よりも低い位置にある場合を例に説明した。例えば、浄水設備が放射能濃度計測装置よりも高い位置にある場合には、排出系流路７は、計測水Ｗ１に圧力を付与する装置（例えばポンプ）を備えていてもよい。

１…放射能濃度計測装置、２…遮蔽槽、３…貯留槽、４…循環系流路（液体供給部）、６…攪拌系流路（液体供給部）、７…排出系流路（排出部）、８…制御装置（制御部）、９…本体、９ａ…開口、１１…上蓋、１２…外筒、１３…内筒、１３ａ…開口、１４…循環ポンプ、１６…第１循環配管、１７…第２循環配管、１８…給水側三方弁、１９…給水配管、２０…放射能濃度センサ（放射能濃度計測部）、２１…撹拌ポンプ、２２…第１攪拌配管、２３…第２攪拌配管、２４…第３攪拌配管、２６…噴出ノズル、２７…第１排出配管、２８…排水弁、２９…排出側三方弁、３１…第２排出配管、３２…第３排出配管、３３…液面センサ（液面計測部）、Ａ…計測対象領域、Ａ１ａ…外部領域、Ａ１ｂ…内部領域、Ｂ…遮蔽領域、Ｗ１…計測水、Ｗ２…遮蔽水。

Claims (6)

1. 放射性物質を含む液体状の被計測物を収容する貯留槽と、
   前記被計測物によって周囲が囲まれるように前記貯留槽の内部に配置され、前記被計測物の放射能濃度を計測する放射能濃度計測部と、
   前記貯留槽の底部に設けられ、前記被計測物を前記貯留槽から排出する排出部と、
   前記貯留槽の内部に配置され、液体を前記貯留槽の側壁面から内部側に噴出する液体供給部と、
   前記放射能濃度計測部、前記排出部及び前記液体供給部の動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記貯留槽から前記被計測物を排出するように前記排出部を動作させる第１動作と、
   前記液体を噴出させるように前記液体供給部を動作させる第２動作と、を含む制御を行う、放射能濃度計測装置。
2. 前記液体は、前記被計測物であり、
   前記液体供給部は、鉛直方向に沿って互いに離間して配置され、前記貯留槽の側壁面から内部側の傾斜方向に前記被計測物を噴出する複数の噴出ノズルを有し、
   前記噴出ノズルは、
   前記被計測物の液面上において前記被計測物を前記貯留槽の前記側壁面に向けて噴出することにより、前記側壁面を洗浄する第１形態と、
   前記被計測物の液中において前記被計測物を前記被計測物中に噴出することにより、前記貯留槽に収容された前記被計測物の旋回流を誘起する第２形態と、を含み、
   前記制御部は、前記第１動作と前記第２動作とを並行して実施する期間を設けることにより、前記被計測物の旋回流を誘起させながら前記被計測物を排出させる、請求項１に記載の放射能濃度計測装置。
3. 前記貯留槽の内部の前記被計測物の液面の位置を得る液面計測部をさらに備え、
   前記制御部は、前記第１動作と並行して実施される前記第２動作中において前記被計測物の液面の位置が最も下方に配置された前記噴出ノズルの位置よりも低くなったとき、前記被計測物の噴出を停止するように前記液体供給部を動作させて、前記被計測物の旋回流の誘起を停止させる、請求項２に記載の放射能濃度計測装置。
4. 前記制御部は、前記第２動作において前記被計測物を噴出させることにより前記被計測物の旋回流を誘起する動作と、前記被計測物の噴出を停止させることにより前記被計測物の旋回流の誘起を停止する動作と、を選択的に行う、請求項２又は３に記載の放射能濃度計測装置。
5. 前記制御部は、前記第１動作の後に、前記被計測物を収容していない状態におけるバックグラウンド放射線を計測するように前記放射能濃度計測部を動作させる第３動作をさらに含む制御を行い、
   前記制御部は、前記第３動作によって得られたバックグラウンド放射線が予め定められた条件を満たすとき、次に実施される処理において前記第２動作を行う、請求項１に記載の放射能濃度計測装置。
6. 放射性物質を含む液体状の被計測物を収容する貯留槽と、
   前記被計測物によって周囲が囲まれるように前記貯留槽の内部に配置され、前記被計測物の放射能濃度を計測する放射能濃度計測部と、
   前記貯留槽の底部に設けられ、前記被計測物を前記貯留槽から排出する排出部と、
   前記貯留槽の上蓋面側において前記放射能濃度計測部の上側に配置され、液体を前記放射能濃度計測部に向けて供給する液体供給部と、
   前記放射能濃度計測部、前記排出部及び前記液体供給部の動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記貯留槽から前記被計測物を排出するように前記排出部を動作させる第４動作と、
   前記液体を噴出させることにより前記放射能濃度計測部の一部分を洗浄するように前記液体供給部を動作させる第５動作と、を含む制御を行う、放射能濃度計測装置。

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