JP2020193817A - Radiation source evaluation method and radiation source evaluation device - Google Patents

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Abstract

To provide a radiation source evaluation method capable of estimating an intensity distribution of a radiation source inside a target structure.SOLUTION: The radiation source evaluation method for estimating an intensity distribution of a radiation source inside a target structure to be evaluated using a detector includes: a response function generation step S1 of generating a detector response function in a predetermined mesh using a structural analysis model in which the target structure is divided into multiple meshes for modeling; and an intensity distribution estimation step S2 of estimating the intensity distribution of the radiation source based on the detection result of the detector using the generated response function.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、放射線源の強度分布を推定する放射線源の評価方法及び放射線源の評価装置に関するものである。 The present invention relates to a radiation source evaluation method for estimating the intensity distribution of a radiation source and a radiation source evaluation device.

従来、測定対象内部の放射能強度を測定する放射能測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この放射能測定装置は、測定対象の解析モデルの内部に放射線源位置を仮定して、解析モデルの外部において、解析モデルの内部から漏洩する放射線エネルギースペクトルを測定することを模擬して解析している。そして、放射能測定装置は、解析結果と、測定対象の外部において測定した密度分布と、放射線エネルギースペクトルとに基づいて、放射線源の位置を特定している。 Conventionally, a radioactivity measuring device for measuring the radioactivity intensity inside a measurement target is known (see, for example, Patent Document 1). This radioactivity measuring device assumes the position of the radiation source inside the analysis model to be measured, and simulates and analyzes the measurement of the radiation energy spectrum leaking from the inside of the analysis model outside the analysis model. There is. Then, the radioactivity measuring device identifies the position of the radiation source based on the analysis result, the density distribution measured outside the measurement target, and the radiation energy spectrum.

特開２０１８−１７９５３７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-179537

ところで、測定対象となる構造物は、様々な物性のものが存在することから、構造物の外部において検出器により検出される放射線源の検出値は、構造物の物性に応じて変化する。ここで、特許文献１では、測定した放射線エネルギースペクトルに基づいて、測定対象の内部の放射線源位置を特定しているが、構造物の物性の影響により、放射線源の位置を精度良く特定することが難しい可能性がある。 By the way, since the structure to be measured has various physical properties, the detection value of the radiation source detected by the detector outside the structure changes according to the physical properties of the structure. Here, in Patent Document 1, the position of the radiation source inside the measurement target is specified based on the measured radiation energy spectrum, but the position of the radiation source is accurately specified due to the influence of the physical properties of the structure. Can be difficult.

そこで、本発明は、対象構造物の内部における放射線源の強度分布を精度良く推定することができる放射線源の評価方法及び放射線源の評価装置を提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a radiation source evaluation method and a radiation source evaluation device capable of accurately estimating the intensity distribution of the radiation source inside the target structure.

本発明の放射線源の評価方法は、検出器を用いて、評価対象となる対象構造物の内部における放射線源の強度分布を推定する放射線源の評価方法において、前記対象構造物を複数のメッシュに区画してモデル化した構造物解析モデルを用いると共に、前記メッシュに前記対象構造物の物性に関する情報である物性データを関連付けて設定して、所定の前記メッシュにおける前記検出器の応答関数を生成する応答関数生成工程と、生成した前記応答関数を用いて、前記検出器の検出結果に基づき、前記放射線源の強度分布を推定する強度分布推定工程と、を実行する。 The method for evaluating a radiation source of the present invention is a method for evaluating a radiation source that estimates the intensity distribution of the radiation source inside the target structure to be evaluated by using a detector, and the target structure is formed into a plurality of meshes. A structure analysis model modeled by partitioning is used, and physical property data, which is information on the physical properties of the target structure, is set in association with the mesh to generate a response function of the detector in a predetermined mesh. The response function generation step and the intensity distribution estimation step of estimating the intensity distribution of the radiation source based on the detection result of the detector using the generated response function are executed.

また、本発明の放射線源の評価装置は、評価対象となる対象構造物の内部における放射線源の強度分布を推定する放射線源の評価装置において、前記対象構造物の外部における所定の計測位置において計測を行う検出器と、前記対象構造物を複数のメッシュに区画してモデル化した構造物解析モデルを用いると共に、前記メッシュに前記対象構造物の物性に関する情報である物性データとを関連付けて設定して、所定の前記メッシュにおける前記検出器の応答関数を生成する制御部と、を備え、前記制御部は、生成した前記応答関数を用いて、前記検出器の検出結果に基づき、前記放射線源の強度分布を推定する。 Further, the radiation source evaluation device of the present invention is a radiation source evaluation device that estimates the intensity distribution of the radiation source inside the target structure to be evaluated, and measures the data at a predetermined measurement position outside the target structure. A structure analysis model in which the target structure is divided into a plurality of meshes and modeled is used, and the mesh is set in association with physical property data which is information on the physical properties of the target structure. The control unit includes a control unit that generates a response function of the detector in the predetermined mesh, and the control unit uses the generated response function to generate a response function of the detector, and the control unit of the radiation source is based on the detection result of the detector. Estimate the intensity distribution.

これらの構成によれば、検出器の応答関数を用いて、検出器の検出結果から、放射線源の強度分布を推定することができる。このとき、応答関数は、対象構造物の物性を考慮して生成することができるため、対象構造物の物性を考慮した、放射線源の強度分布を推定することができる。 According to these configurations, the intensity distribution of the radiation source can be estimated from the detection result of the detector using the response function of the detector. At this time, since the response function can be generated in consideration of the physical properties of the target structure, the intensity distribution of the radiation source can be estimated in consideration of the physical properties of the target structure.

また、前記応答関数生成工程では、前記構造物解析モデルを生成するモデル生成工程と、前記構造物解析モデルの各前記メッシュに、位置情報となるアドレスと、前記物性データとを関連付けて設定するデータ設定工程と、前記構造物解析モデルの所定の前記メッシュに対して、前記放射線源のモデルである線源モデルを設定する線源設定工程と、前記線源モデルが設定された前記構造物解析モデルを用いて、所定の前記メッシュにおける前記物性データに基づく解析値を導出する解析工程と、前記解析値として導出される、前記構造物解析モデルの所定の前記メッシュにおける前記検出器の応答関数を設定する設定工程と、を実行することが、好ましい。 Further, in the response function generation step, the model generation step of generating the structure analysis model and the data for setting the address as the position information and the physical property data in each of the meshes of the structure analysis model in association with each other. The setting step, the radiation source setting step of setting the radiation source model which is the model of the radiation source for the predetermined mesh of the structure analysis model, and the structure analysis model in which the radiation source model is set. To set an analysis step for deriving an analysis value based on the physical property data in the predetermined mesh and a response function of the detector in the predetermined mesh of the structure analysis model derived as the analysis value. It is preferable to carry out the setting step to be performed.

この構成によれば、対象構造物のメッシュ毎に物性データを設定して解析を行うことにより、対象構造物の物性を考慮した、検出器の応答関数を生成することができる。このため、この応答関数を用いることで、構造物の物性を考慮した、放射線源の強度分布を推定することができる。なお、物性としては、例えば、対象構造物の性状、密度、組成等である。また、検出器の応答関数を用いることで、検出器として、放射線のエネルギーを検出する検出器に限らず、中性子数を検出する検出器に適用することも可能となる。 According to this configuration, the response function of the detector can be generated in consideration of the physical properties of the target structure by setting the physical property data for each mesh of the target structure and performing the analysis. Therefore, by using this response function, the intensity distribution of the radiation source can be estimated in consideration of the physical properties of the structure. The physical properties include, for example, the properties, density, composition, etc. of the target structure. Further, by using the response function of the detector, the detector can be applied not only to the detector that detects the energy of radiation but also to the detector that detects the number of neutrons.

また、前記強度分布推定工程では、前記対象構造物の外部における所定の計測位置で前記検出器により計測を行うことで、所定の前記計測位置に対応する前記アドレスの検出値を取得する検出工程と、前記検出値を前記アドレスに対応する前記メッシュに設定し、前記応答関数を用いて、前記対象構造物の内部における前記放射線源の強度分布を推定する推定工程と、を実行することが、好ましい。 Further, in the intensity distribution estimation step, a detection step of acquiring a detection value of the address corresponding to the predetermined measurement position by performing measurement with the detector at a predetermined measurement position outside the target structure. It is preferable to set the detected value in the mesh corresponding to the address and execute the estimation step of estimating the intensity distribution of the radiation source inside the target structure by using the response function. ..

この構成によれば、対象構造物の外部において検出器による計測を行うことができるため、対象構造物の内部において検出器による計測を行うことなく、対象構造物の内部における放射線源の強度分布を推定することができる。 According to this configuration, the measurement can be performed by the detector outside the target structure, so that the intensity distribution of the radiation source inside the target structure can be measured without measuring by the detector inside the target structure. Can be estimated.

また、前記検出工程では、複数の計測位置において、前記検出器による計測を実行することが、好ましい。 Further, in the detection step, it is preferable to execute the measurement by the detector at a plurality of measurement positions.

この構成によれば、複数のアドレスに対応する複数の検出値に基づいて、放射線源の強度分布を精度良く推定することができる。 According to this configuration, the intensity distribution of the radiation source can be accurately estimated based on a plurality of detected values corresponding to a plurality of addresses.

また、前記線源設定工程では、所定の核種となる前記線源モデルを設定し、前記設定工程では、エネルギー帯毎に前記検出器の前記応答関数を設定し、前記検出工程では、エネルギー帯毎に前記検出値を取得し、前記推定工程では、所定のエネルギー帯における前記検出値に基づいて、所定のエネルギー帯における前記応答関数を用いて、前記対象構造物の内部における所定の核種の前記放射線源の強度分布を推定することが、好ましい。 Further, in the radiation source setting step, the radiation source model serving as a predetermined nuclide is set, in the setting step, the response function of the detector is set for each energy band, and in the detection step, for each energy band. In the estimation step, the radiation of a predetermined nuclide inside the target structure is used by using the response function in the predetermined energy band based on the detected value in the predetermined energy band. It is preferable to estimate the intensity distribution of the source.

この構成によれば、所定のエネルギー帯毎に放射線源の強度分布を推定することができるため、所定の核種となる放射線源の強度分布を精度良く推定することができる。 According to this configuration, since the intensity distribution of the radiation source can be estimated for each predetermined energy band, the intensity distribution of the radiation source serving as a predetermined nuclide can be estimated accurately.

また、前記検出器は、γ線検出器及び中性子検出器の少なくともいずれか一方であることが、好ましい。 Further, it is preferable that the detector is at least one of a γ-ray detector and a neutron detector.

この構成によれば、検出器により検出したγ線のエネルギー及び中性子数の少なくともいずれか一方の検出値に基づいて、放射線源の強度分布を推定することができる。 According to this configuration, the intensity distribution of the radiation source can be estimated based on the detection value of at least one of the energy of γ-rays and the number of neutrons detected by the detector.

図１は、本実施形態に係る放射線源の評価装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a radiation source evaluation device according to the present embodiment. 図２は、本実施形態に係る放射線源の評価方法に関するフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart relating to the evaluation method of the radiation source according to the present embodiment. 図３は、応答関数生成工程に関するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart relating to the response function generation process. 図４は、構造物解析モデルの一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a structure analysis model. 図５は、強度分布推定工程に関するフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart relating to the intensity distribution estimation process.

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment. In addition, the components in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art, or those that are substantially the same. Further, the components described below can be appropriately combined, and when there are a plurality of embodiments, the respective embodiments can be combined.

［本実施形態］
図１は、本実施形態に係る放射線源の評価装置の概略構成図である。本実施形態に係る放射線源の評価装置１は、評価対象となる対象構造物５の外部から、検出器１２を用いて計測を行うことにより、対象構造物５の内部における放射線源の強度分布を推定する装置となっている。対象構造物５としては、例えば、機器、配管または建屋等である。また、評価装置１は、上記したように、放射線源の強度分布を推定する機能を有する他、放射線源の強度分布を推定するために用いられる検出器１２の応答関数を生成する機能を有している。なお、本実施形態では、放射線源の強度分布を推定する機能と、応答関数を生成する機能とを、単体の評価装置１を用いて実行する構成となっているが、この構成に、特に限定されない。放射線源の強度分布を推定する機能と、応答関数を生成する機能とを、複数の装置を用いて構成した評価システムとして構成してもよい。 [The present embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a radiation source evaluation device according to the present embodiment. The radiation source evaluation device 1 according to the present embodiment measures the intensity distribution of the radiation source inside the target structure 5 by measuring from the outside of the target structure 5 to be evaluated using the detector 12. It is an estimation device. The target structure 5 is, for example, equipment, piping, a building, or the like. Further, as described above, the evaluation device 1 has a function of estimating the intensity distribution of the radiation source and also has a function of generating a response function of the detector 12 used for estimating the intensity distribution of the radiation source. ing. In the present embodiment, the function of estimating the intensity distribution of the radiation source and the function of generating the response function are executed by using the single evaluation device 1, but the configuration is particularly limited to this configuration. Not done. The function of estimating the intensity distribution of the radiation source and the function of generating a response function may be configured as an evaluation system configured by using a plurality of devices.

図１に示すように、評価装置１は、制御部１０と、記憶部１１と、検出器１２とを備えている。制御部１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の集積回路を含んでいる。記憶部１１は、作業領域となるメモリ及び記録媒体としての半導体記憶デバイスまたは磁気記憶デバイス等を含んでいる。 As shown in FIG. 1, the evaluation device 1 includes a control unit 10, a storage unit 11, and a detector 12. The control unit 10 includes, for example, an integrated circuit such as a CPU (Central Processing Unit). The storage unit 11 includes a memory as a work area, a semiconductor storage device or a magnetic storage device as a recording medium, and the like.

記憶部１１には、応答関数に関するデータＤ１と、検出器１２により検出された検出値に関するデータＤ２とを記憶する。制御部１０は、記憶部１１に記憶されたデータＤ１及びデータＤ２を用いて、放射線源の強度分布を推定する。また、制御部１０は、検出器１２の応答関数を生成したり、生成した応答関数を記憶部１１に記憶させたりする。 The storage unit 11 stores data D1 related to the response function and data D2 related to the detected value detected by the detector 12. The control unit 10 estimates the intensity distribution of the radiation source using the data D1 and the data D2 stored in the storage unit 11. Further, the control unit 10 generates a response function of the detector 12 and stores the generated response function in the storage unit 11.

検出器１２は、放射線源からの放射強度を計測する検出器となっており、計測した放射強度は検出値として、記憶部１１に記憶される。放射強度としては、例えば、放射線源からの単位時間当たりにおける中性子数（いわゆる計数率）であってもよいし、放射線源から発生する放射線エネルギーであってもよい。つまり、検出器１２としては、放射線源からの中性子数を計測する中性子検出器を用いてもよいし、放射線源からのγ線に係る放射線エネルギーを計測するγ線検出器を用いてもよい。 The detector 12 is a detector that measures the radiation intensity from the radiation source, and the measured radiation intensity is stored in the storage unit 11 as a detection value. The radiation intensity may be, for example, the number of neutrons per unit time from the radiation source (so-called counting rate), or the radiation energy generated from the radiation source. That is, as the detector 12, a neutron detector that measures the number of neutrons from the radiation source may be used, or a γ-ray detector that measures the radiation energy related to the γ-rays from the radiation source may be used.

次に、図２から図５を参照して、評価装置１により実行される放射線源の評価方法について説明する。図２は、本実施形態に係る放射線源の評価方法に関するフローチャートである。図３は、応答関数生成工程に関するフローチャートである。図４は、構造物解析モデルの一例を示す説明図である。図５は、強度分布推定工程に関するフローチャートである。 Next, the evaluation method of the radiation source executed by the evaluation device 1 will be described with reference to FIGS. 2 to 5. FIG. 2 is a flowchart relating to the evaluation method of the radiation source according to the present embodiment. FIG. 3 is a flowchart relating to the response function generation process. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a structure analysis model. FIG. 5 is a flowchart relating to the intensity distribution estimation process.

図１及び図２に示すように、評価装置１の制御部１０は、先ず、検出器１２の応答関数を生成する応答関数生成工程（ステップＳ１）を実行した後、生成した応答関数を用いて、放射線源の強度分布を推定する強度分布推定工程（ステップＳ２）を実行する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the control unit 10 of the evaluation device 1 first executes a response function generation step (step S1) for generating the response function of the detector 12, and then uses the generated response function. , The intensity distribution estimation step (step S2) for estimating the intensity distribution of the radiation source is executed.

図２及び図３に示すように、応答関数生成工程Ｓ１では、先ず、対象構造物５をモデル化した構造物解析モデル２０を生成する（モデル生成工程：ステップＳ１１）。モデル生成工程Ｓ１１では、対象構造物５を、複数のメッシュ（分割領域）２１に区画して、構造物解析モデル２０を生成している。図４に示すように、例えば、構造物解析モデル２０が立方体形状である場合、構造物解析モデル２０は、小さな立方体形状となるメッシュ２１によって、ｉ方向、ｊ方向及びｋ方向に複数に分割される。 As shown in FIGS. 2 and 3, in the response function generation step S1, first, a structure analysis model 20 that models the target structure 5 is generated (model generation step: step S11). In the model generation step S11, the target structure 5 is divided into a plurality of meshes (divided regions) 21 to generate the structure analysis model 20. As shown in FIG. 4, for example, when the structure analysis model 20 has a cubic shape, the structure analysis model 20 is divided into a plurality of parts in the i-direction, the j-direction, and the k-direction by the mesh 21 having a small cubic shape. To.

制御部１０は、構造物解析モデル２０を生成すると、生成した構造物解析モデル２０のメッシュ２１に対して、各種データを設定する（データ設定工程：ステップＳ１２）。データ設定工程Ｓ１２では、メッシュ２１に対して、位置情報となるアドレスと、対象構造物５の物性に関する情報である物性データとを関連付ける。アドレスは、ｉ方向、ｊ方向及びｋ方向における位置情報である。また、物性データとしては、例えば、対象構造物５の性状、密度、組成等に関する情報である。 When the structure analysis model 20 is generated, the control unit 10 sets various data for the mesh 21 of the generated structure analysis model 20 (data setting step: step S12). In the data setting step S12, the address as the position information and the physical property data which is the information on the physical properties of the target structure 5 are associated with the mesh 21. The address is position information in the i-direction, the j-direction, and the k-direction. Further, the physical property data is, for example, information on the properties, density, composition, etc. of the target structure 5.

制御部１０は、各種データを設定すると、構造物解析モデル２０の所定のメッシュ２１に対して、放射線源のモデルである線源モデルを設定する。線源モデルは、例えば、所定の線源強度となるようにモデル化される。なお、線源モデルには、核種に関する情報を関連付けてもよい。 When various data are set, the control unit 10 sets a radiation source model, which is a model of the radiation source, for a predetermined mesh 21 of the structure analysis model 20. The source model is modeled, for example, to have a predetermined source intensity. Information on nuclides may be associated with the radiation source model.

制御部１０は、線源モデルを設定すると、線源モデルが設定された構造物解析モデル２０を用いて、所定のメッシュ２１における物性データに基づく解析値（応答関数）を導出する（解析工程：ステップＳ１４）。解析値は、放射線源から発生した所定のメッシュ２１における応答関数（放射線エネルギースペクトルまたは計数率）である。また、所定のメッシュ２１は、検出器１２により計測される計測位置に相当するメッシュである。 When the radiation source model is set, the control unit 10 derives an analysis value (response function) based on the physical property data in the predetermined mesh 21 by using the structure analysis model 20 in which the radiation source model is set (analysis step: Step S14). The analysis value is a response function (radiation energy spectrum or count rate) in a predetermined mesh 21 generated from the radiation source. Further, the predetermined mesh 21 is a mesh corresponding to the measurement position measured by the detector 12.

制御部１０は、解析値を導出すると、解析値として導出される、構造物解析モデル２０の所定のメッシュ２１における検出器の応答関数を設定する（設定工程：ステップＳ１５）。 When the analysis value is derived, the control unit 10 sets the response function of the detector in the predetermined mesh 21 of the structure analysis model 20, which is derived as the analysis value (setting step: step S15).

次に、図５を参照して、強度分布推定工程Ｓ２について説明する。図５に示すように、強度分布推定工程Ｓ２では、先ず、対象構造物５の外部において、所定の計測位置で検出器１２により計測を行って、検出値を取得する（検出工程：ステップＳ２１）。検出工程Ｓ２１では、検出した検出値に、計測位置に対応するアドレスを関連付けて、記憶部１１に記憶する。また、検出工程Ｓ２１では、複数の計測位置において、検出器１２による計測を実行する。このため、検出工程Ｓ２１では、複数の計測位置に対応する複数の検出値を取得する。 Next, the intensity distribution estimation step S2 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, in the intensity distribution estimation step S2, first, outside the target structure 5, measurement is performed by the detector 12 at a predetermined measurement position, and a detected value is acquired (detection step: step S21). .. In the detection step S21, the detected detection value is associated with the address corresponding to the measurement position and stored in the storage unit 11. Further, in the detection step S21, measurement by the detector 12 is executed at a plurality of measurement positions. Therefore, in the detection step S21, a plurality of detection values corresponding to the plurality of measurement positions are acquired.

制御部１０は、複数の検出値を取得すると、検出値をアドレスに対応するメッシュ２１に設定し、設定したメッシュ２１に対応する応答関数を用いて、対象構造物５の内部における放射線源の強度分布を推定する（推定工程：ステップＳ２２）。具体的に、推定工程Ｓ２２では、アンフォールディング法が用いられており、複数の検出値Ｃから、上記の（２）式における応答関数（応答関数の逆行列Ｒ−１）を用いることで、対象構造物５の内部における放射線源の強度分布Ｓを推定している。なお、アンフォールディング法では、例えば、人工知能を用いた方法、最小二乗法、最大エントロピー法等を適用可能であるが、特に限定されず、推定に際して最適な手法であれば、何れの手法であってもよい。 When the control unit 10 acquires a plurality of detected values, the control unit 10 sets the detected values in the mesh 21 corresponding to the address, and uses the response function corresponding to the set mesh 21 to intensify the radiation source inside the target structure 5. The distribution is estimated (estimation step: step S22). Specifically, in the estimation step S22, the unfolding method is used, and the target is obtained by using the response function (inverse matrix R -1 of the response function) in the above equation (2) from the plurality of detected values C. The intensity distribution S of the radiation source inside the structure 5 is estimated. In the unfolding method, for example, a method using artificial intelligence, a least squares method, a maximum entropy method, etc. can be applied, but the method is not particularly limited, and any method can be used as long as it is the most suitable method for estimation. You may.

具体的に、所定のメッシュ２１における解析値（すなわち、解析により導出した応答関数）を、Ｒとし、所定のメッシュ２１において計測された検出器１２の検出値を、Ｃとし、導出する放射線源強度分布を、Ｓとすると、下記の（１）式が成立する。ここで、Ｃ、Ｒ及びＳは、行列となっている。 Specifically, the analysis value in the predetermined mesh 21 (that is, the response function derived by the analysis) is R, and the detection value of the detector 12 measured in the predetermined mesh 21 is C, and the radiation source intensity to be derived is defined. Assuming that the distribution is S, the following equation (1) holds. Here, C, R, and S are a matrix.

Ｃ＝Ｒ・Ｓ ・・・（１） C = RS ・ ・ ・ (1)

また、（１）式を、放射線源強度分布Ｓについて展開すると、下記する（２）式となる。なお、Ｒ−１は、応答関数の逆行列となっている。 Further, when the equation (1) is expanded with respect to the radiation source intensity distribution S, it becomes the following equation (2). Note that R -1 is the inverse matrix of the response function.

Ｓ＝Ｒ−１・Ｃ ・・・（２） S = R -1・ C ・ ・ ・ (2)

以上の式から、解析により応答関数Ｒが既知となり、計測により検出値Ｃが既知となっていることから、放射線源強度分布Ｓが導出される。 From the above equation, the response function R is known by analysis, and the detected value C is known by measurement, so that the radiation source intensity distribution S is derived.

以上のように、本実施形態によれば、検出器１２の応答関数を用いて、検出器１２の検出結果から、放射線源の強度分布を推定することができる。このとき、応答関数は、対象構造物５の物性を考慮して生成することができるため、対象構造物５の物性を考慮した、放射線源の強度分布を推定することができる。 As described above, according to the present embodiment, the intensity distribution of the radiation source can be estimated from the detection result of the detector 12 by using the response function of the detector 12. At this time, since the response function can be generated in consideration of the physical properties of the target structure 5, the intensity distribution of the radiation source can be estimated in consideration of the physical properties of the target structure 5.

また、本実施形態によれば、対象構造物５のメッシュ２１毎に物性データを設定して解析を行うことにより、対象構造物５の物性を考慮した、検出器１２の応答関数を生成することができる。このため、この応答関数を用いることで、対象構造物５の物性を考慮した、放射線源の強度分布を推定することができる。 Further, according to the present embodiment, the response function of the detector 12 in consideration of the physical properties of the target structure 5 is generated by setting the physical property data for each mesh 21 of the target structure 5 and performing the analysis. Can be done. Therefore, by using this response function, it is possible to estimate the intensity distribution of the radiation source in consideration of the physical properties of the target structure 5.

また、本実施形態によれば、対象構造物５の外部において検出器１２による計測を行うことができるため、対象構造物５の内部において検出器１２による計測を行うことなく、対象構造物５の内部における放射線源の強度分布を推定することができる。 Further, according to the present embodiment, since the measurement by the detector 12 can be performed outside the target structure 5, the target structure 5 can be measured without measuring by the detector 12 inside the target structure 5. The intensity distribution of the radiation source inside can be estimated.

また、本実施形態によれば、複数の計測位置で計測した複数の検出値を用いることで、放射線源の強度分布を精度良く推定することができる。 Further, according to the present embodiment, the intensity distribution of the radiation source can be estimated with high accuracy by using a plurality of detected values measured at a plurality of measurement positions.

また、本実施形態によれば、検出器１２により検出したγ線のエネルギー及び中性子数の少なくともいずれか一方の検出値に基づいて、放射線源の強度分布を推定することができる。 Further, according to the present embodiment, the intensity distribution of the radiation source can be estimated based on the detection value of at least one of the energy of the γ-ray and the number of neutrons detected by the detector 12.

なお、本実施形態において、応答関数生成工程Ｓ１の設定工程Ｓ１５では、解析工程Ｓ１４において導出した放射強度と、予め検出した検出器１２の検出値とに基づいて応答関数を設定したが、エネルギー帯毎に応答関数を設定してもよい。具体的に、応答関数生成工程Ｓ１では、検出器として、γ線検出器等の放射エネルギーを検出する検出器１２を使用する。そして、線源設定工程Ｓ１３の線源モデルに所定の核種を関連付けて設定する。設定工程Ｓ１５では、解析工程Ｓ１４において解析したエネルギー帯毎の放射エネルギーの解析値と、予め検出した検出器１２の検出値とに基づいて、エネルギー帯毎の応答関数を設定する。そして、強度分布推定工程Ｓ２において、検出工程Ｓ２１では、検出器１２により、エネルギー帯毎の放射エネルギーの検出値を取得する。この後、推定工程Ｓ２２では、所定のエネルギー帯における検出値に基づいて、所定のエネルギー帯における応答関数を用いて、対象構造物５の内部における所定の核種の放射線源の強度分布を推定する。 In the present embodiment, in the setting step S15 of the response function generation step S1, the response function is set based on the radiant intensity derived in the analysis step S14 and the detection value of the detector 12 detected in advance, but the energy band A response function may be set for each. Specifically, in the response function generation step S1, a detector 12 that detects radiant energy such as a γ-ray detector is used as the detector. Then, a predetermined nuclide is associated with the radiation source model in the radiation source setting step S13 and set. In the setting step S15, the response function for each energy band is set based on the analysis value of the radiant energy for each energy band analyzed in the analysis step S14 and the detection value of the detector 12 detected in advance. Then, in the intensity distribution estimation step S2, in the detection step S21, the detector 12 acquires the detected value of the radiant energy for each energy band. After that, in the estimation step S22, the intensity distribution of the radiation source of the predetermined nuclide inside the target structure 5 is estimated by using the response function in the predetermined energy band based on the detected value in the predetermined energy band.

１ 評価装置
５ 対象構造物
１０ 制御部
１１ 記憶部
１２ 検出器
２０ 構造物解析モデル
２１ メッシュ 1 Evaluation device 5 Target structure 10 Control unit 11 Storage unit 12 Detector 20 Structure analysis model 21 Mesh

Claims (7)

検出器を用いて、評価対象となる対象構造物の内部における放射線源の強度分布を推定する放射線源の評価方法において、
前記対象構造物を複数のメッシュに区画してモデル化した構造物解析モデルを用いると共に、前記メッシュに前記対象構造物の物性に関する情報である物性データを関連付けて設定して、所定の前記メッシュにおける前記検出器の応答関数を生成する応答関数生成工程と、
生成した前記応答関数を用いて、前記検出器の検出結果に基づき、前記放射線源の強度分布を推定する強度分布推定工程と、を実行する放射線源の評価方法。 In the method of evaluating a radiation source that estimates the intensity distribution of the radiation source inside the target structure to be evaluated using a detector.
A structure analysis model in which the target structure is partitioned into a plurality of meshes is used, and physical property data, which is information on the physical properties of the target structure, is set in association with the mesh in the predetermined mesh. The response function generation step of generating the response function of the detector, and
A method for evaluating a radiation source for executing an intensity distribution estimation step for estimating the intensity distribution of the radiation source based on the detection result of the detector using the generated response function. 前記応答関数生成工程では、
前記構造物解析モデルを生成するモデル生成工程と、
前記構造物解析モデルの各前記メッシュに、位置情報となるアドレスと、前記物性データとを関連付けて設定するデータ設定工程と、
前記構造物解析モデルの所定の前記メッシュに対して、前記放射線源のモデルである線源モデルを設定する線源設定工程と、
前記線源モデルが設定された前記構造物解析モデルを用いて、所定の前記メッシュにおける前記物性データに基づく解析値を導出する解析工程と、
前記解析値として導出される、前記構造物解析モデルの所定の前記メッシュにおける前記検出器の応答関数を設定する設定工程と、を実行する請求項１に記載の放射線源の評価方法。 In the response function generation step,
A model generation step for generating the structure analysis model and
A data setting step of associating and setting an address serving as position information and the physical property data on each mesh of the structure analysis model.
A radiation source setting step of setting a radiation source model, which is a model of the radiation source, with respect to the predetermined mesh of the structure analysis model, and
An analysis step of deriving an analysis value based on the physical property data in a predetermined mesh using the structure analysis model in which the radiation source model is set, and an analysis step.
The method for evaluating a radiation source according to claim 1, wherein a setting step of setting a response function of the detector in a predetermined mesh of the structure analysis model derived as the analysis value is performed. 前記強度分布推定工程では、
前記対象構造物の外部における所定の計測位置で前記検出器により計測を行うことで、所定の前記計測位置に対応する前記アドレスの検出値を取得する検出工程と、
前記検出値を前記アドレスに対応する前記メッシュに設定し、前記応答関数を用いて、前記対象構造物の内部における前記放射線源の強度分布を推定する推定工程と、を実行する請求項２に記載の放射線源の評価方法。 In the intensity distribution estimation step,
A detection step of acquiring a detection value of the address corresponding to the predetermined measurement position by performing measurement with the detector at a predetermined measurement position outside the target structure.
The second aspect of the present invention, wherein the detected value is set in the mesh corresponding to the address, and the estimation step of estimating the intensity distribution of the radiation source inside the target structure by using the response function is executed. Radiation source evaluation method. 前記検出工程では、複数の計測位置において、前記検出器による計測を実行する請求項３に記載の放射線源の評価方法。 The method for evaluating a radiation source according to claim 3, wherein in the detection step, measurement by the detector is performed at a plurality of measurement positions. 前記線源設定工程では、所定の核種となる前記線源モデルを設定し、
前記設定工程では、エネルギー帯毎に前記検出器の前記応答関数を設定し、
前記検出工程では、エネルギー帯毎に前記検出値を取得し、
前記推定工程では、所定のエネルギー帯における前記検出値に基づいて、所定のエネルギー帯における前記応答関数を用いて、前記対象構造物の内部における所定の核種の前記放射線源の強度分布を推定する請求項３または４に記載の放射線源の評価方法。 In the radiation source setting step, the radiation source model serving as a predetermined nuclide is set.
In the setting step, the response function of the detector is set for each energy band.
In the detection step, the detection value is acquired for each energy band, and the detection value is acquired.
In the estimation step, the intensity distribution of the radiation source of a predetermined nuclide inside the target structure is estimated by using the response function in the predetermined energy band based on the detected value in the predetermined energy band. Item 4. The method for evaluating a radiation source according to Item 3. 前記検出器は、γ線検出器及び中性子検出器の少なくともいずれか一方である請求項１から５のいずれか１項に記載の放射線源の評価方法。 The method for evaluating a radiation source according to any one of claims 1 to 5, wherein the detector is at least one of a γ-ray detector and a neutron detector. 評価対象となる対象構造物の内部における放射線源の強度分布を推定する放射線源の評価装置において、
前記対象構造物の外部における所定の計測位置において計測を行う検出器と、
前記対象構造物を複数のメッシュに区画してモデル化した構造物解析モデルを用いると共に、前記メッシュに前記対象構造物の物性に関する情報である物性データとを関連付けて設定して、所定の前記メッシュにおける前記検出器の応答関数を生成する制御部と、を備え、
前記制御部は、
生成した前記応答関数を用いて、前記検出器の検出結果に基づき、前記放射線源の強度分布を推定する放射線源の評価装置。 In the radiation source evaluation device that estimates the intensity distribution of the radiation source inside the target structure to be evaluated
A detector that measures at a predetermined measurement position outside the target structure,
A structure analysis model in which the target structure is divided into a plurality of meshes is used, and the mesh is set in association with physical property data which is information on the physical properties of the target structure, and the predetermined mesh is set. A control unit that generates a response function of the detector in
The control unit
A radiation source evaluation device that estimates the intensity distribution of the radiation source based on the detection result of the detector using the generated response function.
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