JP2021015019A

JP2021015019A - 放射線検出装置

Info

Publication number: JP2021015019A
Application number: JP2019129016A
Authority: JP
Inventors: 和明小迫; Kazuaki Kosako; 哲一木下; Tetsuichi Kinoshita; 琢真能任; Takuma Noto
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2019-07-11
Filing date: 2019-07-11
Publication date: 2021-02-12
Anticipated expiration: 2039-07-11
Also published as: JP7329998B2

Abstract

【課題】汚染場所と範囲を瞬時に確認することができる放射線検出装置を提供する。【解決手段】放射性物質からの放射線を検出するための装置１０であって、放射線を検出する対象物の異なる位置に配置された複数のセル１４と、各セル１４にそれぞれ設けられ、放射線を検知する検知手段１６と、検知した放射線に応じて発光する発光手段１８とを備えるようにする。各セル１４は、面状の本体１２にメッシュ状に配置してもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、放射線検出装置に関するものである。

従来、非密封放射性物質は放射線管理区域内で取り扱うが、事故や不注意により放射性物質が机、床、壁、廊下などに飛散すると、放射性物質による放射能汚染が起きることがある。放射性物質が色付きの溶剤などに含まれていないと、無色透明や極微量であるために汚染場所と範囲がわからない。その場合、ＧＭ検出器やシンチレーションサーベイメータなどの放射線測定器により放射性物質が放出する放射線をマッピング計測し、場所と範囲を特定する必要がある。マッピング計測には多大な時間と労力を要する。また、管理区域内全てを計測することは通常困難であるため、汚染が想定される場所を中心に測定がなされると、見落としが生じる可能性もある。

汚染場所を特定した後は、汚染を除去するために拭き取りなどの除染作業を実施する。除染作業を行ってから除染が完了したかどうかを確認するために、再度測定を実施する。まだ放射性物質が残留していれば、再度除染を行ってから測定することを繰り返す。このように、目視等により簡便に放射性物質の存在の有無が確認できないために、除染作業は多大な労力を要するものとなっていた。

一方、従来の放射能測定装置として、例えば特許文献１に示すようなものが知られている。この装置は、球殻状の遮蔽体を含むマルチコリメータと、複数のγ線検出器とを備えた放射能検出装置を用いて放射能分布を測定する装置であり、処理手段を有する。マルチコリメータは、球殻状に選ばれた遮蔽体であって、放射線の入射方向を制限するために、球殻上に複数の筒状の透孔を形成して複数のコリメータを配置する。複数のγ線検出器は、複数のコリメータの夫々に対応して配置され、対応のコリメータによって制限された特定の視野の放射線を個別に検出する。処理手段は、各γ線検出器の取得信号を基に、平滑化処理、補間処理し、１個のγ線検出器の検出視野よりも微細なメッシュに細分化し、細分化された信号強度分布を算出する。

また、従来の放射線計測装置として、例えば特許文献２に示すようなものが知られている。この装置は、所望の方位角及び仰角にて対象空間内の放射線強度分布を得る放射線強度分布検出手段と、対象空間内の放射線量率を検出する放射線量検出手段と、対象空間内の１点で放射線強度分布検出手段が得た異なる複数の放射線強度分布を用いて得られる当該１点を中心とする全方向を網羅する放射線強度分布、前記放射線量率、前記対象空間の空間レイアウト情報、並びに放射線強度分布検出手段及び放射線量検出手段の位置情報に基づいて、前記対象空間のレイアウトを示す画像に、前記全方向を網羅する放射線強度分布と、放射線量検出手段が配置される地点及び当該地点の放射線量率とを重畳した画像を生成する画像生成部と備える。

特開２０１７−０２０８２０号公報特開２０１６−０８０５２９号公報

しかし、上記の従来の特許文献１は、複雑な細分化処理を要し、上記の従来の特許文献２は、複雑な画像処理を要するため、いずれも放射能汚染した場所と範囲を瞬時に確認することは難しい。このため、汚染場所と範囲を瞬時に確認することができる技術が求められていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、汚染場所と範囲を瞬時に確認することができる放射線検出装置を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る放射線検出装置は、放射性物質からの放射線を検出するための装置であって、放射線を検出する対象物の異なる位置に配置された複数のセルと、各セルにそれぞれ設けられ、放射線を検知する検知手段と、検知した放射線に応じて発光する発光手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る他の放射線検出装置は、上述した発明において、各セルが、面状の本体にメッシュ状に配置されることを特徴とする。

また、本発明に係る他の放射線検出装置は、上述した発明において、面状の本体が、室内の壁、床、什器の表面材として使用されていることを特徴とする。

本発明に係る放射線検出装置によれば、放射性物質からの放射線を検出するための装置であって、放射線を検出する対象物の異なる位置に配置された複数のセルと、各セルにそれぞれ設けられ、放射線を検知する検知手段と、検知した放射線に応じて発光する発光手段とを備えるので、放射線を検知した位置のセルが発光するため、放射性物質による放射能汚染場所と範囲を瞬時に確認することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の放射線検出装置によれば、各セルが、面状の本体にメッシュ状に配置されるので、この本体を放射性物質による放射能汚染が疑われる場所に配置すれば、汚染場所と範囲を瞬時に確認することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の放射線検出装置によれば、面状の本体が、室内の壁、床、什器の表面材として使用されているので、放射性物質による放射能汚染が発生した時点で場所と範囲を容易に特定することができるという効果を奏する。

図１は、本発明に係る放射線検出装置の実施の形態を示す概略斜視図である。図２は、本発明に係る放射線検出装置の実施の形態を示す室内斜視図である。

（本発明の基本原理）
まず、本発明の基本原理について説明する。
一般に、放射性物質は、崩壊時に固有の壊変形式に従ってγ線、β線、α線、中性子線などを放出する。放出されたβ線、α線、中性子線は、物質と反応してγ線（Ｘ線）を生成する。そのため、放射性物質は壊変形式に依らず最終的にγ線（Ｘ線）を生成することになる。γ線（Ｘ線）のエネルギーは可視光よりも高い。

一方、太陽電池は、光のエネルギーを電子によって直接吸収し（光励起）、その電子を電界により外部へ導き電力として取り出すことができる。一般的な太陽電池は、ｐ型とｎ型の半導体を接合した構造を持つ（ｐｎ接合型ダイオード）。

発光ダイオード（ＬＥＤ）は、基本的にはｐｎ接合の半導体構造であり、電子の持つエネルギーを光エネルギーに直接変換する。この一種である有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）は、発光層が有機化合物からなる発光ダイオードを構成しており、有機化合物中に注入された電子と正孔の再結合により生じた励起子によって発光する。

そこで、本発明者は、一辺が１ｍｍから数ｃｍの正方形のセル内に太陽電池のｐｎ接合型ダイオードとＬＥＤの半導体構造または有機ＥＬの発光層を組み込み、電子を介して両者を結合することを考えた。１つのｐｎ接合型ダイオードが太陽電池とＬＥＤに共用できれば最もよい。これらのセルを１枚のシート中に平面メッシュ状に配置すると、放射性物質から生じたγ線（Ｘ線）はこのシートに入り太陽電池で励起した電子をＬＥＤに取り込むことにより可視光が発生するので、この光をユーザが認識することにより放射性物質の存在場所が明確にわかる。本発明は、このような着想に基づいてなされたものである。

（本発明の実施の形態）
以下に、本発明に係る放射線検出装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１に示すように、本発明に係る放射線検出装置１０は、放射性物質からの放射線を検出するための装置であって、シート状（面状）の本体１２と、本体１２の表面にメッシュ状に配置された複数のセル１４とを備えている。各セル１４内には、放射線を検知する検知手段１６と、検知した放射線に応じて発光する発光手段１８とが設けられている。

シート状の本体１２は、母材がエポキシ樹脂やリノリウム等の樹脂系の材料、プラスチックのような材料で構成することができる。この本体１２は、折り曲げ可能な板材で構成することができる。セル１４は、例えば一辺が１ｍｍから数ｃｍの正方形状の格子で構成することができる。

検知手段１６は、太陽電池のｐｎ接合型ダイオードで構成する。発光手段１８は、ＬＥＤの半導体構造または有機ＥＬの発光層で構成する。検知手段１６と発光手段１８は、電子を介して互いに結合されている。１つのｐｎ接合型ダイオードが太陽電池とＬＥＤに共用できれば最もよい。太陽電池による電子の励起量がＬＥＤで発光するのに不足するようであれば、外部供給電力により電子を増倍する機能をシート状の本体１２に付与することが好ましい。また、発光手段１８の発光量（光の明るさ）により放射能汚染の濃度を判定し、判定結果を報知する機能を有してもよい。

本実施の形態によれば、放射性物質から生じたγ線（Ｘ線）はこのシート状の本体１２に入り、セル１４内の検知手段１６の太陽電池で励起した電子が発光手段１８のＬＥＤに取り込まれて可視光が発生する。放射線を検知した位置のセル１４が発光するため、この光をユーザが認識することにより放射性物質による放射能汚染場所と範囲を瞬時に確認することができる。また、除染作業により放射性物質を除去できたかどうかの確認も直ぐに行うことができる。

放射線検出装置１０は、図２に示すように、例えば、机（什器）の表面材２０、床材２２や壁材２４（表面材）として使用してもよい。このようにすれば、放射性物質による放射能汚染が発生した時点でその場所と範囲を容易に特定することができる。

また、放射線検出装置１０のシート状の本体１２は、可搬型に構成してもよい。このようにすれば、放射能汚染が疑われる場所に置くだけで、放射能汚染場所と範囲を容易に確認することができる。放射性物質による放射能汚染だけでなく、原子炉や加速器施設の中性子等による放射化生成物の量と範囲も調査することができる。

上記の実施の形態では、複数のセル１４がシート状の本体１２にメッシュ状に配置される場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではない。複数のセル１４は、放射線を検出する対象物の異なる位置に配置されるものであればいかなる態様でもよく、例えばシート状の本体１２に複数のセルが点在するように配置してもよい。また、上記の実施の形態では、放射線検出装置１０がシート状の本体１２を備える場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、本体はシート状でなくてもよい。これらのようにしても、上記と同様の作用効果を奏することができる。

以上説明したように、本発明に係る放射線検出装置によれば、放射性物質からの放射線を検出するための装置であって、放射線を検出する対象物の異なる位置に配置された複数のセルと、各セルにそれぞれ設けられ、放射線を検知する検知手段と、検知した放射線に応じて発光する発光手段とを備えるので、放射線を検知した位置のセルが発光するため、放射性物質による放射能汚染場所と範囲を瞬時に確認することができる。

また、本発明に係る他の放射線検出装置によれば、各セルが、面状の本体にメッシュ状に配置されるので、この本体を放射性物質による放射能汚染が疑われる場所に配置すれば、汚染場所と範囲を瞬時に確認することができる。

また、本発明に係る他の放射線検出装置によれば、面状の本体が、室内の壁、床、什器の表面材として使用されているので、放射性物質による放射能汚染が発生した時点で場所と範囲を容易に特定することができる。

以上のように、本発明に係る放射線検出装置は、放射線取扱施設などに有用であり、特に、放射能汚染場所と範囲を瞬時に確認するのに適している。

１０放射線検出装置
１２本体
１４セル
１６検知手段
１８発光手段
２０表面材
２２床材
２４壁材

Claims

放射性物質からの放射線を検出するための装置であって、
放射線を検出する対象物の異なる位置に配置された複数のセルと、各セルにそれぞれ設けられ、放射線を検知する検知手段と、検知した放射線に応じて発光する発光手段とを備えることを特徴とする放射線検出装置。
各セルが、面状の本体にメッシュ状に配置されることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
面状の本体が、室内の壁、床、什器の表面材として使用されていることを特徴とする請求項２に記載の放射線検出装置。