JP2022059665A - Radiation analysis device and dust monitor device - Google Patents

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Abstract

To provide a radiation analysis device capable of accurately evaluating strontium.SOLUTION: A radiation analysis device 100 comprises: a detector 1 that outputs an electric pulse signal P corresponding to energy of incident radiation when radiation is incident; a multiple wave height analyzer 3 that derives the wave height spectrum M indicating a count for each energy value of the electric pulse signal P; and a calculation section 50 that calculates radiation intensity on the basis of the wave height spectrum M. The calculation section 50 performs first calculation for calculating radiation of strontium on the basis of a shape of the wave height spectrum M of a β ray which is the radiation emitted from yttrium which is a daughter nuclide of the strontium.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本願は、放射線分析装置およびダストモニタ装置に関するものである。 The present application relates to a radiation analyzer and a dust monitor device.

福島第一原子力発電所の事故により広大な領域に放射性物質が降り注いだ。降り注いだ代表的な放射性核種としてはセシウム137、セシウム134が挙げられるが、放射性ストロンチウムも一定量が放出され降り注いでおり、その中でもストロンチウム90が被ばくの評価において特に重要な放射性核種となるが、大気中の放射性物質からストロンチウムを特定して測定することは実質上困難である。即ち、ストロンチウム90はβ線のみを放出する核種であり核種ごとに固有のエネルギ値を有さないため、他のβ線放出核種から区別することが困難である。そのため、一般的にストロンチウム90は、β線を放出する複数の放射性核種が混在した全β核種として観測されることが多い。このため、ストロンチウム90は核種が特定できない由来不明なβ線放出核種として扱われることになり、放射性物質を管理する管理基準が厳しくなる。また、大気中のストロンチウムは呼吸による内部被ばくが想定され生物学的半減期が長いことを考えるとさらに管理基準は厳しくなる。このため、迅速にストロンチウムを特定して放射能を評価する必要がある。
既存のストロンチウムを評価する技術として、例えば以下に示すような、放射線分析装置としての放射性物質の測定装置が開示されている。
Due to the accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, radioactive materials have poured into a vast area. Typical radionuclides that have poured down include cesium-137 and cesium-134, but a certain amount of radioactive strontium is also released and poured down. Among them, strontium-90 is a particularly important radionuclide in the evaluation of exposure, but the atmosphere. It is practically difficult to identify and measure strontium from the radioactive substances inside. That is, since strontium-90 is a nuclide that emits only β-rays and does not have an energy value peculiar to each nuclide, it is difficult to distinguish it from other β-ray emitting nuclides. Therefore, in general, strontium-90 is often observed as a total β-nuclide in which a plurality of radionuclides that emit β-rays are mixed. For this reason, strontium-90 will be treated as a β-ray emitting nuclide of unknown origin for which the nuclide cannot be identified, and the management standards for controlling radioactive substances will become stricter. In addition, considering that strontium in the atmosphere is expected to be internally exposed by respiration and has a long biological half-life, the management standards will become even stricter. Therefore, it is necessary to quickly identify strontium and evaluate its radioactivity.
As a technique for evaluating existing strontium, for example, a measuring device for a radioactive substance as a radiation analyzer, as shown below, is disclosed.

即ち、既存の放射性物質の測定装置は、β線計数率、γ線計数率、β線およびγ線の同時計数率から、全β線放出率を絶対測定する。測定装置は、γ線スペクトル情報からサムピーク法によりセシウム134の放射能を絶対測定し、求めたセシウム134の放射能とγ線検出器の感度曲線からセシウム137のγ線に対する感度を推定し、セシウム137の光電ピーク計数率から放射能を測定する。測定装置は、既に求めてあるセシウム134の放射能とセシウム137の放射能に対応するβ線検出率を求め、既に求めてある全β線放出率からセシウム134のβ線放出率とセシウム137のβ線放出率を引き算し、ストロンチウムのβ線放出率を求め放射能を測定する(例えば、特許文献1参照)。 That is, the existing measuring device for radioactive substances absolutely measures the total β-ray emission rate from the β-ray counting rate, the γ-ray counting rate, and the simultaneous counting rate of β-rays and γ-rays. The measuring device absolutely measures the radioactivity of cesium-134 from the γ-ray spectrum information by the thumb peak method, estimates the sensitivity of cesium-137 to γ-rays from the obtained radioactivity of cesium-134 and the sensitivity curve of the γ-ray detector, and cesium. Radioactivity is measured from the photoelectric peak count rate of 137. The measuring device obtains the β-ray detection rate corresponding to the radioactivity of cesium-134 and the radioactivity of cesium-137 already obtained, and the β-ray emission rate of cesium-134 and the β-ray emission rate of cesium-137 are obtained from the total β-ray emission rate already obtained. The β-ray emission rate is subtracted to obtain the β-ray emission rate of strontium, and the radioactivity is measured (see, for example, Patent Document 1).

特開2013-210317号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-210317

上記のような放射線分析装置としての既存の放射性物質の測定装置は、セシウム137はβ線とγ線の放出が同期しなく、セシウム134のβ線とγ線の放出が同期するという差異を利用して、β線検出器とγ線検出器の各出力に加えて両検出器の同時計測出力を測定している。そして、セシウム137とセシウム134を区別しながらγ線に対する感度であるγ線計数率を求め、それぞれの放射能を推定する。セシウム137とセシウム134はβ線も一定の割合で放出されることが予めわかっていることから、その割合からセシウム137およびセシウム134が放出するそれぞれのβ線放射能が定まるため、これを全β線放射能から引き算し、その結果をストロンチウム90の放射能とする。 The existing measuring device for radioactive substances as a radiation analyzer as described above utilizes the difference that cesium-137 does not synchronize the emission of β-rays and γ-rays, but the emission of β-rays and γ-rays of cesium-134 synchronizes. Then, in addition to the outputs of the β-ray detector and the γ-ray detector, the simultaneous measurement outputs of both detectors are measured. Then, while distinguishing between cesium-137 and cesium-134, the γ-ray count rate, which is the sensitivity to γ-rays, is obtained, and the respective radioactivity is estimated. Since it is known in advance that cesium-137 and cesium-134 also emit β-rays at a constant ratio, the β-ray radioactivity emitted by cesium-137 and cesium-134 is determined from the ratio, so that this is the total β. Subtract from the ray radioactivity and use the result as the radioactivity of strontium-90.

しかしながらこのような既存の放射性物質の測定装置は、ストロンチウム90の特定はできるものの、γ線放出核種がセシウム137、セシウム134に予め想定されている特殊な測定環境である必要があった。そのため、セシウム137、セシウム134以外のγ線放出核種が測定環境に存在する場合に、精度良くストロンチム90の評価を行えないという課題があった。
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、精度良くストロンチウムを評価できる放射線分析装置およびダストモニタ装置を提供することを目的とする。
However, although such an existing measuring device for radioactive substances can identify strontium-90, it is necessary to have a special measurement environment in which γ-ray emitting nuclides are presumed to be cesium-137 and cesium-134. Therefore, there is a problem that the strontium 90 cannot be evaluated accurately when γ-ray emitting nuclides other than cesium-137 and cesium-134 are present in the measurement environment.
The present application discloses a technique for solving the above-mentioned problems, and an object of the present application is to provide a radiation analyzer and a dust monitor device capable of accurately evaluating strontium.

本願に開示される放射線分析装置は、
放射性物質から放出される放射線が入射されると入射放射線のエネルギに対応する検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号のエネルギ値ごとの計数を示す第1エネルギ分布を導出する分析部と、
前記第1エネルギ分布に基づいて、前記放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
前記演算部は、
前記放射性物質としてのストロンチウムの娘核種であるイットリウムから放出される前記放射線であるβ線の前記第1エネルギ分布の形状に基づいて、前記ストロンチウムの放射線を演算する第1演算を行う、
ものである。
また、本願に開示されるダストモニタ装置は、
上記のように構成された放射線分析装置と、
集塵濾紙に大気中の前記放射性物質を集塵する集塵機構部と、を備え、
前記放射線分析装置の前記検出部は、集塵された前記集塵濾紙の前記放射性物質から放出される放射線を検出する、
ものである。
The radiation analyzer disclosed in the present application is
A detector that outputs a detection signal corresponding to the energy of the incident radiation when the radiation emitted from the radioactive material is incident.
An analysis unit for deriving a first energy distribution showing a count for each energy value of the detection signal, and an analysis unit.
A calculation unit for calculating the radioactivity intensity of the radioactive substance based on the first energy distribution is provided.
The arithmetic unit
Based on the shape of the first energy distribution of β rays, which is the radiation emitted from yttrium, which is the daughter nuclide of strontium as a radioactive substance, the first calculation for calculating the radiation of the strontium is performed.
It is a thing.
Further, the dust monitor device disclosed in the present application is:
With the radiation analyzer configured as described above,
The dust collecting filter paper is provided with a dust collecting mechanism for collecting the radioactive substances in the atmosphere.
The detection unit of the radiation analyzer detects the radiation emitted from the radioactive substance of the dust collecting filter paper.
It is a thing.

本願に開示される放射線分析装置およびダストモニタ装置によれば、精度良くストロンチウムを評価できる放射線分析装置およびダストモニタ装置が得られる。 According to the radiation analyzer and the dust monitor device disclosed in the present application, a radiation analyzer and a dust monitor device capable of accurately evaluating strontium can be obtained.

実施の形態1による放射線分析装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the radiation analyzer according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1による放射線分析装置に適用される検出器の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the detector applied to the radiation analyzer according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1による放射線分析装置の多重波高分析器の出力である波高スペクトルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the wave height spectrum which is the output of the pulse height analyzer of the radiation analyzer according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1による放射線分析装置のデータベースに予め記録されたスペクトルデータを示す図である。It is a figure which shows the spectrum data recorded in advance in the database of the radiation analyzer by Embodiment 1. FIG. 実施の形態2による放射線分析装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the radiation analyzer according to Embodiment 2. 実施の形態3による放射線分析装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the radiation analyzer according to Embodiment 3. 実施の形態3による放射線分析装置の多重波高分析器の出力である波高スペクトルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the wave height spectrum which is the output of the pulse height analyzer of the radiation analyzer according to Embodiment 3. 実施の形態3による放射線分析装置の多重波高分析器の出力である波高スペクトルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the wave height spectrum which is the output of the pulse height analyzer of the radiation analyzer according to Embodiment 3. 実施の形態3による放射線分析装置の波高スペクトルに対して応答関数を用いた逆問題演算を適用することで変換されたエネルギースペクトルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the energy spectrum which was converted by applying the inverse problem operation using the response function to the wave height spectrum of the radiation analyzer according to Embodiment 3. 実施の形態4による放射線分析装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the radiation analyzer according to Embodiment 4. 実施の形態4による放射線分析装置の多重波高分析器の出力である波高スペクトルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the wave height spectrum which is the output of the pulse height analyzer of the radiation analyzer according to Embodiment 4. 実施の形態5による放射線分析装置を備えたダストモニタ装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the dust monitor apparatus provided with the radiation analyzer according to Embodiment 5. 実施の形態1から実施の形態5による放射線分析装置の演算部のハードウエアの概略構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the schematic structure of the hardware of the arithmetic unit of the radiation analyzer according to Embodiment 1 to Embodiment 5.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1による放射線分析装置100の概略構成を示すブロック図である。
図2は、図1に示した放射線分析装置100に適用される検出器1の構造を示す断面図である。
放射線分析装置100は、放射性物質からの放射線、特に放射性物質としてのストロンチウム90からの放射線をモニタリングして評価する装置である。
図1に示すように、放射線分析装置100は、検出部としての検出器1と、アナログ回路2と、多重波高分析器(Multi Channel Analyzer:MCA)3と、演算部50と、表示器4とを備える。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the radiation analyzer 100 according to the first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the detector 1 applied to the radiation analyzer 100 shown in FIG.
The radiation analyzer 100 is an apparatus for monitoring and evaluating radiation from a radioactive substance, particularly radiation from strontium-90 as a radioactive substance.
As shown in FIG. 1, the radiation analyzer 100 includes a detector 1 as a detection unit, an analog circuit 2, a multi-channel analyzer (MCA) 3, a calculation unit 50, and a display 4. To prepare for.

検出器1は、測定対象である放射性物質から放出される放射線が入射されると、入射放射線のエネルギ値に対応する波高を有する、検出信号としての電気パルス信号Pを出力する。
アナログ回路2は、検出器1が出力した電気パルス信号Pの信号レベルを増幅すると共に、電気パルス信号Pを後段の回路に適した形にパルス波形整形する。
多重波高分析器3は、アナログ回路2からの電気パルス信号Pを、その波高に基づいた値のデジタル値にAD(Analog to Digital)変換する。そして多重波高分析器3は、各電気パルス信号Pを、そのデジタル値の大きさに相当するエネルギ範囲を有する各チャンネル(エネルギ弁別段)にそれぞれ弁別して、各チャンネルの電気パルス信号Pの数を計数する。こうして、多重波高分析器3は、各電気パルス信号Pのエネルギ値(波高値)ごとの計数を示す第1エネルギ分布としての波高スペクトルMを生成して出力する。
When the radiation emitted from the radioactive substance to be measured is incident, the detector 1 outputs an electric pulse signal P as a detection signal having a wave height corresponding to the energy value of the incident radiation.
The analog circuit 2 amplifies the signal level of the electric pulse signal P output by the detector 1, and shapes the electric pulse signal P into a pulse waveform suitable for the circuit in the subsequent stage.
The pulse height analyzer 3 AD (Analog to Digital) converts the electric pulse signal P from the analog circuit 2 into a digital value based on the wave height. Then, the pulse height analyzer 3 discriminates each electric pulse signal P into each channel (energy valve separate stage) having an energy range corresponding to the magnitude of the digital value, and determines the number of electric pulse signals P in each channel. Count. In this way, the pulse height analyzer 3 generates and outputs a wave height spectrum M as a first energy distribution showing a count for each energy value (peak value) of each electric pulse signal P.

演算部50は、スペクトル比較器51と、データベース59とを備える。
スペクトル比較器51は、その制御の詳細は後述するが、多重波高分析器3が出力した波高スペクトルMと、データベース59内に予め記録されたスペクトルデータDとに基づいて、イットリウム90の放射能を特定する。イットリウム90の放射能を特定できれば、イットリウム90はストロンチウム90の100%娘核種であり、ストロンチウム90と放射平衡にあるため、ストロンチウム90の放射能も特定できることになる。
こうしてスペクトル比較器51は、波高スペクトルMのうち、イットリウム90に相当する量を算出し、この算出結果からストロンチウム90に相当する量を算出して、その放射線強度の評価を行う。
表示器4は、スペクトル比較器51が算出した算出結果を表示する。
The calculation unit 50 includes a spectrum comparator 51 and a database 59.
The spectrum comparator 51 determines the radioactivity of yttrium-90 based on the wave height spectrum M output by the pulse height analyzer 3 and the spectrum data D pre-recorded in the database 59, although the details of its control will be described later. Identify. If the radioactivity of yttrium-90 can be identified, since yttrium-90 is a 100% daughter nuclei of strontium-90 and is in radioactive equilibrium with strontium-90, the radioactivity of strontium-90 can also be identified.
In this way, the spectrum comparator 51 calculates the amount corresponding to yttrium-90 in the wave height spectrum M, calculates the amount corresponding to strontium-90 from the calculation result, and evaluates the radiation intensity thereof.
The display 4 displays the calculation result calculated by the spectrum comparator 51.

以下、検出器1の構成について説明する。
一般に放射線分析装置は、放射線核種がそれぞれ固有のエネルギ値を有するγ線に対して評価を行うものであり、放射線を検出する検出器にはタリウム活性化よう化ナトリウムシンチレータ(NaI)という放射線センサがよく選定される。しかしながらストロンチウム90およびイットリウム90は、β線のみを放出する放射性核種であり、β線は飛程が短く、NaI放射線センサのように強い潮解性を示す検出器では、湿分からの保護のために設けられている結晶ケースによって、β線が結晶内に到達できなくなる。このためストロンチウム90およびイットリウム90の核種同定は困難である。そこで、本実施の形態では、ストロンチウム90およびイットリウム90から放出されるβ線を測定できる構成を有する検出器1を導入する。
Hereinafter, the configuration of the detector 1 will be described.
In general, a radiation analyzer evaluates γ-rays, each of which has a unique energy value, and a radiation sensor called a talium-activated sodium iodide scintillator (NaI) is used as a detector to detect radiation. Well selected. However, strontium-90 and yttrium-90 are radionuclides that emit only β-rays, and β-rays have a short range, and are provided for protection from moisture in detectors that show strong deliquescent such as NaI radiation sensors. Beta rays cannot reach the inside of the crystal due to the crystal case. Therefore, it is difficult to identify the nuclides of strontium-90 and yttrium-90. Therefore, in the present embodiment, a detector 1 having a configuration capable of measuring β rays emitted from strontium-90 and yttrium-90 is introduced.

図2に示すように検出器1は、放射線センサ1Sと、光電子倍増管1Aと、ケース部としての検出器ケース1Cとを備える。
放射線センサ1Sは、放射線の入射によりその入射エネルギを吸収して光を発生させる。
光電子倍増管1Aは、発生した光を電気信号に変換して、放射線が放射線センサ1Sに付与したエネルギ値に対応する波高を有する電気パルス信号Pを生成して出力する。
検出器ケース1Cは、壁部としての側壁1C1と、底壁1C2とを有して、放射線センサ1Sおよび光電子倍増管1Aを収容する。
As shown in FIG. 2, the detector 1 includes a radiation sensor 1S, a photomultiplier tube 1A, and a detector case 1C as a case portion.
The radiation sensor 1S absorbs the incident energy by the incident radiation and generates light.
The photomultiplier tube 1A converts the generated light into an electric signal to generate and output an electric pulse signal P having a wave height corresponding to the energy value applied to the radiation sensor 1S by the radiation.
The detector case 1C has a side wall 1C1 as a wall portion and a bottom wall 1C2, and houses a radiation sensor 1S and a photomultiplier tube 1A.

ここで、放射線センサに対してNaI放射線センサのように潮解性のあるセンサを選定すると放射線センサの周囲にも結晶ケースが必要となり、検出器ケースと二重構造になる。またNaI放射線センサの結晶ケースの厚みおよび材質は、JIS規格(JISZ4321:放射線測定用タリウム活性化よう化ナトリウムシンチレータ)により決められており、ストロンチウム90およびイットリウム90の検出のために修正することはできない。このため放射線センサ1Sには、結晶ケースの必要のない結晶を選定する。
結晶ケースが不要な放射線センサ1Sの例としては、タリウム活性化よう化セシウムシンチレータ(CsI(Tl))、ガドリニウムアルミニウムガリウムガーネット(GAGG)等多数存在する。
Here, if a deliquescent sensor such as a NaI radiation sensor is selected for the radiation sensor, a crystal case is required around the radiation sensor, which has a double structure with the detector case. The thickness and material of the crystal case of the NaI radiation sensor are determined by the JIS standard (JISZ4321: Thallium-activated sodium scintillator for radiation measurement) and cannot be modified for the detection of strontium-90 and yttrium-90. .. Therefore, for the radiation sensor 1S, a crystal that does not require a crystal case is selected.
As an example of the radiation sensor 1S that does not require a crystal case, there are many examples such as a thallium-activated cesium iodide scintillator (CsI (Tl)) and a gadolinium aluminum gallium garnet (GAGG).

さらに、検出器ケースの材料選定を考慮した上で可能な限り検出器ケースの厚みを薄くすることで、ストロンチウム90およびイットリウム90が放出するβ線が検出器ケースを透過できるように構成できる。本実施の形態の検出器ケース1Cは、ストロンチウム90およびイットリウム90が放出するβ線が透過可能なように、側壁1C1および底壁1C2の厚みXが調整されている。このように、放射線センサ1Sに用いるセンサの種類の選定と、検出器ケース1Cの壁部の厚みXの調整とを行うことで、検出器1は、ストロンチウム90およびイットリウム90が放出するβ線を検出できる。 Further, by reducing the thickness of the detector case as much as possible in consideration of the selection of the material of the detector case, the β rays emitted by the strontium-90 and the yttrium-90 can be configured to pass through the detector case. In the detector case 1C of the present embodiment, the thickness X of the side wall 1C1 and the bottom wall 1C2 is adjusted so that the β rays emitted by the strontium 90 and the yttrium 90 can pass through. In this way, by selecting the type of sensor used for the radiation sensor 1S and adjusting the thickness X of the wall portion of the detector case 1C, the detector 1 emits β-rays emitted by strontium-90 and yttrium-90. Can be detected.

なお、検出器ケース1Cの厚みXを可能な限り薄くすることに限定するものではない。ストロンチウム90およびイットリウム90が放出するβ線のみを精度よく検出するためには、ストロンチウム90およびイットリウム90以外が放出するβ線を除去することができればなお良い。そのため、ストロンチウム90およびイットリウム90以外が放出する比較的低エネルギのβ線を除去できるように、検出器ケース1Cの厚みXを調整することも可能である。 The thickness X of the detector case 1C is not limited to be as thin as possible. In order to accurately detect only the β-rays emitted by strontium-90 and yttrium-90, it is even better if the β-rays emitted by other than strontium-90 and yttrium-90 can be removed. Therefore, it is also possible to adjust the thickness X of the detector case 1C so that the relatively low-energy β-rays emitted by other than strontium-90 and yttrium-90 can be removed.

次に、演算部50において行われる放射線評価の制御の詳細について説明する。
図3は、図1に示した多重波高分析器3の出力である波高スペクトルMの例を示す図である。
図4は、図1に示したデータベース59内に予め記録されたスペクトルデータDを示す図である。
Next, the details of the radiation evaluation control performed by the calculation unit 50 will be described.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a wave height spectrum M which is an output of the pulse height analyzer 3 shown in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing spectrum data D pre-recorded in the database 59 shown in FIG.

図2に示した検出器1を適用すると、多重波高分析器3は、図3に示すように、γ線とβ線の計数を含んだ波高スペクトルMを出力する。ここで、図3に示す第1値としての第1波高値Edよりも高いエネルギ帯域である第1エネルギ帯域Ehiにおいて、斜線により示した分布が現れる。これはイットリウム90からのβ線を検出したことにより見られる分布である。
β線を放出する放射性核種は種々存在するが、イットリウム90は他のβ線放出核種よりも放出するβ線の最大エネルギ値が特徴的に高い。そのため、測定環境にイットリウム90が存在すると、その存在は、第1波高値Edより高い第1エネルギ帯域Ehiにおける計数として示される。
When the detector 1 shown in FIG. 2 is applied, the pulse height analyzer 3 outputs a wave height spectrum M including the counts of γ-rays and β-rays as shown in FIG. Here, in the first energy band Ehi, which is an energy band higher than the first peak value Ed as the first value shown in FIG. 3, the distribution shown by the diagonal line appears. This is the distribution seen by detecting β rays from yttrium-90.
Although there are various radionuclides that emit β-rays, yttrium-90 has a characteristically higher maximum energy value of β-rays than other β-ray-emitting nuclides. Therefore, if yttrium-90 is present in the measurement environment, its presence is indicated as a count in the first energy band Ehi, which is higher than the first peak Ed.

ここで、第1波高値Edは、γ線放出核種からのγ線のエネルギ分布の最大値となるように設定される。本実施の形態では、第1波高値Edは、セシウム137、セシウム134等の原発起因のγ線の最大エネルギ値よりも高く、自然界に顕著に存在する核種のうち比較的大きなエネルギ値のγ線を放出するγ線放出核種であるカリウム40のエネルギ値である1.46MeVとする。実際には、この1.46MeVに対して分布マージンを確保して、第1波高値Edは、1.7~1.8MeVに設定される。 Here, the first peak value Ed is set to be the maximum value of the energy distribution of γ-rays from the γ-ray emitting nuclide. In the present embodiment, the first peak value Ed is higher than the maximum energy value of γ-rays caused by nuclear power plants such as cesium-137 and cesium-134, and γ-rays having a relatively large energy value among nuclides prominently present in nature. The energy value of potassium-40, which is a γ-ray emitting nuclide that emits γ-rays, is 1.46 MeV. Actually, the distribution margin is secured for this 1.46 MeV, and the first peak value Ed is set to 1.7 to 1.8 MeV.

このような第1波高値Edの値の設定を行うことで、第1波高値Edより高いエネルギ帯域における計数は、γ線放出核種からのγ線の計数と、イットリウム以外のβ線放出核種からのβ線との計数を除いた、イットリウム90からのβ線の計数を示すことになる。
図3に示した斜線部のスペクトル形状は、イットリウム90からのβ線の高エネルギ側におけるスペクトルの特徴的な形状を示している。
By setting the value of the first peak value Ed in this way, the count in the energy band higher than the first peak value Ed is counted from the count of γ-rays from the γ-ray emitting nuclides and from the β-ray emitting nuclides other than yttrium. The count of β-rays from yttrium-90 is shown, excluding the count of β-rays.
The spectral shape of the shaded area shown in FIG. 3 shows the characteristic shape of the spectrum on the high energy side of the β ray from yttrium-90.

データベース59には、既知の放射能を設定したシミュレーション、標準線源の照射による実験等により得られる、図4に示すようなイットリウム90およびストロンチウム90の波高スペクトル形状が、スペクトルデータDとして予め記録されている。この図4に示すイットリウム90およびストロンチウム90の波高スペクトルの形状は、例えば放射能の強さ、測定条件に応じて複数記録されている。
スペクトル比較器51は、多重波高分析器3からの波高スペクトルMが入力されると、この入力された波高スペクトルMの第1エネルギ帯域Ehiにおける形状と、スペクトルデータDに記録されているイットリウム90の波高スペクトルの第1エネルギ帯域Ehiにおける形状とを照合する照合判定を行う。
In the database 59, the wave height spectral shapes of yttrium-90 and strontium-90 as shown in FIG. 4 obtained by simulation with known radioactivity set, experiments by irradiation with a standard radiation source, etc. are recorded in advance as spectral data D. ing. A plurality of shapes of the wave height spectra of yttrium-90 and strontium-90 shown in FIG. 4 are recorded according to, for example, the intensity of radioactivity and measurement conditions.
When the wave height spectrum M from the multiplex peak height analyzer 3 is input to the spectrum comparator 51, the shape of the input wave height spectrum M in the first energy band Ehi and the yttrium 90 recorded in the spectrum data D are recorded in the spectrum data D. A collation determination is performed to match the wave height spectrum with the shape in the first energy band Ehi.

スペクトル比較器51は、入力された波高スペクトルMの第1エネルギ帯域Ehiの形状が、スペクトルデータD内に記録された複数の波高スペクトルの形状のうちの一つと一致すると、検出器1により検出された第1エネルギ帯域Ehiにおける放射線を放出する放射性物質が、イットリウム90であると同定する。
この場合、スペクトル比較器51は、照合判定において一致したスペクトルデータD内の波高スペクトル形状に基づき、検出されたイットリウム90の放射能量を演算する第1演算を行う。
The spectrum comparator 51 is detected by the detector 1 when the shape of the first energy band Ehi of the input peak height spectrum M matches one of the shapes of the plurality of peak height spectra recorded in the spectrum data D. The radioactive substance that emits radiation in the first energy band Ehi is identified as ittrium 90.
In this case, the spectrum comparator 51 performs the first calculation for calculating the detected radioactivity amount of yttrium-90 based on the wave height spectral shape in the spectral data D that matches in the collation determination.

この第1演算では、例えば、スペクトルデータD内に記録される波高スペクトルの形状のデータを規格化しておき、該規格化スペクトルに相当するイットリウム90の放射能量を既知として記録しておけばよい。
あるいは、第1演算において、一致したスペクトルデータD内の波高スペクトル形状に基づき、検出されたイットリウム90の第1波高値Ed未満の第2エネルギ帯域Elowにおける波高スペクトル形状を推定し、この推定した形状に基づいて導出されるイットリウム90の放射能量を演算してもよい。
In this first calculation, for example, the data of the shape of the wave height spectrum recorded in the spectrum data D may be standardized, and the radioactivity amount of yttrium-90 corresponding to the standardized spectrum may be recorded as known.
Alternatively, in the first calculation, the wave height spectral shape in the second energy band Elow, which is less than the first peak value Ed of the detected yttrium-90, is estimated based on the wave height spectral shape in the matched spectral data D, and this estimated shape. The amount of radioactivity of yttrium-90 derived based on may be calculated.

あるいは、第1演算において、入力された波高スペクトルMに対して特定の比率を乗じることにより、入力された波高スペクトルMが、記録された波高スペクトル形状と一致する場合には、スペクトル比較器51は、この形状一致に必要な比率を、上記既知のイットリウム90の放射能量に乗じることによりイットリウム90の放射能量を特定してもよい。 Alternatively, in the first calculation, if the input wave height spectrum M matches the recorded wave height spectrum shape by multiplying the input wave height spectrum M by a specific ratio, the spectrum comparator 51 may be used. The radioactivity of yttrium-90 may be specified by multiplying the known radioactivity of yttrium-90 by the ratio required for this shape matching.

以上のように、スペクトル比較器51は、第1演算において、ストロンチウム90の娘核種であるイットリウム90から放出されるβ線の波高スペクトルMの形状に基づいて、波高スペクトルMのうちストロンチウム90に相当する量を算出する第1演算を行う。 As described above, in the first calculation, the spectrum comparator 51 corresponds to strontium-90 in the wave height spectrum M based on the shape of the wave height spectrum M of β rays emitted from yttrium-90, which is the daughter nucleus species of strontium-90. The first operation for calculating the amount to be performed is performed.

なお、照合判定において不一致と判定される場合は、スペクトル比較器51は、上記第1演算を行わない処理としてよい。第1波高値Edを超えた第1エネルギ帯域Ehiに存在する計数は、すべてイットリウム90に起因する放射線となるわけではなく、ごくわずかながら、天然核種、高エネルギの宇宙線、等による計数が存在する場合がある。イットリウム90でないこのような宇宙線は放射線の計数自体が少ない。そのため、イットリウム90以外のβ線放出核種からの放射線の計数では、図3に示す第1波高値Ed以上の斜線部に分布形状を形成できない。この場合、スペクトル比較器51は、照合判定によりイットリウム90、ストロンチウム90が存在しないと判定できる。 If it is determined that there is a disagreement in the collation determination, the spectrum comparator 51 may perform the process of not performing the first calculation. Not all the counts existing in the first energy band Ehi exceeding the first wave high value Ed are radiation caused by yttrium-90, and there are very few counts by natural nuclides, high-energy cosmic rays, etc. May be done. Such cosmic rays that are not yttrium-90 have a low radiation count. Therefore, in the counting of radiation from β-ray emitting nuclides other than yttrium-90, the distributed shape cannot be formed in the shaded portion having the first peak value Ed or more shown in FIG. In this case, the spectrum comparator 51 can determine that yttrium-90 and strontium-90 do not exist by the collation determination.

なお、上記第1波高値Edは、自然界に顕著に存在する核種のうち比較的大きなエネルギ値のγ線放出核種であるカリウム40のエネルギ値に設定したが、セシウム134、137からの放射線による影響が主であると想定出来る環境等においては、第1波高値Edは、セシウム134の放射線エネルギーを超える値に設定してもよい。 The first peak value Ed was set to the energy value of potassium-40, which is a γ-ray emitting nuclide having a relatively large energy value among the nuclides prominently present in the natural world, but the influence of radiation from cesium-134 and 137. In an environment or the like where it can be assumed that is mainly, the first peak value Ed may be set to a value exceeding the radiation energy of cesium-134.

上記のように構成された本実施の形態の放射線分析装置は、
放射性物質から放出される放射線が入射されると入射放射線のエネルギに対応する検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号のエネルギ値ごとの計数を示す第1エネルギ分布を導出する分析部と、
前記第1エネルギ分布に基づいて、前記放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
前記演算部は、
前記放射性物質としてのストロンチウムの娘核種であるイットリウムから放出される前記放射線であるβ線の前記第1エネルギ分布の形状に基づいて、前記ストロンチウムの放射線を演算する第1演算を行う、
ものである。
The radiation analyzer of the present embodiment configured as described above is
A detector that outputs a detection signal corresponding to the energy of the incident radiation when the radiation emitted from the radioactive material is incident.
An analysis unit for deriving a first energy distribution showing a count for each energy value of the detection signal, and an analysis unit.
A calculation unit for calculating the radioactivity intensity of the radioactive substance based on the first energy distribution is provided.
The arithmetic unit
Based on the shape of the first energy distribution of β rays, which is the radiation emitted from yttrium, which is the daughter nuclide of strontium as a radioactive substance, the first calculation for calculating the radiation of the strontium is performed.
It is a thing.

検出器を用いて導出される波高スペクトルは、検出器と放射性物質との位置関係、検出器の設置環境等の変化により、その波高スペクトル形状が変化する場合がある。本実施の形態の演算部は、このように、イットリウム90から放出されるβ線の波高スペクトルの形状に基づいて、ストロンチウム90の放射線を演算する第1演算を行う。
これにより、検出器の設置環境等の影響を受けることなく、高精度のストロンチウム90の評価が行える。また、放射線の最大エネルギ値が特徴的に高いイットリウム90に基づいた評価を行うため、セシウム137、セシウム134以外のγ線放出核種が測定環境に存在する場合においても、精度良くストロンチウム90の評価を行える。
The wave height spectrum derived by using the detector may change its wave height spectrum shape due to changes in the positional relationship between the detector and the radioactive substance, the installation environment of the detector, and the like. As described above, the calculation unit of the present embodiment performs the first calculation for calculating the radiation of the strontium-90 based on the shape of the wave height spectrum of the β-rays emitted from the yttrium-90.
As a result, the strontium-90 can be evaluated with high accuracy without being affected by the installation environment of the detector and the like. In addition, since the evaluation is based on yttrium-90, which has a characteristically high maximum energy value of radiation, strontium-90 can be evaluated accurately even when γ-ray emitting nuclides other than cesium-137 and cesium-134 are present in the measurement environment. You can.

また、上記のように構成された本実施の形態の放射線分析装置は、
前記演算部は、前記第1演算において、
設定された第1値以上の第1エネルギ帯域における前記イットリウムからのβ線の前記第1エネルギ分布の形状に基づいて、前記ストロンチウムの放射線強度を演算する、
ものである。
Further, the radiation analyzer of the present embodiment configured as described above is
In the first calculation, the calculation unit is used.
The radiation intensity of the strontium is calculated based on the shape of the first energy distribution of β rays from the yttrium in the first energy band of the set first value or more.
It is a thing.

このように、演算部は、設定された第1値以上の第1エネルギ帯域におけるイットリウムからのβ線の波高スペクトル形状に基づいて第1演算を行う。そのため、例えば、設定される第1値の値を適宜調整することで、他のγ線放出核種、β線放出核種からの放射線の影響をより受けない設定での放射線の評価が可能となる。 In this way, the calculation unit performs the first calculation based on the wave height spectral shape of the β ray from yttrium in the first energy band of the set first value or more. Therefore, for example, by appropriately adjusting the value of the set first value, it is possible to evaluate the radiation in a setting that is less affected by the radiation from other γ-ray emitting nuclides and β-ray emitting nuclides.

また、上記のように構成された本実施の形態の放射線分析装置は、
前記検出部は、
入射される前記放射線を検出するセンサ部と、前記放射線であるβ線が透過する厚みに調整された壁部を有して前記センサ部を収容するケース部と、を備える、
ものである。
また、上記のように構成された本実施の形態の放射線分析装置は、
前記検出部の前記センサ部は、一台構成である、
ものである。
Further, the radiation analyzer of the present embodiment configured as described above is
The detector is
A sensor unit for detecting the incident radiation and a case unit having a wall portion adjusted to a thickness through which β rays, which are the radiation, are transmitted, and accommodating the sensor unit are provided.
It is a thing.
Further, the radiation analyzer of the present embodiment configured as described above is
The sensor unit of the detection unit has a single unit configuration.
It is a thing.

このように、検出部は、検出器ケースの壁部の厚みの調整を行うことで、ストロンチウム90およびイットリウム90が放出するβ線を検出できる。更に、放射線を検出するセンサ部は、一台で構成される。このような構成とすることで、同じ放射線センサにより、γ線とβ線との両方の放射線を、同地点、且つ同時刻に測定可能となる。 In this way, the detector can detect β rays emitted by strontium-90 and yttrium-90 by adjusting the thickness of the wall of the detector case. Further, the sensor unit for detecting radiation is composed of one unit. With such a configuration, both γ-ray and β-ray radiation can be measured at the same point and at the same time by the same radiation sensor.

前述のように、波高スペクトルは、放射性物質と、検出器との位置関係によりその形状が変化する場合がある。そのため、例えば、γ線検出器と、β線検出器とをそれぞれ独立して設けて設置すると、同地点にてγ線とβ線とを検出できない。この場合、それぞれ導出されるβ線の計数と、γ線の計数とを用いた演算を行う場合に、ズレが生じ、精度よい放射線強度の演算が行えない場合がある。本実施の形態では、このように、同地点にてγ線とβ線とを検出することで、それぞれの放射線の計数の精度よい相関関係を確保して、精度良い放射線強度の演算が可能となる。 As described above, the shape of the wave height spectrum may change depending on the positional relationship between the radioactive substance and the detector. Therefore, for example, if the γ-ray detector and the β-ray detector are independently provided and installed, the γ-ray and the β-ray cannot be detected at the same point. In this case, when the calculation using the β-ray counting and the γ-ray counting derived from each is performed, a deviation may occur and the radiation intensity may not be calculated accurately. In this embodiment, by detecting γ-rays and β-rays at the same point in this way, it is possible to secure an accurate correlation between the respective radiation counts and calculate the radiation intensity with high accuracy. Become.

また例えば、それぞれ独立したγ線検出器とβ線検出器とを用いる場合において同地点での放射線検出を実現しようとした場合、γ線検出器で測定した後に、γ線検出器を取り除いてその地点にβ線検出器に新たに設置する検出方法が考えられるが、この場合も、時間差による測定値のずれの影響が生じる場合がある。本実施の形態の検出器は、γ線とβ線とを同時に、連続的にリアルタイムで測定するため、時間差によるズレによる影響がそれぞれの計数値に生じることを防止でき、更に精度よい放射線強度の分析が可能になると共に、測定時間を短縮できる。 Also, for example, when trying to realize radiation detection at the same point when using independent γ-ray detectors and β-ray detectors, after measuring with the γ-ray detector, remove the γ-ray detector and use it. A detection method newly installed in the β-ray detector at the point can be considered, but in this case as well, the influence of the deviation of the measured value due to the time difference may occur. Since the detector of the present embodiment simultaneously and continuously measures γ-rays and β-rays in real time, it is possible to prevent the influence of the time difference due to the time difference on each count value, and the radiation intensity is more accurate. Analysis becomes possible and measurement time can be shortened.

また、例えば、ストロンチウム90と放射平衡状態にあるイットリウム90から放出されるβ線エネルギーが非常に高いことを利用して、物質の透過能力の差異により分離測定する透過能差分測定法では、イットリウム90の低エネルギー領域における放射線の計数を用いないため、一般に簡便な検知は可能であるが定量測定には向かない。
また、化学分離により放射性セシウムから放射性ストロンチウムを選択的に取り出して液体シンチレーション測定またはチェレンコフ光測定を行う化学分離法では、試料中のセシウムとストロンチウムを分離するために化学処理作業を必要とし、手間と時間がかかるので迅速な測定には向かない。これに対して本実施の形態の放射線分析装置は、このように、化学分離を一切行わず、定量測定と迅速な測定を可能にするものである。
Further, for example, in the permeation ability difference measurement method in which the β-ray energy emitted from the strontium 90 and the yttrium-90 in a radiation equilibrium state is extremely high, the yttrium-90 is separated and measured by the difference in the permeation ability of the substance. Since radiation counting in the low energy region of Yttrium-90 is not used, simple detection is generally possible, but it is not suitable for quantitative measurement.
In addition, in the chemical separation method in which radioactive strontium is selectively extracted from radioactive cesium by chemical separation and liquid scintillation measurement or Cherenkov light measurement is performed, chemical treatment work is required to separate cesium and strontium in the sample, which is troublesome. It takes time and is not suitable for rapid measurement. On the other hand, the radiation analyzer of the present embodiment thus enables quantitative measurement and rapid measurement without performing any chemical separation.

本願に開示される放射線分析装置によれば、β線放出核種であるストロンチウム90、イットリウム90およびγ線放出核種であるセシウム137またはセシウム134等をリアルタイムで特定して定量測定することが可能となる。 According to the radiation analyzer disclosed in the present application, it is possible to identify and quantitatively measure the β-ray emitting nuclides such as strontium-90 and yttrium-90 and the γ-ray emitting nuclides such as cesium-137 or cesium-134 in real time. ..

また、上記のように構成された本実施の形態の放射線分析装置は、
前記演算部は、
前記イットリウムからのβ線の、少なくとも前記第1エネルギ帯域における前記第1エネルギ分布の形状を示すスペクトルデータが予め記録され、
記録された前記スペクトルデータと、入射された前記放射性物質からの放射線の前記第1エネルギ帯域における前記第1エネルギ分布と、を照合する照合判定を行う
ものである。
また、上記のように構成された本実施の形態の放射線分析装置は、
前記スペクトルデータは、
前記イットリウムからのβ線の前記第1エネルギ分布の形状、である、
Further, the radiation analyzer of the present embodiment configured as described above is
The arithmetic unit
Spectral data showing the shape of the first energy distribution in at least the first energy band of β rays from the yttrium is recorded in advance.
A collation determination is made to collate the recorded spectral data with the first energy distribution in the first energy band of the radiation from the incident radioactive material.
Further, the radiation analyzer of the present embodiment configured as described above is
The spectral data is
The shape of the first energy distribution of β rays from the yttrium.

このように、イットリウム90の波高スペクトル形状を示すスペクトルデータが予め記録されているため、照合判定において、迅速に精度良くイットリウム90の存在判定を行える。また、記録されたスペクトルデータの波高スペクトル形状に基づいたストロンチウム90の放射線評価を行えるため、検出器と放射性物質との位置関係、検出器の設置環境に依らない、精度良い放射線強度の評価が可能になる。 As described above, since the spectral data indicating the wave height spectral shape of the yttrium-90 is recorded in advance, the existence of the yttrium-90 can be quickly and accurately determined in the collation determination. In addition, since the radiation evaluation of strontium-90 can be performed based on the wave height spectral shape of the recorded spectral data, it is possible to accurately evaluate the radiation intensity regardless of the positional relationship between the detector and the radioactive material and the installation environment of the detector. become.

また、上記のように構成された本実施の形態の放射線分析装置は、
前記演算部は、前記照合判定において、
記録された前記スペクトルデータにより示される前記第1エネルギ帯域における前記第1エネルギ分布の形状と、入射された前記放射性物質からの放射線の前記第1エネルギ帯域における前記第1エネルギ分布の形状と、が一致する場合に、
前記スペクトルデータにより示される前記イットリウムからのβ線の前記第1エネルギ分布に基づいて前記第1演算を行う、
ものである。
Further, the radiation analyzer of the present embodiment configured as described above is
In the collation determination, the calculation unit
The shape of the first energy distribution in the first energy band indicated by the recorded spectral data and the shape of the first energy distribution in the first energy band of the incident radiation from the radioactive material. If they match,
The first operation is performed based on the first energy distribution of β rays from the yttrium indicated by the spectral data.
It is a thing.

このように、演算部は、記録されたスペクトルデータにより示される波高スペクトルの形状と、入射された放射性物質からの放射線の波高スペクトルの形状とを照合する照合判定を行い、当該判定結果が一致する場合に第1演算を行う。これにより、ストロンチウム90の存在が確認される場合にのみ放射線強度の演算を行うため、精度良い放射線強度の演算が可能になる。また、例えば、ストロンチウム90の存在がある場合でも、ストロンチウム90以外の他のβ線放出核種の放射線の影響が多い場合には、形状不一致となるため、この場合に第1演算を行わない制御とすることで、精度良い放射線強度の演算が可能になる。 In this way, the calculation unit performs a collation determination for collating the shape of the wave height spectrum indicated by the recorded spectral data with the shape of the wave height spectrum of the radiation from the incident radioactive substance, and the determination results match. In this case, the first operation is performed. As a result, the radiation intensity is calculated only when the presence of the strontium-90 is confirmed, so that the radiation intensity can be calculated with high accuracy. Further, for example, even if the presence of strontium-90 is present, if the radiation of other β-ray emitting nuclides other than strontium-90 has a large effect, the shape will not match. By doing so, it is possible to calculate the radiation intensity with high accuracy.

実施の形態2.
以下、本実施の形態2の放射線分析装置200について、実施の形態1と異なる部分を中心に図を用いて説明する。実施の形態1と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図5は、実施の形態2による放射線分析装置200の概略構成を示すブロック図である。
本実施の形態の放射線分析装置200は、実施の形態1に示した放射線分析装置100とは演算部250の構成が異なる。本実施の形態の演算部250は、グロスカウンタ252と、β線カウンタ253と、CPU254とを備える。
Embodiment 2.
Hereinafter, the radiation analyzer 200 of the second embodiment will be described with reference to the parts different from the first embodiment. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the radiation analyzer 200 according to the second embodiment.
The radiation analyzer 200 of the present embodiment has a different configuration of the calculation unit 250 from the radiation analyzer 100 shown in the first embodiment. The calculation unit 250 of the present embodiment includes a gloss counter 252, a β-ray counter 253, and a CPU 254.

実施の形態1と同様に、多重波高分析器3は、図3に示した波高スペクトルMを生成して出力する。出力された波高スペクトルMは、演算部250のグロスカウンタ252とβ線カウンタ253とに入力される。 Similar to the first embodiment, the pulse height analyzer 3 generates and outputs the wave height spectrum M shown in FIG. The output wave height spectrum M is input to the gloss counter 252 and the β-ray counter 253 of the calculation unit 250.

β線カウンタ253は、入力された波高スペクトルMに基づき、図3に示した第1波高値Ed以上の第1エネルギ帯域Ehiにおける斜線部のβ線の計数の総数を算出して、CPU254に対して出力する。
グロスカウンタ252は、波高スペクトルMの全エネルギ領域におけるγ線とβ線とを含む放射線の計数の総数を算出して、CPU254に対して出力する。
The β-ray counter 253 calculates the total number of β-ray counts in the shaded area in the first energy band Ehi having the first crest value Ed or higher shown in FIG. 3 based on the input crest spectrum M, and calculates the total number of β-ray counts for the CPU 254. And output.
The gloss counter 252 calculates the total number of counts of radiation including γ-rays and β-rays in the entire energy region of the wave height spectrum M, and outputs the total number to the CPU 254.

ここで、データベース59に記録されているスペクトルデータDには、第1エネルギ帯域Ehiにおける斜線部β線の放射線の計数の総数Vaが予め記録されている。
この総数Vaは、既知の放射能を設定したシミュレーション、標準線源の照射による実験等により得られるストロンチウム90の波高スペクトル形状に基づいて導出されており、放射能の強さ、測定条件に応じて複数の総数Vaが記録されている。
更に、スペクトルデータDには、この第1エネルギ帯域Ehiにおけるβ線の総数Vaに対応する、第2エネルギ帯域Elowにおけるβ線の総数Vbが、当該Vaに対応付けられて記録されている。この総数Vbも上記シミュレーション等により得られる。
Here, in the spectrum data D recorded in the database 59, the total number Va of the radiation counts of the shaded portion β rays in the first energy band Ehi is recorded in advance.
This total number of Va is derived based on the wave height spectral shape of strontium-90 obtained by simulations with known radioactivity set, experiments by irradiation with a standard radioactive source, etc., depending on the intensity of radioactivity and measurement conditions. A plurality of total Vas are recorded.
Further, in the spectrum data D, the total number Vb of β rays in the second energy band Elow corresponding to the total number of β rays Va in the first energy band Ehi is recorded in association with the Va. This total number Vb can also be obtained by the above simulation or the like.

CPU254は、入射された放射線の波高スペクトルMに基づきβ線カウンタ253が計数した第1エネルギ帯域Ehiにおけるβ線の計数の総数と、スペクトルデータD内に予め記録されている波高スペクトルMの第1エネルギ帯域Ehiにおけるβ線の計数の総数Vaと、を照合する照合判定を行う。そしてCPU254は、この照合判定が一致すると、検出器1により検出された第1エネルギ帯域Ehiにおける放射線を放出する放射性物質がイットリウム90であると同定する。 The CPU 254 has the total number of β-ray counts in the first energy band Ehi counted by the β-ray counter 253 based on the wave height spectrum M of the incident radiation, and the first wave height spectrum M recorded in advance in the spectrum data D. A collation determination is performed to collate the total number Va of β-ray counts in the energy band Ehi. Then, when the matching determinations match, the CPU 254 identifies that the radioactive substance that emits radiation in the first energy band Ehi detected by the detector 1 is yttrium-90.

この場合、CPU254は、第1演算において、照合判定において一致したスペクトルデータD内のβ線の総数Vaに基づいて、第2エネルギ帯域Elowに現れるβ線の計数の総数、即ちイットリウム90のβ線のうち波高値が第1波高値Ed以下の総数Vbを、スペクトルデータDに基づき導出する。そして、CPU254は、第1波高値Ed以上および第1波高値Ed未満のイットリウム90のβ線の計数の総数から、ストロンチウム90のβ線の計数を導出する。
このように、β線カウンタ253により波高値が第1波高値Ed以上の第1エネルギ帯域Ehiにおける放射線の計数をカウントすれば、ストロンチウム90およびイットリウム90のβ線の総カウントが判明することになる。
In this case, in the first calculation, the CPU 254 is the total number of β-ray counts appearing in the second energy band Elow, that is, the β-rays of yttrium-90, based on the total number of β-rays Va in the spectral data D that matched in the collation determination. Of these, the total number Vb whose crest value is equal to or less than the first crest value Ed is derived based on the spectrum data D. Then, the CPU 254 derives the β-ray count of strontium-90 from the total number of β-ray counts of yttrium-90 above and below the first peak Ed.
In this way, if the β-ray counter 253 counts the radiation counts in the first energy band Ehi whose crest value is equal to or higher than the first crest value Ed, the total number of β-rays of strontium-90 and yttrium-90 can be found. ..

また、CPU254は、グロスカウンタ252によりカウントされた、入射された放射線の波高スペクトルMの全エネルギ領域におけるγ線とβ線とを含む放射線の計数の総数から、上記算出したストロンチウム90およびイットリウム90の計数の総数を減算することにより、γ線放射性核種からのγ線の計数のみを算出することもできる。 Further, the CPU 254 of the strontium-90 and yttrium-90 calculated above from the total number of radiation counts including γ-rays and β-rays in the entire energy region of the wave height spectrum M of the incident radiation counted by the gloss counter 252. By subtracting the total number of counts, it is also possible to calculate only the count of γ-rays from γ-ray radionuclides.

以上のように、β線の総数Va、Vbのみを記録しておき、照合判定において数値照合のみを行う。これにより、実施の形態1の図4に示した波高スペクトル形状を示すスペクトルデータを記録しておく構成に比較して、演算部250における演算処理の負荷低減、装置の簡素化を得られる。さらには、データベース59の容量低減効果も得られる。 As described above, only the total number of β rays Va and Vb are recorded, and only numerical collation is performed in the collation determination. As a result, the load of the arithmetic processing in the arithmetic unit 250 can be reduced and the apparatus can be simplified as compared with the configuration in which the spectral data showing the wave height spectral shape shown in FIG. 4 of the first embodiment is recorded. Further, the capacity reduction effect of the database 59 can be obtained.

なお、上記第1演算において、例えば、β線カウンタ253が計数した入射された放射線の第1エネルギ帯域Ehiにおける計数の総数に対して特定の比率を乗じることにより、β線カウンタ253がカウントした計数が、記録された総数Vbと一致する場合には、CPU254は、例えば、以下のようなデータベース59内に記録された比rを用いて第1演算を行ってもよい。 In the first calculation, for example, the count counted by the β-ray counter 253 by multiplying the total number of counts of the incident radiation counted by the β-ray counter 253 in the first energy band Ehi by a specific ratio. However, if it matches the total number recorded Vb, the CPU 254 may perform the first operation using, for example, the ratio r recorded in the database 59 as shown below.

即ち、イットリウム90の波高スペクトル形状が既知であると、イットリウム90の第1波高値Ed以上の第1エネルギ帯域Ehiでの計数値(Va1とする)と、第1波高値Ed未満の第2エネルギ帯域Elowでの計数値(Vb1とする)との、両者の比(r=Vb1/Va1)は一定となる。第1波高値Ed以上の計数値Va1を全てイットリウム90起因とみなせば、その比rからイットリウム90の全体の計数値(=Va1+Vb1=Va1×(1+r))が判る。 That is, if the wave height spectral shape of yttrium-90 is known, the count value (referred to as Va1) in the first energy band Ehi above the first wave height value Ed of yttrium-90 and the second energy less than the first wave height value Ed. The ratio (r = Vb1 / Va1) of the count value (referred to as Vb1) in the band Energy is constant. If all the count values Va1 having the first peak value Ed or more are considered to be caused by yttrium-90, the total count value of yttrium-90 (= Va1 + Vb1 = Va1 × (1 + r)) can be found from the ratio r.

上記のように構成された本実施の形態の放射線分析装置は、
前記演算部は、前記第1演算において、
前記第1エネルギ帯域における前記イットリウムからのβ線の前記第1エネルギ分布の形状に基づき導出される、前記第1エネルギ帯域におけるβ線の放射線の計数の総数に基づいて、前記第1未満の第2エネルギ帯域における前記イットリウムからのβ線の放射線の計数の総数を導出して、前記ストロンチウムの放射線強度を演算する、
ものである。
また、上記のように構成された本実施の形態の放射線分析装置は、
前記スペクトルデータは、
前記イットリウムからのβ線の第1エネルギ分布の形状に基づき導出された放射線の計数の総数、
であるものである。
また、上記のように構成された本実施の形態の放射線分析装置は、
記録された前記スペクトルデータにより示される前記第1エネルギ帯域における前記第1エネルギ分布の形状から導出された前記第1エネルギ帯域における放射線の計数の総数と、入射された前記放射性物質からの放射線の前記第1エネルギ帯域における放射線の計数の総数と、が一致する場合に、
前記スペクトルデータにより示される前記イットリウムからのβ線の前記第1エネルギ分布に基づいて前記第1演算を行う、
ものである。
The radiation analyzer of the present embodiment configured as described above is
In the first calculation, the calculation unit is used.
The first less than the first, based on the total number of β-ray radiation counts in the first energy band, derived based on the shape of the first energy distribution of β-rays from the yttrium in the first energy band. 2 The total number of β-ray radiation counts from yttrium in the energy band is derived to calculate the radiation intensity of the strontium.
It is a thing.
Further, the radiation analyzer of the present embodiment configured as described above is
The spectral data is
The total number of radiation counts derived based on the shape of the first energy distribution of β-rays from yttrium,
Is what it is.
Further, the radiation analyzer of the present embodiment configured as described above is
The total number of radiation counts in the first energy band derived from the shape of the first energy distribution in the first energy band indicated by the recorded spectral data and the radiation from the incident radioactive material. When the total number of radiation counts in the first energy band matches.
The first operation is performed based on the first energy distribution of β rays from the yttrium indicated by the spectral data.
It is a thing.

このように、既知の放射能を設定したシミュレーション、標準線源の照射による実験等により得られるストロンチウム90のβ線の総数Va、Vbを記録しておき、この総数に基づき、照合判定、あるいは、第1演算を行う。これにより、CPUにおける演算処理の負荷低減、装置の簡素化、データベースの容量低減効果を得られる。 In this way, the total number of β-rays Va and Vb of strontium-90 obtained by simulations with known radioactivity set, experiments by irradiation with a standard radioactive source, etc. are recorded, and based on this total number, collation judgment or collation judgment or Perform the first operation. As a result, it is possible to obtain the effects of reducing the load of arithmetic processing in the CPU, simplifying the device, and reducing the capacity of the database.

実施の形態3.
以下、本実施の形態3の放射線分析装置300について、実施の形態1と異なる部分を中心に図を用いて説明する。実施の形態1と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図6は、実施の形態3による放射線分析装置300の概略構成を示すブロック図である。
図7は、多重波高分析器3の出力である波高スペクトルMの例を示す図である。本図7において、イットリウム90、ストロンチウム90からのβ線の分を、破線により示す。
図8は、図7に示した波高スペクトルMから、ストロンチウム90とイットリウム90の分布を差し引いた波高スペクトルを示す図である。
Embodiment 3.
Hereinafter, the radiation analyzer 300 of the third embodiment will be described with reference to the parts different from the first embodiment. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the radiation analyzer 300 according to the third embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing an example of a wave height spectrum M which is an output of the pulse height analyzer 3. In FIG. 7, the β-rays from yttrium-90 and strontium-90 are shown by broken lines.
FIG. 8 is a diagram showing a wave height spectrum obtained by subtracting the distributions of strontium-90 and yttrium-90 from the wave height spectrum M shown in FIG. 7.

本実施の形態の放射線分析装置300は、実施の形態1に示した放射線分析装置300と演算部350の構成が異なる。本実施の形態の演算部350は、実施の形態1と同様のスペクトル比較器51と、新たに逆問題演算部355とを備える。また、データベース59内には、実施の形態1と同様のスペクトルデータDと、新たに応答関数Rとが記録されている。 The radiation analyzer 300 of the present embodiment has a different configuration of the calculation unit 350 from the radiation analyzer 300 shown in the first embodiment. The calculation unit 350 of the present embodiment includes a spectrum comparator 51 similar to that of the first embodiment, and a new inverse problem calculation unit 355. Further, in the database 59, the same spectrum data D as in the first embodiment and a new response function R are recorded.

スペクトル比較器51は、実施の形態1と同様に、多重波高分析器3の出力の波高スペクトルMからイットリウム90の波高スペクトル形状を照合してストロンチウム90およびイットリウム90に相当するβ線放射能を算出する。更に、スペクトル比較器51は、図7に示す多重波高分析器3の出力の波高スペクトルMから、算出されたストロンチウム90およびイットリウム90からのβ線の計数を差し引いて、図8に示すようにγ線のみのエネルギ値ごとの計数を示す波高スペクトルMを生成する。
図8に示すように、イットリウム90からのβ線のエネルギ値ごとの計数が、波高スペクトルMにおけるエネルギ値ごとの計数からそれぞれ減算されている。生成された波高スペクトルMは、後段の逆問題演算部355に向けて出力される。
Similar to the first embodiment, the spectrum comparator 51 collates the wave height spectrum shape of yttrium-90 with the wave height spectrum M of the output of the multiplex wave height analyzer 3 to calculate β-ray radioactivity corresponding to strontium-90 and yttrium-90. do. Further, the spectrum comparator 51 subtracts the calculated β-ray counts from the strontium-90 and yttrium-90 from the peak spectrum M of the output of the pulse height analyzer 3 shown in FIG. 7, and γ as shown in FIG. A wave height spectrum M showing a count for each energy value of a line only is generated.
As shown in FIG. 8, the count for each energy value of β rays from yttrium-90 is subtracted from the count for each energy value in the wave height spectrum M. The generated wave height spectrum M is output to the inverse problem calculation unit 355 in the subsequent stage.

逆問題演算部355は、検出器1に関する応答関数Rをデータベース59内から読み出し、その応答関数Rを用いて波高スペクトルMに対して逆問題演算を実施する。つまり、Mを第1波高スペクトル、Rを応答関数、Sを放射線の相互作用による影響が排除されたエネルギースペクトルである第2波高スペクトルとして、下記の(式1)が成立するところ、応答関数Rは一般に可換群を形成するので逆元が存在する。よって、逆問題演算部355は、この(式1)の逆変換となる下記の(式2)を計算することで、第2エネルギ分布としてのエネルギースペクトルSを抽出する。なお、“R^-1”は応答関数の逆元を示す。
M=R・S ・・・(式1)
S=(R^-1)・M ・・・(式2)
The inverse problem calculation unit 355 reads the response function R related to the detector 1 from the database 59, and performs an inverse problem calculation on the wave height spectrum M using the response function R. That is, where the following (Equation 1) is established, where M is the first wave height spectrum, R is the response function, and S is the second wave height spectrum which is an energy spectrum excluding the influence of the interaction of radiation, the response function R In general, there is an inverse element because they form a commutative group. Therefore, the inverse problem calculation unit 355 extracts the energy spectrum S as the second energy distribution by calculating the following (Equation 2) which is the inverse conversion of this (Equation 1). Note that "R ^ -1" indicates the inverse element of the response function.
M = RS ... (Equation 1)
S = (R ^ -1) ・ M ・ ・ ・ (Equation 2)

ここで、Mで表す波高スペクトルMおよびSで表すエネルギースペクトルをそれぞれベクトル表記、つまりチャンネル数に応じた計数をベクトル成分として表すと、応答関数Rおよび応答関数の逆元R^-1はそれぞれ行列、逆行列と称することができる。 Here, if the wave height spectra represented by M and the energy spectra represented by S are represented by vectors, that is, the count corresponding to the number of channels is represented as a vector component, the response function R and the inverse element R ^ -1 of the response function are matrices, respectively. , Can be referred to as an inverse matrix.

そして、逐次近似法(参考文献:文部科学省,放射能測定法シリーズ20「空間γ線スペクトル測定法」,(1990)付録2)によりフィードバック的操作を行い、予めシミュレーションにより算出された応答関数Rを用いて、放射線を計測して得られる波高スペクトルMからエネルギースペクトルSを詳細化していき、目的のエネルギースペクトルSを求めることができる。 Then, a feedback operation is performed by a sequential approximation method (reference: Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, radioactivity measurement method series 20 "spatial γ-ray spectrum measurement method", (1990) Appendix 2), and the response function R calculated in advance by simulation. The energy spectrum S can be refined from the wave height spectrum M obtained by measuring the radiation, and the target energy spectrum S can be obtained.

逐次近似法を適用すると、(式2)のエネルギースペクトルSの求め方が以下のようになる。エネルギースペクトルSの初期値として測定値Mをそのまま代入して、 When the successive approximation method is applied, the method of obtaining the energy spectrum S in (Equation 2) is as follows. Substituting the measured value M as it is as the initial value of the energy spectrum S,

Figure 2022059665000002
Figure 2022059665000002

次に、下記(式4)、(式5)をフィードバック的に繰り返し、S^(m+1)/S^(m)が収束するまで繰り返す。 Next, the following (Equation 4) and (Equation 5) are repeated in a feedback manner until S ^ (m + 1) / S ^ (m) converges.

Figure 2022059665000003
Figure 2022059665000003

Figure 2022059665000004
Figure 2022059665000004

以上のように求めたエネルギースペクトルSに含まれる情報は、放射性核種の種類を示すものである。
上記(式2)を解くことにより、Mで表される波高スペクトルから、放射線のエネルギー情報のみを含むSで表されるエネルギースペクトルを抽出することができる。つまり、導出されたエネルギースペクトルSでは、検出器1および放射性物質の周辺構造物等による相互作用による影響、および、検出器1にかかわる統計的なバラつきによる影響が排除されている。よって、上記(式2)を解くことにより、放射線のエネルギー情報を正確に知ることができ、検出された放射線を放出した放射性物質の同定の精度が向上する。
The information contained in the energy spectrum S obtained as described above indicates the type of radionuclide.
By solving the above (Equation 2), the energy spectrum represented by S containing only the energy information of radiation can be extracted from the wave height spectrum represented by M. That is, in the derived energy spectrum S, the influence of the interaction between the detector 1 and the peripheral structures of the radioactive material and the influence of the statistical variation related to the detector 1 are excluded. Therefore, by solving the above (Equation 2), the energy information of the radiation can be accurately known, and the accuracy of the identification of the detected radioactive substance that emitted the radiation is improved.

図8に示すように、上記逆問題演算を適用される前の波高スペクトルMでは、E1、E2で示す位置においてγ線の全吸収ピークの形状が現れており、エネルギーE1、E2をもつ2種類のγ線が検出器1に入射したことを示している。
しかしながら、この波高スペクトルMのままでは、全吸収ピークは横方向の波高値に広がりをもっており、さらに、E1、E2のそれぞれの位置の左側には、連続的になだらかな起伏で示されるコンプトン散乱部分が存在する。このコンプトン散乱部分は、入射放射線のエネルギがコンプトン散乱の影響により一部損失することにより生じる部分である。通常、核種分析および放射線強度の評価は、エネルギーピーク部分のE1、E2における計数のみから求められ、コンプトン散乱領域における計数は放射線の核種同定に利用出来ないため使用されない。そのため、このような波高スペクトルMに基づいた放射性物質の評価を行うと、分析精度が低下し、γ線を放出する放射線核種を正確に特定できない問題がある。しかしながら逆問題演算が該問題を解決する。
As shown in FIG. 8, in the wave height spectrum M before the inverse problem calculation is applied, the shape of the total absorption peak of γ-rays appears at the positions indicated by E1 and E2, and two types having energies E1 and E2 appear. It shows that the γ-ray of No. 1 was incident on the detector 1.
However, with this peak spectrum M as it is, the total absorption peak spreads to the lateral peak value, and further, on the left side of each position of E1 and E2, there is a Compton scattering portion shown by continuous gentle undulations. Exists. This Compton scattering portion is a portion generated by the partial loss of the energy of the incident radiation due to the influence of Compton scattering. Normally, nuclide analysis and evaluation of radiation intensity are obtained only from the counts at E1 and E2 of the energy peak portion, and the counts at the Compton scattering region are not used because they cannot be used for nuclide identification of radiation. Therefore, when the radioactive substance is evaluated based on such a wave height spectrum M, there is a problem that the analysis accuracy is lowered and the radiation nuclide that emits γ-rays cannot be accurately identified. However, the inverse problem operation solves the problem.

図9は、波高スペクトルMに対して上記の応答関数Rを用いた逆問題演算を適用することで変換されたエネルギースペクトルSの例を示す図である。
図9に示すように、逆問題演算により波高スペクトルMに見られたコンプトン散乱および全吸収ピークの広がりが無くなり、分析精度が向上する。
なお、図9は、エネルギーE1、E2を持つ2種類の放射性物質からの放射線のみが入射した場合を示したが、1種類もしくは3種類以上のエネルギーが入射した場合にもカウントを示すようになる。
FIG. 9 is a diagram showing an example of an energy spectrum S converted by applying an inverse problem operation using the above response function R to a wave height spectrum M.
As shown in FIG. 9, the inverse problem operation eliminates the Compton scattering and the spread of the total absorption peak seen in the wave height spectrum M, and improves the analysis accuracy.
Note that FIG. 9 shows a case where only radiation from two types of radioactive substances having energies E1 and E2 is incident, but the count is also shown when one type or three or more types of energy are incident. ..

図示されるE1のカウント数101a、E2のカウント数101bのように、エネルギー別に得られるカウント数に対して核種毎に定める放出率等の係数を乗じることで、求めるべき放射能量を得られる。 The amount of radioactivity to be obtained can be obtained by multiplying the count number obtained for each energy by a coefficient such as the emission rate determined for each nuclide, such as the count number 101a of E1 and the count number 101b of E2 shown in the figure.

上記のように構成された本実施の形態の放射線分析装置は、
前記演算部は、
前記イットリウムからの前記第1エネルギ分布の形状に基づいて、少なくとも前記イットリウムからのβ線のエネルギ値ごとの計数を、前記第1エネルギ分布のエネルギ値ごとの計数から減算し、
該減算された前記第1エネルギ分布に対して、前記検出部の応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより前記放射性物質から放出される前記放射線であるγ線の、エネルギ値ごとの分布を示す第2エネルギ分布を導出して、前記放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射線強度を演算する、
ものである。
The radiation analyzer of the present embodiment configured as described above is
The arithmetic unit
Based on the shape of the first energy distribution from the yttrium, at least the count for each energy value of β rays from the yttrium is subtracted from the count for each energy value of the first energy distribution.
For the subtracted first energy distribution, the distribution of γ-rays, which are the radiation emitted from the radioactive substance, for each energy value is obtained by performing a signal restoration operation using the response function of the detection unit. The second energy distribution shown is derived to discriminate the nuclei of the radioactive material, and the radiation intensity of the discriminated radioactive material is calculated.
It is a thing.

このように、スペクトル比較器は、少なくともイットリウム90からのβ線のエネルギ値ごとの計数を、波高スペクトルのエネルギ値ごとの計数から減算する。そして、イットリウム90からのβ線の計数を除いたγ線の波高スペクトルに対して信号復元演算を行うことで、放射性核種の同定の精度と放射線強度の評価とを更に向上できる。 In this way, the spectrum comparator subtracts at least the count for each energy value of β rays from yttrium-90 from the count for each energy value of the wave height spectrum. Then, by performing a signal restoration calculation on the wave height spectrum of γ-rays excluding the count of β-rays from yttrium-90, the accuracy of identification of radionuclides and the evaluation of radiation intensity can be further improved.

実施の形態4.
以下、本実施の形態4の放射線分析装置400について、実施の形態1、2、3と異なる部分を中心に図を用いて説明する。実施の形態1、2、3と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図10は、実施の形態4による放射線分析装置400の概略構成を示すブロック図である。
図11は、本実施の形態4による多重波高分析器3の出力である波高スペクトルMの例を示す図である。
Embodiment 4.
Hereinafter, the radiation analyzer 400 of the fourth embodiment will be described with reference to the parts different from those of the first, second, and third embodiments. The same parts as those of the first, second, and third embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of the radiation analyzer 400 according to the fourth embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing an example of a wave height spectrum M which is an output of the pulse height analyzer 3 according to the fourth embodiment.

本実施の形態の放射線分析装置400は、実施の形態1に示した放射線分析装置100と演算部450の構成が異なる。本実施の形態の演算部450は、実施の形態2に示したβ線カウンタ253と、CPU254と、実施の形態3に示した逆問題演算部355とを備えた構成である。 The radiation analyzer 400 of the present embodiment has a different configuration of the calculation unit 450 from the radiation analyzer 100 shown in the first embodiment. The calculation unit 450 of the present embodiment is configured to include the β-ray counter 253 shown in the second embodiment, the CPU 254, and the inverse problem calculation unit 355 shown in the third embodiment.

本実施の形態では、演算部450は、波高分布Mにおける放射線の計数から、設定される減算値Dを減算する除去演算を行う。この除去演算は、γ線放出核種以外の放射性物質であって、イットリウム90以外のβ線放出核種である第1放射性物質において、当該第1放射性物質からのβ線の計数を、波高スペクトルMから除去するものである。
以下、この除去演算の詳細について説明する。
In the present embodiment, the calculation unit 450 performs a removal calculation for subtracting the set subtraction value D from the radiation count in the wave height distribution M. In this removal calculation, in the first radioactive substance which is a radioactive substance other than the γ-ray emitting nuclide and is a β-ray emitting nuclide other than yttrium-90, the count of β rays from the first radioactive substance is counted from the wave height spectrum M. It is to be removed.
Hereinafter, the details of this removal operation will be described.

実施の形態1と同様に、多重波高分析器3は、図3に示した波高スペクトルMを生成して出力する。出力された波高スペクトルMは、演算部450のβ線カウンタ253に入力される。図11において、実施の形態1の第1波高値Edと同様の値に設定される第1値としての第1波高値Edaと、この第1波高値Edaよりも高い値の、第2値としての第2波高値Edbと、を示す。本実施の形態では、この第2波高値Edbは、イットリウム90の最大エネルギ値に設定される。 Similar to the first embodiment, the pulse height analyzer 3 generates and outputs the wave height spectrum M shown in FIG. The output wave height spectrum M is input to the β-ray counter 253 of the calculation unit 450. In FIG. 11, the first peak value Eda as the first value set to the same value as the first peak value Ed of the first embodiment and the second value higher than the first peak value Eda are used. The second wave high value Edb of is shown. In the present embodiment, the second peak value Edb is set to the maximum energy value of yttrium-90.

ここで、図11に示すように、第2波高値Edbよりも高い第3エネルギ帯域Ehi2において放射線が計数されている。第1波高値Edaは、実施の形態1と同様に自然界に顕著に存在する核種のうち比較的大きなエネルギ値のγ線を放出する放射性核種にエネルギ値に設定されており、更に、第2波高値Edbは、前述のようにイットリウム90の最大エネルギ値に設定されている。よって、この第2波高値Edb以上の第3エネルギ帯域Ehi2における計数は、γ線放出核種以外の放射性物質であって、且つ、イットリウム90以外のβ線放出核種である第1放射性物質が存在することを示す。 Here, as shown in FIG. 11, radiation is counted in the third energy band Ehi2, which is higher than the second peak value Edb. The first wave high value Eda is set to the energy value of the radionuclide that emits γ-rays having a relatively large energy value among the nuclides that are prominently present in the natural world as in the first embodiment, and further, the second wave. The high value Edb is set to the maximum energy value of yttrium-90 as described above. Therefore, the count in the third energy band Ehi2 having the second wave high value Edb or more is a radioactive substance other than the γ-ray emitting nuclide, and there is a first radioactive substance which is a β-ray emitting nuclide other than yttrium-90. Show that.

β線カウンタ253は、入力された波高スペクトルMに基づき、図11に示す第1波高値Eda以上の第1エネルギ帯域Ehiにおける斜線部のβ線の計数の総数を算出して、CPU254に対して出力する。当該計数結果を用いて、上記実施の形態2と同様に、後段のCPU254にてストロンチウム90およびイットリウム90の計数の総数を算出する第1演算を行う。同時にCPU254は、図11の波高スペクトルMの第1波高値Edaにおける計数N1を減算値Dとして設定する。そしてCPU254は、当該減算値Dである計数N1を、波高スペクトルMの全エネルギー領域に渡り減算する除去演算を行う。この除去演算により、およそ図8に示した、γ線のエネルギ値ごとの計数を示す波高スペクトルMが得られる。 The β-ray counter 253 calculates the total number of β-ray counts in the shaded area in the first energy band Ehi having the first peak value Eda or more shown in FIG. 11 based on the input peak height spectrum M, and calculates the total number of β-ray counts with respect to the CPU 254. Output. Using the counting result, the first calculation for calculating the total number of countings of strontium-90 and yttrium-90 is performed by the CPU 254 in the subsequent stage in the same manner as in the second embodiment. At the same time, the CPU 254 sets the count N1 in the first crest value Eda of the crest spectrum M in FIG. 11 as the subtraction value D. Then, the CPU 254 performs a removal operation of subtracting the count N1, which is the subtraction value D, over the entire energy region of the wave height spectrum M. By this removal operation, the wave height spectrum M showing the count for each energy value of γ-rays, which is shown in FIG. 8, is obtained.

このようにして得られた波高スペクトルMは、イットリウム90からのβ線の計数と、イットリウム90以外の第1放射性物質からのβ線の計数とを除いたものとなる。その後、逆問題演算部355は、実施の形態3と同様にこの波高スペクトルMに対して逆問題解法を適用して、γ線放出核種を弁別すると共に、その放射能量を得る。 The wave height spectrum M thus obtained is obtained by excluding the counting of β rays from yttrium-90 and the counting of β rays from the first radioactive substance other than yttrium-90. After that, the inverse problem calculation unit 355 applies the inverse problem solution method to the peak height spectrum M in the same manner as in the third embodiment to discriminate the γ-ray emitting nuclide and obtain the radioactivity amount thereof.

なお演算部450は、上記除去演算を行う前に、照合判定を行ってもよい。即ち、上記除去演算を行う前に、β線カウンタ253が計数した第1エネルギ帯域Ehiにおけるβ線の計数の総数と、スペクトルデータD内に予め記録されているイットリウム90の第1エネルギ帯域Ehiにおけるβ線の計数の総数Vaと、を照合する照合判定を行う。
この場合、イットリウム90以外のβ線放出核種からの放射線が計数されるため、照合判定は不一致となる。演算部450は、この照合判定が不一致となった場合にのみ上記除去演算を行う制御とすれば、イットリウム90以外のβ線放出核種が存在することを確認した場合にのみこのβ線放出核種の影響を除く除去演算を行うことになる。そのため、精度良いγ線放出核種の弁別と放射能量の演算が可能になる。
The calculation unit 450 may perform a collation determination before performing the removal calculation. That is, before performing the removal operation, the total number of β-ray counts in the first energy band Ehi counted by the β-ray counter 253 and the first energy band Ehi of yttrium-90 recorded in advance in the spectrum data D. A collation determination is performed to collate with the total number of β-ray counts Va.
In this case, since radiation from β-ray emitting nuclides other than yttrium-90 is counted, the collation determination is inconsistent. If the calculation unit 450 controls to perform the above removal calculation only when the collation determination does not match, the β-ray emitting nuclide of this β-ray emitting nuclide only when it is confirmed that a β-ray emitting nuclide other than yttrium-90 exists. The removal operation to remove the influence will be performed. Therefore, it is possible to accurately discriminate γ-ray emitting nuclides and calculate the amount of radioactivity.

また演算部450は、実施の形態1に示したようなスペクトル比較器51を備えた構成としてもよい。この場合、演算部450は、上記照合判定を、第1波高値Eda以上の斜線部における波高スペクトルの形状比較により行ってもよい。 Further, the calculation unit 450 may be configured to include the spectrum comparator 51 as shown in the first embodiment. In this case, the calculation unit 450 may perform the collation determination by comparing the shapes of the wave height spectra in the shaded areas having the first peak value Eda or more.

なお、上記では、除去演算における減算値Dとして、波高スペクトルMの第1波高値Edaにおける計数N1を減算値Dとして設定した。即ち、イットリウム90からのβ線の計数と、イットリウム90以外の第1放射性物質からのβ線の計数とを波高スペクトルMから除いた。しかしながら減算値Dは、これに限定するものではなく、例えば、第2波高値Edbにおける計数N2を減算値Dとして設定してもよい。そしてこの計数N2を第2値波高値Edb未満のエネルギ帯域における放射線の各エネルギー値ごとの計数から減算してもよい。この場合、第1放射性物質からのβ線の計数のみを除いた波高スペクトルMが得られる。 In the above, as the subtraction value D in the removal operation, the count N1 in the first crest value Eda of the crest spectrum M is set as the subtraction value D. That is, the count of β rays from yttrium-90 and the count of β rays from the first radioactive substance other than yttrium-90 were excluded from the wave height spectrum M. However, the subtraction value D is not limited to this, and for example, the count N2 at the second peak value Edb may be set as the subtraction value D. Then, this count N2 may be subtracted from the count for each energy value of radiation in the energy band below the second peak value Edb. In this case, the wave height spectrum M excluding only the count of β rays from the first radioactive substance is obtained.

第2波高値Edbにおける計数N2を減算値Dとして設定する制御は、例えば、第1放射性物質の核種が未知の場合に適用することができる。即ち、第2波高値Edb未満のエネルギ帯域における第1放射性物質の波高スペクトルが未知であるため、第2波高値Edb未満のエネルギ帯域における第1放射性物質の計数が計数N2と同値と仮定して、この計数N2を減算している。 The control of setting the count N2 at the second crest Edb as the subtraction value D can be applied, for example, when the nuclide of the first radioactive material is unknown. That is, since the wave height spectrum of the first radioactive material in the energy band below the second peak value Edb is unknown, it is assumed that the count of the first radioactive material in the energy band below the second peak value Edb is the same as the count N2. , This count N2 is subtracted.

また、第1放射性物質の波高スペクトルが、予め、シミュレーション、実験などにおいて既知である場合は、以下のように減算値Dを設定してもよい。
即ち、CPU254は、第2値Edb以上の第3エネルギ帯域Ehi2における波高スペクトル形状、あるいはこの波高スペクトル形状から予め導出された第3エネルギ帯域Ehi2における放射線の計数の総数、の少なくとも一方に基づいて、第2値Edb未満のエネルギ帯域における第1放射性物質からのβ線の計数を導出する。そして、この導出された計数を減算値Dとして設定してもよい。
Further, if the wave height spectrum of the first radioactive substance is known in advance in simulations, experiments, or the like, the subtraction value D may be set as follows.
That is, the CPU 254 is based on at least one of the wave height spectral shape in the third energy band Ehi2 having a second value of Edb or more, or the total number of radiation counts in the third energy band Ehi2 derived in advance from this wave height spectral shape. Derivation of β-ray counts from the first radioactive material in the energy band below the second value Edb. Then, this derived count may be set as the subtraction value D.

また上記では、除去演算を、ストロンチウム90の放射性強度を演算する第1演算の後であって、逆問題演算を行う前に行う例を示した。しかしながらこれに限定するものではなく、除去演算をストロンチウム90の放射性強度を演算する第1演算の前に行ってもよい。これにより、第1放射性物質からのβ線の計数を波高スペクトルMから除いて、精度良いイットリウム90およびストロンチウム90の放射性強度の演算が可能となる。 Further, in the above, an example is shown in which the removal operation is performed after the first operation for calculating the radioactive intensity of the strontium-90 and before the inverse problem calculation. However, the present invention is not limited to this, and the removal operation may be performed before the first operation for calculating the radioactive intensity of strontium-90. This makes it possible to accurately calculate the radioactive intensities of yttrium-90 and strontium-90 by excluding the β-ray count from the first radioactive substance from the wave height spectrum M.

上記のように構成された本実施の形態の放射線分析装置は、
前記演算部は、
前記照合判定における判定が不一致である場合は、前記第1エネルギ分布のエネルギ帯域における放射線の計数から、設定される減算値を減算する除去演算を行う、
ものである。
The radiation analyzer of the present embodiment configured as described above is
The arithmetic unit
If the determinations in the collation determination do not match, a removal operation is performed in which the set subtraction value is subtracted from the radiation count in the energy band of the first energy distribution.
It is a thing.

演算部は、前記照合判定における判定が不一致である場合は、イットリウム90以外の放射線による計数が存在すると仮定して、波高スペクトルから設定される減算値を減算する。これにより、イットリウム90以外の放射線による計数を取り除いて、精度よい放射線の評価が行える。 If the determinations in the collation determination do not match, the arithmetic unit subtracts the subtraction value set from the wave height spectrum, assuming that there is a count due to radiation other than yttrium-90. As a result, it is possible to perform accurate radiation evaluation by removing the count due to radiation other than yttrium-90.

また、上記のように構成された本実施の形態の放射線分析装置は、
前記演算部は、
前記イットリウムの最大エネルギ値である第2値が記録され、前記第1値は該第2値未満の値に設定され、
前記第2値以上の第3エネルギ帯域における前記第1エネルギ分布の形状、あるいは該第1エネルギ分布により導出された前記第3エネルギ帯域における放射線の計数の総数、の少なくとも一方に基づいて、前記第3エネルギ帯域の放射線を放出する前記放射性物質としての第1放射性物質からのβ線の、前記第2値未満のエネルギ帯域における計数を導出して、該導出された計数を前記減算値として設定する、
ものである。
Further, the radiation analyzer of the present embodiment configured as described above is
The arithmetic unit
A second value, which is the maximum energy value of the yttrium, is recorded, and the first value is set to a value less than the second value.
The first is based on at least one of the shape of the first energy distribution in the third energy band above the second value, or the total number of radiation counts in the third energy band derived from the first energy distribution. 3 A count of β-rays from the first radioactive substance as the radioactive substance emitting radiation in the energy band in the energy band lower than the second value is derived, and the derived count is set as the subtraction value. ,
It is a thing.

このように、第2値以上の第3エネルギ帯域における第1放射性物質の波高スペクトルに基づき、第2値未満のエネルギ帯域における第1放射性物質の計数を導出し、この計数を第2値未満のエネルギ帯域における波高スペクトルの計数から減算することで、イットリウム90の最大エネルギ値未満のエネルギ帯域から、第1放射性物質からのβ線の計数を減算して、精度良い第1演算、逆問題演算が可能となる。 In this way, based on the wave height spectrum of the first radioactive substance in the third energy band above the second value, the count of the first radioactive substance in the energy band below the second value is derived, and this count is less than the second value. By subtracting from the count of the wave height spectrum in the energy band, the count of β rays from the first radioactive substance is subtracted from the energy band below the maximum energy value of Ittrium 90, and the first calculation and the inverse problem calculation with high accuracy can be performed. It will be possible.

また、上記のように構成された本実施の形態の放射線分析装置は、
前記演算部は、
前記第1値あるいは前記第2値における放射線の計数値を、前記減算値として設定し、設定された該減算値を、前記第2値未満のエネルギ帯域における放射線の各エネルギー値ごとの計数から減算する、
ものである。
このように、波高スペクトルから第1値における計数N1を減算することで、第1放射性物質の計数とイットリウム90の計数とを除去でき、精度良いγ線の放射線評価が行える。
また、波高スペクトルから第2値における計数N2を減算することで、第1放射性物質の計数を除去でき、精度良いイットリウム90およびストロンチウム90の放射線評価と、その後のγ線の放射線評価が行える。
Further, the radiation analyzer of the present embodiment configured as described above is
The arithmetic unit
The count value of radiation in the first value or the second value is set as the subtraction value, and the set subtraction value is subtracted from the count of each energy value of radiation in the energy band less than the second value. do,
It is a thing.
In this way, by subtracting the count N1 at the first value from the wave height spectrum, the count of the first radioactive substance and the count of yttrium-90 can be removed, and accurate γ-ray radiation evaluation can be performed.
Further, by subtracting the count N2 in the second value from the wave height spectrum, the count of the first radioactive substance can be removed, and accurate radiation evaluation of yttrium-90 and strontium-90 and subsequent radiation evaluation of γ-rays can be performed.

また、本実施の形態のように妨害核種となる第1放射性物質からのβ線エネルギが、測定対象となるイットリウム90よりも十分高い場合、第2波高値Edbを、イットリウム90が放出するベータ線の最大エネルギ値である2.28MeVとすることで、第1放射性物質による影響の多くを排除でき、S/N比の高い測定精度を確保できる。なお、実際は測定装置起因による誤差により波高スペクトルがずれる可能性がある。そのため、第2波高値Edbは、得られた波高スペクトルの形状に基づき設定されたマージンを有してその値が調整されてもよい。 Further, when the β-ray energy from the first radioactive substance serving as an interfering nuclide is sufficiently higher than that of the yttrium-90 to be measured as in the present embodiment, the second wave high value Edb is emitted by the beta-rays emitted by the yttrium-90. By setting the maximum energy value of 2.28 MeV, most of the influence of the first radioactive substance can be eliminated, and the measurement accuracy with a high S / N ratio can be ensured. In reality, the wave height spectrum may shift due to an error caused by the measuring device. Therefore, the value of the second crest value Edb may be adjusted with a margin set based on the shape of the obtained crest spectrum.

一方で、第1放射性物質からのβ線エネルギが、測定対象とするイットリウム90よりもわずかに高い場合では、上記の場合よりもS/N比が悪化する恐れがある。そのため、検出器1までのエネルギ減衰を考慮し、到達できるベータ線の最大エネルギー等、予め第2波高値Edbを低エネルギー側へ補正することで、S/N比の改善を図ることができる。 On the other hand, when the β-ray energy from the first radioactive substance is slightly higher than that of yttrium-90 to be measured, the S / N ratio may be worse than in the above case. Therefore, the S / N ratio can be improved by correcting the second wave high value Edb to the low energy side in advance, such as the maximum energy of the beta ray that can be reached, in consideration of the energy attenuation up to the detector 1.

また、実施の形態3に示した第1波高値Ed、本実施の形態の第1波高値Eda、の値は、検出器構造に起因するγ線の最大付与エネルギ及び妨害核種である第1放射性物質の影響を考慮し、測定精度が最も得られる第1波高値Edaを決定することとする。例えば、第1波高値Edaは、γ線のみのスペクトルの最大エネルギ値、または現れる極大のエネルギーピークの高エネルギー側のピーク端とする。これにより、β線成分減算後の波高スペクトルにおいてγ線のみのスペクトルを抽出する精度の向上を図ることができる。 Further, the values of the first peak value Ed and the first peak value Eda of the present embodiment shown in the third embodiment are the maximum energy imparted by γ-rays due to the detector structure and the first radioactive nuclide. Considering the influence of the substance, the first crest value Eda from which the measurement accuracy is most obtained is determined. For example, the first peak value Eda is the maximum energy value of the spectrum of γ-rays only, or the peak end on the high energy side of the maximum energy peak that appears. As a result, it is possible to improve the accuracy of extracting the spectrum of only γ-rays in the wave height spectrum after subtracting the β-ray component.

実施の形態5.
以下、本実施の形態5のダストモニタ装置1000について説明する。
図10は、実施の形態1から実施の形態4に示した放射線分析装置100、200、300、400に対して、集塵機構部としてのダストサンプラ60に適用したダストモニタ装置1000の概略構成を示すブロック図である。
Embodiment 5.
Hereinafter, the dust monitor device 1000 of the fifth embodiment will be described.
FIG. 10 shows a schematic configuration of a dust monitor device 1000 applied to a dust sampler 60 as a dust collecting mechanism unit with respect to the radiation analyzers 100, 200, 300, and 400 shown in the first to fourth embodiments. It is a block diagram.

ダストサンプラ60は、試料導入管61、集塵部62、ろ紙63と、を備える。
試料導入管61により測定対象の放射性物質が含まれる大気を取り込み、集塵部62に測定対象を集塵する。集塵部62に設置されたろ紙63に放射性物質を含む測定対象物が捕集される。集塵中の大気の流れは集塵部62の下流部に設けた図示しない真空ポンプにて引き込まれる。
The dust sampler 60 includes a sample introduction pipe 61, a dust collecting unit 62, and a filter paper 63.
The sample introduction pipe 61 takes in the atmosphere containing the radioactive substance to be measured, and collects the measurement target in the dust collecting unit 62. The object to be measured containing radioactive substances is collected on the filter paper 63 installed in the dust collecting unit 62. The flow of the atmosphere during dust collection is drawn by a vacuum pump (not shown) provided downstream of the dust collection unit 62.

大気の流れは集塵部62と図示しない真空ポンプの間に設置される図示しない流量計で管理され、集塵部62を通過した大気の体積を流量計の流量の時間的積算により求められる。前記実施の形態1から実施の形態4の放射能分析装置にて算出される放射性核種毎の放射能は、図示しない流量計の積算流量から得られる体積で除することにより、単位体積に含まれている放射能濃度として算出することができる。 The flow of the atmosphere is controlled by a flow meter (not shown) installed between the dust collector 62 and a vacuum pump (not shown), and the volume of the atmosphere that has passed through the dust collector 62 is obtained by temporally integrating the flow rate of the flow meter. The radioactivity for each radionuclide calculated by the radioactivity analyzers of the first to fourth embodiments is included in the unit volume by dividing by the volume obtained from the integrated flow rate of the flow meter (not shown). It can be calculated as the radioactivity concentration.

図12に示す通り、前記実施の形態1から実施の形態4の放射能分析装置の検出器1はろ紙63にて集塵された放射性物質を含む測定対象物に近接して設置される。そのため、測定対象物に含まれる放射性物質を高効率で検出することができ、高精度の放射能分析装置を搭載したダストモニタを得ることができる。 As shown in FIG. 12, the detector 1 of the radioactivity analyzer of the first to fourth embodiments is installed close to the measurement object containing the radioactive substance collected by the filter paper 63. Therefore, it is possible to detect radioactive substances contained in the object to be measured with high efficiency, and it is possible to obtain a dust monitor equipped with a highly accurate radioactivity analyzer.

なお、図12に示すろ紙63は固定ろ紙でも長尺ろ紙でもよく、長尺ろ紙の場合は、ろ紙巻取り部材およびモータ等からなる自動ろ紙送り機構を導入して、自動でろ紙交換を行うものであってもよい。 The filter paper 63 shown in FIG. 12 may be either a fixed filter paper or a long filter paper. In the case of a long filter paper, an automatic filter paper feeding mechanism including a filter paper winding member and a motor is introduced to automatically replace the filter paper. May be.

上記のように構成された本実施の形態のダストモニタ装置は、
前記実施の形態1から実施の形態4の放射線分析装置と、
集塵濾紙に大気中の前記放射性物質を集塵する集塵機構部と、を備え、
前記放射線分析装置の前記検出部は、集塵された前記集塵濾紙の前記放射性物質から放出される放射線を検出する、
ものである。
The dust monitor device of the present embodiment configured as described above is
The radiation analyzers of the first to fourth embodiments,
The dust collecting filter paper is provided with a dust collecting mechanism for collecting the radioactive substances in the atmosphere.
The detection unit of the radiation analyzer detects the radiation emitted from the radioactive substance of the dust collecting filter paper.
It is a thing.

これにより、集塵された放射性物質の放射線評価を高精度で行える。更に、このような放射性物質が一箇所に集塵され、集塵機構、集塵ろ紙がある場合に検出器を複数設置することが難しい構成のダストモニタにおいても、検出器の放射線センサを一台構成として、同地点、同時にγ線とβ線とを検出することで、更に精度よく放射線強度を演算できる。 As a result, the radiation evaluation of the collected radioactive material can be performed with high accuracy. Furthermore, even in a dust monitor where it is difficult to install multiple detectors when such radioactive substances are collected in one place and there is a dust collection mechanism and dust collection filter paper, one radiation sensor for the detector is configured. By detecting γ-rays and β-rays at the same point at the same time, the radiation intensity can be calculated more accurately.

なお、上記実施の形態1から4にて示した演算部は、ハードウエアの一例を図13に示すように、プロセッサと記憶装置とから構成される。プロセッサは、実施の形態1では、演算部50のスペクトル比較器51に相当し、記憶装置はデータベース59に相当する。
記憶装置は図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを備える。
また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を備えてもよい。プロセッサ51は、記憶装置59から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ51にプログラムが入力される。また、プロセッサ51は、演算結果等のデータを記憶装置59の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。
The arithmetic unit shown in the first to fourth embodiments is composed of a processor and a storage device as shown in FIG. 13 as an example of hardware. In the first embodiment, the processor corresponds to the spectrum comparator 51 of the arithmetic unit 50, and the storage device corresponds to the database 59.
Although the storage device is not shown, it includes a volatile storage device such as a random access memory and a non-volatile auxiliary storage device such as a flash memory.
Further, an auxiliary storage device of a hard disk may be provided instead of the flash memory. The processor 51 executes the program input from the storage device 59. In this case, a program is input from the auxiliary storage device to the processor 51 via the volatile storage device. Further, the processor 51 may output data such as a calculation result to the volatile storage device of the storage device 59, or may store the data in the auxiliary storage device via the volatile storage device.

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Although the present application describes various exemplary embodiments and examples, the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are applications of a particular embodiment. It is not limited to, but can be applied to embodiments alone or in various combinations.
Therefore, innumerable variations not exemplified are envisioned within the scope of the techniques disclosed in the present application. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments.

1 検出器(検出部)、1C1 側壁(壁部)、1C2 底壁(壁部)、
M 波高スペクトル(第1エネルギ分布)、S エネルギ分布(第2エネルギ分布)、
50,250,350,450 検出部、
100,200,300,400 放射線分析装置、1000 ダストモニタ装置。
1 detector (detection part), 1C1 side wall (wall part), 1C2 bottom wall (wall part),
M wave height spectrum (first energy distribution), S energy distribution (second energy distribution),
50, 250, 350, 450 detector,
100,200,300,400 radiation analyzer, 1000 dust monitor device.

Claims (15)

放射性物質から放出される放射線が入射されると入射放射線のエネルギに対応する検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号のエネルギ値ごとの計数を示す第1エネルギ分布を導出する分析部と、
前記第1エネルギ分布に基づいて、前記放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
前記演算部は、
前記放射性物質としてのストロンチウムの娘核種であるイットリウムから放出される前記放射線であるβ線の前記第1エネルギ分布の形状に基づいて、前記ストロンチウムの放射線を演算する第1演算を行う、
放射線分析装置。
A detector that outputs a detection signal corresponding to the energy of the incident radiation when the radiation emitted from the radioactive material is incident.
An analysis unit for deriving a first energy distribution showing a count for each energy value of the detection signal, and an analysis unit.
A calculation unit for calculating the radioactivity intensity of the radioactive substance based on the first energy distribution is provided.
The arithmetic unit
Based on the shape of the first energy distribution of β rays, which is the radiation emitted from yttrium, which is the daughter nuclide of strontium as a radioactive substance, the first calculation for calculating the radiation of the strontium is performed.
Radiation analyzer.
前記演算部は、前記第1演算において、
設定された第1値以上の第1エネルギ帯域における前記イットリウムからのβ線の前記第1エネルギ分布の形状に基づいて、前記ストロンチウムの放射線強度を演算する、
請求項1に記載の放射線分析装置。
In the first calculation, the calculation unit is used.
The radiation intensity of the strontium is calculated based on the shape of the first energy distribution of β rays from the yttrium in the first energy band of the set first value or more.
The radiation analyzer according to claim 1.
前記検出部は、
入射される前記放射線を検出するセンサ部と、前記放射線であるβ線が透過する厚みに調整された壁部を有して前記センサ部を収容するケース部と、を備える、
請求項2に記載の放射線分析装置。
The detector is
A sensor unit for detecting the incident radiation and a case unit having a wall portion adjusted to a thickness through which β rays, which are the radiation, are transmitted, and accommodating the sensor unit are provided.
The radiation analyzer according to claim 2.
前記演算部は、前記第1演算において、
前記第1エネルギ帯域における前記イットリウムからのβ線の前記第1エネルギ分布の形状に基づき導出される、前記第1エネルギ帯域におけるβ線の放射線の計数の総数に基づいて、前記第1未満の第2エネルギ帯域における前記イットリウムからのβ線の放射線の計数の総数を導出して、前記ストロンチウムの放射線強度を演算する、
請求項2または請求項3に記載の放射線分析装置。
In the first calculation, the calculation unit is used.
The first less than the first, based on the total number of β-ray radiation counts in the first energy band, derived based on the shape of the first energy distribution of β-rays from the yttrium in the first energy band. 2 The total number of β-ray radiation counts from yttrium in the energy band is derived to calculate the radiation intensity of the strontium.
The radiation analyzer according to claim 2 or 3.
前記演算部は、
前記イットリウムからのβ線の、少なくとも前記第1エネルギ帯域における前記第1エネルギ分布の形状を示すスペクトルデータが予め記録され、
記録された前記スペクトルデータと、入射された前記放射性物質からの放射線の前記第1エネルギ帯域における前記第1エネルギ分布と、を照合する照合判定を行う
請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の放射線分析装置。
The arithmetic unit
Spectral data showing the shape of the first energy distribution in at least the first energy band of β rays from the yttrium is recorded in advance.
Any one of claims 2 to 4, wherein the collation determination is performed to collate the recorded spectral data with the first energy distribution in the first energy band of the radiation from the incident radioactive substance. The radiation analyzer described in.
前記スペクトルデータは、
前記イットリウムからのβ線の前記第1エネルギ分布の形状、あるいは前記イットリウムからのβ線の第1エネルギ分布の形状に基づき導出された放射線の計数の総数、の少なくとも一方である、
請求項5に記載の放射線分析装置。
The spectral data is
At least one of the shape of the first energy distribution of β-rays from yttrium or the total number of radiation counts derived based on the shape of the first energy distribution of β-rays from yttrium.
The radiation analyzer according to claim 5.
前記演算部は、前記照合判定において、
記録された前記スペクトルデータにより示される前記第1エネルギ帯域における前記第1エネルギ分布の形状と、入射された前記放射性物質からの放射線の前記第1エネルギ帯域における前記第1エネルギ分布の形状と、が一致する場合、あるいは、
記録された前記スペクトルデータにより示される前記第1エネルギ帯域における前記第1エネルギ分布の形状から導出された前記第1エネルギ帯域における放射線の計数の総数と、入射された前記放射性物質からの放射線の前記第1エネルギ帯域における放射線の計数の総数と、が一致する場合に、
前記スペクトルデータにより示される前記イットリウムからのβ線の前記第1エネルギ分布に基づいて前記第1演算を行う、
請求項6に記載の放射線分析装置。
In the collation determination, the calculation unit
The shape of the first energy distribution in the first energy band indicated by the recorded spectral data and the shape of the first energy distribution in the first energy band of the incident radiation from the radioactive material. If they match, or
The total number of radiation counts in the first energy band derived from the shape of the first energy distribution in the first energy band indicated by the recorded spectral data and the radiation from the incident radioactive material. When the total number of radiation counts in the first energy band matches.
The first operation is performed based on the first energy distribution of β rays from the yttrium indicated by the spectral data.
The radiation analyzer according to claim 6.
前記演算部は、
前記照合判定における判定が不一致である場合は、前記第1値未満の前記第1エネルギ分布のエネルギ帯域における放射線の計数から、設定される減算値を減算する除去演算を行う、
請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の放射線分析装置。
The arithmetic unit
If the determinations in the collation determination do not match, a removal operation is performed in which the set subtraction value is subtracted from the radiation count in the energy band of the first energy distribution less than the first value.
The radiation analyzer according to any one of claims 5 to 7.
前記演算部は、
前記イットリウムの最大エネルギ値である第2値が記録され、前記第1値は該第2値未満の値に設定され、
前記第2値以上の第3エネルギ帯域における前記第1エネルギ分布の形状、あるいは該第1エネルギ分布により導出された前記第3エネルギ帯域における放射線の計数の総数、の少なくとも一方に基づいて、前記第3エネルギ帯域の放射線を放出する前記放射性物質としての第1放射性物質からのβ線の、前記第2値未満のエネルギ帯域における計数を導出して、該導出された計数を前記減算値として設定する、
請求項8に記載の放射線分析装置。
The arithmetic unit
A second value, which is the maximum energy value of the yttrium, is recorded, and the first value is set to a value less than the second value.
The first is based on at least one of the shape of the first energy distribution in the third energy band above the second value, or the total number of radiation counts in the third energy band derived from the first energy distribution. 3 A count of β-rays from the first radioactive substance as the radioactive substance emitting radiation in the energy band in the energy band lower than the second value is derived, and the derived count is set as the subtraction value. ,
The radiation analyzer according to claim 8.
前記演算部は、
前記第1値あるいは前記イットリウムの最大エネルギ値である第2値における放射線の計数値を、前記減算値として設定し、設定された該減算値を、前記第2値未満のエネルギ帯域における放射線の各エネルギー値ごとの計数から減算する、
請求項8に記載の放射線分析装置。
The arithmetic unit
The count value of radiation at the first value or the second value which is the maximum energy value of the yttrium is set as the subtraction value, and the set subtraction value is set as each of the radiations in the energy band less than the second value. Subtract from the count for each energy value,
The radiation analyzer according to claim 8.
前記演算部は、
前記イットリウムからの前記第1エネルギ分布の形状に基づいて、少なくとも前記イットリウムからのβ線のエネルギ値ごとの計数を、前記第1エネルギ分布のエネルギ値ごとの計数から減算し、
該減算された前記第1エネルギ分布に対して、前記検出部の応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより前記放射性物質から放出される前記放射線であるγ線の、エネルギ値ごとの分布を示す第2エネルギ分布を導出して、前記放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射線強度を演算する、
請求項2から請求項10のいずれか1項に記載の放射線分析装置。
The arithmetic unit
Based on the shape of the first energy distribution from the yttrium, at least the count for each energy value of β rays from the yttrium is subtracted from the count for each energy value of the first energy distribution.
For the subtracted first energy distribution, the distribution of γ-rays, which are the radiation emitted from the radioactive substance, for each energy value is obtained by performing a signal restoration operation using the response function of the detection unit. The second energy distribution shown is derived to discriminate the nuclei of the radioactive material, and the radiation intensity of the discriminated radioactive material is calculated.
The radiation analyzer according to any one of claims 2 to 10.
前記第1値は、セシウム134の放射線エネルギーを超える値、に設定される、
請求項2から請求項11のいずれか1項に記載の放射線分析装置。
The first value is set to a value that exceeds the radiation energy of cesium-134.
The radiation analyzer according to any one of claims 2 to 11.
前記第1値は、カリウム40の放射線エネルギーを超える値、あるいは、前記第1エネルギ分布における複数のエネルギーピークの内、最もエネルギ値の高いエネルギーピークにおけるエネルギ値、に設定される、
請求項2から請求項11のいずれか1項に記載の放射線分析装置。
The first value is set to a value exceeding the radiation energy of potassium 40, or an energy value at the energy peak having the highest energy value among the plurality of energy peaks in the first energy distribution.
The radiation analyzer according to any one of claims 2 to 11.
前記検出部の前記センサ部は、一台構成である、
請求項3に記載の放射線分析装置。
The sensor unit of the detection unit has a single unit configuration.
The radiation analyzer according to claim 3.
請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の放射線分析装置と、
集塵濾紙に大気中の前記放射性物質を集塵する集塵機構部と、を備え、
前記放射線分析装置の前記検出部は、集塵された前記集塵濾紙の前記放射性物質から放出される放射線を検出する、
ダストモニタ装置。
The radiation analyzer according to any one of claims 1 to 14,
The dust collecting filter paper is provided with a dust collecting mechanism for collecting the radioactive substances in the atmosphere.
The detection unit of the radiation analyzer detects the radiation emitted from the radioactive substance of the dust collecting filter paper.
Dust monitor device.
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