JP2022184277A - radiation monitor - Google Patents

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JP2022184277A JP2021092034A JP2021092034A JP2022184277A JP 2022184277 A JP2022184277 A JP 2022184277A JP 2021092034 A JP2021092034 A JP 2021092034A JP 2021092034 A JP2021092034 A JP 2021092034A JP 2022184277 A JP2022184277 A JP 2022184277A
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萌美 浅村
Moemi Asamura
俊英 相場
Toshihide Aiba
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Abstract

To solve the problem in which, when an alarm occurs based on a count value of detected radiation, an investigation of an occurrence cause of the alarm is required as necessary that includes a checkup such as soundness verification of devices and the like as to whether irregularity of detectors and the like exist.SOLUTION: A radiation monitor comprises: a first detection unit 11 that detects radiation from a measurement object instrument; and a second detection unit 12 that is to measure whether the radiation flies from a direction of the object instrument. When an alarm according to the radiation detected by the first detection unit is issued, the radiation monitor is configured to check presence or absence of a radiation incidence from the object instrument radiation detection by the second detection unit, and perform a diagnosis of an alarm cause.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本願は、放射線モニタに関するものである。 The present application relates to radiation monitors.

原子力発電所の蒸気発生器(Steam Generator)の1次系冷却水から2次系冷却水への漏洩を監視することにより、蒸気発生器の健全性を確認する放射線モニタのなかに、高感度型主蒸気管モニタの名称で呼ばれる放射線モニタがある。この高感度型主蒸気管モニタは、主蒸気管に近接して配置され、放射線を検出してアナログ電圧パルスを出力する放射線検出器と、そのアナログ電圧パルスを入力して主蒸気管内の蒸気に含まれる放射性核種のN-16のγ線6.13MeVの光電ピーク、シングルエスケープピーク、ダブルエスケープピークを包含するように設定された高エネルギーウィンドウに入るアナログ電圧パルスを弁別してデジタルパルスを出力し、そのデジタルパルスの計数率を測定する計数率測定部と、を備え、その計数率の変化を監視する。 High-sensitivity radiation monitor that confirms the soundness of the steam generator by monitoring the leakage from the primary system cooling water to the secondary system cooling water of the steam generator of the nuclear power plant. There is a radiation monitor that goes by the name of a main steam line monitor. This high-sensitivity main steam pipe monitor consists of a radiation detector that is placed close to the main steam pipe and that detects radiation and outputs an analog voltage pulse. discriminating analog voltage pulses falling within a high energy window set to encompass the N-16 gamma 6.13 MeV photopeak, single escape peak, and double escape peak of the included radionuclide and outputting a digital pulse; a counting rate measuring unit for measuring the counting rate of the digital pulse, and monitors changes in the counting rate.

このように、従来の放射線モニタは、放射線検出器からのアナログ電圧パルスを計数率部に入力し、設定したウィンドウに入る波高値のものを弁別して計数し、その計数値に基づき標準偏差が一定となるようにソフトウェアで時定数処理し、応答性を優先して計数率のみを出力するようにしており、警報設定がバックグラウンド計数率に近接している。そのため、計数率の系統的な変動、所謂、ゆらぎで警報が誤発信することがあり、計数率に復帰しても念のために装置のオフライン点検を行って健全性を確認するという作業が必要であった。 In this way, conventional radiation monitors input analog voltage pulses from radiation detectors to the counting rate unit, discriminate and count peak values that fall within a set window, and have a constant standard deviation based on the count values. The time constant is processed by software so that only the count rate is output with priority given to responsiveness, and the alarm setting is close to the background count rate. Therefore, systematic fluctuations in the counting rate, so-called fluctuations, can cause erroneous alarms to be issued. Even after the counting rate returns to normal, it is necessary to conduct an off-line inspection of the device to confirm its soundness just in case. Met.

これに対し、同じ入力から標準偏差の異なる計数率を求めてその推移を比較する方法が知られているが、応答性を優先した正規の計数率出力がゆらぎの頂点に達するのに20分程度を要し、それを応答性の遅い診断用の計数率が追いかける形で推移するだけで、入力が同じパルス列であるがゆえに、原因の識別は困難であるという問題があった。 On the other hand, there is a known method of obtaining count rates with different standard deviations from the same input and comparing their transitions. , and the diagnostic count rate with slow response only follows it, and because the input is the same pulse train, there is a problem that it is difficult to identify the cause.

また、主蒸気管の上流と下流の2つの検出位置で同期して指示値が上昇するかどうかで、当該事象が信号によるものかノイズによるものかを判断するという提案もある。この方法ではバックグラウンド計数率が数cpmと小さいため、上昇傾向が同じになる確率が無視できず、根本的解決策にならないという問題があった。 There is also a proposal to determine whether the event is due to a signal or noise based on whether the indicated values rise synchronously at two detection positions upstream and downstream of the main steam pipe. In this method, since the background count rate is as small as several cpm, the probability that the rising tendency will be the same cannot be ignored, and there is a problem that it cannot be a fundamental solution.

一方、主蒸気管内の蒸気は2次系であり平常時は人工の放射性核種を含まない。また、平常時のバックグラウンド計数率は宇宙線が支配的で数cpm程度と低く、かつバックグラウンド計数率と警報設定点が近接しているため、誤警報を抑制して高精度で警報発信させようとすると標準偏差を小さくすることになり、結果として警報発信の応答が遅くなり、警報発信の応答を優先して標準偏差を大きくすると誤警報が頻発することになる。そのため警報を2段化して注意警報とその上のレベルに高警報を設け、警備漏洩の段階で注意警報を発信させ、誤警報の可能性を含めて細かく調査を行う運用としている場合もある。 On the other hand, the steam in the main steam pipe is a secondary system and normally does not contain artificial radionuclides. In addition, since cosmic rays are dominant and the background count rate during normal times is as low as a few cpm, and the background count rate and the alarm set point are close to each other, false alarms can be suppressed and alarms issued with high accuracy. If you try to do so, the standard deviation will be reduced, resulting in a delayed response to alarm transmission. Therefore, in some cases, the warning is divided into two stages, a warning warning and a high warning level above it, and a caution warning is issued at the stage of security leakage, and detailed investigations are conducted, including the possibility of false alarms.

このような課題に対し、出願人は警報の原因についてゆらぎかその他かを自動判定して表示する放射線装置も提案している(例えば、特許文献1参照)。 In response to such a problem, the applicant has also proposed a radiation device that automatically determines whether the cause of the alarm is fluctuation or other factors and displays the result (see, for example, Patent Document 1).

特許第6072977号公報Japanese Patent No. 6072977

上記特許文献1に開示されている警報の原因についてゆらぎかその他かを自動判定して表示する放射線装置では、ゆらぎによる警報の誤発信を防ぐことはできる。しかし、近年放射線モニタの高度な検知、すなわち警報内容の詳細まで求められている。そのため、指示値が上昇したことを知らせる警報が発信される度に放射線装置設置現場で調査作業しなくてよいように、指示値上昇の警報が発信された場合に、警報の原因がゆらぎ以外にあるのか、例えば周囲環境の異常によるものなのか等の自動判別が求められている。 In the radiological apparatus disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, which automatically determines whether the cause of the alarm is fluctuation or other factors and displays it, it is possible to prevent erroneous alarm transmission due to fluctuation. However, in recent years, there has been a demand for advanced detection of radiation monitors, that is, details of alarm contents. Therefore, in order to eliminate the need for investigation work at the site where the radiation equipment is installed every time an alarm is issued to notify that the indicated value has risen, it is necessary to check that the cause of the alarm is other than fluctuation when the indicated value rise alarm is issued. There is a demand for automatic determination of whether there is a problem, for example, whether it is due to an abnormality in the surrounding environment.

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、指示値上昇を知らせる警報の発信に対して、その原因がゆらぎのみならず、自動で警報発信の原因を判定してその結果を得る信頼性の高い放射線モニタを提供することを目的とする。 The present application discloses a technique for solving the above-described problems, and automatically determines the cause of not only the fluctuation of the cause of an alarm that notifies an increase in the indicated value, but also the cause of the alarm. It is an object of the present invention to provide a highly reliable radiation monitor that obtains results by

本願に開示される放射線モニタは、測定対象機器から放射される放射線のうち測定対象核種から放出されるγ線を検出してアナログ電圧パルスを出力する第一の放射線検出部と、前記第一の放射線検出部の出力を用いて、放射線の計数を演算する放射線計数演算部と、前記測定対象核種から放出されるγ線を二次元で検出してアナログ電圧パルスを出力する第二の放射線検出部と、前記第二の放射線検出部の出力を用いて、放射線の二次元位置分布を演算する放射線位置分布演算部と、前記放射線計数演算部および前記放射線位置分布演算部の結果から放射線発生の警報の原因を判定し出力する警報診断部と、を備えた放射線モニタであって、前記放射線計数演算部は、前記第一の放射線検出部からの出力であるアナログ電圧パルスを電圧レベルに対して設定された高エネルギーウィンドウに入るパルスと低エネルギーウィンドウに入るパルスとに弁別し、前記高エネルギーウィンドウに入ったパルスを標準偏差が一定になるように時定数処理し、高エネルギー計数率を演算して出力すると共に、前記高エネルギー計数率が許容する設定値を逸脱して上昇したら警報を出力する高エネルギー計数率演算部と、前記低エネルギーウィンドウに入ったパルスを測定時間一定で移動平均して低エネルギー計数率を演算して出力する低エネルギー計数率演算部と、を有し、前記放射線位置分布演算部は、前記第二の放射線検出部からの出力であるアナログ電圧パルスを電圧レベルに対して予め設定された値を超えるパルスに対応した二次元のエネルギースペクトルを出力する波高分析部と、前記波高分析部から得られた各位置のエネルギースペクトルの収量を算出し放射線の二次元位置分布を出力する分布解析部と、を有し、前記警報診断部は、前記高エネルギー計数率演算部から警報が出力された場合、前記低エネルギー計数率演算部から出力された低エネルギー計数率が予め設定された許容範囲内の場合、警報の原因は前記第一の放射線検出部のゆらぎと判定し、
前記高エネルギー計数率演算部から警報が出力され、前記低エネルギー計数率演算部から出力された低エネルギー計数率が予め設定された許容範囲外の場合、前記分布解析部から出力された放射線二次元位置分布のピークの位置と前記測定対象機器の位置とを比較して、警報の原因が周辺環境の異常かまたは対象核種の漏洩かを判定し、警報とともに判定結果を出力する、ものである。
The radiation monitor disclosed in the present application includes: a first radiation detection unit that detects gamma rays emitted from a radionuclide to be measured among radiation emitted from a device to be measured and outputs an analog voltage pulse; A radiation counting calculation unit that calculates the radiation count using the output of the radiation detection unit, and a second radiation detection unit that two-dimensionally detects the gamma rays emitted from the radionuclides to be measured and outputs an analog voltage pulse. a radiation position distribution calculation unit that calculates a two-dimensional position distribution of radiation using the output of the second radiation detection unit; and a radiation generation alarm based on the results of the radiation counting calculation unit and the radiation position distribution calculation unit. and an alarm diagnosis unit that determines and outputs the cause of the radiation monitor, wherein the radiation counting calculation unit sets the analog voltage pulse output from the first radiation detection unit to the voltage level The pulse entering the high energy window and the pulse entering the low energy window are discriminated, the pulse entering the high energy window is subjected to time constant processing so that the standard deviation is constant, and the high energy counting rate is calculated. A high energy counting rate calculation unit that outputs an alarm when the high energy counting rate deviates from an allowable set value and outputs an alarm; a low energy count rate calculation unit that calculates and outputs an energy count rate, wherein the radiation position distribution calculation unit converts the analog voltage pulse output from the second radiation detection unit to a voltage level A pulse height analysis unit that outputs a two-dimensional energy spectrum corresponding to a pulse exceeding a preset value, and calculates the yield of the energy spectrum at each position obtained from the pulse height analysis unit and outputs a two-dimensional position distribution of radiation. and a distribution analysis unit, wherein the alarm diagnosis unit presets the low energy count rate output from the low energy count rate calculation unit when an alarm is output from the high energy count rate calculation unit. If it is within the allowable range, the cause of the alarm is determined to be the fluctuation of the first radiation detection unit,
When an alarm is output from the high energy count rate calculation unit and the low energy count rate output from the low energy count rate calculation unit is outside a preset allowable range, two-dimensional radiation output from the distribution analysis unit By comparing the position of the peak of the position distribution and the position of the equipment to be measured, it is determined whether the cause of the alarm is an abnormality in the surrounding environment or the leakage of the target nuclide, and the determination result is output along with the alarm.

本願に開示される放射線モニタによれば、指示値の上昇を知らせる警報の発信に対して、自動で警報発信の原因を判定してその結果を警報とともに得ることが可能となり、警報発信原因の作業が不要となり、信頼性の高い放射線モニタを提供することができる。 According to the radiation monitor disclosed in the present application, it is possible to automatically determine the cause of the alarm issuance and obtain the result together with the alarm in response to the issuance of an alarm indicating an increase in the indicated value. becomes unnecessary, and a highly reliable radiation monitor can be provided.

実施の形態1に係る放射線モニタの構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of a radiation monitor according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態1に係る放射線モニタの第二の検出部の構成を示す図で、図中(a)は側面図、(b)は検出面を示す上面図である。FIG. 4A is a side view of the configuration of the second detection unit of the radiation monitor according to Embodiment 1, and FIG. 実施の形態1に係る放射線モニタの構成を示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram showing the configuration of a radiation monitor according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態1に係る主蒸気管と放射線のスペクトルピークとの位置関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the main steam pipes and spectral peaks of radiation according to Embodiment 1; 実施の形態1に係る主蒸気管と放射線のスペクトルピークとの位置関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the main steam pipes and spectral peaks of radiation according to Embodiment 1; 実施の形態1に係る放射線モニタにおける警報診断処理の手順を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the procedure of alarm diagnosis processing in the radiation monitor according to Embodiment 1; 実施の形態2に係る放射線モニタにおける警報診断処理の手順を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the procedure of alarm diagnosis processing in the radiation monitor according to Embodiment 2; 実施の形態3に係る放射線モニタの構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a radiation monitor according to Embodiment 3; 実施の形態3に係る放射線モニタにおける警報診断処理の手順を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the procedure of alarm diagnosis processing in the radiation monitor according to Embodiment 3; 実施の形態4に係る放射線モニタにおける警報診断処理の手順を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the procedure of alarm diagnosis processing in the radiation monitor according to Embodiment 4; 実施の形態4に係るバックグラウンドの算出方法を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a background calculation method according to Embodiment 4; 実施の形態1から4に係る演算処理部のハードウエア構成図である。4 is a hardware configuration diagram of an arithmetic processing unit according to Embodiments 1 to 4; FIG.

以下、本願で開示される放射線モニタの実施の形態について図を参照して説明する。なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示すものとする。 Embodiments of a radiation monitor disclosed in the present application will be described below with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code|symbol shall show the same or a corresponding part.

実施の形態1.
以下に、実施の形態1に係る放射線モニタについて図を用いて説明する。
図1は、実施の形態1に係る放射線モニタの構成を示す概略図である。図1において、主蒸気管1の漏洩検知を目的とし、測定対象のγ線を例えばシンチレータ検出器を用いて検出する第一の放射線検出部11(以下、検出部11と記す)は、例えば鉛からなる遮蔽体13によって遮蔽されており、測定対象γ線の位置分布検出を目的とした第二の放射線検出部12(以下、検出部12と記す)が外付けされている。検出部11及び検出部12で検出された信号は、演算処理部10へと送信され、演算処理部10では計数率の演算及び警報信号処理等を行う。
Embodiment 1.
A radiation monitor according to Embodiment 1 will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a radiation monitor according to Embodiment 1. FIG. In FIG. 1, a first radiation detection unit 11 (hereinafter referred to as the detection unit 11) that detects gamma rays to be measured using, for example, a scintillator detector for the purpose of detecting leakage of the main steam pipe 1 is composed of, for example, lead A second radiation detection unit 12 (hereinafter referred to as detection unit 12) is externally attached for the purpose of detecting the position distribution of γ-rays to be measured. Signals detected by the detection units 11 and 12 are transmitted to the arithmetic processing unit 10, and the arithmetic processing unit 10 performs counting rate calculation, alarm signal processing, and the like.

図2は、実施の形態1に係る放射線モニタの第二の検出部12の構成を示す図で、図中(a)は側面図、(b)は検出面を示す上面図である。図2(a)に示すように、複数の角柱シンチレータ12aにマルチアノード光電子増倍管12bを取り付けたものを第二の検出部12として用い、角柱シンチレータ12aは図2(b)に示すように二次元アレイ状に整列して配置されている。 2A and 2B are diagrams showing the configuration of the second detection unit 12 of the radiation monitor according to Embodiment 1, in which FIG. 2A is a side view and FIG. 2B is a top view showing the detection surface. As shown in FIG. 2(a), a plurality of prismatic scintillators 12a to which multi-anode photomultiplier tubes 12b are attached is used as the second detector 12, and the prismatic scintillators 12a are arranged as shown in FIG. They are arranged in a two-dimensional array.

図3は、実施の形態1に係る放射線モニタの構成を示す機能ブロック図である。図3において、演算処理部10は、検出部11の信号から放射線の計数を演算する放射線計数演算部100、検出部12の信号から放射線の二次元分布を演算する放射線位置分布演算部200及び警報診断部300を備えている。放射線計数演算部100は、増幅部110、波高分析部120、高エネルギー計数率演算部131及び低エネルギー計数率演算部132を有する。また、放射線位置分布演算部200は、増幅部210、波高分析部220及び分布解析部230を有する。放射線計数演算部100及び放射線位置分布演算部200で演算された結果は、警報診断部300に送信され、警報信号を出力するか否かの診断が行われる。表示部15では、演算処理部10からの各出力を画面に表示するとともに、入力装置を用いて各部の操作及び設定(例えば、警報診断の閾値調整など)を行う。 3 is a functional block diagram showing the configuration of the radiation monitor according to Embodiment 1. FIG. In FIG. 3, the calculation processing unit 10 includes a radiation counting calculation unit 100 that calculates the radiation count from the signal of the detection unit 11, a radiation position distribution calculation unit 200 that calculates the two-dimensional distribution of radiation from the signal of the detection unit 12, and an alarm A diagnostic unit 300 is provided. The radiation count calculator 100 has an amplifier 110 , a pulse height analyzer 120 , a high energy count rate calculator 131 and a low energy count rate calculator 132 . The radiation position distribution calculator 200 also has an amplifier 210 , a wave height analyzer 220 and a distribution analyzer 230 . The results calculated by the radiation counting calculation unit 100 and the radiation position distribution calculation unit 200 are transmitted to the alarm diagnosis unit 300, and diagnosis is made as to whether or not to output an alarm signal. In the display unit 15, each output from the arithmetic processing unit 10 is displayed on the screen, and an input device is used to operate and set each unit (for example, threshold value adjustment for alarm diagnosis).

主蒸気管1の冷却水の漏洩検知を目的とした検出部11は、測定対象核種であるN-16から放出されるγ線を検出してアナログ電圧パルスを出力する。検出部11から出力されたアナログ電圧パルスは増幅部110に入力されて増幅されると共に、重畳されている高周波ノイズが除去されて波高分析部120に出力される。増幅部110から波高分析部120に入力されたアナログ電圧パルスは、電圧レベルに対して設定された高エネルギーウィンドウに入るパルスと高エネルギーウィンドウに入らず低エネルギーウィンドウに入るパルスとに弁別されてデジタルパルスとして出力される。 A detection unit 11 intended to detect leakage of cooling water in the main steam pipe 1 detects gamma rays emitted from N-16, which is the nuclide to be measured, and outputs an analog voltage pulse. The analog voltage pulse output from the detection unit 11 is input to the amplification unit 110 and amplified. The analog voltage pulse input from the amplification unit 110 to the pulse height analysis unit 120 is discriminated into a pulse that enters the high energy window set for the voltage level and a pulse that does not enter the high energy window but enters the low energy window, and then is digitalized. Output as a pulse.

高エネルギー計数率演算部131は、波高分析部120で高エネルギーウィンドウに入るパルスとして弁別されたデジタルパルスを定周期で計数して計数値にし、計数値の標準偏差が一定になるように時定数処理をすることにより高エネルギー計数率を演算して出力する。さらに、演算された高エネルギー計数率が許容する設定値を逸脱して上昇したら、指示値の上昇を知らせる警報を出力する。 The high energy count rate calculator 131 counts the digital pulses discriminated as the pulses entering the high energy window by the pulse height analyzer 120 at regular intervals to obtain count values. A high energy count rate is calculated and output by processing. Furthermore, if the calculated high energy counting rate deviates from the permissible set value and rises, an alarm is output to inform the rise of the indicated value.

低エネルギー計数率演算部132は、波高分析部120で低エネルギーウィンドウに入るパルスとして弁別されたデジタルパルスを定周期で計数して計数値にし、計数値を測定時間一定で移動平均することにより低エネルギー計数率を演算し出力する。 The low energy count rate calculator 132 periodically counts the digital pulses discriminated as pulses entering the low energy window by the pulse height analyzer 120 to obtain a count value, and performs a moving average on the count value for a constant measurement time to lower the count value. Calculate and output the energy counting rate.

一方、測定対象γ線の位置分布検出を目的とした検出部12は、測定対象核種であるN-16から放出されるγ線を各角柱シンチレータ12aで検出し、マルチアノード光電子増倍管12bを通じて各角柱シンチレータ12aからの検出信号をそれぞれ独立したアナログ電圧パルスとして増幅部210に出力する。検出部12から出力された各々のアナログ電圧パルスは、増幅部210に入力されて増幅されると共に、重畳されている高周波ノイズが除去されて波高分析部220に出力される。 On the other hand, the detection unit 12, which aims to detect the position distribution of gamma rays to be measured, detects gamma rays emitted from N-16, which is the nuclide to be measured, with each prismatic scintillator 12a, and through the multi-anode photomultiplier tube 12b. The detection signal from each prismatic scintillator 12a is output to the amplifier 210 as an independent analog voltage pulse. Each analog voltage pulse output from the detection unit 12 is input to the amplification unit 210 and amplified, and output to the pulse height analysis unit 220 after removing superimposed high-frequency noise.

波高分析部220では、増幅部210から波高分析部220に入力されたアナログ電圧パルスの波高分析を次のように行う。
増幅部210によって増幅されたパルス信号のうち、ピーク値が予め設定された値を超えるパルス信号について、このピーク値をAD変換(Analog to Digital変換)する。そして、AD変換されたピーク値に対応するチャンネルに対して、1カウント加算する。この処理を各角柱シンチレータ12aからのパルス信号に対して施すことにより、各角柱シンチレータ12aで得られたパルス信号のエネルギースペクトルを得る。
The wave-height analysis section 220 performs wave-height analysis of the analog voltage pulse input from the amplifier section 210 to the wave-height analysis section 220 as follows.
Of the pulse signals amplified by the amplifying unit 210, the peak value of the pulse signal exceeding a preset value is subjected to AD conversion (Analog to Digital conversion). Then, one count is added to the channel corresponding to the AD-converted peak value. By subjecting the pulse signal from each prismatic scintillator 12a to this processing, the energy spectrum of the pulse signal obtained by each prismatic scintillator 12a is obtained.

分布解析部230では、波高分析部220から入力された各角柱シンチレータ12aで得られたエネルギースペクトルの各チャンネルの収量を一定時間積算し、各角柱シンチレータ12aで測定された放射線の強度を演算する。各角柱シンチレータ12aの位置によって、演算された全収量を記録するチャンネルが設定されており、上記で演算された各角柱シンチレータ12aで測定された放射線の強度を、対応する角柱シンチレータのチャンネルに記録する。以上の動作により、分布解析部230では、検出部12で測定された測定対象γ線の二次元位置分布を得ることができる。分布解析部230で得られた二次元位置分布は警報診断部300へ出力される。 The distribution analysis unit 230 integrates the yield of each channel of the energy spectrum obtained by each prism scintillator 12a input from the wave height analysis unit 220 for a certain period of time, and calculates the radiation intensity measured by each prism scintillator 12a. A channel for recording the calculated total yield is set according to the position of each prismatic scintillator 12a, and the radiation intensity measured by each prismatic scintillator 12a calculated above is recorded in the channel of the corresponding prismatic scintillator. . Through the above operations, the distribution analysis unit 230 can obtain the two-dimensional position distribution of the gamma rays measured by the detection unit 12 . The two-dimensional position distribution obtained by distribution analysis section 230 is output to alarm diagnosis section 300 .

警報診断部300では、高エネルギー計数率演算部131からの指示値が上昇した場合に、低エネルギー計数率演算部132から出力された低エネルギー計数率を入力し、警報発信に同期させて低エネルギー計数率が予め設定された許容範囲内かを判断する。
低エネルギー計数率が設定された許容範囲内であれば、指示値が上昇した原因を検出部11のゆらぎによるものとし、許容範囲外であれば、ゆらぎ以外の原因で指示値の上昇を知らせる警報が発信されたと判断し、分布解析部230から出力された測定対象γ線の位置分布に基づいたγ線の飛来方向の判定を行う。
In the alarm diagnosis unit 300, when the indicated value from the high energy count rate calculation unit 131 rises, the low energy count rate output from the low energy count rate calculation unit 132 is input, and the low energy Determine whether the count rate is within a preset allowable range.
If the low energy count rate is within the set allowable range, the cause of the rise in the indicated value is due to fluctuations in the detector 11, and if it is outside the allowable range, an alarm notifying that the indicated value has risen due to reasons other than fluctuations. is transmitted, and the incoming direction of the γ-rays is determined based on the positional distribution of the γ-rays to be measured output from the distribution analysis unit 230 .

図4及び図5は、実施の形態1に係る放射線モニタで得られたスペクトル分布の一例を示す図で、主蒸気管1に対して分布解析部230から得られたγ線の二次元位置分布の関係を示す図である。
図4は、分布解析部230から出力された二次元位置分布のピークaの位置bが主蒸気管位置範囲cに位置する場合を模擬的に示した図である。ピーク位置bは、分布解析部230で得られた2次元位置分布中で最大の放射線強度を測定した検出部12の角柱シンチレータ12aの位置に対応している。警報診断部300は、図4に示されるように、ピーク位置bが主蒸気管位置範囲内に位置する場合は、高エネルギー計数率演算部131から出力された指示値の上昇が主蒸気管1方向から飛来した測定対象γ線によるものであると判定し、「対象核種の漏洩」の警報信号を出力する。
4 and 5 are diagrams showing an example of the spectral distribution obtained by the radiation monitor according to Embodiment 1, showing the two-dimensional positional distribution of γ-rays obtained from the distribution analysis unit 230 with respect to the main steam pipe 1. is a diagram showing the relationship of
FIG. 4 is a diagram schematically showing a case where the position b of the peak a of the two-dimensional position distribution output from the distribution analysis unit 230 is located within the main steam pipe position range c. The peak position b corresponds to the position of the prismatic scintillator 12a of the detection unit 12 where the maximum radiation intensity was measured in the two-dimensional position distribution obtained by the distribution analysis unit 230. FIG. As shown in FIG. 4, when the peak position b is located within the main steam pipe position range, the alarm diagnosis unit 300 determines that the increase in the indicated value output from the high energy counting rate calculation unit 131 It is determined that the γ-rays to be measured come from the direction, and an alarm signal of "leakage of the target nuclide" is output.

図5は、分布解析部230から出力された二次元位置分布のピークaの位置bが主蒸気管位置範囲cに位置しない場合を模擬的に示した図である。警報診断部300は、図5に示されるように二次元位置分布のピーク位置bが主蒸気管位置範囲内に位置しない場合は、高エネルギー計数率演算部131から出力された指示値の上昇が主蒸気管1方向から飛来した測定対象γ線によるものでないと判定し、「周囲環境の異常」の警報信号を出力する。 FIG. 5 is a diagram schematically showing a case where the position b of the peak a of the two-dimensional position distribution output from the distribution analysis unit 230 is not located within the main steam pipe position range c. When the peak position b of the two-dimensional position distribution is not located within the main steam pipe position range as shown in FIG. It is determined that the γ-rays to be measured coming from one direction of the main steam pipe are not the cause, and an alarm signal of "surrounding environment abnormality" is output.

高エネルギー計数率演算部131で指示値の上昇がなかった場合は、検出部11及び検出部12による測定対象γ線の計数率演算及び位置分布演算は行われても、上記の警報診断処理は行われない。
表示部15では、警報診断部300での診断結果、放射線計数演算部100及び放射線位置分布演算部200の演算結果等各出力を表示すると共に各部の操作及び設定を行う。
If there is no increase in the indicated value in the high energy counting rate calculation unit 131, even if the detection unit 11 and the detection unit 12 perform the counting rate calculation and the position distribution calculation of the gamma rays to be measured, the above-described alarm diagnosis processing is not performed. Not done.
The display unit 15 displays each output such as the diagnosis result of the alarm diagnosis unit 300, the calculation result of the radiation counting calculation unit 100 and the radiation position distribution calculation unit 200, and performs operation and setting of each unit.

図6は、実施の形態1に係る放射線モニタにおける警報診断処理の手順を示すフローチャートである。
ステップS1で、検出部11から出力された信号に基づいて高エネルギー計数率演算部131から指示値の上昇がある場合(ステップS1でYES)に、ステップS2で低エネルギー計数率演算部132から出力された低エネルギー計数率を入力し、警報発信に同期させて低エネルギー計数率が設定された許容範囲内かを判断する。
FIG. 6 is a flow chart showing the procedure of alarm diagnosis processing in the radiation monitor according to the first embodiment.
In step S1, if there is an increase in the indicated value from the high energy counting rate calculation unit 131 based on the signal output from the detection unit 11 (YES in step S1), output from the low energy counting rate calculation unit 132 in step S2 Enter the low energy count rate determined, and determine whether the low energy count rate is within the set allowable range by synchronizing with the issuance of an alarm.

低エネルギー計数率が許容範囲内であった場合(ステップS2でYES)、指示上昇信号が検出部11のゆらぎによるものであると判定する(ステップS3)。
低エネルギー計数率が許容範囲外であった場合(ステップS2でNO)、ステップS4で分布解析部230から出力された測定対象γ線の位置分布に基づいたγ線飛来方向の判定を行う。
If the low energy count rate is within the allowable range (YES in step S2), it is determined that the instruction rise signal is due to fluctuations in the detector 11 (step S3).
If the low energy count rate is out of the allowable range (NO in step S2), the incoming direction of γ-rays is determined based on the positional distribution of γ-rays to be measured output from the distribution analysis unit 230 in step S4.

ステップS4の判定は上述したように、分布解析部230から出力された二次元位置分布のピークaの位置bが主蒸気管位置範囲cに位置する場合(ステップS4でYES)、「対象核種の漏洩」と判定する(ステップS6)。
分布解析部230から出力された二次元位置分布のピークaの位置bが主蒸気管位置範囲cに位置しない場合(ステップS4でNO)、「周囲環境の異常」と判定する(ステップS5)。
ステップS3、S5、S6のそれぞれの判定結果は表示部15に出力され(ステップS7)、適宜警報信号が出力される。
As described above, the determination in step S4 is performed when the position b of the peak a of the two-dimensional position distribution output from the distribution analysis unit 230 is located in the main steam pipe position range c (YES in step S4), "the target nuclide leak" (step S6).
If the position b of the peak a of the two-dimensional position distribution output from the distribution analysis unit 230 is not located within the main steam pipe position range c (NO in step S4), it is determined that there is an "abnormality in the surrounding environment" (step S5).
The determination results of steps S3, S5, and S6 are output to the display unit 15 (step S7), and an alarm signal is output as appropriate.

以上のように、本実施の形態1に係る放射線モニタによれば、主蒸気管1の漏洩目的とした放射線を検出する第一の検出部11に加え、放射線が主蒸気管1方向から飛来しているか測定するための第二の検出部12を備えているので、第一の検出部11での検出に係る警報発信があった場合、第二の検出部12による放射線検出によって主蒸気管1部分からの放射線入射の有無を確認し、警報診断を行う。すなわち、第一の検出部11で検出された放射線を検出してアナログ電圧パルスを増幅し、高エネルギーウィンドウに入るパルスと低エネルギーウィンドウに入るパルスとに弁別されてデジタルパルスとして出力されると共に、高エネルギーウィンドウに入るパルスとして弁別されたデジタルパルスを定周期で計数して計数値にし、許容する設定値を逸脱して上昇したら、警報である指示上昇信号を出力する。また、指示上昇信号と同時に低エネルギーウィンドウに入るパルスから計数した低エネルギー計数率が予め設定された許容範囲内かを判断する。さらに、第二の検出部12で検出された測定対象γ線の二次元位置分布を得ることで、検出された放射線による警報が、「ゆらぎ」であるか、「周辺環境の異常」であるか、あるいは「対象核種の漏洩」であるかの判定を行うことが可能となる。また、警報発信とともに判定結果を合わせて表示することで、視認性も向上し、信頼性の高い放射線モニタを提供することが可能となる。 As described above, according to the radiation monitor according to the first embodiment, in addition to the first detection unit 11 for detecting the radiation for the purpose of leakage of the main steam pipe 1, the radiation comes flying from the direction of the main steam pipe 1. Since the second detection unit 12 is provided for measuring whether the main steam pipe 1 is Confirm the presence or absence of radiation incident from the part, and make an alarm diagnosis. That is, the radiation detected by the first detection unit 11 is detected, the analog voltage pulse is amplified, the pulse that enters the high energy window and the pulse that enters the low energy window are discriminated and output as a digital pulse, Digital pulses discriminated as pulses entering the high energy window are periodically counted to obtain a count value, and if a rise deviates from the allowable set value, an indication rise signal is output as an alarm. Also, it is determined whether the low energy count rate counted from pulses entering the low energy window at the same time as the command rise signal is within a preset allowable range. Furthermore, by obtaining the two-dimensional position distribution of the gamma rays to be measured detected by the second detection unit 12, it is possible to determine whether the detected radiation alarm is "fluctuation" or "surrounding environment abnormality". , or "leakage of target nuclide". In addition, by displaying the judgment result together with the warning, the visibility is improved, and it becomes possible to provide a radiation monitor with high reliability.

実施の形態2.
以下に、実施の形態2に係る放射線モニタについて図を用いて説明する。
実施の形態1では、高エネルギー計数率演算部131から指示値の上昇があると、分布解析部230から出力された測定対象γ線の位置分布に基づいてγ線の飛来方向のみを判定していた。実施の形態2では実施の形態1の警報診断部300に検出部12で検出された測定対象γ線の総収量を算出して計数率を求め、検出部12の測定対象γ線の指示上昇の有無の判定をする機能を追加している。実施の形態2の放射線モニタは、実施の形態1の図3で示した放射線モニタと同様の構成を持つものとし、説明を省略する。
Embodiment 2.
A radiation monitor according to Embodiment 2 will be described below with reference to the drawings.
In Embodiment 1, when there is an increase in the indicated value from the high-energy counting rate calculator 131, only the incoming direction of γ-rays is determined based on the positional distribution of the γ-rays to be measured output from the distribution analyzer 230. rice field. In the second embodiment, the alarm diagnostic unit 300 of the first embodiment calculates the total yield of the gamma rays to be measured detected by the detection unit 12, obtains the counting rate, and determines the increase in the indication of the gamma rays to be measured by the detection unit 12. A function to determine the presence or absence has been added. The radiation monitor of Embodiment 2 has the same configuration as the radiation monitor shown in FIG. 3 of Embodiment 1, and the description thereof is omitted.

図7は、実施の形態2に係る放射線モニタにおける警報診断処理の手順を示すフローチャートである。実施の形態1の図6のフローチャートのステップS1とステップS2の間に、検出部12の測定対象γ線の指示上昇の有無の判定をするステップS21が入る。
ステップS1で、検出部11に係る警報として高エネルギー計数率演算部131から指示値の上昇がある場合に、ステップS21に進む。ステップS21では、分布解析部230から得られた二次元位置分布の総収量を、各位置の収量を積算し、標準偏差が一定になるように時定数処理することにより演算する。この演算された位置分布の総収量を許容する設定値と比較し、検出部12について指示上昇の有無を判定する。
FIG. 7 is a flow chart showing the procedure of alarm diagnosis processing in the radiation monitor according to the second embodiment. Between steps S1 and S2 in the flow chart of FIG. 6 of the first embodiment, step S21 is inserted to determine whether or not the detection unit 12 indicates an increase in γ-rays to be measured.
In step S1, when there is an increase in the indicated value from the high energy counting rate calculation unit 131 as an alarm related to the detection unit 11, the process proceeds to step S21. In step S21, the total yield of the two-dimensional position distribution obtained from the distribution analysis unit 230 is calculated by accumulating the yield of each position and performing time constant processing so that the standard deviation becomes constant. The calculated total yield of the position distribution is compared with a permissible set value to determine whether or not the detection unit 12 is raised.

検出部12により検出されたγ線の総収量の演算値が許容された設定値未満である場合(ステップS21でYES)は、検出部12に係る指示上昇が確認されなかったと判定し、検出部12の総収量が設定値以上であった場合は、検出部12について指示上昇が確認されたと判定する(ステップS21でNO)。 If the calculated value of the total yield of γ-rays detected by the detection unit 12 is less than the permissible set value (YES in step S21), it is determined that the indication increase related to the detection unit 12 has not been confirmed, and the detection unit 12 is equal to or greater than the set value, it is determined that an increase in the indication has been confirmed for the detection unit 12 (NO in step S21).

検出部12の測定対象γ線の指示上昇が確認されなかった場合(ステップS21でYES)は、低エネルギー計数率演算部132から出力された低エネルギー計数率を入力し、警報発信に同期させて低エネルギー計数率が設定された許容範囲内かを判断するステップS2を行う。 When the indicated rise of the gamma ray to be measured by the detection unit 12 is not confirmed (YES in step S21), the low energy count rate output from the low energy count rate calculation unit 132 is input and synchronized with the issuance of the alarm. Step S2 is performed to determine whether the low energy count rate is within the set allowable range.

低エネルギー計数率が許容範囲内であった場合(ステップS2でYES)、指示上昇信号が検出部11のゆらぎによるものであると判定する(ステップS3)。
低エネルギー計数率が許容範囲外であった場合(ステップS2でNO)、検出部11に異常が発生したと判断し「検出部11異常」の警報信号を出力する(ステップS22)。
If the low energy count rate is within the allowable range (YES in step S2), it is determined that the instruction rise signal is due to fluctuations in the detector 11 (step S3).
If the low energy count rate is out of the allowable range (NO in step S2), it is determined that an abnormality has occurred in the detection section 11, and an alarm signal "detection section 11 abnormality" is output (step S22).

ステップS21で演算された検出部12の総収量が許容された設定値以上であった場合(ステップS21でNO)は、ステップS4において分布解析部230から出力された測定対象γ線の位置分布に基づいたγ線飛来方向の判定を行う。ステップS4の判定は実施の形態1で説明したものと同様であり、分布解析部230から出力された二次元位置分布のピークaの位置bが主蒸気管位置範囲cに位置する場合(ステップS4でYES)、「対象核種の漏洩」と判定する(ステップS6)。
分布解析部230から出力された二次元位置分布のピークaの位置bが主蒸気管位置範囲cに位置しない場合(ステップS4でNO)、「周囲環境の異常」と判定する(ステップS5)。
If the total yield of the detection unit 12 calculated in step S21 is equal to or greater than the permissible set value (NO in step S21), the position distribution of the gamma rays to be measured output from the distribution analysis unit 230 in step S4 γ-ray incoming direction is determined based on the The determination in step S4 is the same as that described in the first embodiment. YES), it is determined that "leakage of target nuclide" (step S6).
If the position b of the peak a of the two-dimensional position distribution output from the distribution analysis unit 230 is not located within the main steam pipe position range c (NO in step S4), it is determined that there is an "abnormality in the surrounding environment" (step S5).

ステップS3、S5、S6、S22のそれぞれの判定結果は表示部15に出力され(ステップS7)、適宜警報信号が出力される。 The determination results of steps S3, S5, S6, and S22 are output to the display unit 15 (step S7), and an alarm signal is output as appropriate.

以上のように、本実施の形態2に係る放射線モニタによれば、実施の形態1と同様の効果を奏する。さらに、実施の形態2の警報診断部300では、検出部11の異常判断を行うので、警報の原因が検出部11のゆらぎによる判定だけでなく、検出部11の故障等による異常発生の判定も行うことができるため、指示値上昇による装置の健全性確認を省くことができ、省力化が図れる。 As described above, the radiation monitor according to the second embodiment has the same effect as the first embodiment. Furthermore, in the alarm diagnosis unit 300 of Embodiment 2, since the abnormality of the detection unit 11 is determined, the cause of the alarm is determined not only by the fluctuation of the detection unit 11 but also by the failure of the detection unit 11. Therefore, it is possible to omit confirmation of the soundness of the device due to an increase in the indicated value, and labor can be saved.

実施の形態3.
以下に、実施の形態3に係る放射線モニタについて図を用いて説明する。
図8は、実施の形態3に係る実施の形態3に係る放射線モニタの構成を示す機能ブロック図である。実施の形態1の図3と異なるのは、本実施の形態3では図8のように、波高分析部220から出力されたエネルギースペクトルを警報診断部300に直接出力することである。
Embodiment 3.
A radiation monitor according to Embodiment 3 will be described below with reference to the drawings.
FIG. 8 is a functional block diagram showing the configuration of a radiation monitor according to Embodiment 3. FIG. 3 of Embodiment 1 is that in Embodiment 3, the energy spectrum output from wave height analysis section 220 is directly output to alarm diagnosis section 300 as shown in FIG.

図9は実施の形態3に係る放射線モニタにおける警報診断処理の手順を示すフローチャートである。実施の形態2の図7のフローチャートのステップS4の後に、測定対象γ線であるかの判別を行うステップS31が入る。
ステップS1からステップS4までの手順は実施の形態2と同様であるので説明を省略する。
ステップS4において分布解析部230から出力された測定対象γ線の位置分布に基づいたγ線飛来方向の判定を行い、分布解析部230から出力された二次元位置分布のピークaの位置bが主蒸気管位置範囲cに位置する場合(ステップS4でYES)、ステップS31に進む。
FIG. 9 is a flow chart showing the procedure of alarm diagnosis processing in the radiation monitor according to the third embodiment. After step S4 in the flow chart of FIG. 7 of the second embodiment, step S31 of determining whether or not the γ-ray is to be measured is entered.
Since the procedure from step S1 to step S4 is the same as that of the second embodiment, the explanation is omitted.
In step S4, the γ-ray incoming direction is determined based on the position distribution of the γ-rays to be measured output from the distribution analysis unit 230, and the position b of the peak a of the two-dimensional position distribution output from the distribution analysis unit 230 is the main position. If it is located in the steam pipe position range c (YES in step S4), the process proceeds to step S31.

ステップS31では、以下の判定処理を行う。分布解析部230で出力された二次元位置分布中で最大の測定対象γ線収量を測定した検出部12の角柱シンチレータ12aのエネルギースペクトルを波高分析部220から読み出し、エネルギースペクトルのピークエネルギーの測定値とする。測定対象γ線は6.13MeVの固有エネルギーを持つため、測定核種以外の放射線が検出部12に入射した場合には、読み出されたエネルギースペクトルのピーク位置は6.13MeVとは異なる位置となる。そこで、ステップS31では、検出部12の分解能によるエネルギー幅を考慮し、ピークエネルギー許容範囲を設定し、読み出されたエネルギースペクトルのピークエネルギーが許容範囲外であった場合(ステップS31でNO)に、警報の原因が「対象核種以外の線源発生」と判定する(ステップS32)。なお、「対象核種以外の線源発生」というのは、測定対象外の線源が近くに存在することを意味する。読み出されたエネルギースペクトルのピークエネルギーが許容範囲内であった場合(ステップS31でYES)は、測定対象γ線が検出されたと判断し、警報の原因が「対象核種の漏洩」と判定する(ステップS6)。 In step S31, the following determination processing is performed. The energy spectrum of the prismatic scintillator 12a of the detection unit 12 that measured the maximum γ-ray yield of the measurement object in the two-dimensional position distribution output by the distribution analysis unit 230 is read from the pulse height analysis unit 220, and the measured value of the peak energy of the energy spectrum. and Since the gamma rays to be measured have an intrinsic energy of 6.13 MeV, when radiation other than the measured nuclide is incident on the detection unit 12, the peak position of the read energy spectrum will be a different position from 6.13 MeV. . Therefore, in step S31, an allowable peak energy range is set in consideration of the energy width due to the resolution of the detection unit 12, and if the peak energy of the read energy spectrum is outside the allowable range (NO in step S31), , it is determined that the cause of the alarm is "generation of radiation sources other than the target nuclide" (step S32). In addition, "generation of radiation sources other than target nuclides" means that radiation sources other than those to be measured exist nearby. If the peak energy of the read energy spectrum is within the allowable range (YES in step S31), it is determined that the gamma ray to be measured has been detected, and the cause of the alarm is determined to be "leakage of the target nuclide" ( step S6).

ステップS3、S5、S6、S22、S32のそれぞれの判定結果は表示部15に出力され(ステップS7)、適宜警報信号が出力される。 The determination results of steps S3, S5, S6, S22, and S32 are output to the display unit 15 (step S7), and an alarm signal is output as appropriate.

以上のように、本実施の形態3に係る放射線モニタによれば、実施の形態1、2と同様の効果を奏する。さらに、実施の形態3では検出範囲内にある対象核種以外の放射線を判別できるようになったため、より信頼性の高い警報発信の判定が可能となる。 As described above, the radiation monitor according to the third embodiment has the same effects as the first and second embodiments. Furthermore, in Embodiment 3, radiation other than the target nuclide within the detection range can be discriminated, so that determination of alarm transmission with higher reliability becomes possible.

実施の形態4.
以下に、実施の形態4に係る放射線モニタについて図を用いて説明する。
本実施の形態4では、さらに警報診断部300にバックグラウンドの上昇による周囲環境の異常判定を行う機能を追加した。実施の形態4に係る放射線モニタは、実施の形態2の図8で示した放射線モニタと同様の構成を持つものとし、説明を省略する。
Embodiment 4.
A radiation monitor according to Embodiment 4 will be described below with reference to the drawings.
In the fourth embodiment, the alarm diagnostic unit 300 is additionally provided with a function of judging an abnormality in the surrounding environment due to an increase in the background. A radiation monitor according to Embodiment 4 has the same configuration as the radiation monitor shown in FIG. 8 of Embodiment 2, and description thereof is omitted.

図10は、実施の形態4に係る放射線モニタにおける警報診断処理の手順を示すフローチャートである。実施の形態3の図9のフローチャートのステップS31で、検出部12で検出されたγ線のピークエネルギーが許容範囲外であった場合(ステップS31でNO)に測定対象γ線であるか他の原因であるかの判別を行うステップS41を設けた。 FIG. 10 is a flow chart showing the procedure of alarm diagnosis processing in the radiation monitor according to the fourth embodiment. In step S31 of the flowchart of FIG. 9 of Embodiment 3, if the peak energy of the γ-ray detected by the detection unit 12 is outside the allowable range (NO in step S31), it is determined whether the γ-ray is the measurement object or not. A step S41 is provided for determining whether or not this is the cause.

図10において、ステップS1からステップS31までの手順は実施の形態3と同様であるので説明を省略する。
ステップS31で、検出部12の分解能によるエネルギー幅を考慮し、ピークエネルギー許容範囲を設定し、読み出されたエネルギースペクトルのピークエネルギーが許容範囲外であった場合(ステップS31でNO)に、ステップS41に進む。
In FIG. 10, the procedure from step S1 to step S31 is the same as that of the third embodiment, so the explanation is omitted.
In step S31, considering the energy width due to the resolution of the detection unit 12, the peak energy allowable range is set, and if the peak energy of the read energy spectrum is outside the allowable range (NO in step S31), step Proceed to S41.

ステップS41では、以下の判定処理を行う。
検出部12の角柱シンチレータ12aのうち、ステップS31の判定に用いられたピークエネルギーを検出した角柱シンチレータ12aのエネルギースペクトルのピーク領域Pにおけるバックグラウンド収量Qを算出する。
図11は、バックグラウンド収量Qを算出する方法を説明するための図で、エネルギースペクトル中のピーク領域をP、ピークのチャンネル幅をpとし、ピークチャンネル領域Pの高エネルギー側のチャンネル数をB1、低エネルギー側のチャンネル数をB2とする。各チャンネルのカウント数をnchとすると、ピーク領域Pにおけるピーク収量Qとバックグラウンド収量Qは、直線で表されるバックグラウンドの差し引きにより、次の式(1)、(2)によりそれぞれ求められる。
In step S41, the following determination processing is performed.
Among the prismatic scintillators 12a of the detection unit 12, the background yield QB in the peak region P of the energy spectrum of the prismatic scintillator 12a that detected the peak energy used for the determination in step S31 is calculated.
FIG. 11 is a diagram for explaining a method for calculating the background yield QB , where P is the peak region in the energy spectrum, p is the channel width of the peak, and the number of channels on the high energy side of the peak channel region P is Let B1 be the number of channels on the low energy side, and B2 be the number of channels. When the count number of each channel is n ch , the peak yield Q N and the background yield Q B in the peak region P are obtained by the following equations (1) and (2), respectively, by subtracting the background represented by a straight line. Desired.

Figure 2022184277000002
Figure 2022184277000002

式(1)で求められるピーク領域Pにおけるバックグラウンド収量Qを定期周期で演算し標準偏差が一定となるよう時定数処理を行う。ステップS41では、算出されたピーク領域Pにおけるバックグラウンド収量Qを、あらかじめ設定した測定対象核種以外の原子炉運転中主蒸気管周りでのバックグラウンド値と比較し、設定されたバックグラウンド値よりも算出されたバックグラウンド収量Qが大きい場合はバックグラウンドの上昇が確認されたと判定し、算出されたバックグラウンド収量Qが小さい場合はバックグラウンドの上昇が確認されなかったと判定する。 The background yield QB in the peak region P obtained by Equation (1) is calculated at regular intervals, and time constant processing is performed so that the standard deviation becomes constant. In step S41, the calculated background yield QB in the peak region P is compared with the preset background value around the main steam pipe during reactor operation other than the target nuclide to be measured. If the calculated background yield QB is large, it is determined that the background increase has been confirmed, and if the calculated background yield QB is small, it is determined that the background increase has not been confirmed.

バックグラウンドの上昇が確認された場合(ステップS41でYES)は、「周囲環境の異常」と判定する(ステップS5)。バックグラウンドの上昇が確認されなかった場合(ステップS41でNO)は、「対象核種以外の線源発生」と判定する(ステップS32)する。 If an increase in the background is confirmed (YES in step S41), it is determined that the ambient environment is abnormal (step S5). If an increase in the background is not confirmed (NO in step S41), it is determined that "radiation sources other than the target nuclide are generated" (step S32).

ステップS3、S5、S6、S22、S32のそれぞれの判定結果は表示部15に出力され(ステップS7)、適宜警報信号が出力される。 The determination results of steps S3, S5, S6, S22, and S32 are output to the display unit 15 (step S7), and an alarm signal is output as appropriate.

以上のように、本実施の形態4に係る放射線モニタによれば、実施の形態3と同様の効果を奏する。さらに、主蒸気管外からの放射線の内、高いバックグラウンド値を持つ放射線を判別できるようになったため、更に信頼性の高い警報発信の判定ができる。 As described above, the radiation monitor according to the fourth embodiment has the same effect as the third embodiment. Furthermore, among the radiation from outside the main steam pipe, radiation with a high background value can be discriminated, so it is possible to determine alarm transmission with even higher reliability.

[演算処理部10のハードウエア構成図]
図12は、演算処理部10のハードウエア構成図である。図12に示すように、実施の形態1から4で示された演算処理部10はプロセッサ1001と記憶装置1002から構成される。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具備する。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具備してもよい。プロセッサ1001は、記憶装置1002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1001にプログラムが入力される。また、プロセッサ1001は、演算結果等のデータを記憶装置1002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。
[Hardware configuration diagram of arithmetic processing unit 10]
FIG. 12 is a hardware configuration diagram of the arithmetic processing unit 10. As shown in FIG. As shown in FIG. 12, the arithmetic processing unit 10 shown in Embodiments 1 to 4 is composed of a processor 1001 and a storage device 1002 . Although not shown, the storage device includes a volatile storage device such as a random access memory and a non-volatile auxiliary storage device such as a flash memory. Also, an auxiliary storage device such as a hard disk may be provided instead of the flash memory. Processor 1001 executes a program input from storage device 1002 . In this case, the program is input from the auxiliary storage device to the processor 1001 via the volatile storage device. In addition, the processor 1001 may output data such as calculation results to the volatile storage device of the storage device 1002, or may store data in an auxiliary storage device via the volatile storage device.

なお、上記実施の形態1から4に係る放射線モニタは、特に加圧水型原子炉プラントにおける蒸気発生器の冷却水の漏洩を監視し、蒸気発生器の健全性を確認する放射線モニタに好適であり、蒸気発生器に近接配置されるものを前提に説明した。しかし、本願の放射線モニタの適用はこれに限るものではない。放射線の漏洩を検知する対象物に近接して配置すれば上述の効果を奏することは言うまでもない。 The radiation monitors according to Embodiments 1 to 4 above are particularly suitable for monitoring leaks of cooling water from steam generators in pressurized water reactor plants and for checking the soundness of steam generators. The description has been made on the premise that it is arranged close to the steam generator. However, application of the radiation monitor of the present application is not limited to this. Needless to say, the above effects can be obtained by arranging the sensor in close proximity to an object whose leakage of radiation is to be detected.

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、本願明細書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。
While this application describes various exemplary embodiments and examples, various features, aspects, and functions described in one or more embodiments may not apply to particular embodiments. can be applied to the embodiments singly or in various combinations.
Accordingly, numerous variations not illustrated are envisioned within the scope of the technology disclosed herein. For example, modification, addition or omission of at least one component, extraction of at least one component, and combination with components of other embodiments shall be included.

1:主蒸気管、 10:演算処理部、 11:検出部、 12:検出部、 12a:角柱シンチレータ、 12b:マルチアノード光電子増倍管、 13:遮蔽体、 300:警報診断部、 15:表示部、 100:放射線計数演算部、 110:増幅部、 120:波高分析部、 131:高エネルギー計数率演算部、 132:低エネルギー計数率演算部、 200:放射線位置分布演算部、 210:増幅部、 220:波高分析部、 230:分布解析部 1: Main steam pipe 10: Arithmetic processing unit 11: Detecting unit 12: Detecting unit 12a: Prismatic scintillator 12b: Multi-anode photomultiplier tube 13: Shield 300: Alarm diagnosis unit 15: Display Section 100: Radiation Count Calculator 110: Amplifier 120: Pulse Height Analyzer 131: High Energy Count Rate Calculator 132: Low Energy Count Rate Calculator 200: Radiation Position Distribution Calculator 210: Amplifier , 220: wave height analysis unit, 230: distribution analysis unit

Claims (6)

測定対象機器から放射される放射線のうち測定対象核種から放出されるγ線を検出してアナログ電圧パルスを出力する第一の放射線検出部と、前記第一の放射線検出部の出力を用いて、放射線の計数を演算する放射線計数演算部と、前記測定対象核種から放出されるγ線を二次元で検出してアナログ電圧パルスを出力する第二の放射線検出部と、前記第二の放射線検出部の出力を用いて、放射線の二次元位置分布を演算する放射線位置分布演算部と、前記放射線計数演算部および前記放射線位置分布演算部の結果から放射線発生の警報の原因を判定し出力する警報診断部と、を備えた放射線モニタであって、
前記放射線計数演算部は、
前記第一の放射線検出部からの出力であるアナログ電圧パルスを電圧レベルに対して設定された高エネルギーウィンドウに入るパルスと低エネルギーウィンドウに入るパルスとに弁別し、
前記高エネルギーウィンドウに入ったパルスを標準偏差が一定になるように時定数処理し、高エネルギー計数率を演算して出力すると共に、前記高エネルギー計数率が許容する設定値を逸脱して上昇したら警報を出力する高エネルギー計数率演算部と、
前記低エネルギーウィンドウに入ったパルスを測定時間一定で移動平均して低エネルギー計数率を演算して出力する低エネルギー計数率演算部と、を有し、
前記放射線位置分布演算部は、
前記第二の放射線検出部からの出力であるアナログ電圧パルスを電圧レベルに対して予め設定された値を超えるパルスに対応した二次元のエネルギースペクトルを出力する波高分析部と、
前記波高分析部から得られた各位置のエネルギースペクトルの収量を算出し放射線の二次元位置分布を出力する分布解析部と、を有し、
前記警報診断部は、
前記高エネルギー計数率演算部から警報が出力された場合、前記低エネルギー計数率演算部から出力された低エネルギー計数率が予め設定された許容範囲内の場合、警報の原因は前記第一の放射線検出部のゆらぎと判定し、
前記高エネルギー計数率演算部から警報が出力され、前記低エネルギー計数率演算部から出力された低エネルギー計数率が予め設定された許容範囲外の場合、前記分布解析部から出力された放射線二次元位置分布のピークの位置と前記測定対象機器の位置とを比較して、警報の原因が周辺環境の異常かまたは対象核種の漏洩かを判定し、
警報とともに判定結果を出力する、放射線モニタ。
A first radiation detection unit that detects gamma rays emitted from the nuclide to be measured among the radiation emitted from the measurement target equipment and outputs an analog voltage pulse, and using the output of the first radiation detection unit, a radiation counting calculation unit that calculates the radiation count; a second radiation detection unit that two-dimensionally detects gamma rays emitted from the radionuclide to be measured and outputs an analog voltage pulse; and the second radiation detection unit. and a radiation position distribution calculation unit for calculating a two-dimensional position distribution of radiation using the output of, and an alarm diagnosis for determining and outputting the cause of a radiation generation alarm from the results of the radiation counting calculation unit and the radiation position distribution calculation unit. A radiation monitor comprising:
The radiation counting calculation unit is
discriminating an analog voltage pulse output from the first radiation detection unit into a pulse entering a high energy window and a pulse entering a low energy window set with respect to the voltage level;
The pulse entering the high energy window is subjected to time constant processing so that the standard deviation becomes constant, and the high energy count rate is calculated and output. a high energy counting rate calculator that outputs an alarm;
a low energy count rate calculation unit that calculates and outputs a low energy count rate by moving averaging the pulses that have entered the low energy window at a constant measurement time,
The radiation position distribution calculator,
a pulse-height analysis unit that outputs a two-dimensional energy spectrum corresponding to an analog voltage pulse output from the second radiation detection unit that exceeds a preset value with respect to the voltage level;
a distribution analysis unit that calculates the yield of the energy spectrum at each position obtained from the wave height analysis unit and outputs a two-dimensional position distribution of radiation;
The alarm diagnosis unit
When an alarm is output from the high energy counting rate calculation unit, if the low energy counting rate output from the low energy counting rate calculation unit is within a preset allowable range, the cause of the alarm is the first radiation Judged as the fluctuation of the detection part,
When an alarm is output from the high energy count rate calculation unit and the low energy count rate output from the low energy count rate calculation unit is outside a preset allowable range, two-dimensional radiation output from the distribution analysis unit Comparing the peak position of the position distribution with the position of the device to be measured to determine whether the cause of the alarm is an abnormality in the surrounding environment or the leakage of the target nuclide,
A radiation monitor that outputs judgment results along with an alarm.
前記放射線位置分布演算部の前記分布解析部は、前記波高分析部から得られた各位置のエネルギースペクトルの全収量を算出し放射線の二次元位置分布を出力するとともに、前記各位置のエネルギースペクトルの収量を積算した総収量を算出して出力し、
前記警報診断部は、
前記高エネルギー計数率演算部から警報が出力された場合、前記分布解析部から出力された総収量が予め設定された値未満の場合は、前記低エネルギー計数率演算部から出力された低エネルギー計数率が予め設定された許容範囲内か否かの判定を行い、前記低エネルギー計数率演算部から出力された低エネルギー計数率が予め設定された許容範囲内の場合、警報の原因は前記第一の放射線検出部のゆらぎと判定し、前記低エネルギー計数率演算部から出力された低エネルギー計数率が予め設定された許容範囲外の場合、警報の原因は前記第一の放射線検出部の異常と判定し、
前記高エネルギー計数率演算部から警報が出力され、前記分布解析部から出力された総収量が予め設定された値以上の場合、前記分布解析部から出力された放射線二次元位置分布のピークの位置と前記測定対象機器の位置とを比較して、警報の原因が周辺環境の異常かまたは対象核種の漏洩かを判定し、
警報とともに判定結果を出力する、請求項1に記載の放射線モニタ。
The distribution analysis unit of the radiation position distribution calculation unit calculates the total yield of the energy spectrum at each position obtained from the wave height analysis unit, outputs the two-dimensional position distribution of radiation, and outputs the energy spectrum at each position. Calculate and output the total yield by accumulating the yield,
The alarm diagnosis unit
When the warning is output from the high energy count rate calculation unit, when the total yield output from the distribution analysis unit is less than a preset value, the low energy count output from the low energy count rate calculation unit It is determined whether or not the rate is within a preset allowable range, and if the low energy counting rate output from the low energy counting rate calculation unit is within the preset allowable range, the cause of the alarm is the first If the low energy count rate output from the low energy count rate calculation unit is outside the preset allowable range, the cause of the alarm is the abnormality of the first radiation detection unit. judge,
When an alarm is output from the high energy counting rate calculation unit and the total yield output from the distribution analysis unit is equal to or greater than a preset value, the peak position of the radiation two-dimensional position distribution output from the distribution analysis unit and the position of the device to be measured to determine whether the cause of the alarm is an abnormality in the surrounding environment or the leakage of the target nuclide,
2. The radiation monitor according to claim 1, which outputs a judgment result together with an alarm.
前記放射線位置分布演算部の前記波高分析部は、
前記第二の放射線検出部からの出力であるアナログ電圧パルスを電圧レベルに対して予め設定された値を超えるパルスに対応した二次元のエネルギースペクトルを出力するとともに、エネルギースペクトル中のピークエネルギーを出力し、
前記警報診断部は、
前記分布解析部から出力された放射線二次元位置分布のピークの位置と前記測定対象機器の位置とを比較して、前記ピークの位置と前記測定対象機器の位置とが対応し、警報の原因が周辺環境の異常でない判定をした場合、前記波高分析部から出力されたエネルギースペクトル中のピークエネルギーのエネルギー幅から、検出された放射線が前記測定対象核種から放出されるγ線であるか否か判断し、検出された放射線が前記測定対象核種から放出されたγ線である場合、警報の原因が対象核種の漏洩と判定し、検出された放射線が前記測定対象核種から放出されたγ線でない場合、警報の原因が対象核種以外の線源発生と判定し、
警報とともに判定結果を出力する、請求項2に記載の放射線モニタ。
The wave height analysis unit of the radiation position distribution calculation unit,
outputting a two-dimensional energy spectrum corresponding to the analog voltage pulse output from the second radiation detection unit exceeding a preset value with respect to the voltage level, and outputting the peak energy in the energy spectrum; death,
The alarm diagnosis unit
By comparing the peak position of the two-dimensional radiation position distribution output from the distribution analysis unit and the position of the device to be measured, the peak position corresponds to the position of the device to be measured, and the cause of the alarm is determined. When it is determined that the surrounding environment is not abnormal, it is determined whether or not the detected radiation is a gamma ray emitted from the radionuclide to be measured from the energy width of the peak energy in the energy spectrum output from the wave height analysis unit. However, if the detected radiation is gamma rays emitted from the nuclide to be measured, it is determined that the cause of the alarm is leakage of the nuclide to be measured, and the detected radiation is not gamma rays emitted from the nuclide to be measured. , determine that the cause of the alarm is the generation of a radiation source other than the target nuclide,
3. The radiation monitor according to claim 2, which outputs a determination result together with an alarm.
前記警報診断部は、
前記波高分析部から出力されたエネルギースペクトル中のピークエネルギーのエネルギー幅から、検出された放射線が前記測定対象核種から放出されるγ線であるか否か判断し、検出された放射線が前記測定対象核種から放出されたγ線でない場合、前記波高分析部から出力されたエネルギースペクトル中のピークエネルギーを含む領域に対するバックグラウンド収量が上昇したか判断し、前記バックグラウンド収量が上昇した場合、警報の原因が周辺環境の異常と判定し、前記バックグラウンド収量が上昇していない場合、警報の原因が対象核種以外の線源発生と判定し、
警報とともに判定結果を出力する、請求項3に記載の放射線モニタ。
The alarm diagnosis unit
From the energy width of the peak energy in the energy spectrum output from the wave height analysis unit, it is determined whether or not the detected radiation is gamma rays emitted from the nuclide to be measured, and the detected radiation is determined by the measurement target. If it is not a gamma ray emitted from a nuclide, it is determined whether the background yield for the region containing the peak energy in the energy spectrum output from the wave height analysis unit has increased, and if the background yield has increased, the cause of the alarm determines that there is an abnormality in the surrounding environment, and if the background yield does not increase, determine that the cause of the alarm is the generation of a radiation source other than the target nuclide,
4. The radiation monitor according to claim 3, which outputs a determination result together with an alarm.
前記第二の放射線検出部は、複数の角柱シンチレータとマルチアノード光電子増倍管とを備え、前記角柱シンチレータを二次元アレイ状に整列して配置させた、請求項1から4のいずれか1項に記載の放射線モニタ。 5. Any one of claims 1 to 4, wherein the second radiation detection unit comprises a plurality of prismatic scintillators and a multi-anode photomultiplier tube, and the prismatic scintillators are aligned in a two-dimensional array. a radiation monitor as described in . 前記測定対象機器が原子力プラントの主蒸気管である、請求項1から5のいずれか1項に記載の放射線モニタ。 6. The radiation monitor according to any one of claims 1 to 5, wherein said equipment to be measured is a main steam pipe of a nuclear power plant.
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