JP2023068364A - Radiation evaluation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、原子力発電施設から発生する廃棄物の放射能を評価する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for evaluating radioactivity of waste generated from nuclear power plants.
原子力発電施設等では、運用中または廃止措置における機器の交換や施設の解体に伴い、放射化された廃棄物、または放射能により汚染された廃棄物など、大量の廃棄物が発生する。これらの廃棄物は、放射化または放射能汚染の程度等、放射能濃度のレベルに応じて分類される。このうち、低レベル放射性廃棄物と総称される、放射能濃度が比較的高いもの、放射能濃度が比較的低いもの、及び放射能濃度が極めて低いものについては、それぞれ中深度処分、浅地中ピット処分、及びトレンチ処分といった地中埋設処分が実施される。また、低レベル放射性廃棄物よりも放射能濃度が高い高レベル放射性廃棄物については、地層処分が実施される。 A large amount of waste such as activated waste or waste contaminated with radioactivity is generated at a nuclear power plant or the like during operation or decommissioning due to the replacement of equipment or the dismantling of the facility. These wastes are classified according to the level of radioactivity concentration, such as the degree of activation or radioactive contamination. Of these, low-level radioactive waste, which has a relatively high concentration of radioactivity, a relatively low concentration of radioactivity, and a waste with an extremely low concentration of radioactivity, shall be disposed of in mid-depth disposal, shallow underground pits, respectively. In-ground disposal such as disposal and trench disposal is performed. In addition, geological disposal is carried out for high-level radioactive waste, which has a higher radioactivity concentration than low-level radioactive waste.
一方、廃棄物の中には、その放射能の汚染程度が、自然界の放射線レベルと比較して十分に小さく、人の健康に対するリスクが無視できる程度であることから、放射線防護に係る規制から除外してもよいものがある。これらは、クリアランス物と呼ばれる。 On the other hand, some wastes are exempt from regulations related to radiation protection because the degree of radioactive contamination is sufficiently low compared to the radiation level in the natural world and the risk to human health is negligible. There is something you can do. These are called clearance items.
放射能濃度がクリアランスレベル以下と判定された廃棄物は、放射性廃棄物として取り扱う必要がなく、クリアランス物として扱われる。このため、クリアランス物は、原子力発電所外に搬出でき、再利用できるものについては資源として再利用され、再利用が合理的でない場合には通常の産業廃棄物と同様に処分することが可能である。廃棄物がクリアランスレベル以下であるかどうかの判定は、測定対象の廃棄物を放射線測定し、この測定結果から放射能を評価することにより実施される。 Waste whose radioactivity concentration is determined to be below the clearance level does not need to be treated as radioactive waste and is treated as a clearance product. For this reason, clearance items can be transported outside the nuclear power plant, reused as resources if they can be reused, and can be disposed of in the same way as ordinary industrial waste if reuse is not rational. be. Determination of whether or not the waste is below the clearance level is carried out by measuring the radiation of the waste to be measured and evaluating the radioactivity from the measurement results.
廃棄物の放射能を測定・評価する従来の方法の例は、特許文献1に記載されている。特許文献1に記載の方法は、放射性廃棄物が収納された容器内を複数のメッシュに仮想的に分割し、各メッシュに放射線源と廃棄物の密度を設定し、容器の周囲に配置した放射線検出器により放射線を測定し、この測定結果から容器内に収納された廃棄物全体の放射能濃度分布を評価する。 An example of a conventional method for measuring and evaluating the radioactivity of waste is described in Patent Document 1. The method described in Patent Document 1 virtually divides the inside of a container containing radioactive waste into a plurality of meshes, sets the density of the radiation source and the waste for each mesh, and arranges the radioactive waste around the container. Radiation is measured by a detector, and the radioactivity concentration distribution of the entire waste contained in the container is evaluated from the measurement results.
特許文献1に記載された方法では、効率化のため、容器内に仮想的なメッシュを設定して容器内の放射能濃度分布を評価し、容器全体の放射能を評価している。すなわち、特許文献1に記載の方法では、メッシュ単位で容器全体の放射能を評価しており、容器に収納された個々の廃棄物の汚染分布までは求めていない。 In the method described in Patent Document 1, for efficiency, a virtual mesh is set inside the container to evaluate the radioactivity concentration distribution inside the container and evaluate the radioactivity of the entire container. That is, in the method described in Patent Document 1, the radioactivity of the entire container is evaluated in mesh units, and the contamination distribution of individual wastes stored in the container is not obtained.
また、特許文献1に記載の方法では、放射線検出器での測定効率が一番低い場所に放射線源があると仮定して放射能濃度分布を評価しているので、評価の保守性が高く、放射能濃度を過剰に高く算出し、クリアランス物として扱える廃棄物をクリアランスレベルよりも高い放射能を有すると評価する可能性がある。このような廃棄物は、実際にはクリアランス物であるにもかかわらず、放射性廃棄物として扱われることになる。クリアランス物として扱える廃棄物を放射性廃棄物として扱うと、クリアランス物を放射性廃棄物として処理することになり、放射性廃棄物の処理のコストが増加する。 In addition, in the method described in Patent Document 1, the radioactivity concentration distribution is evaluated on the assumption that the radiation source is located at the location where the measurement efficiency of the radiation detector is the lowest. There is a possibility that the radioactivity concentration will be calculated too high and the waste that can be treated as clearance material will be evaluated as having radioactivity higher than the clearance level. Such waste will be treated as radioactive waste even though it is actually clearance material. If waste that can be treated as clearance is treated as radioactive waste, the clearance is treated as radioactive waste, which increases the cost of radioactive waste treatment.
このように、従来の技術では、原子力発電施設から発生する廃棄物の放射能を、廃棄物の実際の汚染分布を反映させて、正確に評価することに課題がある。 As described above, the conventional technology has a problem in accurately evaluating the radioactivity of the waste generated from the nuclear power plant by reflecting the actual contamination distribution of the waste.
本発明の目的は、原子力発電施設から発生する廃棄物の放射能を、廃棄物の実際の汚染分布を反映させて、正確に評価することができる放射能評価装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a radioactivity evaluation apparatus capable of accurately evaluating the radioactivity of waste generated from a nuclear power plant by reflecting the actual contamination distribution of the waste.
本発明による放射能評価装置は、原子力発電施設から発生する廃棄物の形状データを取得する形状データ取得装置と、前記廃棄物の汚染分布データを取得する汚染分布データ取得装置と、前記形状データと前記汚染分布データを入力して放射線解析を実施して、放射線測定値を放射能へ換算する換算係数を前記廃棄物について求める換算係数解析装置と、前記廃棄物の放射線を測定する放射線測定装置と、前記放射線測定装置が測定した前記廃棄物の放射線のデータと、前記廃棄物についての前記換算係数とを用いて、前記廃棄物の放射能を算出する放射能算出装置とを備える。 A radioactivity evaluation apparatus according to the present invention includes a shape data acquisition device that acquires shape data of waste generated from a nuclear power plant, a contamination distribution data acquisition device that acquires contamination distribution data of the waste, and the shape data. a conversion factor analysis device for inputting the contamination distribution data and performing radiation analysis to obtain a conversion factor for converting the radiation measurement value into radioactivity for the waste; and a radiation measurement device for measuring the radiation of the waste. and a radioactivity calculation device for calculating the radioactivity of the waste using the radiation data of the waste measured by the radiation measuring device and the conversion factor for the waste.
本発明によると、原子力発電施設から発生する廃棄物の放射能を、廃棄物の実際の汚染分布を反映させて、正確に評価することができる放射能評価装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a radioactivity evaluation apparatus capable of accurately evaluating the radioactivity of waste generated from a nuclear power plant by reflecting the actual contamination distribution of the waste.
本発明による放射能評価装置は、原子力発電施設から発生する廃棄物の放射能を、廃棄物の実際の汚染分布を反映させて、正確に評価することができる。このような廃棄物には、例えば、原子力発電施設の運用中に機器の交換に伴って発生する廃棄物や、原子力発電施設の廃止措置において施設の解体に伴って発生する解体物が含まれる。 The radioactivity evaluation apparatus according to the present invention can accurately evaluate the radioactivity of waste generated from a nuclear power plant by reflecting the actual contamination distribution of the waste. Such wastes include, for example, wastes generated by replacing equipment during operation of nuclear power plants, and dismantled materials generated by dismantling facilities during decommissioning of nuclear power plants.
本発明による放射能評価装置は、放射線測定値を放射能へ換算する換算係数を、廃棄物の汚染分布データから求める。本発明による放射能評価装置は、この換算係数を個々の廃棄物ごとに求め、個々の廃棄物ごとに放射能を算出することができる。このため、本発明による放射能評価装置は、廃棄物の放射能を、廃棄物の実際の汚染分布を反映させて実態に即して、正確に評価することができる。 A radioactivity evaluation apparatus according to the present invention obtains a conversion factor for converting a radiation measurement value into radioactivity from contamination distribution data of waste. The radioactivity evaluation apparatus according to the present invention can obtain this conversion factor for each waste and calculate the radioactivity for each waste. For this reason, the radioactivity evaluation apparatus according to the present invention can accurately evaluate the radioactivity of the waste by reflecting the actual contamination distribution of the waste.
以下、本発明の実施例による放射能評価装置を、図面を用いて説明する。以下の実施例では、原子力発電施設から発生する廃棄物が施設の解体に伴って発生する解体物である例について説明する。なお、本明細書で用いる図面において、同一のまたは対応する構成要素には同一の符号を付け、これらの構成要素については繰り返しの説明を省略する場合がある。 A radioactivity evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following examples, an example will be described in which the waste generated from a nuclear power plant is a dismantled product that is generated as the facility is dismantled. In the drawings used in this specification, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and repeated description of these components may be omitted.
本発明の実施例1による放射能評価装置を説明する。 A radioactivity evaluation device according to Example 1 of the present invention will be described.
図1は、本実施例による放射能評価装置の構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a radioactivity evaluation apparatus according to this embodiment.
本実施例による放射能評価装置は、汚染分布解析装置11と、汚染分布データベース21と、解体計画解析装置12と、解体物CADデータベース22を備える。
The radioactivity evaluation apparatus according to this embodiment includes a contamination
汚染分布解析装置11は、原子力発電施設の解体前に、施設の汚染分布状況を推定するための装置である。汚染分布解析装置11は、解析結果として汚染分布データを出力する。
The contamination
汚染分布データベース21は、汚染分布解析装置11が出力した汚染分布データを格納する。
The
解体計画解析装置12は、原子力発電施設の解体前に、解体方法、解体物のサイズ、及び工事手順等の解体計画を解析して求める装置である。解体計画解析装置12は、解析結果の一部として解体物のCADデータ(解体物CADデータ)を出力する。解体物CADデータには、解体物の形状、及び材質についてのデータが含まれる。解体物の形状についてのデータには、解体物の寸法も含まれる。解体計画解析装置12は、解体計画から解体物の形状についてのデータ(形状データ)を取得する形状データ取得装置でもある。
The dismantling
解体物CADデータベース22は、解体計画解析装置12が出力した解体物CADデータを格納する。
The dismantled
汚染分布データは、解体物CADデータに対応して求められる。すなわち、汚染分布解析装置11は、解体計画解析装置12が求めた解体物ごとに汚染分布(放射能または放射線量率の分布)を求めることができる。汚染分布解析装置11は、解体物の汚染分布データを取得する汚染分布データ取得装置である。
The contamination distribution data is obtained corresponding to the CAD data of the dismantled product. That is, the contamination
本実施例による放射能評価装置は、さらに、換算係数解析装置13と、換算係数データベース23を備える。
The radioactivity evaluation apparatus according to this embodiment further includes a conversion
換算係数解析装置13は、汚染分布データと解体物CADデータを入力データとし、放射線の発生から検出までの放射線解析を実施し、この放射線解析の結果に基づいて解体物の換算係数を求める装置である。換算係数解析装置13は、解体物CADデータに対応した換算係数(解体物ごとの換算係数)を求める。
The
換算係数とは、単位放射能(Bq)あたりの放射線検出器に放射線が入射する計数率(cps: count per sec)で表される係数であり、放射線測定値を放射能へ換算する係数である。放射能評価装置は、予め換算係数を用意しておくことで、放射線測定の結果である計数率が得られると、計数率を放射能に換算できる。この換算係数は、測定対象物の形状や材質によって異なる。このため、換算係数解析装置13は、解体物CADデータに対応した換算係数、すなわち解体計画解析装置12が求めた解体物ごとに換算係数を求める。
The conversion factor is a factor represented by the counting rate (cps: count per sec) of radiation incident on the radiation detector per unit radioactivity (Bq), and is a factor for converting radiation measurement values into radioactivity. . By preparing a conversion factor in advance, the radioactivity evaluation apparatus can convert the count rate into radioactivity when the count rate, which is the result of radiation measurement, is obtained. This conversion factor varies depending on the shape and material of the object to be measured. Therefore, the conversion
換算係数データベース23は、換算係数解析装置13が求めた、解体物の換算係数を格納する。
The
本実施例による放射能評価装置は、さらに、放射線測定装置101と、測定データ収集装置102と、測定データベース121と、放射能算出装置103と、放射能評価結果出力装置104と、リンク情報データベース26を備える。
The radioactivity evaluation apparatus according to this embodiment further includes a
放射線測定装置101は、放射線検出器を備え、原子力発電施設から発生した解体物51の放射線を測定する。放射線検出器は、解体物51から入射した放射線(おもにガンマ線)の計数率を測定する。
The
測定データ収集装置102は、放射線測定装置101が測定した放射線(計数率)を収集する。
The measurement
測定データベース121は、測定データ収集装置102が収集した、放射線測定装置101の測定データを格納する。
The
放射能算出装置103は、放射線測定装置101が測定した解体物51の放射線のデータ(解体物51の放射線測定データ)と、この解体物51に対応する解体物CADデータを入力し、放射線測定データから解体物51の放射能を算出する。具体的には、放射能算出装置103は、解体物51の放射線測定データと、この解体物51の換算係数(より正確には、この解体物51に対応する解体物CADデータの換算係数)を用いて、この解体物51の放射能を算出する。放射能算出装置103は、個々の解体物51ごとに放射能を算出することができる。「対象解体物51」と呼ぶ。
The
放射能評価結果出力装置104は、放射能算出装置103が算出した、解体物51の放射能を出力する。放射能評価結果出力装置104は、汚染分布解析装置11が求めた汚染分布データや、解体計画解析装置12が求めた解体物CADデータなど、放射能評価装置が算出したデータを出力することができる。
The radioactivity evaluation
リンク情報データベース26は、放射線測定装置101が測定した解体物51と、この解体物51に対応する解体物CADデータとを対応付けるリンク情報(例えば、ID情報)を格納する。このリンク情報については、後述する。
The
図2は、本実施例による放射能評価装置を用いて廃棄物の放射能を評価する処理フローの一例を示す図である。図2には、処理の流れを実線の矢印で示し、データの流れを破線の矢印で示している。図2に示す処理フローは、廃炉計画ステップ(ステップ1100)、換算係数解析ステップ(ステップ1200)、解体ステップ(ステップ1300)、放射線測定ステップ(ステップ1400)、及び放射能評価ステップ(ステップ1500)を有する。 FIG. 2 is a diagram showing an example of a processing flow for evaluating the radioactivity of waste using the radioactivity evaluation device according to this embodiment. In FIG. 2, the flow of processing is indicated by solid arrows, and the flow of data is indicated by dashed arrows. The processing flow shown in FIG. 2 includes a decommissioning planning step (step 1100), a conversion factor analysis step (step 1200), a dismantling step (step 1300), a radiation measurement step (step 1400), and a radioactivity evaluation step (step 1500). have
初めに、ステップ1001で、原子力発電施設の解体前に汚染状況調査が実施され、調査データが調査データベース24に格納される。
First, in
次に、ステップ1100の廃炉計画ステップが実行される。
Next, the decommissioning planning step of
ステップ1101で、汚染分布解析装置11は、汚染状況調査の調査データに基づいてシミュレーションを実施して汚染分布を推定し、推定して取得した汚染分布のデータ(汚染分布データ)を汚染分布データベース21に格納する。汚染分布を推定するシミュレーションには、既存の技術を用いることができる。汚染分布解析装置11は、例えば、汚染状況調査の調査データから調査地点での汚染を求め、調査地点以外の地点での汚染を調査地点での汚染から(例えば補間により)求めることで、汚染分布を推定する。または、汚染分布解析装置11は、原子力発電施設の運転履歴を利用して汚染分布を推定することもできる。
In
ステップ1102で、解体計画解析装置12は、汚染分布データに基づいて原子力発電施設の解体計画のシミュレーションを実施し、解体計画データを生成する。解体計画解析装置12は、解体計画シミュレーションで、汚染分布データ、作業効率、及び被ばく線量等を考慮して、解体方法、解体手順、及び解体物の搬送手順等の解体計画を立案し、解体計画データを生成する。解体計画解析装置12は、生成した解体計画データを解体計画データベース25に格納する。
At
ステップ1103で、解体計画解析装置12は、生成した解体計画データを用いて解体物のモデルをCADデータとして生成し、生成したCADデータ(解体物CADデータ)を解体物CADデータベース22に格納する。解体物CADデータには、解体物CADデータごとに固有の識別番号が付与される。
At
次に、ステップ1200の換算係数解析ステップが実行される。換算係数解析ステップの処理は、換算係数解析装置13が実施する。換算係数解析装置13は、解体物ごとに、すなわち解体物CADデータごとに換算係数を求める。
Next, the conversion factor analysis step of
ステップ1201で、換算係数解析装置13は、換算係数を求める解体物の解体物CADデータを、換算係数解析装置13が実行するシミュレーションの入力データ(解体物解析モデル)に変換する。
At
ステップ1202で、換算係数解析装置13は、ステップ1201の処理と並行して、汚染分布データベース21から、換算係数を求める解体物の解体物CADデータ(すなわち、ステップ1201で解析モデルに変換した解体物CADデータ)についての汚染分布データを抽出する。そして、換算係数解析装置13は、抽出した汚染分布データを、換算係数解析装置13が実行するシミュレーションの入力データ(放射線源モデル)に変換する。
In
放射線源モデルは、放射能(Bq)の分布として生成される。放射線源モデルでの放射能の値は、空間に対する放射能の絶対値の分布であってもよく、相対値で表された放射能の分布であってもよい。放射能の分布が相対値で表されていると、放射能の分布をグラフで表したときのグラフの形状(分布形状)が定められ、分布の値は相対的な値である。 A radiation source model is generated as a distribution of radioactivity (Bq). The value of radioactivity in the radiation source model may be a distribution of absolute values of radioactivity with respect to space, or a distribution of radioactivity represented by relative values. When the distribution of radioactivity is represented by relative values, the shape of the graph when the distribution of radioactivity is represented by a graph (distribution shape) is defined, and the values of the distribution are relative values.
ステップ1203で、換算係数解析装置13は、解体物解析モデルと放射線源モデルを用いてシミュレーションを実行し、放射線源モデルから放射される放射線の輸送を解体物解析モデルについて解析して計数率(cps)を求める。換算係数解析装置13は、シミュレーションには、例えば、放射線の輸送計算によく利用されるモンテカルロシミュレーションコードを使用する。また、換算係数解析装置13は、モンテカルロシミュレーションコードでは計算に時間がかかる場合には、簡易の遮蔽計算コードを使用することもできる。
At
ステップ1204で、換算係数解析装置13は、ステップ1203でのシミュレーションで得られた計数率(cps)から換算係数εを算出し、算出した換算係数εを換算係数データベース23に格納する。換算係数解析装置13は、既存の方法を用いて換算係数εを算出することができる。
At
換算係数解析装置13は、解体物(解体物CADデータ)ごとに換算係数εを算出し、算出した換算係数εを解体物(解体物CADデータ)と関連付けて換算係数データベース23に格納する。また、上述したように、換算係数解析装置13は、換算係数を求めるときに、放射線源モデル(汚染分布データ)として相対値で表された放射能の分布を用いることができる。
The conversion
次に、ステップ1300の解体ステップについて説明する。解体ステップは、廃炉計画ステップ(ステップ1100)の後に実行されるものであり、例えば、換算係数解析ステップ(ステップ1200)と並行して実施しても構わない。
Next, the dismantling step of
ステップ1301で、作業員は、解体計画データベース25に格納されている解体計画データに基づき、原子力発電施設の解体(例えば、切断、及び加工等)を実施する。ステップ1301での解体により、解体物51が発生する。この解体物51は、解体計画データに基づいて発生したものであるから、対応する解体物CADデータが存在する。
In
ステップ1302で、放射線測定装置101は、解体物51に識別子を付与する。解体物51に付与した識別子は、例えば二次元バーコードで表示することができる。
At
ステップ1303で、放射線測定装置101は、解体物51に付与した識別子と、この解体物51に対応する解体物CADデータとを対応付けるリンク情報を生成する。このリンク情報は、識別子で特定された解体物51と、この識別子を有する解体物51に対応する解体物CADデータとを対応付ける情報で、例えばID情報等である。そして、放射線測定装置101は、このリンク情報をリンク情報データベース26に格納する。リンク情報は、例えば、解体物51に付与された識別子が二次元バーコードで表示される場合には、この二次元バーコードに、解体物CADデータに付与された識別番号を登録することで設定することができる。上述したように、解体物CADデータには、固有の識別番号が付与されている。
At
次に、ステップ1400の放射線測定ステップについて説明する。放射線測定ステップでは、解体ステップ(ステップ1300)で発生した解体物51に対して放射線測定を実施する。解体物51は、解体ステップ(ステップ1300)が実行されると随時発生する。このため、放射線測定ステップは、解体ステップが開始された後に随時実行される。
Next, the radiation measurement step of
以下では、放射線を測定する解体物51(すなわち、放射能を評価する解体物51)のことを「対象解体物51」と呼ぶ。
Hereinafter, the dismantled
ステップ1401で、作業員は、対象解体物51を放射線の測定施設に搬入する。
At
ステップ1402で、作業員は、対象解体物51に付与された識別子を認識し、放射線測定を実施する対象解体物51を確認する。
In
ステップ1403で、作業員は、対象解体物51を放射線測定装置101に設置する。
At
ステップ1404で、放射線測定装置101は、対象解体物51に対して放射線測定を実施する。放射線測定装置101が測定した対象解体物51の放射線測定データは、測定データ収集装置102に収集され、測定データベース121に格納される。
In
ステップ1405で、放射線測定装置101は、対象解体物51に付与された識別子を用いて、リンク情報データベース26から対象解体物51のリンク情報を抽出する。そして、放射線測定装置101は、対象解体物51のリンク情報と、対象解体物51の放射線測定データとを関連付ける。ステップ1405の処理により、対象解体物51の放射線測定データと、対象解体物51に対応する解体物CADデータとが関連付けられる。
At
その後、ステップ1500の放射能評価ステップが実行される。
Thereafter, the radioactivity evaluation step of
ステップ1501で、放射能算出装置103は、ステップ1405で抽出したリンク情報を用いて、対象解体物51に対応する解体物CADデータについての換算係数εを、換算係数データベース23から読み出す。
At
ステップ1502で、放射能算出装置103は、換算係数データベース23から読み出した換算係数εを用いて、放射線測定装置101が測定した対象解体物51の放射線測定データから、対象解体物51の放射能を算出する。放射能算出装置103は、対象解体物51について、すなわち個々の解体物51ごとに、放射能を算出することができる。
In
図3は、換算係数解析装置13の構成の一例を示す図である。換算係数解析装置13は、解析モデル変換入力装置130、放射線解析装置140、及び換算係数算出装置145を備える。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the conversion
解析モデル変換入力装置130は、データ変換装置131と線源モデル変換装置132を備える。
The analytical model
データ変換装置131は、換算係数を求める解体物51のCADデータ(解体物CADデータ72)を入力し、入力した解体物CADデータ72を、放射線解析装置140への入力データ(解体物解析モデル141)に変換する。データ変換装置131は、解体物CADデータ72が有する解体物51の形状及び材質についてのデータを、放射線解析装置140への入力フォーマットに合わせて変換し、解体物解析モデル141を生成する機能を有する。解体物解析モデル141は、放射線解析装置140が図2のステップ1203で行うシミュレーションの入力データである。
The
線源モデル変換装置132は、換算係数を求める解体物51の解体物CADデータ72についての汚染分布データ71を入力し、入力した汚染分布データ71を、放射線解析装置140への入力データ(放射線源モデル142)に変換する。線源モデル変換装置132は、汚染分布データ71が有する線源強度情報や空間分布情報を、放射線解析装置140への入力フォーマットに合わせて変換し、放射線源モデル142を生成する機能を有する。既に述べたように、放射線源モデル142での線源分布(放射能の値)は、空間に対する放射能の絶対値の分布であってもよく、相対値で表された放射能の分布であってもよい。放射線源モデル142は、放射線解析装置140が図2のステップ1203で行うシミュレーションの入力データである。
The radiation source
放射線解析装置140は、上述したように、解体物解析モデル141と放射線源モデル142を入力する。放射線解析装置140には、さらに、放射線検出器モデル143が設定される。放射線検出器モデル143は、放射線測定装置101が備える放射線検出器の解析モデルであり、この放射線検出器の仕様に基づいて作成される。
The
放射線解析装置140は、解体物解析モデル141と放射線源モデル142と放射線検出器モデル143を用いてシミュレーションを実行し、放射線源モデル142から放射される放射線の輸送を解析する。具体的には、放射線検出器モデル143に解体物解析モデル141との相対位置が与えられ、解体物解析モデル141に放射線源モデル142が与えられて、放射線解析装置140は、放射線源モデル142から放射される放射線144(例えばガンマ線)の輸送を解析し、放射線検出器モデル143に入射する放射線144の単位時間当たりのカウント数(計数率)を求める。
The
換算係数算出装置145は、放射線解析装置140が求めた計数率(cps)から換算係数εを算出し、算出した換算係数εを換算係数データベース23に格納する。換算係数データベース23には、解体物51(解体物CADデータ72)ごとに換算係数εが格納される。換算係数算出装置145は、既存の方法を用いて換算係数εを算出することができる。
The conversion
本実施例による放射能評価装置は、以上に説明した構成を備え、原子力発電施設から発生する解体物(廃棄物)の放射能を、解体物の実際の汚染分布を反映させて、個々の解体物51ごとに正確に評価することができる。本実施例では、換算係数解析装置13が汚染分布データ71と解体物CADデータ72を用いて換算係数εを算出するので、解体物51の放射能を解体物51の実態に即して効率的かつ合理的に評価できる。
The radioactivity evaluation apparatus according to the present embodiment has the configuration described above, and the radioactivity of dismantled materials (waste) generated from a nuclear power plant is reflected in the actual contamination distribution of the dismantled materials. Each
本発明の実施例2による放射能評価装置について、図4を用いて説明する。以下では、本実施例による放射能評価装置について、実施例1による放射能評価装置と異なる点を主に説明する。実施例1による放射能評価装置では、解体計画データを用いて生成した解体物CADデータ72から、解体物51の形状についてのデータを取得する。解体計画データは、解体計画解析装置12が解体計画シミュレーションで生成する。
A radioactivity evaluation apparatus according to Example 2 of the present invention will be described with reference to FIG. In the following, the radioactivity evaluation apparatus according to the present embodiment will be mainly described in terms of differences from the radioactivity evaluation apparatus according to the first embodiment. The radioactivity evaluation apparatus according to Example 1 acquires data on the shape of the dismantled
本実施例による放射能評価装置は、解体物51の形状についてのデータ(形状データ)を、解体計画データからではなく、解体物51を測定することで取得する。本実施例による放射能評価装置は、形状データ取得装置を備え、図2に示したステップ1200の換算係数解析ステップを実行する前に、解体物51を測定して解体物51の形状データを取得する。
The radioactivity evaluation apparatus according to this embodiment acquires data (shape data) on the shape of the dismantled
図4は、本実施例における、形状データ取得装置の構成を示す図である。本実施例での形状データ取得装置は、形状計測装置150と、制御装置151と、形状データベース152を備え、解体物51の形状データを取得する。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the shape data acquisition device in this embodiment. The shape data acquisition device in this embodiment includes a
形状計測装置150は、解体物51の形状を測定する。制御装置151は、形状計測装置150を制御し、形状計測装置150から解体物51の形状データを取得する。形状データベース152は、制御装置151が取得した解体物51の形状データを格納する。
The
形状計測装置150は、解体物51の形状を測定することにより、解体物51の形状データを取得する。形状計測装置150には、任意の装置を用いることができ、例えば、レーザを解体物51の複数の点に照射し、各点からの反射信号の到達時間の差から解体物51の形状データを点群データとして取得する装置や、視差を利用して形状を測定するステレオカメラなどを用いることができる。ステレオカメラでも、解体物51の形状データを点群データとして取得することが一般的である。本実施例では、形状データベース152に格納される解体物51の形状データが点群で表されるとする。
The
本実施例での形状データ取得装置は、さらに点群CADデータ変換装置153を備える。点群CADデータ変換装置153は、形状データベース152に格納された解体物51の形状データ(点群データ)を入力し、入力した点群データをCADデータに変換する。そして、点群CADデータ変換装置153は、このCADデータを解体物CADデータ72として解体物CADデータベース22に格納する。この解体物CADデータ72は、実施例1での解体物CADデータ72と同様に取り扱うことができる。
The shape data acquisition device in this embodiment further includes a point cloud CAD
本実施例では、解体物51の形状データを、解体計画データから取得するのではなく、形状計測装置150で解体物51を測定することで取得する。このため、本実施例による放射能評価装置では、例えば図2の解体ステップでの解体時(ステップ1301)に現場の作業員の判断によって、解体物51が解体計画データと異なる形状になった場合でも、解体物51の換算係数εを求めて、解体物51の放射能を正確に評価することができる。
In this embodiment, the shape data of the demolished
また、本実施例では、解体物51の解体時に、解体物51の形状を形状計測装置150で測定して解体物CADデータ72を得ることができる。そうすると、放射線測定ステップ(図2のステップ1400)において、対象解体物51に放射線測定(ステップ1404)を実施する前に、対象解体物51の形状を形状計測装置150で測定して解体物CADデータ72を取得し、この解体物CADデータ72を解体時に得た解体物CADデータ72と比較し照合することができる。このデータの照合により、対象解体物51の放射線測定データと、対象解体物51に対応する解体物CADデータ72との関連付け(ステップ1405)を行うことができる。
Further, in this embodiment, when dismantling the dismantled
本実施例による放射能評価装置は、以上に説明した構成を備え、解体物の形状を直接測定することで、解体物が計画時と異なる形状になった場合でも、解体物の放射能を解体物の実態に即して正確かつ合理的に評価できる。また、本実施例による放射能評価装置は、解体計画解析装置12を利用できない場合でも、解体物の形状を直接測定して形状データを取得することにより、実施例1による放射能評価装置と同様に解体物の放射能を評価できる。また、解体時と放射線測定時に解体物の形状を測定することで、解体物と解体物のCADデータとの関連付けができ、対象解体物を他の解体物と間違えることなく放射能を評価できる。
The radioactivity evaluation apparatus according to the present embodiment has the configuration described above, and by directly measuring the shape of the dismantled object, even if the dismantled object has a different shape than planned, the radioactivity of the dismantled object can be evaluated. Accurate and rational evaluation is possible in accordance with the actual condition of the object. Moreover, even when the dismantling
本発明の実施例3による放射能評価装置について、図5を用いて説明する。以下では、本実施例による放射能評価装置について、実施例1による放射能評価装置と異なる点を主に説明する。実施例1による放射能評価装置では、汚染分布解析装置11が汚染分布データ71を推定する。
A radioactivity evaluation apparatus according to Example 3 of the present invention will be described with reference to FIG. In the following, the radioactivity evaluation apparatus according to the present embodiment will be mainly described in terms of differences from the radioactivity evaluation apparatus according to the first embodiment. In the radioactivity evaluation apparatus according to Example 1, the
本実施例による放射能評価装置は、汚染分布データ71を、汚染分布解析装置11で推定するのではなく、解体物51を測定することで取得する。本実施例による放射能評価装置は、放射線測定器を備え、図2に示したステップ1200の換算係数解析ステップを実行する前に、解体物51を放射線測定器で測定して解体物51の汚染分布データ71を取得する。
The radioactivity evaluation apparatus according to the present embodiment acquires the
図5は、解体物51の汚染分布データ71を取得する放射線測定器161を示す図である。放射線測定器161は、解体物51の表面に設定された測定点を、例えば図5の矢印に沿って移動しながら測定する。放射線測定器161は、解体物51の汚染分布データを取得する汚染分布データ取得装置であり、例えば、線量率を測定するサーベイメータ等を使用して構成することができる。
FIG. 5 is a diagram showing the
本実施例による放射能評価装置では、放射線測定器161が、解体物51の各測定点における測定値から汚染分布データ71を生成する。汚染分布データ71は、空間に対する放射能の絶対値の分布であってもよく、相対値で表された放射能の分布であってもよい。この汚染分布データ71は、実施例1での汚染分布データ71と同様に取り扱うことができる。
In the radioactivity evaluation apparatus according to this embodiment, the
本実施例による放射能評価装置は、以上に説明した構成を備え、解体物の汚染分布を直接測定することで、汚染分布解析装置11が汚染分布を推定できない場合や汚染分布解析装置11が推定した汚染分布を利用できない場合でも、解体物の放射能を解体物の実態に即して正確かつ合理的に評価できる。 The radioactivity evaluation apparatus according to the present embodiment has the configuration described above, and directly measures the contamination distribution of the dismantled object. Even if the contamination distribution obtained by the method cannot be used, the radioactivity of the dismantled material can be evaluated accurately and rationally according to the actual state of the dismantled material.
本発明の実施例4による放射能評価装置について、図6を用いて説明する。以下では、本実施例による放射能評価装置について、実施例1による放射能評価装置と異なる点を主に説明する。実施例1による放射能評価装置では、汚染分布解析装置11が汚染分布データ71を推定する。
A radioactivity evaluation apparatus according to Example 4 of the present invention will be described with reference to FIG. In the following, the radioactivity evaluation apparatus according to the present embodiment will be mainly described in terms of differences from the radioactivity evaluation apparatus according to the first embodiment. In the radioactivity evaluation apparatus according to Example 1, the
本実施例による放射能評価装置は、汚染分布データ71を、汚染分布解析装置11で推定するのではなく、原子炉系統内の腐食環境のモニタリング情報やそれに基づく評価結果を利用することで取得する。
The radioactivity evaluation apparatus according to the present embodiment acquires the
図6は、本実施例による放射能評価装置の構成を示す図である。本実施例による放射能評価装置は、実施例1による放射能評価装置において、解体物の汚染分布データを取得する汚染分布データ取得装置が、腐食電位測定装置201と腐食電位評価装置202を備える。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the radioactivity evaluation apparatus according to this embodiment. The radioactivity evaluation apparatus according to the present embodiment is the radioactivity evaluation apparatus according to Embodiment 1, wherein the contamination distribution data acquiring device for acquiring the contamination distribution data of the dismantled object includes a corrosion
腐食電位測定装置201は、原子力発電施設の原子炉系統内の腐食電位を測定する装置である。原子炉系統内の腐食電位測定点には、腐食電位を測定するための装置が設置されている。本実施例において、腐食電位測定装置201には、この装置を利用することができる。
The corrosion
腐食電位評価装置202は、腐食電位測定装置201による測定結果に基づき、原子炉系統内の腐食電位の分布を求める装置である。腐食電位評価装置202は、原子炉系統内の腐食電位測定点以外の地点の腐食電位を、例えば、腐食電位測定点での腐食電位の値を補間することで求める。腐食電位測定装置201を原子炉系統内にくまなく設置することは難しいため、腐食電位測定点における腐食電位測定装置201の測定結果から、腐食電位評価装置202を用いた解析により、原子炉系統内の腐食電位の分布を求める。腐食電位評価装置202は、腐食電位測定点の腐食電位と腐食電位測定点以外の地点の腐食電位を基に、既存の方法を用いて原子炉系統内の腐食電位の分布を求める。
The corrosion
腐食電位とは、原子炉内の腐食環境の指標であり、放射性核種であるCo-60の付着速度と相関がある。このため、腐食電位の分布からCo-60の付着量分布を推定することができる。 The corrosion potential is an index of the corrosive environment in the nuclear reactor, and is correlated with the deposition rate of Co-60, which is a radionuclide. Therefore, the Co-60 adhesion amount distribution can be estimated from the corrosion potential distribution.
腐食電位評価装置202は、既存の方法を用いて、腐食電位の分布からCo-60の付着量分布を推定し、Co-60の付着量分布から汚染分布データ71を求めることができる。
The corrosion
腐食電位測定装置201は、測定した腐食電位を汚染分布データベース21に格納する。腐食電位評価装置202は、汚染分布データ71などの算出したデータを汚染分布データベース21に格納する。この汚染分布データ71は、実施例1での汚染分布データ71と同様に取り扱うことができる。
The corrosion
本実施例による放射能評価装置は、以上に説明した構成を備え、原子炉系統内の腐食環境のモニタリング情報やこの情報に基づく評価結果を利用して、解体物の放射能を解体物の実態に即して正確かつ合理的に評価できる。 The radioactivity evaluation apparatus according to the present embodiment has the configuration described above, and utilizes the monitoring information of the corrosive environment in the reactor system and the evaluation results based on this information to determine the actual state of the disassembled material. can be evaluated accurately and rationally in accordance with
本発明の実施例5による放射能評価装置について、図7を用いて説明する。以下では、本実施例による放射能評価装置について、実施例1による放射能評価装置と異なる点を主に説明する。 A radioactivity evaluation apparatus according to Example 5 of the present invention will be described with reference to FIG. In the following, the radioactivity evaluation apparatus according to the present embodiment will be mainly described in terms of differences from the radioactivity evaluation apparatus according to the first embodiment.
本実施例による放射能評価装置は、過去のデータを蓄積して原子炉運転データと汚染分布データ71との関係を学習することで、得られる汚染分布データ71の精度を向上させることができる。
The radioactivity evaluation apparatus according to this embodiment can improve the accuracy of the
図7は、本実施例による放射能評価装置の構成を示す図である。本実施例による放射能評価装置は、実施例1による放射能評価装置において、さらに放射能評価実績データベース302と、原子炉運転データベース303と、学習推定装置301を備える。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the radioactivity evaluation apparatus according to this embodiment. The radioactivity evaluation apparatus according to the present embodiment is the same as the radioactivity evaluation apparatus according to the first embodiment, and further includes a radioactivity
放射能評価実績データベース302は、放射能評価実績データを格納する。放射能評価実績データには、過去に得られたデータである、汚染分布データ71、解体計画データ、解体物51の形状データ、それぞれの解体物51に対して放射能算出装置103が算出した放射能のデータ、放射線分布の実測データ、及び放射能汚染分布の実測データが含まれる。
The radioactivity
原子炉運転データベース303は、原子力発電施設の原子炉の運転データである原子炉運転データを格納する。原子炉運転データには、原子炉の運転履歴、及び原子炉の機器を交換した時期等の、原子炉の過去の運転実績のデータが含まれる。
The
学習推定装置301は、過去の実績データである原子炉運転データと放射能評価実績データを入力して、深層学習等の手法により、原子炉運転データと汚染分布データ71との関係を学習する装置である。学習推定装置301は、学習した原子炉運転データと汚染分布データ71との関係を、学習データとして保持する。学習推定装置301は、原子力発電施設から発生する解体物51の放射能を評価するときに、この原子力発電施設の原子炉運転データ、汚染分布データ71、及び解体物CADデータ72を入力し、学習データを利用することで、汚染分布データ71を精度良く求めることができる。
The learning
すなわち、学習推定装置301は、過去に得られた原子炉運転データと汚染分布データ71から原子炉運転データと汚染分布データ71との関係を学習し、この学習データを利用して、解体物51の放射能を評価する原子力発電施設の原子炉運転データから解体物51の汚染分布データ71を高精度に求めることができる。汚染分布データ71が高精度であると、換算係数解析装置13が求める換算係数εの精度を向上させることができ、解体物51の放射能をさらに正確に評価することができる。
That is, the learning
例えば、新たに廃止措置の実施対象となる原子炉の運転履歴が、過去に廃止措置が実施された原子炉の運転履歴と類似している場合には、汚染分布データ71も互いに似た傾向を示すと考えられる。このため、過去に実施された廃止措置において解体物51の放射線分布または汚染分布を実測して求め、これを運転履歴と関連付けて学習させると、汚染分布データ71の精度がさらに向上し、ひいては換算係数εの精度のさらなる向上につながる。
For example, if the operating history of a nuclear reactor that is newly subject to decommissioning is similar to the operating history of a nuclear reactor that has undergone decommissioning in the past, the
本実施例による放射能評価装置は、原子力発電施設の廃止措置への対応実績を蓄積して学習することで、汚染分布データと換算係数の精度を向上させることができ、解体物の放射能を解体物の実態に即してより正確かつ合理的に評価できる。 The radioactivity evaluation apparatus according to this embodiment can improve the accuracy of the contamination distribution data and the conversion factor by accumulating and learning the results of dealing with the decommissioning of nuclear power plants, and the radioactivity of dismantled objects can be improved. It can be evaluated more accurately and rationally according to the actual condition of the dismantled object.
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、削除したり、他の構成を追加・置換したりすることが可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, the above embodiments have been described in detail in order to facilitate understanding of the present invention, and the present invention is not necessarily limited to aspects having all the described configurations. Also, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment. It is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Moreover, it is possible to delete a part of the configuration of each embodiment, or to add or replace another configuration.
11…汚染分布解析装置、12…解体計画解析装置、13…換算係数解析装置、21…汚染分布データベース、22…解体物CADデータベース、23…換算係数データベース、24…調査データベース、25…解体計画データベース、26…リンク情報データベース、51…解体物、71…汚染分布データ、72…解体物CADデータ、101…放射線測定装置、102…測定データ収集装置、103…放射能算出装置、104…放射能評価結果出力装置、121…測定データベース、130…解析モデル変換入力装置、131…データ変換装置、132…線源モデル変換装置、140…放射線解析装置、141…解体物解析モデル、142…放射線源モデル、143…放射線検出器モデル、144…放射線、145…換算係数算出装置、150…形状計測装置、151…制御装置、152…形状データベース、153…点群CADデータ変換装置、161…放射線測定器、201…腐食電位測定装置、202…腐食電位評価装置、301…学習推定装置、302…放射能評価実績データベース、303…原子炉運転データベース。
11... Contamination distribution analysis device, 12... Dismantling plan analysis device, 13... Conversion factor analysis device, 21... Contamination distribution database, 22... Dismantled object CAD database, 23... Conversion factor database, 24... Survey database, 25... Dismantling plan database , 26... Link information database, 51... Disassembled object, 71... Contamination distribution data, 72... Disassembled object CAD data, 101... Radiation measuring device, 102... Measurement data collecting device, 103... Radioactivity calculating device, 104... Radioactivity evaluation
Claims (9)
前記廃棄物の汚染分布データを取得する汚染分布データ取得装置と、
前記形状データと前記汚染分布データを入力して放射線解析を実施して、放射線測定値を放射能へ換算する換算係数を前記廃棄物について求める換算係数解析装置と、
前記廃棄物の放射線を測定する放射線測定装置と、
前記放射線測定装置が測定した前記廃棄物の放射線のデータと、前記廃棄物についての前記換算係数とを用いて、前記廃棄物の放射能を算出する放射能算出装置と、
を備えることを特徴とする放射能評価装置。 A shape data acquisition device for acquiring shape data of waste generated from a nuclear power plant;
a contamination distribution data acquisition device for acquiring contamination distribution data of the waste;
a conversion factor analysis device for inputting the shape data and the contamination distribution data and performing radiation analysis to obtain a conversion factor for converting the radiation measurement value into radioactivity for the waste;
a radiation measuring device for measuring the radiation of the waste;
a radioactivity calculation device that calculates the radioactivity of the waste using the radiation data of the waste measured by the radiation measuring device and the conversion factor for the waste;
A radioactivity evaluation device comprising:
前記解体計画解析装置は、前記原子力発電施設の解体計画のシミュレーションを実施して、前記形状データを含むCADデータを生成する、
請求項1に記載の放射能評価装置。 The shape data acquisition device is a dismantling plan analysis device,
The dismantling plan analysis device performs a simulation of the dismantling plan of the nuclear power plant to generate CAD data including the shape data.
The radioactivity evaluation device according to claim 1.
前記形状計測装置は、前記廃棄物の形状を測定することにより、前記形状データを点群データとして取得する、
請求項1に記載の放射能評価装置。 The shape data acquisition device includes a shape measurement device that measures the shape of the waste,
The shape measuring device acquires the shape data as point cloud data by measuring the shape of the waste.
The radioactivity evaluation device according to claim 1.
請求項2に記載の放射能評価装置。 The radiation measuring device generates link information that associates an identifier assigned to the waste with the CAD data corresponding to the waste having the identifier.
The radioactivity evaluation device according to claim 2.
前記汚染分布解析装置は、前記原子力発電施設の汚染状況に基づいてシミュレーションを実施して、前記汚染分布データを取得する、
請求項1に記載の放射能評価装置。 The contamination distribution data acquisition device is a contamination distribution analysis device,
The contamination distribution analysis device performs a simulation based on the contamination status of the nuclear power plant to acquire the contamination distribution data.
The radioactivity evaluation device according to claim 1.
前記放射線測定器は、前記廃棄物を測定して得た測定値から前記汚染分布データを取得する、
請求項1に記載の放射能評価装置。 The contamination distribution data acquisition device is a radiation meter,
The radiation measuring device acquires the contamination distribution data from measurements obtained by measuring the waste.
The radioactivity evaluation device according to claim 1.
前記腐食電位測定装置は、前記原子力発電施設の内部の腐食電位を測定し、
前記腐食電位評価装置は、前記腐食電位の分布から前記汚染分布データを取得する、
請求項1に記載の放射能評価装置。 The contamination distribution data acquisition device includes a corrosion potential measurement device and a corrosion potential evaluation device,
The corrosion potential measuring device measures the corrosion potential inside the nuclear power generation facility,
The corrosion potential evaluation device acquires the contamination distribution data from the distribution of the corrosion potential.
The radioactivity evaluation device according to claim 1.
前記原子力発電施設の原子炉の運転データである原子炉運転データを格納する原子炉運転データベースと、
前記原子炉運転データベースが格納した前記原子炉運転データと、前記放射能評価実績データベースが格納した前記汚染分布データを入力して、前記原子炉運転データと前記汚染分布データとの関係を学習する学習推定装置と、
を備え、
前記学習推定装置は、学習した前記原子炉運転データと前記汚染分布データとの関係を利用して、前記廃棄物の放射能を評価する前記原子力発電施設の前記原子炉運転データから前記汚染分布データを求める、
請求項1に記載の放射能評価装置。 A radioactivity evaluation performance database that stores the contamination distribution data obtained in the past;
a reactor operation database storing reactor operation data, which is the operation data of the reactor of the nuclear power plant;
Learning for learning the relationship between the reactor operation data and the contamination distribution data by inputting the reactor operation data stored in the reactor operation database and the contamination distribution data stored in the radioactivity evaluation database an estimating device;
with
The learning estimation device utilizes the relationship between the learned reactor operation data and the contamination distribution data to evaluate the radioactivity of the waste from the reactor operation data of the nuclear power plant to the contamination distribution data. ask for
The radioactivity evaluation device according to claim 1.
請求項1に記載の放射能評価装置。 The conversion factor analysis device uses radioactivity distribution data expressed in relative values as the contamination distribution data when obtaining the conversion factor.
The radioactivity evaluation device according to claim 1.
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