JP3079447B2 - 放射線検出装置 - Google Patents
放射線検出装置Info
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- radiation
- gamma rays
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、加圧水型原子
力プラントにおいて１次系冷却水が２次系配管中に漏洩
したことを検出し、更に漏洩箇所を推定することの可能
な放射線検出装置に関する。
力プラントにおいて１次系冷却水が２次系配管中に漏洩
したことを検出し、更に漏洩箇所を推定することの可能
な放射線検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】加圧水型原子力プラントの１次系冷却水
は放射化核種や核分裂生成核種等の放射性物質により汚
染している。このため、蒸気発生器を介して、１次系の
熱を２次系に伝える際に、１次系冷却水が２次系に流出
しないようにして、２次系が放射性物質により汚染しな
いようにしている。このことにより１次系配管の設置場
所と２次系配管の設置場所とでは、放射線防護の立場か
ら異なる管理を行なっている。
は放射化核種や核分裂生成核種等の放射性物質により汚
染している。このため、蒸気発生器を介して、１次系の
熱を２次系に伝える際に、１次系冷却水が２次系に流出
しないようにして、２次系が放射性物質により汚染しな
いようにしている。このことにより１次系配管の設置場
所と２次系配管の設置場所とでは、放射線防護の立場か
ら異なる管理を行なっている。
【０００３】万一、１次系冷却水が２次系に漏洩した場
合は、放射線防護の観点から早急に対応策をとる必要が
ある。このため、２次系配管には放射線検出器を設置
し、漏洩の有無を確認するようになっている。
合は、放射線防護の観点から早急に対応策をとる必要が
ある。このため、２次系配管には放射線検出器を設置
し、漏洩の有無を確認するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、全てのエネルギーのガンマ線やベータ線等の放射線
を検出するようにしているが、自然界に存在する放射線
等によりバックグランドが高いという問題があった。
は、全てのエネルギーのガンマ線やベータ線等の放射線
を検出するようにしているが、自然界に存在する放射線
等によりバックグランドが高いという問題があった。
【０００５】このため、漏洩検出のための放射線レベル
を高く設定させざるを得ないために、漏洩が甚大になっ
た時に初めて漏洩検出が確認されることとなり、漏洩が
確認された時には、既に１次系冷却水配管の破断を招く
おそれがあった。
を高く設定させざるを得ないために、漏洩が甚大になっ
た時に初めて漏洩検出が確認されることとなり、漏洩が
確認された時には、既に１次系冷却水配管の破断を招く
おそれがあった。
【０００６】本発明は、１次系冷却水の２次系冷却水へ
の漏洩初期の僅かな漏洩であっても確実に放射線を検出
することのでき、更に漏洩箇所を推定することのできる
放射線検出装置を得ることを目的とする。
の漏洩初期の僅かな漏洩であっても確実に放射線を検出
することのでき、更に漏洩箇所を推定することのできる
放射線検出装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本請求項１に記載の発明
に係る放射線検出装置では、加圧水型原子力発電所の１
次系冷却水から２次系冷却水への冷却水の漏洩を検出す
るため、２次系冷却水配管又は該配管の枝管に設置した
放射線検出装置において、高エネルギーガンマ線を放出
し且つ短半減期の核種 １６ Ｎの高エネルギーガンマ線を
弁別検出する検出器と、短半減期の別の核種の低エネル
ギーガンマ線を弁別検出する検出器と、 前記高エネルギ
ーガンマ線を放出する核種と、低エネルギーガンマ線を
放出する核種との半減期の相違から、２種の核種が前記
検出器に到達するまでの時間を算出する演算手段を備え
たものである。具体的には、前記高エネルギーガンマ線
のエネルギー幅を４．５〜７ＭｅＶとしたものを開示す
るものである。
に係る放射線検出装置では、加圧水型原子力発電所の１
次系冷却水から２次系冷却水への冷却水の漏洩を検出す
るため、２次系冷却水配管又は該配管の枝管に設置した
放射線検出装置において、高エネルギーガンマ線を放出
し且つ短半減期の核種 １６ Ｎの高エネルギーガンマ線を
弁別検出する検出器と、短半減期の別の核種の低エネル
ギーガンマ線を弁別検出する検出器と、 前記高エネルギ
ーガンマ線を放出する核種と、低エネルギーガンマ線を
放出する核種との半減期の相違から、２種の核種が前記
検出器に到達するまでの時間を算出する演算手段を備え
たものである。具体的には、前記高エネルギーガンマ線
のエネルギー幅を４．５〜７ＭｅＶとしたものを開示す
るものである。
【０００８】
【０００９】更に、本請求項３に記載の発明に係る放射
線検出装置では、前記請求項１に記載の放射線検出装置
において、前記低エネルギーガンマ線と前記高エネルギ
ーガンマ線と相違するエネルギーの放射線を放出する放
射線源と、前記放射線源の放射線測定結果から装置の低
エネルギーガンマ線領域と高エネルギーガンマ線領域の
設定エネルギー幅を補正する補正手段とを備えたもので
ある。
線検出装置では、前記請求項１に記載の放射線検出装置
において、前記低エネルギーガンマ線と前記高エネルギ
ーガンマ線と相違するエネルギーの放射線を放出する放
射線源と、前記放射線源の放射線測定結果から装置の低
エネルギーガンマ線領域と高エネルギーガンマ線領域の
設定エネルギー幅を補正する補正手段とを備えたもので
ある。
【００１０】
【作用】本発明では、高エネルギーガンマ線を放出し且
つ短半減期の核種の高エネルギーガンマ線を弁別検出す
る検出器を備えたものであるため、１次系冷却水の２次
系冷却水への漏洩初期の僅かな漏洩であっても確実に放
射線を検出することができる。これは、自然界に存在す
る放射性核種は、高いエネルギーのガンマ線を放出しな
いので、バックグランドのガンマ線は極めて少なく、検
出限界を低く設定可能となるためであり、更に半減期が
数秒のものであれば、２次系配管でループを循環してい
る２次系冷却水のループを１周する間に放射線が減衰す
るために、循環に伴なう検出領域でのバックグランドの
上昇によって、検出を阻害することがない。
つ短半減期の核種の高エネルギーガンマ線を弁別検出す
る検出器を備えたものであるため、１次系冷却水の２次
系冷却水への漏洩初期の僅かな漏洩であっても確実に放
射線を検出することができる。これは、自然界に存在す
る放射性核種は、高いエネルギーのガンマ線を放出しな
いので、バックグランドのガンマ線は極めて少なく、検
出限界を低く設定可能となるためであり、更に半減期が
数秒のものであれば、２次系配管でループを循環してい
る２次系冷却水のループを１周する間に放射線が減衰す
るために、循環に伴なう検出領域でのバックグランドの
上昇によって、検出を阻害することがない。
【００１１】具体的には本装置は、放射線検出器を蒸気
発生器からの蒸気出口の２次系配管である主蒸気管、ま
たは主蒸気管の下流側の配管の外側、あるいは、放射能
測定用に配管中の蒸気の一部を取り出したサンプルタン
クに接して取付ける。具体的な高エネルギーガンマ線を
弁別検出する検出器としては、ガンマ線の検出信号の波
高がガンマ線のエネルギーに依存するタイプ、例えば、
ＮａＩシンチレーション検出器を用いる。信号は、波高
弁別器を用いて16Ｎからのガンマ線のエネルギー範囲の
ガンマ線のみを抽出する。
発生器からの蒸気出口の２次系配管である主蒸気管、ま
たは主蒸気管の下流側の配管の外側、あるいは、放射能
測定用に配管中の蒸気の一部を取り出したサンプルタン
クに接して取付ける。具体的な高エネルギーガンマ線を
弁別検出する検出器としては、ガンマ線の検出信号の波
高がガンマ線のエネルギーに依存するタイプ、例えば、
ＮａＩシンチレーション検出器を用いる。信号は、波高
弁別器を用いて16Ｎからのガンマ線のエネルギー範囲の
ガンマ線のみを抽出する。
【００１２】また、具体的な高エネルギーのガンマ線を
放出し且つ短半減期の核種として16Ｎが使用され、具体
的な高エネルギーガンマ線のエネルギー幅を４．５〜７
ＭｅＶとする。これは、16Ｎからのガンマ線エネルギー
は約６ＭｅＶと高く、このように高いエネルギーのガン
マ線は自然界では宇宙線のみで、自然界に存在する放射
性核種は、このように高いエネルギーのガンマ線を放出
しないため、バックグランドのガンマ線は極めて少ない
ためである。
放出し且つ短半減期の核種として16Ｎが使用され、具体
的な高エネルギーガンマ線のエネルギー幅を４．５〜７
ＭｅＶとする。これは、16Ｎからのガンマ線エネルギー
は約６ＭｅＶと高く、このように高いエネルギーのガン
マ線は自然界では宇宙線のみで、自然界に存在する放射
性核種は、このように高いエネルギーのガンマ線を放出
しないため、バックグランドのガンマ線は極めて少ない
ためである。
【００１３】また、２次冷却水は２次系配管機器で構成
されるループを循環しているが、16Ｎは半減期が約７秒
と短く、２次系に１次系冷却水と共に漏れ出た16Ｎはル
ープを一周する間に減衰してしまう。このため、漏れ出
た16Ｎは蓄積されることがなく、検出器で検出される16
Ｎは新たに漏れ出たもののみである。つまり、以前に漏
れ出た16Ｎがバックグランドとなることがない。
されるループを循環しているが、16Ｎは半減期が約７秒
と短く、２次系に１次系冷却水と共に漏れ出た16Ｎはル
ープを一周する間に減衰してしまう。このため、漏れ出
た16Ｎは蓄積されることがなく、検出器で検出される16
Ｎは新たに漏れ出たもののみである。つまり、以前に漏
れ出た16Ｎがバックグランドとなることがない。
【００１４】16Ｎからのガンマ線が検出されるために
は、波高弁別器で選択するエネルギー幅は、例えば、
４．５ＭｅＶ〜７ＭｅＶと設定するが、その理由はバッ
クグランドが小さいこと、また、約６ＭｅＶの16Ｎのガ
ンマ線は電子対生成作用により、６ＭｅＶより低いエネ
ルギーとなったものが存在するため、これらの低エネル
ギーのガンマ線も検出した方が検出効率が高くなるため
である。
は、波高弁別器で選択するエネルギー幅は、例えば、
４．５ＭｅＶ〜７ＭｅＶと設定するが、その理由はバッ
クグランドが小さいこと、また、約６ＭｅＶの16Ｎのガ
ンマ線は電子対生成作用により、６ＭｅＶより低いエネ
ルギーとなったものが存在するため、これらの低エネル
ギーのガンマ線も検出した方が検出効率が高くなるため
である。
【００１５】また更に、本発明では、高エネルギーガン
マ線を放出し且つ短半減期の核種の高エネルギーガンマ
線を弁別検出する検出器と；短半減期の別の核種の低エ
ネルギーガンマ線を弁別検出する検出器と；前記高エネ
ルギーガンマ線を放出する核種と低エネルギーガンマ線
を放出する核種との半減期の相違から、２種の核種が前
記検出器に到達するまでの時間を算出する演算手段とを
備えたものであるため、２次系冷却水の漏洩箇所を推定
することができる。
マ線を放出し且つ短半減期の核種の高エネルギーガンマ
線を弁別検出する検出器と；短半減期の別の核種の低エ
ネルギーガンマ線を弁別検出する検出器と；前記高エネ
ルギーガンマ線を放出する核種と低エネルギーガンマ線
を放出する核種との半減期の相違から、２種の核種が前
記検出器に到達するまでの時間を算出する演算手段とを
備えたものであるため、２次系冷却水の漏洩箇所を推定
することができる。
【００１６】即ち、２次系冷却水配管は循環ループを形
成しており、漏洩箇所が、同時刻に２か所で起る可能性
は極めて低いため、本装置では高エネルギーガンマ線を
放出し且つ短半減期の核種の高エネルギーガンマ線を弁
別検出する検出器のみならず、短半減期の別の核種の低
エネルギーガンマ線を弁別検出する別の検出器又は波高
弁別器を追加することにより、より低エネルギーのガン
マ線の検出も行ない得るようにした検出器を備え、高エ
ネルギーの検出結果と組み合わせて漏洩個所の推定を行
なうことも可能である。
成しており、漏洩箇所が、同時刻に２か所で起る可能性
は極めて低いため、本装置では高エネルギーガンマ線を
放出し且つ短半減期の核種の高エネルギーガンマ線を弁
別検出する検出器のみならず、短半減期の別の核種の低
エネルギーガンマ線を弁別検出する別の検出器又は波高
弁別器を追加することにより、より低エネルギーのガン
マ線の検出も行ない得るようにした検出器を備え、高エ
ネルギーの検出結果と組み合わせて漏洩個所の推定を行
なうことも可能である。
【００１７】低エネルギーガンマ線を放出する別の核種
も、１次冷却水に含まれるものを利用する。これによっ
て以下の様に漏洩箇所および漏洩量の推定が可能であ
る。このような放射線核種は16Ｎと比較して半減期の長
いものが主体となる。例えば24Ｎａ（０．５ＭｅＶ、半
減期１１年），85Ｋｒ（１．３ＭｅＶ、半減期１．８時
間）などである。エネルギー範囲として、例えば０．２
ＭｅＶ〜２．２ＭｅＶとする。
も、１次冷却水に含まれるものを利用する。これによっ
て以下の様に漏洩箇所および漏洩量の推定が可能であ
る。このような放射線核種は16Ｎと比較して半減期の長
いものが主体となる。例えば24Ｎａ（０．５ＭｅＶ、半
減期１１年），85Ｋｒ（１．３ＭｅＶ、半減期１．８時
間）などである。エネルギー範囲として、例えば０．２
ＭｅＶ〜２．２ＭｅＶとする。
【００１８】さて、16Ｎに着目した高エネルギー領域の
ガンマ線の測定結果と長半減期核種に着目した低エネル
ギー領域のガンマ線の測定結果により、漏洩発生箇所を
次のように推定することができる。
ガンマ線の測定結果と長半減期核種に着目した低エネル
ギー領域のガンマ線の測定結果により、漏洩発生箇所を
次のように推定することができる。
【００１９】
【数１】
【００２０】
【数２】
【００２１】ここで、Ｃは検出器のカウント数から求め
た放射性核種の濃度 ＣO は漏洩した１次冷却材中の放射性核種の濃度 Ｆは２次冷却水流量に対する漏洩流量の比 λは半減期の逆数 ｔは漏洩箇所から検出器に到着するまでの時間 添字Ｈは高エネルギーガンマ線核種（16Ｎ） 添字Ｌは低エネルギーガンマ線核種 である。
た放射性核種の濃度 ＣO は漏洩した１次冷却材中の放射性核種の濃度 Ｆは２次冷却水流量に対する漏洩流量の比 λは半減期の逆数 ｔは漏洩箇所から検出器に到着するまでの時間 添字Ｈは高エネルギーガンマ線核種（16Ｎ） 添字Ｌは低エネルギーガンマ線核種 である。
【００２２】前記の２式により、測定結果（ＣO につい
ては測定が難しいためリーク計算による解析結果も用い
る）から漏洩流量比Ｆ及び漏洩箇所から検出器に至るま
での時間ｔを求めることができる。時間ｔを求めれば、
２次系冷却水の流量を用いて、検出器から漏洩位置まで
の距離がわかり、漏洩発生箇所の推定を行なうことがで
きることとなる。
ては測定が難しいためリーク計算による解析結果も用い
る）から漏洩流量比Ｆ及び漏洩箇所から検出器に至るま
での時間ｔを求めることができる。時間ｔを求めれば、
２次系冷却水の流量を用いて、検出器から漏洩位置まで
の距離がわかり、漏洩発生箇所の推定を行なうことがで
きることとなる。
【００２３】また更に、前記低エネルギーガンマ線と前
記高エネルギーガンマ線と相違するエネルギーの放射線
を放出する放射線源と、前記放射線源の測定結果から装
置の低エネルギーガンマ線領域と高エネルギーガンマ線
領域の設定を補正する補正手段とを備えたため、エネル
ギー範囲を正しく設定することができる。
記高エネルギーガンマ線と相違するエネルギーの放射線
を放出する放射線源と、前記放射線源の測定結果から装
置の低エネルギーガンマ線領域と高エネルギーガンマ線
領域の設定を補正する補正手段とを備えたため、エネル
ギー範囲を正しく設定することができる。
【００２４】
【実施例】図１は本発明の一実施例の構成を示す説明図
である。図に示す通り、１次系冷却水は、炉心１を備え
た原子炉容器２中に充満し、炉心１の制御棒３によって
加熱された１次系冷却水は加圧器４によって加圧されて
高温水となって、蒸気発生器５で２次系冷却水に熱を与
える。蒸気発生器５を通った１次系冷却水は１次系冷却
水ポンプ６を通って原子炉容器２中に戻される。蒸気発
生器５で熱を与えられた２次系冷却水は蒸気となり発電
機７につながれたタービン８に導入される。タービン８
を回動した蒸気は復水器９で水に転移して２次系冷却水
ポンプ１０によって再び蒸気発生器５中に導入される。
である。図に示す通り、１次系冷却水は、炉心１を備え
た原子炉容器２中に充満し、炉心１の制御棒３によって
加熱された１次系冷却水は加圧器４によって加圧されて
高温水となって、蒸気発生器５で２次系冷却水に熱を与
える。蒸気発生器５を通った１次系冷却水は１次系冷却
水ポンプ６を通って原子炉容器２中に戻される。蒸気発
生器５で熱を与えられた２次系冷却水は蒸気となり発電
機７につながれたタービン８に導入される。タービン８
を回動した蒸気は復水器９で水に転移して２次系冷却水
ポンプ１０によって再び蒸気発生器５中に導入される。
【００２５】蒸気発生器５からタービン８に蒸気を導く
配管に、放射線検出器１１を配置した。放射線検出器１
１は、ＮａＩシンチレーション検出器である。シンチレ
ーション検出器の信号は、マルチチャンネルアナライザ
等の多段波高弁別回路１２により、多数のエネルギー領
域に分けて計測した。
配管に、放射線検出器１１を配置した。放射線検出器１
１は、ＮａＩシンチレーション検出器である。シンチレ
ーション検出器の信号は、マルチチャンネルアナライザ
等の多段波高弁別回路１２により、多数のエネルギー領
域に分けて計測した。
【００２６】信号は、16Ｎからのガンマ線の高エネルギ
ー範囲のガンマ線と、エネルギー範囲として、０．２Ｍ
ｅＶ〜２．２ＭｅＶの24Ｎａ（…ＭｅＶ）及び85Ｋｒ
（…ＭｅＶ）などの低エネルギーのガンマ線とを抽出す
る。具体的な高エネルギーガンマ線のエネルギー幅を
４．５〜７ＭｅＶとした。高エネルギーガンマ線を放出
する核種と、低エネルギーガンマ線を放出する核種との
半減期の相違から、２種の核種が放射線検出器１１に到
達するまでの時間を算出する演算回路１３が多段波高弁
別回路１２に付設されている。
ー範囲のガンマ線と、エネルギー範囲として、０．２Ｍ
ｅＶ〜２．２ＭｅＶの24Ｎａ（…ＭｅＶ）及び85Ｋｒ
（…ＭｅＶ）などの低エネルギーのガンマ線とを抽出す
る。具体的な高エネルギーガンマ線のエネルギー幅を
４．５〜７ＭｅＶとした。高エネルギーガンマ線を放出
する核種と、低エネルギーガンマ線を放出する核種との
半減期の相違から、２種の核種が放射線検出器１１に到
達するまでの時間を算出する演算回路１３が多段波高弁
別回路１２に付設されている。
【００２７】検出器１１のＮａＩシンチレーションに接
して、アルファ線を放出する核種を備えたアルファ線源
１４とアルファ線シンレータ（例えば、ＺｎＳシンチレ
ータ）１５を設置した。アルァ線源核種からのアルファ
線は、アルファ線シンチレータ１５に吸収され、そのア
ルファ線に応じた一定波長の光を放出する。この波長は
ＮａＩシンチレータで低エネルギー領域と高エネルギー
領域の間（例えば、約３ＭｅＶ）のエネルギーのガンマ
線が発生する波長となるようにアルファ線源核種を選定
しておく。具体的なアルファ線源核種としては 241Ａｍ
が好適である。また、ＮａＩシンチレーション検出器１
１に低エネルギー領域により低エネルギーのガンマ線を
発生する核種を備えたガンマ線源１６を設置した。更
に、これら核種からの放射線源１４，１６の測定結果か
ら、装置の低エネルギーガンマ線領域と高エネルギーガ
ンマ線領域の境界の設定を自動調整する補正回路１７が
多段波高弁別回路１２に付設されている。
して、アルファ線を放出する核種を備えたアルファ線源
１４とアルファ線シンレータ（例えば、ＺｎＳシンチレ
ータ）１５を設置した。アルァ線源核種からのアルファ
線は、アルファ線シンチレータ１５に吸収され、そのア
ルファ線に応じた一定波長の光を放出する。この波長は
ＮａＩシンチレータで低エネルギー領域と高エネルギー
領域の間（例えば、約３ＭｅＶ）のエネルギーのガンマ
線が発生する波長となるようにアルファ線源核種を選定
しておく。具体的なアルファ線源核種としては 241Ａｍ
が好適である。また、ＮａＩシンチレーション検出器１
１に低エネルギー領域により低エネルギーのガンマ線を
発生する核種を備えたガンマ線源１６を設置した。更
に、これら核種からの放射線源１４，１６の測定結果か
ら、装置の低エネルギーガンマ線領域と高エネルギーガ
ンマ線領域の境界の設定を自動調整する補正回路１７が
多段波高弁別回路１２に付設されている。
【００２８】さて、16Ｎからのガンマ線エネルギーは約
６ＭｅＶと高く、このように高いエネルギーのガンマ線
は自然界では宇宙線のみで、自然界に存在する放射性核
種は、このように高いエネルギーのガンマ線を放出しな
いため、バックグランドのガンマ線は極めて少ない。
６ＭｅＶと高く、このように高いエネルギーのガンマ線
は自然界では宇宙線のみで、自然界に存在する放射性核
種は、このように高いエネルギーのガンマ線を放出しな
いため、バックグランドのガンマ線は極めて少ない。
【００２９】また、２次冷却水は２次系配管機器で構成
されるループを循環しているが、16Ｎは半減期が約７秒
と短く、２次系に１次系冷却水と共に漏れ出た16Ｎはル
ープを一周する間に減衰してしまう。このため、漏れ出
た16Ｎは蓄積されることがなく、検出器で検出される16
Ｎは新たに漏れ出たもののみである。つまり、以前に漏
れ出た16Ｎがバックグランドとなることがない。
されるループを循環しているが、16Ｎは半減期が約７秒
と短く、２次系に１次系冷却水と共に漏れ出た16Ｎはル
ープを一周する間に減衰してしまう。このため、漏れ出
た16Ｎは蓄積されることがなく、検出器で検出される16
Ｎは新たに漏れ出たもののみである。つまり、以前に漏
れ出た16Ｎがバックグランドとなることがない。
【００３０】さて、エネルギー幅４．５〜７ＭｅＶの16
Ｎに着目した高エネルギー領域のガンマ線の測定結果
と、エネルギー幅０．２ＭｅＶ〜２．２ＭｅＶの別の半
減期を有する核種に着目した低エネルギー領域のガンマ
線の測定結果により、漏洩発生箇所を次のように推定す
ることができる。
Ｎに着目した高エネルギー領域のガンマ線の測定結果
と、エネルギー幅０．２ＭｅＶ〜２．２ＭｅＶの別の半
減期を有する核種に着目した低エネルギー領域のガンマ
線の測定結果により、漏洩発生箇所を次のように推定す
ることができる。
【００３１】
【数３】
【００３２】
【数４】
【００３３】ここで、Ｃは検出器のカウント数から求め
た放射性核種の濃度 ＣO は漏洩した１次冷却材中の放射性核種の濃度 Ｆは２次冷却水流量に対する漏洩流量の比 λは半減期の逆数 ｔは漏洩箇所から検出器に到着するまでの時間 添字Ｈは高エネルギーガンマ線核種（16Ｎ） 添字Ｌは低エネルギーガンマ線核種 である。
た放射性核種の濃度 ＣO は漏洩した１次冷却材中の放射性核種の濃度 Ｆは２次冷却水流量に対する漏洩流量の比 λは半減期の逆数 ｔは漏洩箇所から検出器に到着するまでの時間 添字Ｈは高エネルギーガンマ線核種（16Ｎ） 添字Ｌは低エネルギーガンマ線核種 である。
【００３４】前記(1) 及び(2) の関係式により、測定結
果（ＣO については測定が難しいためリーク計算による
解析結果も用いる）から、漏洩流量比Ｆ及び漏洩箇所か
ら検出器に至るまでの時間ｔを求めることができる。時
間ｔを求めれば、２次系冷却水の流量を用いて、検出器
から漏洩位置までの距離がわかり、漏洩発生箇所の推定
を行なうことができることとなる。
果（ＣO については測定が難しいためリーク計算による
解析結果も用いる）から、漏洩流量比Ｆ及び漏洩箇所か
ら検出器に至るまでの時間ｔを求めることができる。時
間ｔを求めれば、２次系冷却水の流量を用いて、検出器
から漏洩位置までの距離がわかり、漏洩発生箇所の推定
を行なうことができることとなる。
【００３５】また更に、エネルギー幅０．２ＭｅＶ〜
２．２ＭｅＶの低エネルギーガンマ線領域より低いエネ
ルギーの放射線を放出する線源１６と、低エネルギーガ
ンマ線と高エネルギーガンマ線との中間のエネルギーの
放射線を放出する線源１４と、前記２種類の線源の測定
結果から装置の低エネルギーガンマ線領域と高エネルギ
ーガンマ線領域の境界の設定を自動調整する補正手段を
と備えたため、エネルギー範囲を正しく設定することが
できる。
２．２ＭｅＶの低エネルギーガンマ線領域より低いエネ
ルギーの放射線を放出する線源１６と、低エネルギーガ
ンマ線と高エネルギーガンマ線との中間のエネルギーの
放射線を放出する線源１４と、前記２種類の線源の測定
結果から装置の低エネルギーガンマ線領域と高エネルギ
ーガンマ線領域の境界の設定を自動調整する補正手段を
と備えたため、エネルギー範囲を正しく設定することが
できる。
【００３６】即ち、一般的に、装置を設置する温度変化
等により電子回路の特性が若干変化するため、このエネ
ルギー範囲は当初の設定からずれる。このため２つの放
射線源１４，１６によってエネルギー範囲の補正を行
う。
等により電子回路の特性が若干変化するため、このエネ
ルギー範囲は当初の設定からずれる。このため２つの放
射線源１４，１６によってエネルギー範囲の補正を行
う。
【００３７】図２はガンマ線のエネルギースペクトルの
一例を示す線図であり、図３は図２のチャンネル番号と
ガンマ線エネルギーとの関係を示す線図である。シンチ
レーション検出器１１，１５の信号は、マルチチャンネ
ルアナライザ等の多段波高弁別回路１２により、多数の
エネルギー領域に分けて計測する。このような測定の結
果、図２に示すガンマ線のエネルギースペクトル図から
得られる。参照ピークＡ及びＢはそれぞれガンマ線源１
６及びアルファ線源１４によって得られる。尚、図２の
横軸はマルチチャンネルアナライザのメモリチャンネル
であってガンマ線エネルギーに相当する。
一例を示す線図であり、図３は図２のチャンネル番号と
ガンマ線エネルギーとの関係を示す線図である。シンチ
レーション検出器１１，１５の信号は、マルチチャンネ
ルアナライザ等の多段波高弁別回路１２により、多数の
エネルギー領域に分けて計測する。このような測定の結
果、図２に示すガンマ線のエネルギースペクトル図から
得られる。参照ピークＡ及びＢはそれぞれガンマ線源１
６及びアルファ線源１４によって得られる。尚、図２の
横軸はマルチチャンネルアナライザのメモリチャンネル
であってガンマ線エネルギーに相当する。
【００３８】チャンネル番号とガンマ線エネルギーは当
初図３の直線ａに示すような対応としてあっても、温度
変化等によるズレによって直線ｄに示すように変化す
る。これは、直線ｂの平行移動（シフト）の効果と直線
ｃの傾きの変化（ゲインの変化）の複合と見なすことが
でき、このようなずれによって、図２の参照ピークはエ
ネルギースペクトル図上の位置が変化するが、参照ピー
クのエネルギー値は不変で既知であるので、変化後のチ
ャンネルとエネルギーの対応は参照ピークのあるチャン
ネル番号を読み取ることにより補正できる。
初図３の直線ａに示すような対応としてあっても、温度
変化等によるズレによって直線ｄに示すように変化す
る。これは、直線ｂの平行移動（シフト）の効果と直線
ｃの傾きの変化（ゲインの変化）の複合と見なすことが
でき、このようなずれによって、図２の参照ピークはエ
ネルギースペクトル図上の位置が変化するが、参照ピー
クのエネルギー値は不変で既知であるので、変化後のチ
ャンネルとエネルギーの対応は参照ピークのあるチャン
ネル番号を読み取ることにより補正できる。
【００３９】なお、このような補正は、ズレがあった場
合でも、エネルギーとガンマ線の直線性は余り影響を受
けないために可能となるものである。チャンネルとエネ
ルギーの対応が明らかとなった後、低エネルギー領域と
高エネルギー領域の設定チャンネル範囲を補正して決め
ることにより、ズレの影響をなくすることができる。
合でも、エネルギーとガンマ線の直線性は余り影響を受
けないために可能となるものである。チャンネルとエネ
ルギーの対応が明らかとなった後、低エネルギー領域と
高エネルギー領域の設定チャンネル範囲を補正して決め
ることにより、ズレの影響をなくすることができる。
【００４０】
【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、高エネル
ギーガンマ線を放出し且つ短半減期の核種の高エネルギ
ーガンマ線を弁別検出する検出器を備えたものであるた
め、自然界に存在する放射性核種は高いエネルギーのガ
ンマ線を放出しないので、高エネルギーガンマ線を弁別
検出するとバックグランドのガンマ線は極めて少ない。
従って、確実に放射線を検出することができる。更に、
短半減期の核種の放出する高エネルギーガンマ線を弁別
検出するため、２次系配管でループを循環している２次
系冷却水のループを１周する間に放射線が減衰するため
に、検出領域でのバックグランドが上昇して、検出を阻
害することがない。よって、１次系冷却水の２次系冷却
水への漏洩初期の僅かな漏洩であっても確実に放射線を
検出することができる。
ギーガンマ線を放出し且つ短半減期の核種の高エネルギ
ーガンマ線を弁別検出する検出器を備えたものであるた
め、自然界に存在する放射性核種は高いエネルギーのガ
ンマ線を放出しないので、高エネルギーガンマ線を弁別
検出するとバックグランドのガンマ線は極めて少ない。
従って、確実に放射線を検出することができる。更に、
短半減期の核種の放出する高エネルギーガンマ線を弁別
検出するため、２次系配管でループを循環している２次
系冷却水のループを１周する間に放射線が減衰するため
に、検出領域でのバックグランドが上昇して、検出を阻
害することがない。よって、１次系冷却水の２次系冷却
水への漏洩初期の僅かな漏洩であっても確実に放射線を
検出することができる。
【００４１】更に、本発明では、高エネルギーガンマ線
を放出し且つ短半減期の核種の高エネルギーガンマ線を
弁別検出する検出器と；短半減期の別の核種の低エネル
ギーガンマ線を弁別検出する検出器と；前記高エネルギ
ーガンマ線を放出する核種と低エネルギーガンマ線を放
出する核種との半減期の相違から、２種の核種が前記検
出器に到達するまでの時間を算出する演算手段とを備え
たものであるため、２次系冷却水の漏洩箇所を推定する
ことができる。
を放出し且つ短半減期の核種の高エネルギーガンマ線を
弁別検出する検出器と；短半減期の別の核種の低エネル
ギーガンマ線を弁別検出する検出器と；前記高エネルギ
ーガンマ線を放出する核種と低エネルギーガンマ線を放
出する核種との半減期の相違から、２種の核種が前記検
出器に到達するまでの時間を算出する演算手段とを備え
たものであるため、２次系冷却水の漏洩箇所を推定する
ことができる。
【００４２】また更に、前記低エネルギーガンマ線と前
記高エネルギーガンマ線と相違するエネルギーの放射線
を放出する放射線源と、前記放射線源の測定結果から装
置の低エネルギーガンマ線領域と高エネルギーガンマ線
領域の設定を補正する補正手段とを備えたため、エネル
ギー範囲を正しく設定することができる等の効果があ
る。
記高エネルギーガンマ線と相違するエネルギーの放射線
を放出する放射線源と、前記放射線源の測定結果から装
置の低エネルギーガンマ線領域と高エネルギーガンマ線
領域の設定を補正する補正手段とを備えたため、エネル
ギー範囲を正しく設定することができる等の効果があ
る。
【図１】本発明の一実施例の構成を示す説明図である。
【図２】ガンマ線のエネルギースペクトルの一例を示す
線図である。
線図である。
【図３】図２のチャンネル番号とガンマ線エネルギーと
の関係を示す線図である。
の関係を示す線図である。
１…炉心、２…原子炉容器、３…制御棒、４…加圧器、
５…蒸気発生器、６…１次系冷却水ポンプ、７…発電
機、８…タービン、９…復水器、１０…２次系冷却水ポ
ンプ、１１…放射線検出器、１２…多段波高弁別回路、
１３…演算回路、１４…アルファ線源、１５…アルファ
線シンチレータ、１６…ガンマ線源、１７…補正回路
５…蒸気発生器、６…１次系冷却水ポンプ、７…発電
機、８…タービン、９…復水器、１０…２次系冷却水ポ
ンプ、１１…放射線検出器、１２…多段波高弁別回路、
１３…演算回路、１４…アルファ線源、１５…アルファ
線シンチレータ、１６…ガンマ線源、１７…補正回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21C 17/02 G01T 1/00
Claims (3)
- 【請求項１】 加圧水型原子力発電所の１次系冷却水か
ら２次系冷却水への冷却水の漏洩を検出するため、２次
系冷却水配管又は該配管の枝管に設置した放射線検出装
置において、 高エネルギーガンマ線を放出し且つ短半減期の核種 １６
Ｎの高エネルギーガンマ線を弁別検出する検出器と、 短半減期の別の核種の低エネルギーガンマ線を弁別検出
する検出器と、 前記高エネルギーガンマ線を放出する核種と、低エネル
ギーガンマ線を放出する核種との半減期の相違から、２
種の核種が前記検出器に到達するまでの時間を算出する
演算手段を 備えたことを特徴とする放射線検出装置。 - 【請求項２】 前記高エネルギーガンマ線を弁別検出す
るエネルギー幅を４．５〜７ＭｅＶとしたことを特徴と
する前記請求項１に記載の放射線検出装置。 - 【請求項３】 前記請求項１に記載の放射線検出装置に
おいて、 前記低エネルギーガンマ線と前記高エネルギーガンマ線
と相違するエネルギーの放射線を放出する放射線源と、 前記放射線源の放射線測定結果から装置の低エネルギー
ガンマ線領域と高エネルギーガンマ線領域の設定エネル
ギー幅を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする
放射線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03124384A JP3079447B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 放射線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03124384A JP3079447B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 放射線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04329398A JPH04329398A (ja) | 1992-11-18 |
| JP3079447B2 true JP3079447B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=14884078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03124384A Expired - Fee Related JP3079447B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 放射線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3079447B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113050151B (zh) * | 2021-03-15 | 2022-11-25 | 中国原子能科学研究院 | 一种识别放射性核素的方法以及测量系统 |
-
1991
- 1991-04-30 JP JP03124384A patent/JP3079447B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04329398A (ja) | 1992-11-18 |
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