JP3532726B2 - 放射性廃棄体の放射能濃度定量方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は原子力発電所等の原
子力施設で発生した放射性廃棄体の放射能濃度定量方法
に係り、特に廃棄体内に複数のγ線放出核種が存在する
場合にそれらの放射能を核種毎に定量する場合、および
γ線放出核種の放射能が微弱の場合の放射能量を定量す
るのに好適な放射性廃棄体の放射能濃度定量方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所等の施設において発生した
放射性廃棄物は、その性状および放射能量等の差異によ
り様々な形態に分離される。この中で濃縮廃液や使用済
イオン交換樹脂等をセメントやアスファルトおよびプラ
スチック等の固形化材料で２００リットルドラム缶内に
固定化してなる放射性廃棄体と金属片やコンクリート片
等の雑固体と称される廃棄物を原型のまま、およびプレ
ス処理したもの、または溶融処理したものをセメント等
の固形化材料でドラム缶内に固定化してなる放射性廃棄
体を施設外に搬出し集中的に管理し貯蔵処分する事業に
関して、前者は貯蔵処分が開始され、後者に関しては、
技術要件の整備が進められている。

【０００３】このように放射性廃棄体を施設外に搬出し
集中的に管理貯蔵処分の実施に当たっては、放射性廃棄
体が各施設から集中貯蔵処分施設への輸送および集中貯
蔵処分施設での貯蔵処分に対して、所定の要件を満足し
ていることを確認することが必要とされている。

【０００４】前記の濃縮廃液や使用済イオン交換樹脂等
をセメントやアスファルトおよびプラスチック等の固形
化材料でドラム缶内に固定化してなる放射性廃棄体の施
設外への搬出および集中貯蔵処分に関する要求要件とし
て、総理府令「核燃料物質等の廃棄物埋設の事業に関す
る規則」および科学技術庁告示「核燃料物質等の埋設に
関する措置等に係る告示」等において貯蔵処分に係わる
要求条件が示されている。

【０００５】また、原子炉規制法、同施行令等の法令・
規則により施設外での輸送に係わる要求条件が定められ
ている。以上に示した法例・規則等に対し放射性廃棄体
が要求条件を満足していることを確認するためにいくつ
かの検査を実施する必要がある。貯蔵処分が実施されて
いる放射性廃棄体に対する検査項目を示すと次のように
なる。すなわち、外見健全性、表面および１ｍ線量
当量率、表面汚染密度、放射能濃度、重量、一
軸圧縮強度である。

【０００６】また、検査後の放射性廃棄体については、
線量当量率の範囲区分に応じた色体ラベルと放射性廃棄
体の管理ラベルを貼付することとされている。

【０００７】今後、貯蔵処分が開始される雑固体と称さ
れる廃棄物を原型のまま、およびプレス処理したもの、
または溶融処理したものをセメント等の固形化材料でド
ラム缶内に固定化してなる放射性廃棄体に存在する放射
能レベルは極めて低いことが雑固体の放射化学分析で確
認されている。

【０００８】このため、雑固体からなる放射性廃棄体が
貯蔵処分の要求条件を満足していることを確認するため
の検査項目が前記〜項とすると、項の検査に対し
て問題が発生すると考えられる。発生すると考えられる
問題点は、放射性廃棄体内の放射能レベルが極めて低い
ことから放射性廃棄体検査設備で測定核種が検出できず
放射能濃度が評価できない場合があるということであ
る。

【０００９】このように測定核種が検出できず放射性廃
棄体の放射能濃度が評価できない場合は、放射性廃棄体
検査設備の仕様と放射性廃棄体の内容物状態で定まる検
出限界値を以て放射能濃度を定めるとされている。検出
限界値で放射能濃度を定めるということは、放射性廃棄
体内に実際に存在する放射能濃度より過大な値で放射能
濃度を値付けすることを現し、貯蔵処分施設の受入れ可
能な放射能量を圧迫する可能性がある。

【００１０】以上、述べたように放射性廃棄体の健全性
確認のための検査を合理的に行うためには、項の放射
能濃度検査に関して、低濃度の放射能レベルまで精度良
く実施しなければならない。すなわち、検出限界放射能
濃度を低くする検査測定方法および検査設備が必要であ
る。なお、項の一軸圧縮強度検査に関しては、雑固体
からなる放射性廃棄体が貯蔵処分の要求条件を満足して
いることを確認するための検査項目から除外することが
検討されている。

【００１１】項の放射性廃棄体の放射能濃度の定量
は、放射性廃棄体から放出される放射線（γ線）を放射
性廃棄体の外部に設置した放射線検出器の検出データを
基にして行う。従来、放射性廃棄体の放射能濃度を定量
する方法および装置として例えば特開昭６２−１７９６
８４号公報に示されたものが知られており、一般的に、
測定した波高分布の着目核種のピーク面積、放射性廃棄
体重量等の測定データから放射性廃棄体の放射能濃度を
求めるようにしている。

【００１２】この波高分布の着目核種のピーク面積評価
に当たる放射線検出器の検出データ（波高分布等）処理
方法としては、Ｃｏｏｐｅｒの方法が知られている（J.
A.Cooper, Factors Determinating The Ultimate Detec
tion Sensitivity of Ge(Li)Gamma-ray Spectrometers,
Nuclear Instruments and Methods, Vol.82, pp.273-2
77, 1970）。

【００１３】上述したＣｏｏｐｅｒの方法によれば、着
目核種に検出限界放射能濃度は式３で示される。この式
３より、着目核種の検出限界放射能濃度を向上する方法
として、以下の４点が考えられる。

【００１４】（ａ）測定時間を長くする。

【００１５】（ｂ）放射線検出器を数多く用いる。

【００１６】（ｃ）検出効率が高い放射線検出器を用い
る。

【００１７】（ｄ）バックグランド量を小さくする。

【００１８】原子力発電所等の原子力施設で発生する放
射性廃棄物をドラム缶等に収納してなる放射性廃棄体を
施設外に搬出するための放射能測定検査は、許容できる
検査時間である必要がある。何故ならば、原子力施設で
製作される放射性廃棄体の製作数量が多いため、（ａ）
項の測定時間を長くすると放射性廃棄体検査設備の稼働
時間が長くなるという欠点が発生する。また、（ｂ）項
に関して、放射線検出器を増加させるという行為は、放
射線計測・処理系が増加するため放射性廃棄体検査設備
のコストアップにつながる。

【００１９】また、放射線検出器の費用は検出効率が高
くなると増加する傾向であり、（ｃ）項も得策でないと
考えられる。さらに、バックグランドを低減するために
は、放射線検出器等を鉄および鉛等の遮蔽材料で遮蔽す
る必要があり、放射性廃棄体検査設備のコストアップに
なる。以上、述べたように、（ａ）項から（ｄ）項の改
善方法は、いずれも欠点を有していると考えられる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上記Ｃｏｏｐｅｒの方
法は、測定した波高分布に明確にピークが現れているこ
とを前提にした波高分布のデータ処理方法であるため、
放射性廃棄体内に複数核種の放射能が存在し、高いエネ
ルギーのγ線を放出する核種の放射能が非常に大きい場
合には、それよりも低いエネルギーのγ線を放出する核
種から放出されたγ線は、高いエネルギーのγ線が放射
性廃棄体内で散乱したγ線がバックグランドとなり、明
確なピークを示さなくなりデータ処理方法の適用ができ
なくなる恐れがある。

【００２１】またこのような場合、着目核種は検出限界
計数値以下と判断され、高いエネルギーのγ線を放出す
る核種の放射能が大きくなるにしたがって、より低いエ
ネルギーのγ線を放出する核種の検出限界放射能は大き
くなる恐れがある。また着目核種の放射能が環境バック
グランドより低い場合も同様の現象となってしまう。

【００２２】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、放射性廃棄体に含有する着目核種
に対応したピーク面積の測定誤差を小さくすることがで
き、検出限界放射能濃度の向上を図ることができる放射
性廃棄体の放射能濃度定量方法を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、容器
内に収納された放射性廃棄体の放射能濃度を定量するに
際し、放射性廃棄体から放出される放射線のエネルギー
スペクトルを測定し、放出される放射線のエネルギース
ペクトルを波高分布としてとらえるとともに、この波高
分布に表れるピーク面積に放射性廃棄体中での放射線の
減衰量を表す係数を乗じて放射性廃棄体に含まれる核種
毎の放射能濃度を定量するようになした放射性廃棄体の
放射能濃度定量方法において、前記核種のピーク面積が
検出限界値以下である場合に、検出限界値以下である複
数の異なる放射性廃棄体の波高分布を加算し、かつこの
加算した個々の放射性廃棄体の着目核種の放射能濃度が
波高分布から求まる着目核種の検出限界値に放射線の減
衰量を表す係数を乗じて得る放射能濃度より小さくなる
制約条件下で、前記加算した波高分布データから加算し
た放射性廃棄体全体の着目核種の総放射能濃度が最大と
なるようにして求めるようにし所期の目的を達成するよ
うにしたものである。

【００２４】またこの場合、前記放射性廃棄体から放出
される放射線を測定するに際し、その測定する検出器の
前方に測定視野を調節するコリメータを装備し、コリメ
ータの開口度を放射性廃棄体の線量当量率に応じて調節
し放射線を測定するようにしたものである。また、放射
性廃棄体から放出される放射線を測定するに際し、放射
性廃棄体と検出器間の距離を放射性廃棄体の線量当量率
に応じて可変し測定するようにしたものである。

【００２５】また、前記波高分布を加算するに際し、放
射性廃棄体の内容物種類区分に応じて加算するようにし
たものである。また、前記波高分布を加算するに際し、
放射性廃棄体の重量区分に応じて加算するようにしたも
のである。

【００２６】前述したように、集中貯蔵処分に関する要
求要件として、総理府令「核燃料物質等の廃棄物埋設の
事業に関する規則」および科学技術庁告示「核燃料物質
等の埋設に関する措置等に係る告示」等において、放射
性廃棄体の放射能濃度を検査することとなっている。こ
の放射性廃棄体の放射能濃度の測定、評価に関しては、
以下の規定がある。

【００２７】個々の放射性廃棄体に存在する放射性物
質の濃度が申請書に定める最大放射能濃度を超えてはな
らない。埋設貯蔵処分施設に埋設された放射性廃棄体
に存在する総放射能量が申請書に定める総放射能量を超
えてはならない。

【００２８】この規定から、個々の放射性廃棄体に対し
ては、申請書に定める最大放射能濃度が超えないという
ことが定められているものの、個々の放射性廃棄体の放
射能濃度が最大放射能濃度を超えていなければ、放射性
廃棄体を原子力発電所等の原子力施設で発生した放射性
廃棄体は、集中貯蔵処分施設へ埋設することが可能であ
り、埋設した放射性廃棄体の全体の総放射能量が申請書
に定める総放射能量を超えていなければ良い。

【００２９】このことから、放射性廃棄体の放射能濃度
検査は、最大放射能濃度を超えていない判断は、個々の
放射性廃棄体で行い、最大放射能濃度を超えていない放
射性廃棄体については、複数の放射性廃棄体の全体で放
射能量を評価しても問題ないことを表す。そこで、放射
性廃棄体の内容物の放射能分布および密度分布の均一性
に着目して、放射性廃棄体検査設備の放射能測定部で得
られる放射性廃棄体の放射線（γ線）波高分布を加算す
る場合、すなわち、複数の放射性廃棄体の全体で放射能
量を評価することを考える。

【００３０】例えば図４の上段図に示すように、同一の
放射性廃棄体を高さ方向にＮ体重ね合わせ、測定時間ｔ
で放射線測定を行うとＮ個の放射線波高分布が得られ
る。なお、図４は２体の放射性廃棄体を加算する場合を
示している。同様に、図４の中段図に示すように、１つ
の放射性廃棄体をＮ個の放射線検出系統で測定した場
合、Ｎ個の放射線波高分布が得られる。前者と後者は同
一の放射性廃棄体を同一時間であるｔ時間測定している
ので、波高分布の加算値は同じになる必要がある。さら
に、図４の下段図に示すように、１つの放射性廃棄体を
１個の放射線検出系統でＮ倍の測定時間（Ｎｔ）で得た
放射線波高分布は後者と同じになることが明らかであ
る。

【００３１】このことから、同一の放射性廃棄体を高さ
方向にＮ体重ね合わせて得た加算波高分布と１つの放射
性廃棄体をＮ倍の測定時間で得た波高分布と同じになる
ことが予想できる。すなわち、波高分布を加算するとい
う行為は、Ｃｏｏｐｅｒの方法から考えられる検出限界
放射能濃度の低減方策の（ａ）項の「測定時間の延長」
に該当する。

【００３２】しかし、実際の原子力発電所等の原子力施
設で製作される放射性廃棄体の内容物の放射能分布およ
び密度分布は、個々の放射性廃棄体で相違すると考えら
れる。この放射能分布と密度分布が相違するということ
は、式３に示した換算係数（ε）が個々の放射性廃棄体
で異なることを表し、換算係数（ε）が異なる放射性廃
棄体の測定放射線波高分布を加算すると、加算した波高
分布の換算係数（ε´）は、個々の放射性廃棄体の換算
係数（ε）の平均的な値となるため、換算係数（ε）に
対する加算した波高分布の換算係数（ε´）の差異が検
出限界放射能濃度に影響を与える。

【００３３】この換算係数（ε´）が与える影響が放射
性廃棄体の放射能濃度に対して過小である場合、実際に
放射能廃棄体に存在する放射能量より低い放射能量とな
る可能性があるため、放射性廃棄体の集中貯蔵処分施設
での貯蔵処分に対する所定の要件を満足していない可能
性がある。このことから、個々の放射性廃棄体で測定し
た放射線波高分布を加算して、加算した放射性廃棄体の
全体の放射能濃度を求めるときは、放射能濃度が過小評
価にならないことを保証する必要がある。

【００３４】この方法として、本発明は前述したよう
に、個々の放射性廃棄体の測定した放射線波高分布から
求まる換算係数（ε）と着目核種の検出限界計数値を乗
じて得る着目核種の放射能より小さくなる制約条件下
で、個々の放射性廃棄体の測定した放射線波高分布を加
算して求まる換算係数（ε´）と着目核種の検出限界計
数値を乗じて得る着目核種の放射能量を最大となるよう
に求める。この上述した手法を適用することで過小問題
を回避できる。

【００３５】さらに、放射線波高分布の加算により検出
限界放射能濃度を低くする方法は、上述した理論から、
放射性廃棄体の内容物状態のほぼ等しいもの同士の放射
線波高分布を加算することで精度向上が期待できる。こ
の放射性廃棄体の加算分類として、放射性廃棄体の内容
物種類または放射性廃棄体の重量を用いるのが良い。こ
のように放射性廃棄体を区分分類し、区分毎に放射線波
高分布の加算する方法を適用することで検出限界放射能
濃度の評価値の精度向上を図ることができる。

【００３６】また、放射線検出器を用いて、放射性廃棄
体の放射能を測定する場合、放射線検出器に入射する放
射線（γ線）の量を最適化する必要がある。何故なら
ば、放射線検出器に入射する放射線が少ないときは、放
射線検出器の出力である放射線波高分布の変動が大き
く、逆に放射線検出器に入射する放射線が多いときは、
放射線検出器での放射線の数え落としが発生し、正確な
放射線波高分布が得られなくなる。

【００３７】このため、信頼性のある放射能濃度評価値
を得るためには、放射線検出器に入射する放射線の量を
最適化する必要がある。この点を解決するには、請求項
２および請求項３に示したように、放射線廃棄体に存在
する放射能量を示す指標である線量当量率等を予め測定
し、その値に応じて、放射線検出器の放射線入射量を調
節するコリメータの開口度を調節する方法、または、放
射性廃棄体と放射線検出器の位置関係を調節し、放射線
検出器に入射する放射線量を調節することが良い。

【００３８】このように、コリメータの開口度、または
放射性廃棄体と放射線検出器の位置関係を調節すること
で、放射線検出器に入射する放射線量の最適化を図るこ
とができ、信頼性のある放射線波高分布を得ることがで
きるので、放射線波高分布を加算する方法で得る放射能
濃度の評価値も精度の高いものとすることができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下図示した実施例に基づいて本
発明を詳細に説明する。図２は原子力発電所等の原子力
施設から発生する放射性廃棄物を容器に収納、または固
定化してなる放射性廃棄体（以下、廃棄体と記す）を、
原子力施設から埋設貯蔵処分施設へ搬出する際に実施す
る廃棄体の検査手順を示したものである。

【００４０】検査項目として、廃棄体の表面汚染密度、
外観検査、重量、表面線量当量率、１ｍ線量当量率、放
射能濃度等が挙げられる。検査項目および順序は、本実
施例で示されるもので限定する必要がなく、また、検査
装置の簡素化の観点から２つ以上の検査項目を同一装置
（位置）で行うことも可能である。一連の検査項目を実
施し、健全性が確認された廃棄体について、廃棄体を管
理する管理番号のマーキング、および表面線量当量率区
分に応じた色帯のラベリングを実施して廃棄体の搬出検
査が完了する。

【００４１】図３は廃棄体をハンドリングする移送装置
および一連の検査装置で構成された放射性廃棄体検査設
備（以下、検査設備と記す）の具体例を示したものであ
る。以下、この図に基づき検査設備の動作を説明する。

【００４２】原子力発電所等の原子力施設で発生する放
射性廃棄物は、２００リットルドラム缶で充填され、ま
たは固定化がなされている。この廃棄体１は４本を一括
したパレット１６に乗せられている。廃棄体１を乗せた
パレット１６はフォークリフト等のハンドリング装置１
５により検査設備のパレット台車１７に設置される。パ
レット１６が設置した後、パレット台車１７は走行し、
第一の検査装置１９付近まで移動する。

【００４３】パレット台車１７は９０度単位で回転し、
廃棄体１を１体、搬送モノレール１８ａが吊り上げ移動
する。搬送モノレール１８ａは走行し、廃棄体１を第一
の検査装置１９の廃棄体の設置位置上部に来ると走行を
停止し、吊り下げ移動を行い、廃棄体１を第一の検査装
置１９に設置する。設置後、モノレール１８ａは廃棄体
１を手放し、上昇しパレット台車１７付近まで走行し、
２体目の廃棄体１を吊り上げる。

【００４４】第一の検査装置１９で廃棄体１を回転・昇
降させながら、テレビカメラを用いて廃棄体１の外観検
査を検査員がテレビモニタを監視して行う。これと同時
に、廃棄体１の上面、下面および側面に濾紙等のふき取
り紙（布）を廃棄体１に擦り付け、廃棄体１の全面をふ
き取る。このふき取った濾紙をＧＭ計数管等の放射線検
出器で測定し、濾紙に付着した放射能を評価し、間接的
に廃棄体１の表面汚染密度を定量する。

【００４５】第一の検査装置１９で実施すべき検査が終
了した廃棄体１は、モノレール１８ｂにより、第二の検
査装置２０に設置される。第二の検査装置２０では、廃
棄体１の重量をロードセルで測定した後、廃棄体１の上
面と下面の線量当量率をＳｉ半導体検出器等で測定し、
その線量当量率の測定結果を基に放射能測定用のＧｅ半
導体検出器の位置とＧｅ半導体検出器の前面に取り付け
られたコリメータの開口度を決定する。

【００４６】この状態で廃棄体１を回転・昇降させなが
ら廃棄体１の側面の線量当量率をＳｉ半導体検出器で、
放射能（γ線）をＧｅ半導体検出器等で測定する。上
面、下面および側面の線量当量率の測定結果を演算し、
廃棄体１の表面線量当量率と１ｍ線量当量率を演算す
る。さらに、γ線測定値を解析し廃棄体１に存在する放
射能濃度を演算する。演算したそれぞれの値は、上位の
操作盤等のデータ管理装置に引き渡される。ここで、放
射能濃度測定と評価に関して説明する。

【００４７】図１は、本発明の放射能測定に関するフロ
ーを示したものである。廃棄体１から放出された放射線
のうち、α線とβ線は廃棄体の内容物と廃棄体容器（２
００ｌドラム缶容器）で減衰するため、廃棄体１の外部
に出てくる放射線はγ線である。廃棄体１から放出され
たγ線を、Ｇｅ半導体検出器等のγ線エネルギースペク
トルが測定可能な放射線検出器２で測定する。

【００４８】Ｇｅ半導体検出器２の出力は波高分析装置
３に入力され、γ線エネルギースペクトルに応じた波高
分布を得ることができる。測定した波高分布には、廃棄
体１以外の環境中の放射能に起因したバックグランド放
射線の情報も含まれているので、廃棄体１のない状態で
測定した波高分布に基づいて４のバックグランド補正
で、測定した廃棄体１の波高分布から環境中のバックグ
ランド成分の減算処理を行う。

【００４９】廃棄体１内に含まれている放射性核種やそ
れらの核種の放出するγ線に対するＧｅ半導体検出器２
の計数効率、波高分布上のピークエネルギー領域、およ
びバックグランド領域等の情報は７の核種情報として予
め求められている。この７の核種情報に基づいて、波高
分布から着目する核種のピーク面積とその誤差を５で演
算する。

【００５０】その結果に対して、６においてピーク面積
がその誤差の係数倍（通常、３倍）よりも大きいかどう
かを判定する。大きい場合には５で求めたピーク面積を
着目核種のピーク面積として定量する。放射能演算８ａ
では、定量ピーク面積に基づいて、７の核種情報に含ま
れている着目核種のγ線ピークの検出効率と測定時間、
および１０に格納されている廃棄体１の重量データ等を
用いて廃棄体１に含まれる核種毎の放射能濃度を演算し
ＣＲＴ、プリンタ、ハードディスク等の９に結果が出力
される。

【００５１】反対に、５で得た着目核種のピーク面積が
その誤差の係数倍（通常、３倍）より小さい場合には、
廃棄体１の製作状況による内容物種類および重量測定値
が格納されている情報１０と波高分布の加算区分を指示
する廃棄体１の内容物種類および重量のグルーピングの
区分情報が設定されている１１に基づき、１２におい
て、廃棄体１の内容物種類および重量情報１０と区分情
報１１を比較し、区分が一致した廃棄体１の測定した波
高分布同士を加算する。

【００５２】この加算回数（加算した廃棄体数）が設定
数より多くなったか否かを１３で判定し、少ない場合
は、区分毎に加算した波高分布を１２内に記憶し、その
後の加算データとする。この１２内の波高分布の記憶に
際しては、測定時間および廃棄体１の状態を示す内容物
種類と重量の情報１０も合わせて記憶する。加算回数が
設定数を満足した場合は、加算した波高分布の着目核種
のピーク面積を１４で求め、本発明の手法を適用した放
射能演算８ｂで加算した波高分布のデータと７の核種情
報と１０の廃棄体の重量データ、および１１の区分情報
を基に、加算した廃棄体全体の放射能濃度を演算する。
演算した結果はＣＲＴ、プリンタ、ハードディスク等の
９に結果が出力される。

【００５３】次に、図１の放射能演算８ｂに示した、加
算した波高分布を基に放射能濃度を求める方法について
説明する。初めに、廃棄体１のγ線測定を行い得られた
波高分布を解析することにより廃棄体１の放射能濃度を
求める方法を説明する。

【００５４】一般的に、測定した波高分布の着目核種の
ピーク面積および廃棄体１の重量データ等から着目核種
の放射能濃度を評価する。さらに、測定した波高分布
は、廃棄体１中でγ線が減衰するため、この廃棄体１中
のγ線の減衰を補正しなければ正しい放射能濃度が評価
できない。この廃棄体１中でのγ線の減衰補正として、
「廃棄体の平均密度でγ線減衰を補正する方法」、「着
目核種のピーク面積と散乱線面積の比率でγ線減衰を補
正方法」、「着目核種の放出する２本以上のγ線のピー
ク面積の比率でγ線減衰を補正する方法」等が知られて
いる。ここでは、説明を簡単にするため、「廃棄体の平
均密度でγ線減衰を補正する方法」を適用した場合を説
明するが、本実施例で示された方法に限定する必要はな
く、他のγ線減衰補正方法を用いることも可能である。
この廃棄体の平均密度でγ線減衰を補正する方法から、
廃棄体１の着目核種の放射能濃度は次式で示すことがで
きる。

【００５５】

【数１】

【００５６】この数式から、測定した波高分布を解析し
着目核種のピーク面積を求めることで、廃棄体１の着目
核種の放射能濃度を求めることができる。ここで、式１
を簡単にするために、換算係数（）を導入して次式に変
換する。

【００５７】

【数２】

【００５８】この波高分布の着目核種のピーク面積等の
評価方法として、「Ｃｏｏｐｅｒの方法」等が知られて
おり、このＣｏｏｐｅｒの方法に基づけば、式２におけ
る検出限界放射能濃度は式３のようになる。

【００５９】

【数３】

【００６０】この式３より、低レベルまでの放射能濃度
を測定するための方策、つまり、検出限界放射能濃度を
向上する方策は、従来技術項にも記載したように、「測
定時間を長くする」、「放射線検出器を数多く用い
る」、「検出効率が高い放射線検出器を用いる」、「バ
ックグランド量を小さくする」である。

【００６１】ここで、図４を用いて本発明の特徴を説明
する。この図は廃棄体１の測定した波高分布を加算する
意味の概要を示すものである。図に示されているよう
に、同一の廃棄体を高さ方向にＭ体重ね合わせ、測定時
間ｔで放射線測定を行うとＭ個の波高分布が得られる。
なお、この図は２体の廃棄体の波高分布を加算する場合
を示した。

【００６２】同様に、図４の中段図に示すように、１つ
の廃棄体をＭ個の放射線検出系統で測定した場合、Ｎ個
の波高分布が得られる。前者と後者は同一の廃棄体を同
一時間であるｔ時間測定しているので、波高分布の加算
値は同じになる必要がある。さらに、図４の下段図に示
すように、１つの廃棄体を１個の放射線検出系統でＮ倍
の測定時間（Ｍｔ）で得た波高分布は後者と同じになる
ことが明らかである。

【００６３】このことから、同一の廃棄体を高さ方向に
Ｍ体重ね合わせて得た加算波高分布と１つの廃棄体をＭ
倍の測定時間で得た波高分布と同じになる。すなわち、
波高分布を加算するという行為は、Ｃｏｏｐｅｒの方法
から考えられる検出限界放射能濃度の低減方策の内の
「測定時間の延長」に該当する。

【００６４】しかし、実際の廃棄体１内容物の放射能分
布および密度分布は、個々の廃棄体１で相違すると考え
られる。この放射能分布と密度分布が相違するというこ
とは、式３に示した換算係数（ε）が個々の廃棄体で異
なることを表し、換算係数（ε）が異なる廃棄体１の測
定波高分布を加算すると、加算した波高分布の換算係数
（ε´）は、個々の廃棄体１の換算係数（ε）の平均的
な値となるため、換算係数（ε）に対する加算した波高
分布の換算係数（ε´）の差異が検出限界放射能濃度に
影響を与える。

【００６５】この換算係数（ε´）が与える影響が廃棄
体の放射能濃度に対して過小である場合、実際に廃棄体
１に存在する放射能量より低い量となる可能性があるた
め、廃棄体１の集中管理貯蔵処分施設での貯蔵処分に対
する所定の要件を満足していない可能性がある。このこ
とから、個々の廃棄体１で測定した波高分布を加算し
て、換算した廃棄体１の全体の放射能濃度を求める際
は、放射能濃度が過小評価にならないことを保証する必
要がある。

【００６６】この方法として、個々の廃棄体１の測定し
た波高分布から求まる換算係数（ε）と着目核種の検出
限界計数値を乗じて得る着目核種の放射能より小さくな
る制約条件下で、個々の廃棄体１の測定した波高分布を
加算して求まる換算係数（ε´）と着目核種の検出限界
計数値を乗じて得る着目核種の放射能量を最大となるよ
うに求める。この方法として、個々の廃棄体１の波高分
布を解析して、着目核種のピーク面積計数値が検出限界
値以下であることは、実際の廃棄体１に存在する着目核
種からの計数値が式４の関係を満足する必要がある。

【００６７】

【数４】

【００６８】

【数５】

【００６９】また、加算した波高分布から得た着目核種
のピーク面積の計数値は、式５の関係を満足する必要が
ある。この式４と式５の条件下で最大となる各廃棄体の
着目核種の計数率（ｘ）を推定し、推定結果を式６に代
入することで加算した廃棄体１全体の放射能濃度を求め
る。

【００７０】また、加算した波高分布から、式７により
放射能濃度を求める。この式６と式７で得た放射能濃度
を比較して、大きい値を解とすることにより過小問題を
回避できる。

【００７１】

【数６】

【００７２】

【数７】

【００７３】以上、説明したように放射能演算８ｂで
は、式１〜式７までの演算を廃棄体区分毎に行い、その
演算結果をＣＲＴ、プリンタ、ハードディスク等の９に
出力される。

【００７４】図３に戻り、第二の検査装置２０で実施す
べき検査が終了した廃棄体１は、モノレール１８ｃによ
り第三の検査装置２１に設置される。第一の検査装置１
９と第二の検査装置２０での検査が全て、基準値を満足
している廃棄体１は、第三の検査装置２１で廃棄体１を
管理する管理番号のマーキングと廃棄体１の表面線量当
量率の区分に応じた色帯のラベリングを実施する。

【００７５】このマーキングとラベリングが正しく行え
たか否かをテレビカメラでモニタを行う。全ての検査項
目に足して基準を満足した廃棄体は、第三の検査装置２
１からモノレール１８ｄとパッケージング装置２２を用
い廃棄体１の輸送容器であるコンテナ２３に、廃棄体１
が設置される。パッケージング装置２２は、昇降および
Ｘ−Ｙ走行の機能を有しており、廃棄体１をコンテナ２
３の所定の位置に設置可能である。

【００７６】また、このコンテナ２３の輸送容器は、８
体の廃棄体１を設置することが可能であり、コンテナ２
３に８体の廃棄体１が設置されたならば、フォークリフ
ト等のハンドリング装置１５により、コンテナ２３を所
定の位置まで移動させる。また、基準を満足しなかった
廃棄体１は、モノレール１８ｄにより不合格廃棄体エリ
アへ移動される。このようにして、一連の搬出検査が完
了となる。

【００７７】なお、廃棄体１の遮蔽により外部に出てこ
ないα線、β線の放出核種の放射能濃度の定量は、上述
した非破壊測定で得るγ線放出核種の放射能濃度に、雑
固体廃棄物の放射化学分析により予め求めておいたγ線
放出核種との相関係数を乗じることで評価する。この演
算は放射能演算８ａおよび８ｂで行われ、その演算結果
がＣＲＴ、プリンタ、ハードディスク等の９に出力され
る。

【００７８】以上説明してきたようにこのような放射性
廃棄体の放射能濃度定量方法であると、核種のピーク面
積が検出限界値以下である場合に、検出限界値以下であ
る複数の異なる放射性廃棄体の波高分布を加算し、かつ
この加算した個々の放射性廃棄体の着目核種の放射能濃
度が波高分布から求まる着目核種の検出限界値に放射線
の減衰量を表す係数を乗じて得る放射能濃度より小さく
なる制約条件下で、前記加算した波高分布データから加
算した放射性廃棄体全体の着目核種の総放射能濃度が最
大となるようにして求めることにより、すなわち各放射
性廃棄体の内容物状態に着目し、各放射性廃棄体毎で測
定された放射線（γ線）の波高分布を加算し、加算した
波高分布における着目核種のピーク面積に対するピーク
面積のバックグランド量（ピーク面積の誤差）を小さく
することができ、当該核種に対する検出限界放射能濃度
を向上することができる。すなわち、低レベルの放射性
廃棄体の放射能濃度を精度良く評価することができる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、放射性廃棄体に含有する着目核種に対応したピーク
面積の測定誤差を小さくすることができ、当該核種に対
する検出限界放射能濃度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射性廃棄体の測定手順の一実施例を
示すフローチャートである。

【図２】本発明の放射性廃棄体の検査手順の一実施例を
示すフローチャートである。

【図３】本発明の放射能測定方法を説明するための設備
の構成図である。

【図４】本発明の放射性廃棄体の波高分布の加算イメー
ジ図である。

【符号の説明】

１…放射性廃棄体、２…放射線検出器、３…波高分析装
置、７…核種情報、１０…放射性廃棄体の内容物および
重量情報、１１…放射性廃棄体の区分情報、１２…波高
分布の加算。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−220238（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−159169（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−90418（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−179684（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01T 1/00 - 7/12

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器内に収納された放射性廃棄体の放射
   能濃度を定量するに際し、放射性廃棄体から放出される
   放射線のエネルギースペクトルを測定し、放出される放
   射線のエネルギースペクトルを波高分布としてとらえる
   とともに、この波高分布に表れるピーク面積に放射性廃
   棄体中での放射線の減衰量を表す係数を乗じて放射性廃
   棄体に含まれる核種毎の放射能濃度を定量するようにな
   した放射性廃棄体の放射能濃度定量方法において、 前記核種のピーク面積が検出限界値以下である場合に、
   検出限界値以下である複数の異なる放射性廃棄体の波高
   分布を加算し、かつこの加算した個々の放射性廃棄体の
   着目核種の放射能濃度が波高分布から求まる着目核種の
   検出限界値に放射線の減衰量を表す係数を乗じて得る放
   射能濃度より小さくなる制約条件下で、前記加算した波
   高分布データから加算した放射性廃棄体全体の着目核種
   の総放射能濃度が最大となるようにして求めるようにし
   たことを特徴とする放射性廃棄体の放射能濃度定量方
   法。
2. 【請求項２】 前記放射性廃棄体から放出される放射線
   を測定するに際し、その測定する検出器の前方に測定視
   野を調節するコリメータを装備し、コリメータの開口度
   を放射性廃棄体の線量当量率に応じて調節し放射線を測
   定するようにした請求項１記載の放射性廃棄体の放射能
   濃度定量方法。
3. 【請求項３】 放射性廃棄体から放出される放射線を測
   定するに際し、放射性廃棄体と検出器間の距離を放射性
   廃棄体の線量当量率に応じて可変し測定するようにした
   請求項１記載の放射性廃棄体の放射能濃度定量方法。
4. 【請求項４】 前記波高分布を加算するに際し、放射性
   廃棄体の内容物種類区分に応じて加算するようにした請
   求項１記載の放射性廃棄体の放射能濃度定量方法。
5. 【請求項５】 前記波高分布を加算するに際し、放射性
   廃棄体の重量区分に応じて加算するようにした請求項１
   記載の放射性廃棄体の放射能濃度定量方法。