JP5075748B2 - Radiation monitoring device - Google Patents
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Description
本発明は、原子力発電所における排ガス中の放射能濃度を計測する放射線監視装置に関する。 The present invention relates to a radiation monitoring apparatus for measuring a radioactivity concentration in exhaust gas at a nuclear power plant.
従来、原子力発電所においては、例えば燃料破損の監視等を目的として、排ガス中の放射能濃度の計測、例えば、希ガス核種の放射能分析が行われている(特許文献1,2参照)。
ところで、この排ガスは、復水器から空気抽出器を用いて抽気された非凝縮性ガスの中に含まれる放射線分解により発生した水素と酸素とを排ガス再結合器で水に再結合させて、その再結合で生じた水を除湿冷却器で除去して復水器に戻し、残った非凝縮性ガスを活性炭式希ガスホールドアップ装置に導き、短半減期の放射性希ガスの放射能を減衰させてから主排気塔から大気中に拡散放出している。
Conventionally, in nuclear power plants, for example, for the purpose of monitoring fuel damage, measurement of radioactivity concentration in exhaust gas, for example, radioactivity analysis of rare gas nuclides has been performed (see
By the way, this exhaust gas is obtained by recombining hydrogen and oxygen generated by radiolysis contained in a non-condensable gas extracted from a condenser using an air extractor into water with an exhaust gas recombiner, The water generated by the recombination is removed by a dehumidifying cooler and returned to the condenser, and the remaining non-condensable gas is guided to the activated carbon rare gas hold-up device to attenuate the radioactivity of the short-lived radioactive rare gas. After that, it is diffused and released from the main exhaust tower into the atmosphere.
そして、排ガス再結合器における水素と酸素の再結合の処理が正常になされていることの確認は、排ガス再結合器の後流側に配した水素センサにより水素濃度を計測することで排ガス再結合器の健全性がオンラインでチェックされている。
しかしながら、水素センサによる水素濃度の計測は感度が低く、その検出感度はppmオーダーであり、排ガス再結合器の性能劣化の早期検出の観点からは検出感度低く、より高感度のものが望まれている。
ところで、発明者等は、空気抽出器により抽気された非凝縮性ガスと、除湿冷却器を通過した後の非凝縮性ガスについて、含まれる放射性核種を分析したところ、前者には窒素−13(N−13)とフッ素−18(F−18)とが含まれているのに対し、後者にはF−18がほとんど含まれていないという事実を発見した。これは、F−18は水素と結合し易くフッ化水素の形態で存在し、フッ化水素が水に極めて溶けやすいことから、排ガス再結合器が正常に動作して水素と酸素とを効率的に再結合させていれば、生成された水にフッ化水素が吸収され、非凝縮性ガス中にはF−18がほとんど留まらないためと考えられる。
従って、直接水素の濃度を計測せずとも、F−18の濃度を計測することで排ガス再結合器の性能劣化を監視することができることが分かった。
However, the measurement of the hydrogen concentration by the hydrogen sensor has low sensitivity, and its detection sensitivity is in the order of ppm. From the viewpoint of early detection of performance deterioration of the exhaust gas recombiner, detection sensitivity is low, and a higher sensitivity is desired. Yes.
By the way, the inventors analyzed the radionuclide contained in the non-condensable gas extracted by the air extractor and the non-condensable gas after passing through the dehumidifying cooler. We found the fact that N-13) and fluorine-18 (F-18) are included, whereas the latter contains almost no F-18. This is because F-18 easily binds to hydrogen and exists in the form of hydrogen fluoride, and hydrogen fluoride is extremely soluble in water. Therefore, the exhaust gas recombiner operates normally and efficiently combines hydrogen and oxygen. This is probably because hydrogen fluoride is absorbed in the produced water and F-18 hardly remains in the non-condensable gas.
Therefore, it was found that the performance deterioration of the exhaust gas recombiner can be monitored by measuring the concentration of F-18 without directly measuring the concentration of hydrogen.
そして、N−13とF−18はともに陽電子放出核種であり、(1)放出された陽電子が電子対消滅するときに511keVのエネルギのγ線対を放出するので、放射線検出器で検出されたγ線のエネルギからは、N−13とF−18を区別できないこと、(2)その半減期はN−13が約10分と短いのに対し、F−18の半減期が約110分と比較的長いことから、発明者らは、排ガス中の放射能を計測するに当たり、半減期(崩壊定数)の差を用いて放射性核種の濃度を算出する方法を用いることを考えたが、従来の試料を連続的に流して放射線監視をする放射線監視装置では、オンラインで半減期の差を利用するものは無かった。
また、特許文献2の段落[0039]に記載されたような試料を一定時間試料容器等に閉じ込めて放射能計測するものでも、その目的は、試料中に含まれる短半減期の放射性核種の放射能を減衰させて、γ線エネルギを計測するときのバックグラウンドを低減させるためのものであった。
N-13 and F-18 are both positron emitting nuclides. (1) When the emitted positron annihilates an electron pair, it emits a gamma ray pair with energy of 511 keV, so it was detected by a radiation detector. N-13 and F-18 cannot be distinguished from the energy of γ rays. (2) The half-life of N-13 is as short as about 10 minutes, whereas the half-life of F-18 is about 110 minutes. Because of the relatively long time, the inventors considered using a method for calculating the concentration of radionuclide using the difference in half-life (decay constant) in measuring the radioactivity in exhaust gas. None of the radiation monitoring devices that monitor radiation by continuously flowing a sample use the half-life difference online.
In addition, even in the case of measuring radioactivity by confining a sample in a sample container or the like for a certain period of time as described in paragraph [0039] of
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり排ガス再結合器等の性能劣化を高感度に検出することができる簡便な構成の放射線監視装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a radiation monitoring apparatus having a simple configuration that can detect performance deterioration of an exhaust gas recombiner or the like with high sensitivity.
請求項1に係る発明は、γ線検出器と、該γ線検出器からのγ線検出信号の波高値により波高分析する波高分析手段と、前記波高分析された計数結果を処理する信号処理手段と、を備え、連続的に流れる試料に含まれるγ線を放出する核種の濃度を測定して放射能の漏洩監視を行う放射線監視装置において、前記γ線検出器に面して配置した第1のフローセル及び第2のフローセルと、前記第1のフローセルの前後に接続されて所定の流速で前記試料を流す第1の計測配管と、前記第2のフローセルの前後に接続され、前記第1の計測配管に並列された第2の計測配管と、前記第2のフローセルに前記試料を導入して閉じ込める閉じ込め手段と、前記γ線検出器の周囲に配置し、可動式の開口部を有する遮蔽体と、該遮蔽体の前記開口部を前記第1のフローセル側又は前記第2のフローセル側に切り替えて設定可能とするアクチュエータと、前記閉じ込め手段、前記アクチュエータ、及び前記信号処理手段のそれぞれの動作を制御する制御手段と、を備え、前記信号処理手段は、前記計数結果を時系列的に記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、通常計測状態では、前記アクチュエータに前記第1のフローセル側に前記遮蔽体の開口部を設定させ、前記信号処理手段に、前記第1のフローセルを流れる前記試料からのγ線にもとづく前記計数結果を処理させるとともに、閉じ込め計測状態では、前記閉じ込め手段を制御して、前記第2のフローセルに前記試料を導入した後閉じ込めさせるとともに、前記アクチュエータを制御して前記遮蔽体の前記開口部を前記第2のフローセル側に設定させて、前記信号処理手段に前記第2のフローセルに閉じ込められた前記試料に対して得られた前記γ線検出信号の内の特定の波高値の前記計数結果を前記記憶手段に時系列的に記憶させ、前記信号処理手段は、前記制御手段に制御されて、前記時系列的に記憶された計数結果にもとづいて、前記特定の波高値に対応するエネルギのγ線を放出する崩壊定数の異なる複数の放射性核種の濃度を定量分析することを特徴とする。
The invention according to
In the normal measurement state, the control unit causes the actuator to set the opening of the shield on the first flow cell side, and causes the signal processing unit to apply γ rays from the sample flowing through the first flow cell. In addition to processing the counting results based thereon, in the confinement measurement state, the confinement means is controlled to confine after introducing the sample into the second flow cell, and the actuator is controlled to control the opening of the shield. And counting the specific peak value in the γ-ray detection signal obtained for the sample confined in the second flow cell by the signal processing means. The result is stored in the storage means in time series, and the signal processing means is controlled by the control means and is based on the count results stored in the time series. Then, the concentration of a plurality of radionuclides having different decay constants that emit γ-rays of energy corresponding to the specific peak value is quantitatively analyzed.
請求項2に係る発明は、γ線検出器と、該γ線検出器からのγ線検出信号の波高値により波高分析する波高分析手段と、前記波高分析された計数結果を処理する信号処理手段と、を備え、連続的に流れる試料に含まれるγ線を放出する核種の濃度を測定して放射能の漏洩監視を行う放射線監視装置において、前記γ線検出器として第1のγ線検出器と第2のγ線検出器とを備え、更に、前記第1のγ線検出器に面して配置された第1のフローセル及び前記第2のγ線検出器に面して配置された第2のフローセルと、前記第1のフローセルの前後に接続されて所定の流速で前記試料を流す第1の計測配管と、前記第2のフローセルの前後に接続され、前記第1の計測配管に並列された第2の計測配管と、前記第2のフローセルに前記試料を導入して閉じ込める閉じ込め手段と、前記閉じ込め手段及び前記信号処理手段を制御する制御手段と、を備え、前記信号処理手段は、前記計数結果を時系列的に記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、通常計測状態では、前記信号処理手段に、前記第1のフローセルを流れる前記試料からのγ線にもとづく前記計数結果を処理させるとともに、閉じ込め計測状態では、前記閉じ込め手段を制御して、前記第2のフローセルに前記試料を導入した後閉じ込めさせるとともに、前記信号処理手段に少なくとも前記第2のフローセルに閉じ込められた前記試料に対して得られた前記γ線検出信号の内の特定の波高値の前記計数結果を前記記憶手段に時系列的に記憶させ、
前記信号処理手段は、前記制御手段に制御されて前記記憶された計数結果にもとづいて、前記特定の波高値として511keVに対応するエネルギのγ線を放出する崩壊定数の異なる複数の陽電子放出核種である放射性核種の濃度を定量分析することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a γ-ray detector, a pulse height analyzing means for analyzing a pulse height based on a peak value of a γ-ray detection signal from the γ-ray detector, and a signal processing means for processing the counting result subjected to the pulse height analysis. A radiation monitoring apparatus that monitors the leakage of radioactivity by measuring the concentration of nuclides that emit γ-rays contained in a continuously flowing sample, and the first γ-ray detector as the γ-ray detector And a second γ-ray detector, and further, a first flow cell disposed facing the first γ-ray detector and a second flow cell disposed facing the second γ-ray detector. Two flow cells, a first measurement pipe connected before and after the first flow cell to flow the sample at a predetermined flow rate, and connected before and after the second flow cell and parallel to the first measurement pipe The sample is introduced into the second measurement pipe and the second flow cell closed. Means confinement put, and a control means for controlling said containment means and said signal processing means, said signal processing means includes a storage means for time-sequentially storing the count result,
The control means causes the signal processing means to process the counting result based on the γ rays from the sample flowing through the first flow cell in the normal measurement state, and controls the confinement means in the confinement measurement state. Then, the sample is introduced into the second flow cell and confined, and at least the γ-ray detection signal obtained for the sample confined in the second flow cell is specified in the signal processing means. Storing the counting result of the crest value of the time series in the storage means,
The signal processing means includes a plurality of positron emitting nuclides having different decay constants that emit γ-rays having energy corresponding to 511 keV as the specific peak value based on the stored count result controlled by the control means. It is characterized by quantitative analysis of the concentration of a certain radionuclide.
請求項3に係る発明は、γ線検出器と、該γ線検出器からのγ線検出信号の波高値により波高分析する波高分析手段と、前記波高分析された計数結果を処理する信号処理手段と、を備え、連続的に流れる試料に含まれるγ線を放出する核種の濃度を測定して放射能の漏洩監視を行う放射線監視装置において、前記γ線検出器に面して配置した第1のフローセル及び第2のフローセルと、前記第1のフローセルの前後に接続されて所定の流速で前記試料を流す第1の計測配管と、前記第2のフローセルの前後に接続され、前記第1の計測配管に並列された第2の計測配管と、前記第2のフローセルに前記試料を導入して閉じ込める閉じ込め手段と、前記閉じ込め手段の開閉と、前記信号処理手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記信号処理手段は前記計数結果を時系列的に記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、通常計測状態では、前記閉じ込め手段を開状態とし、前記信号処理手段に、前記第1のフローセルを流れる前記試料からのγ線にもとづく前記計数結果を処理させるとともに、閉じ込め計測状態では、前記閉じ込め手段を、所定時間閉じさせるとともに、前記信号処理手段に前記第2のフローセルに閉じ込められた前記試料に対して得られた前記γ線検出信号の内の特定の波高値の前記計数結果を前記記憶手段に時系列的に記憶させ、前記信号処理手段は、前記制御手段に制御されて前記記憶された計数結果にもとづいて、前記特定の波高値として511keVに対応するエネルギのγ線を放出する崩壊定数の異なる複数の陽電子放出核種である放射性核種の濃度を定量分析することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a γ-ray detector, a pulse height analyzing means for analyzing a pulse height based on a peak value of a γ-ray detection signal from the γ-ray detector, and a signal processing means for processing the counting result subjected to the pulse height analysis. And a radiation monitoring apparatus that monitors the leakage of radioactivity by measuring the concentration of nuclides that emit γ-rays contained in a continuously flowing sample, and is arranged to face the γ-ray detector. And a first measurement pipe connected to the front and back of the first flow cell to flow the sample at a predetermined flow rate, connected to the front and back of the second flow cell, and the first flow cell. A second measurement pipe arranged in parallel with the measurement pipe, a confinement means for introducing and confining the sample into the second flow cell, an opening and closing of the confinement means, and a control means for controlling the operation of the signal processing means, The signal processing The means has storage means for storing the counting results in time series,
In the normal measurement state, the control means opens the confinement means, causes the signal processing means to process the counting result based on the γ-rays from the sample flowing through the first flow cell, and the confinement measurement state. Then, the confining means is closed for a predetermined time, and the signal processing means counts the specific peak value in the γ-ray detection signal obtained for the sample confined in the second flow cell. Results are stored in the storage means in time series, and the signal processing means is controlled by the control means, and based on the stored count results, energy γ rays corresponding to 511 keV as the specific peak value It is characterized by quantitatively analyzing the concentration of radionuclides that are a plurality of positron emitting nuclides with different decay constants.
請求項4に係る発明は、γ線検出器と、該γ線検出器からのγ線検出信号の波高値により波高分析する波高分析手段と、前記波高分析された計数結果を処理する信号処理手段と、を備え、連続的に流れる試料に含まれるγ線を放出する核種の濃度を測定して放射能の漏洩監視を行う放射線監視装置において、前記γ線検出器に面して配置したフローセルと、該フローセルの前後に接続されて所定の流速で前記試料を流す計測配管と、前記計測配管に設けられ、前記フローセルの上流側及び下流側にそれぞれ設けられて前記フローセルに前記試料を導入して閉じ込める閉じ込め手段と、前記閉じ込め手段の開閉と、前記信号処理手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記信号処理手段は前記計数結果を時系列的に記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、通常計測状態では、前記閉じ込め手段を開状態とし、前記信号処理手段に、前記フローセルを流れる前記試料からのγ線にもとづく前記計数結果を処理させるとともに、閉じ込め計測状態では、前記閉じ込め手段を、所定時間閉じさせるとともに、前記信号処理手段に前記フローセルに閉じ込められた前記試料に対して得られた前記γ線検出信号の内の特定の波高値の前記計数結果を前記記憶手段に時系列的に記憶させ、
前記信号処理手段は、前記制御手段に制御されて前記記憶された計数結果にもとづいて、前記特定の波高値として511keVに対応するエネルギのγ線を放出する崩壊定数の異なる複数の陽電子放出核種である放射性核種の濃度を定量分析することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a γ-ray detector, a pulse height analyzing means for analyzing a pulse height based on a peak value of a γ-ray detection signal from the γ-ray detector, and a signal processing means for processing the counting result subjected to the pulse height analysis. And a radiation monitoring device that monitors the leakage of radioactivity by measuring the concentration of nuclides that emit γ-rays contained in a continuously flowing sample, and a flow cell disposed facing the γ-ray detector; A measurement pipe connected to the front and rear of the flow cell and flowing the sample at a predetermined flow rate; provided in the measurement pipe; provided on the upstream side and the downstream side of the flow cell, respectively, for introducing the sample into the flow cell; A confinement means for confinement, a control means for controlling the operation of the signal processing means, and a control means for controlling the operation of the signal processing means, the signal processing means having storage means for storing the counting results in time series,
The control means opens the confinement means in a normal measurement state, causes the signal processing means to process the counting result based on γ rays from the sample flowing through the flow cell, and in the confinement measurement state, the control means The confinement means is closed for a predetermined time, and the counting result of a specific peak value of the γ-ray detection signal obtained for the sample confined in the flow cell by the signal processing means is stored in the storage means. Memorize in time series,
The signal processing means includes a plurality of positron emitting nuclides having different decay constants that emit γ-rays having energy corresponding to 511 keV as the specific peak value based on the stored count result controlled by the control means. It is characterized by quantitative analysis of the concentration of a certain radionuclide.
請求項1から請求項4に係る発明によれば、γ線エネルギが同一で、かつ、半減期の長さの異なる放射性核種の濃度を簡単に算出することができ、例えば、排ガス中にN−13以外にF−18が含まれている場合に、容易にF−18の濃度を算出することができ、排ガス再結合器の性能劣化を早期に検知することができる。
According to the inventions according to
請求項5に係る発明は、γ線検出器と、該γ線検出器からのγ線検出信号の波高値により波高分析する波高分析手段と、前記波高分析された計数結果を処理する信号処理手段と、を備え、連続的に流れる試料に含まれるγ線を放出する核種の濃度を測定して放射能の漏洩監視を行う放射線監視装置において、前記γ線検出器に面して配置した第1のフローセル及び第2のフローセルと、前記第1のフローセルの前後に接続されて所定の流速で前記試料を流す第1の計測配管と、前記第1の計測配管の下流側に接続された所定の長さの遅延配管と、前記第2のフローセルの前後に接続され、前記遅延配管の下流側に接続された第2の計測配管と、前記γ線検出器の周囲に配置し、可動式の開口部を有する遮蔽体と、該遮蔽体の前記開口部を前記第1のフローセル側又は前記第2のフローセル側に切り替えて設定可能とするアクチュエータと、前記アクチュエータの動作及び前記信号処理手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記信号処理手段は、前記計数結果を記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、通常計測状態では前記アクチュエータに前記遮蔽体の開口部を前記第1のフローセル側に設定させて、前記信号処理手段に、前記第1のフローセルを流れる前記試料からのγ線にもとづく前記計数結果を第1の計数結果として前記記憶手段に時系列的に記憶させ、所定の頻度で前記アクチュエータを制御して前記遮蔽体の開口部を前記第2のフローセル側に設定変更させて、その状態で前記信号処理手段において前記第2のフローセルを流れる前記試料からのγ線にもとづく前記計数結果を第2の計数結果として前記記憶手段に記憶させ、前記信号処理手段は、前記制御手段に制御されて、前記記憶された第2の計数結果と所定時間前の前記第1の計数結果とにもとづいて、特定の波高値に対応するエネルギのγ線を放出する崩壊定数の異なる複数の放射性核種の濃度を定量分析することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a γ-ray detector, a pulse height analyzing means for analyzing a pulse height based on a peak value of a γ-ray detection signal from the γ-ray detector, and a signal processing means for processing the counting result subjected to the pulse height analysis. And a radiation monitoring apparatus that monitors the leakage of radioactivity by measuring the concentration of nuclides that emit γ-rays contained in a continuously flowing sample, and is arranged to face the γ-ray detector. And a first measurement pipe connected to the front and back of the first flow cell to flow the sample at a predetermined flow rate, and a predetermined connection connected downstream of the first measurement pipe. A delay opening having a length, a second measurement pipe connected before and after the second flow cell and connected to the downstream side of the delay pipe, and a gamma ray detector. A shield having a portion and the opening of the shield is the first An actuator that can be set by switching to the flow cell side or the second flow cell side, and a control unit that controls the operation of the actuator and the operation of the signal processing unit, wherein the signal processing unit Storing means for storing;
In the normal measurement state, the control unit causes the actuator to set the opening of the shield on the first flow cell side, and causes the signal processing unit to apply γ rays from the sample flowing through the first flow cell. The counting result based on is stored in the storage means as a first counting result in time series, and the actuator is controlled at a predetermined frequency so that the opening of the shield is set to the second flow cell side. In this state, in the signal processing means, the counting result based on the γ rays from the sample flowing through the second flow cell is stored in the storage means as a second counting result, and the signal processing means includes the control means To emit γ-rays of energy corresponding to a specific peak value based on the stored second count result and the first count result a predetermined time ago. Wherein the quantitative analysis of the concentration of different radionuclides 壊定 number.
請求項6に係る発明は、γ線検出器と、該γ線検出器からのγ線検出信号の波高値により波高分析する波高分析手段と、前記波高分析された計数結果を処理する信号処理手段と、を備え、連続的に流れる試料に含まれるγ線を放出する核種の濃度を測定して放射能の漏洩監視を行う放射線監視装置において、前記γ線検出器として第1のγ線検出器と第2のγ線検出器とを備え、更に、前記第1のγ線検出器に面して配置された第1のフローセル及び前記第1のγ線検出器に面して配置された第2のフローセルと、前記第1のフローセルの前後に接続されて所定の流速で前記試料を流す第1の計測配管と、前記第1の計測配管の下流側に接続された所定の長さの遅延配管と、前記第2のフローセルの前後に接続され、前記遅延配管の下流側に接続された第2の計測配管と、前記信号処理手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記信号処理手段は、前記計数結果を記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、通常計測状態では、前記信号処理手段において前記第1のγ線検出器にもとづく前記計数結果を第1の計数結果として前記記憶手段に時系列的に記憶させ、所定の頻度で前記信号処理手段において前記第2のγ線検出器にもとづく前記計数結果を第2の計数結果として前記記憶手段に記憶させ、前記信号処理手段は、前記制御手段に制御されて、前記記憶された第2の計数結果と所定時間前の前記第1の計数結果にもとづいて、特定の波高値に対応するエネルギのγ線を放出する崩壊定数の異なる複数の放射性核種の濃度を定量分析することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a γ-ray detector, a pulse height analyzing means for analyzing a pulse height based on a peak value of a γ-ray detection signal from the γ-ray detector, and a signal processing means for processing the counting result subjected to the pulse height analysis. A radiation monitoring apparatus that monitors the leakage of radioactivity by measuring the concentration of nuclides that emit γ-rays contained in a continuously flowing sample, and the first γ-ray detector as the γ-ray detector And a second γ-ray detector, and further, a first flow cell disposed facing the first γ-ray detector and a first flow cell disposed facing the first γ-ray detector. Two flow cells, a first measurement pipe connected before and after the first flow cell to flow the sample at a predetermined flow rate, and a delay of a predetermined length connected to the downstream side of the first measurement pipe Connected to the pipe, before and after the second flow cell, and connected downstream of the delay pipe. A second measurement pipe has, and a control means for controlling the operation of said signal processing means, said signal processing means includes a storage means for storing the count result,
In the normal measurement state, the control means causes the signal processing means to store the count result based on the first γ-ray detector in the storage means in time series as a first count result, and at a predetermined frequency. In the signal processing means, the counting result based on the second γ-ray detector is stored in the storage means as a second counting result, and the signal processing means is controlled by the control means and stored. Based on the second count result and the first count result a predetermined time before, quantitatively analyzing the concentrations of a plurality of radionuclides having different decay constants that emit gamma rays of energy corresponding to a specific peak value. Features.
請求項7に係る発明は、γ線検出器と、該γ線検出器からのγ線検出信号の波高値により波高分析する波高分析手段と、前記波高分析された計数結果を処理する信号処理手段と、を備え、連続的に流れる試料に含まれるγ線を放出する核種の濃度を測定して放射能の漏洩監視を行う放射線監視装置において、前記γ線検出器に面して配置された第1のフローセル及び第2のフローセルと、前記第1のフローセルの前後に接続されて所定の流速で前記試料を流す第1の計測配管と、前記第1の計測配管の下流側に接続された所定の長さの遅延配管と、前記第1の計測配管の下流側に前記遅延配管と並列に接続されたバイパス管と、前記第2のフローセルの前後に接続された第2の計測配管と、前記遅延配管経由の前記試料の分流と、前記バイパス管経由の前記試料の分流と、を切り替えて前記第2の計測配管に供給する流れ切替手段と、前記信号処理手段及び流れ切替手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記信号処理手段は、前記計数結果を記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、通常計測状態では、前記流れ切替手段を前記第2の計測配管に前記遅延配管経由の前記試料が流れている状態とさせ、前記信号処理手段において、前記第1及び第2のフローセルを流れる前記試料にもとづく前記計数結果を、第1の計数結果として前記記憶手段に時系列的に記憶させ、所定の頻度で前記流れ切替手段を前記第2の計測配管に前記バイパス管経由の前記試料が流れている状態とさせ、前記信号処理手段において前記第1及び第2のフローセルを流れる前記試料にもとづく前記計数結果を第2の計数結果として前記記憶手段に記憶させ、前記信号処理手段は、前記制御手段に制御されて、前記記憶された第2の計数結果と所定時間前の前記第1の計数結果にもとづいて、特定の波高値に対応するエネルギのγ線を放出する崩壊定数の異なる複数の放射性核種の濃度を定量分析することを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a γ-ray detector, a pulse height analyzing means for analyzing a pulse height based on a peak value of a γ-ray detection signal from the γ-ray detector, and a signal processing means for processing the counting result subjected to the pulse height analysis. And a radiation monitoring apparatus that monitors the leakage of radioactivity by measuring the concentration of nuclides that emit γ-rays contained in a continuously flowing sample, and is disposed in front of the γ-ray detector. A first flow cell and a second flow cell; a first measurement pipe connected before and after the first flow cell to flow the sample at a predetermined flow rate; and a predetermined connection connected downstream of the first measurement pipe. A delay pipe having a length of, a bypass pipe connected in parallel with the delay pipe downstream of the first measurement pipe, a second measurement pipe connected before and after the second flow cell, and Dividing the sample through the delay pipe and the bypass pipe A flow switching unit that switches the sample flow path to be supplied to the second measurement pipe, and a control unit that controls operations of the signal processing unit and the flow switching unit, the signal processing unit comprising: And storing means for storing the counting result,
In the normal measurement state, the control means causes the flow switching means to be in a state in which the sample flows through the delay pipe in the second measurement pipe. In the signal processing means, the first and second The counting result based on the sample flowing in the flow cell is stored in the storage means in time series as a first counting result, and the flow switching means is connected to the second measurement pipe at a predetermined frequency via the bypass pipe. The signal is made to flow, and the signal processing means stores the counting result based on the sample flowing through the first and second flow cells in the storage means as a second counting result, and the signal processing means Is controlled by the control means, and based on the stored second count result and the first count result a predetermined time ago, γ-rays of energy corresponding to a specific peak value The concentration of the different radionuclides decay constant of releasing characterized by quantitative analysis.
請求項5から請求項7に係る発明によれば、γ線エネルギが同一で、かつ、半減期の長さ、つまり崩壊定数の異なる放射性核種の濃度を簡単に算出することができ、例えば、排ガス中にN−13以外にF−18が含まれている場合に、容易にF−18の濃度を算出することができ、排ガス再結合器の性能劣化を早期に検知することができる。
更に、試料を閉じ込めることなく、遅延配管を通過する間の時間による半減期の短い放射性核種の濃度低下を利用するので、連続的に試料を流しながら放射線監視を行うのに都合が良い。
According to the inventions according to
Furthermore, since the concentration reduction of the radionuclide having a short half-life due to the time while passing through the delay pipe is used without confining the sample, it is convenient to perform radiation monitoring while continuously flowing the sample.
本発明によると、排ガス再結合器の性能劣化を高感度に検出することができる簡便な構成の放射線監視装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radiation monitoring apparatus of the simple structure which can detect the performance degradation of an exhaust gas recombiner with high sensitivity can be provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、適宜図を参照しながら詳細に説明する。
《気体廃棄物処理系》
図1は本発明の実施形態に係る放射線監視装置を適用した沸騰水型原子力発電所における一次系プラントの概要図、気体廃棄物処理系の機器配置図、及び気体廃棄物処理系に設置される放射線監視装置の構成図である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
《Gas waste treatment system》
FIG. 1 is a schematic diagram of a primary plant in a boiling water nuclear power plant to which a radiation monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention is applied, a device layout diagram of a gas waste treatment system, and a gas waste treatment system. It is a block diagram of a radiation monitoring apparatus.
図1において、原子炉1に装荷された炉心2内の核燃料が核分裂反応により発熱し、原子炉水を沸騰させる。原子炉1で発生した蒸気は、主蒸気管3を通してタービン4に流入し、タービン4を回転させ、図示しない発電機を駆動して発電する。タービン4を回転させた蒸気は復水器5にダンプされて凝縮されて水に戻り、復水配管27を経て復水ポンプ21で、図示省略の給水加熱器に送られ、更に図示しない給水ポンプで給水配管26を経て原子炉1に給水される。
In FIG. 1, the nuclear fuel in the
主蒸気管3内を流れる気体の大半は原子炉水が沸騰して発生する水蒸気であるが、この中には、核燃料の核分裂に伴い発生する放射線エネルギにより原子炉水が放射線分解して生成する水素ガス、酸素ガス及び核燃料から僅かながら発生する放射性希ガスや、その他に復水器5に接続する配管や機器から入り込んでくる空気(インリーク空気)等の非凝縮性ガスが含まれている。
Most of the gas flowing in the
これら非凝縮性ガスは復水器5に流入した後、主蒸気管3から分岐した主蒸気抽気配管6を通して原子炉蒸気の一部を利用した空気抽出器7により気体廃棄物処理系側に抽気される。空気抽出器7からは抽気に用いた駆動蒸気と非凝縮性ガスが一緒に流出し、排ガス予熱器9に流入する。排ガス予熱器9では、流入した蒸気と非凝縮性ガスを加熱し、排ガス再結合器10に送る。
After these non-condensable gases flow into the
排ガス再結合器10では、原子炉水の放射線分解で生じた水素ガスと酸素ガスが排ガス再結合器10に充填された触媒の作用により水(水蒸気)となる。次にこれら駆動蒸気や再結合水及びインリーク空気等は排ガス復水器11に導入され、この中で冷却されることにより、駆動蒸気および再結合水は排ガス復水器ドレン管19を経て復水器5に回収される。排ガス復水器11を通過した非凝縮性ガスは湿分を有しており、更に、除湿冷却器12で湿分を除去される。ここで除去された湿分も排ガス復水器ドレン管19を経て復水器5に回収される。
一方、インリーク空気および核燃料から生じる放射性希ガスを主体とする非凝縮性ガスは、排ガス系配管25を通り、活性炭式希ガスホールドアップ装置13を構成する個々のホールドアップタンク13a〜13cを経、更に、排ガスフィルタ14を経て、排ガス抽出器15により主排気筒16に導かれ、大気中に放出される。
In the
On the other hand, non-condensable gas mainly composed of radioactive rare gas generated from inleak air and nuclear fuel passes through the exhaust
活性炭式希ガスホールドアップ装置13では、放射性希ガスを吸着脱着する間に減衰し、主排気筒16から放出するときは、放射性希ガスの放射能濃度レベルが一定の値以下となるよう設計されている。
図1中、除湿冷却器12より下流側の排ガス系配管25において、排ガス系配管25から分岐して後記する放射線監視装置30(図1では、後記する第1の実施形態の放射線監視装置30Aの構成が具体的に示されている)に試料ガスを供給するサンプリング配管(採取)22と、放射線監視装置30から戻される試料を排ガス系配管25に戻すサンプリング配管(戻り)23が接続している。
The activated carbon rare gas hold-up
In FIG. 1, in the exhaust
原子炉1の炉心2内に装荷されている核燃料集合体は燃料表面に付着する汚染ウラン等により通常運転時でも僅かながら放射性希ガスを発生しているが、核燃料集合体を構成する核燃料ペレットを充填された燃料棒の被覆管に破損が生じた場合には、発生する放射性希ガス量が増大する。
The nuclear fuel assembly loaded in the
原子炉1内の核燃料集合体の損傷を監視するため、排ガス系配管25の活性炭式希ガスホールドアップ装置13の入口に設けられたサンプリング配管(採取)22により、除湿冷却器12の出口ガスを(試料)採取し、γ線検出器であるゲルマニウム放射線検出器32(以下、Ge検出器と称する)を含む放射線監視装置30の現場配置装置部分に導入し、Ge検出器32からのγ線検出信号を波高分析して、その計数結果の変化、つまり、放射能濃度の変化を、原子力発電所の図示しない中央操作室に配置された放射線監視装置30の操作表示部38に表示させたり、その内蔵した記憶装置に記録させたりして監視している。
In order to monitor the damage of the nuclear fuel assembly in the
サンプリング配管(戻り)23には、例えば、ポンプ59を使用して放射線監視装置30からの排ガスの戻りガスを排ガス系配管25へ流すようにし、サンプリング配管(採取)22側に排ガス流速を一定制御するために流量調整弁57と流量計58を設ける。そして、後記する制御部37に流量計58の流量信号を入力し、その流量信号に応じて流量調整弁57の開度を制御部37により制御して、サンプリング配管(採取)22内の排ガス流量を一定に保つことが、燃料破損による排ガス中の放射能濃度の変動を検知する上で好ましい。
In the sampling pipe (return) 23, for example, a
なお、操作表示部38は図1では、パーソナルコンピュータとして表示してあるが、それに限定されるものではない。また、計数結果の記録は、記録計を用いて記録用紙に出力するものでも良い。 Although the operation display unit 38 is displayed as a personal computer in FIG. 1, it is not limited thereto. The counting result may be recorded on a recording sheet using a recorder.
本実施形態では、排ガス放射能濃度は、放射線監視装置30によりγ線核種分析を行い連続的に計測しているが、排ガス中の核種別の放射能濃度を、定期的または不定期に、図示しないバイアル試料びんを用いて排ガス試料をサンプリングし、バイアル試料びんを取り外し、γ線核種分析をしても良い。
In the present embodiment, the exhaust gas radioactivity concentration is continuously measured by performing gamma ray nuclide analysis by the
《第1の実施形態》
次に、本願発明に係る放射線監視装置の第1の実施形態である放射線監視装置30Aについて説明する。
放射線監視装置30Aは、バックグラウンドレベルの低い場所に設置された、計測ライン(通常用)51、計測ライン(閉じ込め用)52、Ge検出器32、可動式遮蔽体33、波高分析装置(波高分析手段)35、信号処理装置(信号処理手段)36、制御部(制御手段)37等を含む現場配置装置部分と、中央操作室に設置された操作表示部38を含んで構成されている。
サンプリング配管(採取)22は、排ガスをバックグラウンドレベルの低い場所まで導き、そこに設置された計測ライン(通常用)51と計測ライン(閉じ込め用)に三方弁53Aで分岐し、分岐した後三方弁53Bで合流して、サンプリング配管(戻り)23に接続している。
計測ライン(通常用)51はフローセル31Aを備えており、フローセル31Aは、試料である排ガスを一定量収容し得る容積を有する通路として構成されている。
計測ライン(閉じ込め用)52も同様にフローセル31Bを備えており、フローセル31Bも、試料である排ガスを一定量収容し得る容積を有する通路として構成されている。
ここで、計測ライン(通常用)51は請求項に記載の「第1の計測配管」に、計測ライン(閉じ込め用)52は請求項に記載の「第2の計測配管」に、フローセル31Aは請求項に記載の「第1のフローセル」に、フローセル31Bは請求項に記載の「第2のフローセル」に、三方弁53A,53Bは請求項に記載の「閉じ込め手段」に対応する。
<< First Embodiment >>
Next, a
The
The sampling pipe (collection) 22 guides the exhaust gas to a place with a low background level, branches to a measurement line (for normal use) 51 and a measurement line (for confinement) installed there by a three-
The measurement line (for normal use) 51 includes a flow cell 31A, and the flow cell 31A is configured as a passage having a volume capable of storing a certain amount of exhaust gas as a sample.
Similarly, the measurement line (for confinement) 52 includes a flow cell 31B, and the flow cell 31B is also configured as a passage having a volume capable of accommodating a certain amount of exhaust gas as a sample.
Here, the measurement line (for normal use) 51 is in the “first measurement piping” described in the claims, the measurement line (for confinement) 52 is in the “second measurement piping” in the claims, and the flow cell 31A is The flow cell 31B corresponds to the “second flow cell” described in the claims, and the three-
三方弁53A,53Bは制御部37に通電制御される電磁弁の切替弁である。三方弁53Aは、無通電のときサンプリング配管(採取)22からの排ガスを計測ライン(通常用)51に流し、通電時にはサンプリング配管(採取)22からの排ガスを矢印で示すように計測ライン(閉じ込め)52に流す。三方弁53Bは、無通電のとき計測ライン(通常用)51からの排ガスをサンプリング配管(戻り)23に流し、通電時には矢印で示すように計測ライン(閉じ込め)52から排ガスをサンプリング配管(戻り)23に流す。
The three-way valves 53 </ b> A and 53 </ b> B are solenoid valve switching valves that are energized and controlled by the
フローセル31A,31Bの間には開口部33aを有する可動式遮蔽体(遮蔽体)33に囲まれてGe検出器32が配置されている。そして、Ge検出器32は、開口部33aを通してフローセル31A又はフローセル31Bからの放射線(γ線)を検出するようになっている。
可動式遮蔽体33は、制御部37によって動作が制御されるアクチュエータ34により、回動可能になっており、その開口部33aをフローセル31A側に向けたりフローセル31B側に向けたりすることができる。
なお、ここでは可動式遮蔽体33全体が回動可能な構成としたが、それに限定されること無く、可動式遮蔽体33のフローセル31A及びフローセル31Bそれぞれの側に面して設けられた開口部33aが、アクチュエータ34により開閉自在な構造でも良い。
A
The
Here, the entire
ちなみに、Ge検出器32は、例えば、可動式遮蔽体33内に配置された図示しない電子式冷却装置で冷却されているか、可動式遮蔽体33外に放射線監視装置30Aの現場配置装置部分の一部として設けられた図示しない電子式冷却装置で冷却された循環する冷媒によって冷却されている。
Incidentally, the
フローセル31A,31Bの周壁は低エネルギガンマ線の吸収を押さえるために、例えば、アルミニウム(Al)のような質量数の低い材料によって構成されることが好ましく、Ge検出器32側の窓厚が極めて薄肉とされている。これにより、フローセル31A,31Bに導かれた排ガスからの放射線が、Ge検出器32によりそのエネルギに比例した大きさの電気信号に変換される。
そして、Ge検出器32に波高分析装置35及び信号処理装置36が順次接続され、さらに操作表示部38が接続されている。信号処理装置36は、制御部37とも接続し、制御部37に制御されて動作する。ちなみに、信号処理装置36は、記憶装置(記憶手段)36aを有している。また、制御部37は操作表示部38と接続し、必要に応じて操作表示部38の入力装置から入力された指令を受けることができるようになっている。
In order to suppress absorption of low energy gamma rays, the peripheral walls of the flow cells 31A and 31B are preferably made of a material having a low mass number such as aluminum (Al), and the window thickness on the
A
なお、フローセル31A,31BはGe検出器32とともに図示しない遮蔽体で覆われることにより、さらにバックグラウンドレベルが低減されている。
Note that the background level is further reduced by covering the flow cells 31A and 31B together with the
このような構成においては、通常計測状態では、制御部37は、可動式遮蔽体33の開口部33aをフローセル31A側に向くように設定し、三方弁53A,53Bを無通電として、サンプリング配管(採取)22を介して排ガスがフローセル31Aに導かれ、Ge検出器32によって放射線計測が行われ、このGe検出器32からのγ線検出信号は、波高分析装置35によりエネルギ弁別され、エネルギ窓毎の計数値として、信号処理装置36にタイミング制御されて所定時間間隔(所定時間窓)の間積算される。信号処理装置36は所定時間毎に波高分析装置35からエネルギ窓毎の計数値を読み取り、予め設定されたエネルギ窓に対応する目的とする放射性核種毎の所定時間窓に対する計数率を算出する。目的とする放射性核種毎の計数率は計数率のまま、もしくは検出効率により放射能濃度に換算され、記憶装置36aに記憶されるとともに、その時系列情報が操作表示部38の表示装置に表示される。
ちなみに、この予め設定されたエネルギ窓の中にはN−13とF−18による511keVのγ線エネルギに対応するエネルギ窓も含まれている。
ここで、計数率又は計数率から放射能濃度に換算されたものが、請求項に記載の「計数結果」に対応する。
In such a configuration, in the normal measurement state, the
Incidentally, the energy window corresponding to 511 keV γ-ray energy by N-13 and F-18 is also included in this preset energy window.
Here, the count rate or the one converted from the count rate into the radioactivity concentration corresponds to the “count result” described in the claims.
そこで、操作表示部38において時系列情報の傾向監視を行うことにより、燃料の破損を監視することができる。 Therefore, by monitoring the trend of the time series information in the operation display unit 38, it is possible to monitor the fuel damage.
(N−13及びF−18の濃度の算出)
次に、図2を参照しながら適宜図1、図3を参照して、排ガス中のN−13及びF−18濃度を計測する方法について説明する。
図2は、試料を閉じ込めて所定のエネルギ窓に対応する同じエネルギのγ線を放出する放射線核種、例えば、N−13及びF−18の濃度を算出する制御の流れのフローチャートである。
図3は、半減期の長さが異なる2つの放射性核種が存在する場合の、両方の放射能の減衰曲線を示す図である。
制御部37は、予め設定された所定時間の頻度、例えば、1時間に1回の頻度で、排ガスを計測ライン(閉じ込め用)52及びフローセル31Bに閉じ込めて、フローセル31Bからのγ線を計測する「閉じ込め計測」を行うようにプログラム制御されており、閉じ込め計測開始のタイミングか否かをチェックしている(ステップS11)。閉じ込め計測開始のタイミングの場合(Yes)は、ステップS12に進み、そうでない場合(No)は、ステップS11を繰り返す。
(Calculation of N-13 and F-18 concentrations)
Next, a method for measuring N-13 and F-18 concentrations in the exhaust gas will be described with reference to FIGS. 1 and 3 as appropriate with reference to FIG.
FIG. 2 is a flowchart of a control flow for calculating the concentrations of radionuclides, for example, N-13 and F-18, which confine a sample and emit γ-rays of the same energy corresponding to a predetermined energy window.
FIG. 3 is a diagram showing decay curves of both radioactivity in the presence of two radionuclides with different half-life lengths.
The
ステップS12では、制御部37は、閉じ込め計測の指示をアクチュエータ34、信号処理装置36、三方弁53A,53Bに出力する。具体的には、アクチュエータ34には、開口部33aをそれまでフローセル31Aに向けて設定していたものを、開口部33aをフローセル31Bに向けるように可動式遮蔽体33を回動させる制御信号を出力し、信号処理装置36には、それまでの通常計測状態から閉じ込め計測状態に切り替えるように指令し、三方弁53A,53Bを通電状態にする。すると三方弁53A,53Bは一時的に通電状態となり、サンプリング配管(採取)22を介して排ガスがフローセル31Bに導かれ、以前から計測ライン(閉じ込め用)52及びフローセル31B内に留まっていた排ガスは掃気される。
In step S12, the
そして、ステップS13では、制御部37は、所定時間経過後に、計測ライン(閉じ込め用)52及びフローセル31B内の排ガスが現在サンプリング配管(採取)22を流れているものに完全に置き換わったころを見計らって、三方弁53A,53Bを再び無通電状態とし、排ガスを計測ライン(閉じ込め用)52及びフローセル31B内に閉じ込める(「計測ライン(閉じ込め用)に排ガスを導入して閉止」)。
このとき、計測ライン(通常用)51には、再び排ガスが所定の流速で流れ始める。
ステップS14では、アクチュエータ34が制御部37からの制御信号を受けて、可動式遮蔽体33の開口部33aをそれまでフローセル31Aに向けて設定していたものを、フローセル31Bに向けるように可動式遮蔽体33を回動させる(「可動式遮蔽体の開口部を、計測ライン(閉じ込め用)側のフローセルに設定する」)。
In step S13, the
At this time, the exhaust gas begins to flow again at a predetermined flow rate in the measurement line (for normal use) 51.
In step S14, the
ステップS15では、制御部37は、タイマtをスタートさせ、信号処理装置36に所定時間間隔で放射線計測をさせる。具体的には、ステップS11〜S15までの間、Ge検出器32はγ線検出信号を継続して波高分析装置35に出力しており、波高分析装置35はγ線検出信号をエネルギ弁別してエネルギ窓毎の計数値として、所定時間間隔の間積算するが、信号処理装置36は、ステップS12において閉じ込め計測の指示を出力を受信すると同時に、ステップS11〜S15までの間は、波高分析装置35からエネルギ窓毎の計数値の読み取りを停止し、ステップS16の時点で再び波高分析装置35からエネルギ窓毎の計数値の読み取りを開始し、予め設定されたN−13及びF−18の陽電子放出崩壊時の511keVのγ線のエネルギ窓に対応する計数率を算出する。511keVのγ線の計数率は計数率のまま、もしくは検出効率により放射能濃度に換算され、記憶装置36aに記憶される。
In step S15, the
この結果、記憶装置36aには、閉じ込め計測状態での時間t1,t2,・・・,ti,・・・,tnに対する計数率Cm(t1),Cm(t2),・・・,Cm(ti),・・・,Cm(tn)が図3に示すような×印で示すプロット点のように時間を経て計数率が低下する形で記憶される。
図3において横軸は閉じ込め計測を開始t0後の時間を示し、縦軸は経過時間毎の計数率Cm(放射能に対応す)を対数表示したものを示す。曲線CAは半減期の短い放射性核種、つまり、N−13の寄与を示し、曲線CBは半減期の長い放射性核種、つまり、F−18の寄与を示す。
図3中におけるTA,TBは半減期を示す。
As a result, the
In FIG. 3, the horizontal axis shows the time after the start t 0 of the confinement measurement, and the vertical axis shows the logarithm of the counting rate C m (corresponding to the radioactivity) for each elapsed time. Short radionuclide Curve C A half-life, that is, show the contribution of N-13, the curve C B Long radionuclide half-life, that is, indicating the contribution of the F-18.
T A and T B in FIG. 3 indicate half-lives.
ステップS17では、制御部37は、タイマtが閉じ込め計測の終了時間T1に達したか否かをチェックする。終了時間T1に達した場合(Yes)はステップS18に進み、達していない場合(No)は、ステップS16を続ける。ステップS18では、制御部37は、タイマtをリセットし、ステップS19へ進み、通常計測の指示をアクチュエータ34に出力する。
In step S17, the
ステップS20では、アクチュエータ34が制御部37からの制御信号を受けて、可動式遮蔽体33の開口部33aをそれまでフローセル31Bに向けて設定していたものをフローセル31Aに向けるように可動式遮蔽体33を回動させる(「可動式遮蔽体の開口部を、計測ライン(通常用)側のフローセルに設定する」)。
In step S20, the
ステップS21では、信号処理装置36は、ステップS16で、記憶装置36aに時系列的に記憶された計数率を読み出して、図3に示すように異なる長さの半減期を有する2つの放射性核種の放射能減衰曲線として、それぞれの濃度を示す定数A,Bを最小二乗法により算出する(「N−13,F−18の濃度を分析」)。
In step S21, the
ここで定数A,Bを最小二乗法で算出する方法は、良く知られた方法であり、計数率の減衰曲線の評価関数C(ti)を次式(1)のように仮定し、
そして、得られた定数A,BがN−13,F−18それぞれの濃度に対応する。
Here, the method for calculating the constants A and B by the least square method is a well-known method, and the evaluation function C (t i ) of the decay curve of the count rate is assumed as the following equation (1):
The obtained constants A and B correspond to the respective densities of N-13 and F-18.
ステップS22では、信号処理装置36は、F−18濃度が閾値以上か否かを、つまり、図3における曲線CBの定数Bが、閾値以上か否かをチェックする。閾値以上の場合(Yes)は、ステップS23に進み、操作表示部38に警報出力をする。例えば、「排ガス再結合器、排ガス復水器、除湿冷却器 異常!」の表示を操作表示部38にさせる。ここで、F−18濃度のとしては、ステップS21で算出された定数Bそのものを用いるよりも定数A,Bにもとづく相対比(B/A)を用いたほうが適切である。
ステップS22において閾値未満の場合(No)は、信号処理装置36は、一連の閉じ込め計測の処理を終了して、通常計測の処理を開始する。
なお、閉じ込め計測の処理を終了するに当たって、信号処理装置36は、算出したF−18の濃度を操作表示部38に送信し、操作表示部38においてF−18濃度の時系列情報の傾向監視を行うことにより、排ガス再結合器10、排ガス復水器11や除湿冷却器12が正常状態か否かを継続的に監視するようにしても良い。
In step S22, the
If it is less than the threshold value in step S22 (No), the
Upon completion of the confinement measurement processing, the
一連の閉じ込め計測の処理を終了すると、信号処理装置36は、計測ライン(通常用)51のフローセル31Aからのγ線にもとづくγ線検出信号に対して波高分析装置35が出力するエネルギ窓毎の計数値を読み取り、予め設定されたエネルギ窓に対応する目的とする放射性核種毎の計数率を算出する。目的とする放射性核種毎の計数率は計数率のまま、もしくは検出効率により放射能濃度に換算され、記憶装置36aに記憶させ、その時系列情報が操作表示部38に送られる。
When the series of confinement measurement processes is completed, the
本実施形態の放射線監視装置30Aによれば、所定の時間間隔毎にF−18の濃度が算出でき、排ガス再結合器10、排ガス復水器11、除湿冷却器12が健全ならば、F−18がフッ化水素の化学形態で排ガス復水器ドレン管19に戻っており、ステップS23の警報出力はなされない。排ガス再結合器10、排ガス復水器11、除湿冷却器12に性能劣化や異常等が生じると、採取された非凝縮性ガスにフッ化水素が混じったり、除去されなかった湿分に含まれたフッ化水素がGe検出器32で検出されたりして、排ガス再結合器10、排ガス復水器11、除湿冷却器12の性能劣化又は異常が生じていることが判定できる。
特に、水素濃度で検知するよりも511keVのγ線に対応する波高値に対する計数率からF−18の濃度を検出できるので高感度でそれらの性能劣化又は異常検出可能である。
According to the
In particular, since the concentration of F-18 can be detected from the count rate with respect to the peak value corresponding to 511 keV γ-rays rather than detecting with the hydrogen concentration, it is possible to detect performance deterioration or abnormality with high sensitivity.
また、本実施形態では、計測ライン(閉じ込め用)52で閉じ込め計測を行っている際にも、計測ライン(通常用)51には、排ガスが所定量流れるようになっているので、サンプリング配管(採取)22やサンプリング配管(戻り)23が長くても、その長さによる時間遅れがあるだけで、排ガス系配管25に現在流れている排ガスを連続して採取している状態は続いているので、図2のフローチャートにおいて閉じ込め計測が終了して、通常計測を始めるときに、そのまま信頼できる排ガスの放射能計測の結果とすることができる。
Further, in the present embodiment, when the confinement measurement is performed in the measurement line (for confinement) 52, since a predetermined amount of exhaust gas flows through the measurement line (for normal use) 51, the sampling pipe ( Even if the sampling) 22 and the sampling pipe (return) 23 are long, the exhaust gas currently flowing in the exhaust
なお、このようなN−13,F−18の濃度分析を所定の時間間隔で自動的に行っている以外に、操作表示部38の入力手段からの操作により、随時、制御部37にステップS12の閉じ込め計測の指示を出力させても良い。
In addition to automatically performing such concentration analysis of N-13 and F-18 at a predetermined time interval, the
《第2の実施形態》
次に、図4を参照しながら本願発明に係る放射線監視装置の第2の実施形態である放射線監視装置30Bについて説明する。
図4は、第2の実施形態の放射線監視装置の構成図である。
本実施形態の放射線監視装置30Bが第1の実施形態の放射線監視装置30Aと異なる点は、第1の実施形態ではフローセル31A,31Bに対してγ線検出器として1つのGe検出器32を用い、可動式遮蔽体33の開口部33aの設定をアクチュエータ34で切り替えていたものを、本実施形態では2つのGe検出器(第1のγ線検出器)32A,(第2のγ線検出器)32Bをそれぞれのフローセル31A,31Bに面して配置し、Ge検出器32Aとフローセル31Aの組み合わせと、Ge検出器32Bとフローセル31Bの組み合わせとを、固定遮蔽体50で隔離して互いの放射線計測時にバックグラウンドが高くならないようにしている点である。
<< Second Embodiment >>
Next, a radiation monitoring apparatus 30B that is a second embodiment of the radiation monitoring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a configuration diagram of the radiation monitoring apparatus according to the second embodiment.
The radiation monitoring apparatus 30B of the present embodiment is different from the
このような構成とすることに対応し、本実施形態では可動式遮蔽体33とアクチュエータ34を必要としない。また、本実施形態では、Ge検出器32AとGe検出器32Bからのγ線検出信号を先ず入力切替装置40に入力する。そして、入力切替装置40は制御部37に制御されて、通常計測状態のときはGe検出器32Aからのγ線検出信号を波高分析装置35に入力し、閉じ込め計測状態のときはGe検出器32Bからのγ線検出信号を波高分析装置35に入力する。
他の構成は第1の実施形態と同じであり、第1の実施形態と同じ構成については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
なお、本実施形態においては、図2のフローチャートのステップS14,S20は不要となる。
Corresponding to such a configuration, the
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
In the present embodiment, steps S14 and S20 in the flowchart of FIG. 2 are not necessary.
本実施形態における計測ライン(通常用)51は請求項に記載の「第1の計測配管」に、計測ライン(閉じ込め用)52は請求項に記載の「第2の計測配管」に、フローセル31Aは請求項に記載の「第1のフローセル」に、フローセル31Bは請求項に記載の「第2のフローセル」に、三方弁53A,53Bは請求項に記載の「閉じ込め手段」に対応する。
In the present embodiment, the measurement line (for normal use) 51 is a flow cell 31A in the “first measurement piping” described in the claims, and the measurement line (for confinement) 52 is the “second measurement piping” in the claims. Corresponds to the “first flow cell” recited in the claims, the flow cell 31B corresponds to the “second flow cell” recited in the claims, and the three-
本実施形態でも第1の実施形態と同様に通常検出されない程度のF−18の濃度が、排ガス再結合器10、排ガス復水器11、除湿冷却器12に性能劣化や異常等が生じると、非凝縮性ガスにフッ化水素が混じったり、除去されなかった湿分に含まれたフッ化水素が検出されたりして、排ガス再結合器10、排ガス復水器11、除湿冷却器12の性能劣化又は異常が生じていることが判定できる。
In the present embodiment, as in the first embodiment, when the concentration of F-18 that is not normally detected is deteriorated in performance, abnormality or the like in the
本実施形態によれば、可動式遮蔽体33やアクチュエータ34を用いないので、機械的駆動する構成品が少なくなり、信頼性が向上する。
なお、本実施形態では、波高分析装置35を1台として入力切替装置40で2つのGe検出器32A,32Bからのγ線検出信号を切り替えて入力するものとしたがそれに限定されるものではなく、入力切替装置40を無くし、2台の波高分析装置35にGe検出器32A,32Bからのγ線検出信号を入力するようにしても良い。
According to this embodiment, since the
In this embodiment, the
《第3の実施形態》
次に、図5、図6を参照しながら本願発明に係る放射線監視装置の第3の実施形態である放射線監視装置30Cについて説明する。
図5は、第3の実施形態の放射線監視装置の構成図であり、図6は、半減期の長さが異なる2つの放射性核種が存在する場合の、両方の放射能の減衰曲線が定常状態の通常計測時の放射能と重畳されている関係を示す図である。
本実施形態の放射線監視装置30Cが第1の実施形態の放射線監視装置30Aと異なる点は、(1)可動式遮蔽体33とアクチュエータ34を削除した点と、(2)三方弁53A,53Bの代わりに、図5に示すように並行する計測ライン(通常用)51と計測ライン(閉じ込め用)52に分岐した配管構成において、計測ライン(閉じ込め用)52のフローセル31Bの上流側及び下流側に玉形弁の電磁弁である弁55A,55Bを設ける点である。
<< Third Embodiment >>
Next, a radiation monitoring apparatus 30C, which is a third embodiment of the radiation monitoring apparatus according to the present invention, will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a configuration diagram of the radiation monitoring apparatus according to the third embodiment. FIG. 6 shows a steady state of decay curves of both activities when two radionuclides having different half-lives are present. It is a figure which shows the relationship superimposed on the radioactivity at the time of normal measurement.
The radiation monitoring apparatus 30C of this embodiment differs from the
弁55A,55Bは、例えば、無通電時「開」、通電磁「閉」であり、制御部37により制御され通常計測状態のときは開状態となり、閉じ込め計測のときは閉状態となる。
他の構成は第1の実施形態と同じであり、第1の実施形態と同じ構成については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
なお、本実施形態においては、図2のフローチャートのステップS14,S20は不要となる。
The
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
In the present embodiment, steps S14 and S20 in the flowchart of FIG. 2 are not necessary.
そして、通常計測状態の場合には、サンプリング配管(採取)22で採取された排ガスは弁55A,55Bが開状態なので、計測ライン(通常用)51及び計測ライン(閉じ込め用)52の両方に等量に分配されて流れる。Ge検出器32はフローセル31A,31Bの両方からの放射線を検出して、γ線検出信号を波高分析装置35に出力する。
これに対し、閉じ込め計測の場合には、サンプリング配管(採取)22で採取された排ガスは弁55A,55Bが閉状態なので、計測ライン(通常用)51に全量流れる。Ge検出器32はフローセル31A,31Bの両方からの放射線を検出して、γ線検出信号を波高分析装置35に出力する。
従って、Ge検出器32は、フローセル31Aを流れる排ガスとフローセル31Bに閉じ込められた排ガスとからの放射線を検出することになる。
In the normal measurement state, the exhaust gas collected by the sampling pipe (collection) 22 is in the open state of the
On the other hand, in the case of confinement measurement, the exhaust gas collected by the sampling pipe (collection) 22 flows through the measurement line (normal use) 51 because the
Therefore, the
本実施形態における計測ライン(通常用)51は請求項に記載の「第1の計測配管」に、計測ライン(閉じ込め用)52は請求項に記載の「第2の計測配管」に、フローセル31Aは請求項に記載の「第1のフローセル」に、フローセル31Bは請求項に記載の「第2のフローセル」に、弁55A,55Bは請求項に記載の「閉じ込め手段」に対応する。
In the present embodiment, the measurement line (for normal use) 51 is a flow cell 31A in the “first measurement piping” described in the claims, and the measurement line (for confinement) 52 is the “second measurement piping” in the claims. Corresponds to the “first flow cell” recited in the claims, the flow cell 31B corresponds to the “second flow cell” recited in the claims, and the
なお、第1の実施形態で前記したようにサンプル配管(戻り)23にはポンプ59を配置し、流量計及び流量調整弁が設けられ、流量計及び流量調整弁は制御部37に接続され、サンプル配管(採取)22には流量調整弁57と流量計58が設けられ、流量調整弁57の開度が制御部37に制御されて、閉じ込め計測状態におけるサンプル配管(採取)22、サンプル配管(戻り)23の排ガス流速が通常計測状態のときのそれと同じになるように、流量制御をしているものとする。
また、フローセル31Aを含めた計測ライン51及びフローセル31Bを含めた計測ライン52の流路抵抗は小さく、フローセル31A内の排ガスの時間平均の原子数密度は通常計測状態と閉じ込め計測状態で同じとする。
As described above in the first embodiment, the sample pipe (return) 23 is provided with the
Moreover, the flow path resistance of the
図6において横軸は時間を示し、縦軸は経過時間毎の計数率Cm(放射能に対応す)を対数表示したものを示す。曲線CAは半減期の短い放射性核種、つまり、N−13の寄与を示し、曲線CBは半減期の長い放射性核種、つまり、F−18の寄与を示す。
図6中におけるTA,TBはそれぞれN−13,F−18の半減期を示す。
このような構成とすることで、排ガスに含まれるN−13、F−18の濃度A,Bが定常状態の場合、時間t0において通常計測状態から閉じ込め計測状態に切り替わると、N−13、F−18の陽電子放出に伴う511keVのγ線エネルギに対応する波高分析された計数率Cm(ti)は、図6に示すように通常計測状態時には両方のフローセル31A,31Bからの寄与による{2×(A+B)}レベルであったものが、閉じ込め計測が始まると、フローセル31Aの方は(A+B)レベルの寄与を続けるが、フローセル31Bの方の寄与は(A+B)のレベルから曲線CAと曲線CBが合算されたものに切り替わる。
In FIG. 6, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents a logarithmic display of the count rate C m (corresponding to radioactivity) for each elapsed time. Short radionuclide Curve C A half-life, that is, show the contribution of N-13, the curve C B Long radionuclide half-life, that is, indicating the contribution of the F-18.
Each T A, T B is in the Figure 6 shows the half-life of N-13, F-18.
By adopting such a configuration, when the concentrations A and B of N-13 and F-18 contained in the exhaust gas are in a steady state, when switching from the normal measurement state to the confinement measurement state at time t 0 , N-13, The counting rate C m (t i ) corresponding to the 511 keV γ-ray energy associated with F-18 positron emission is due to the contribution from both flow cells 31A and 31B in the normal measurement state as shown in FIG. When the confinement measurement starts at the level of {2 × (A + B)}, the flow cell 31A continues to contribute to the (A + B) level, but the contribution of the flow cell 31B starts from the level of (A + B) to the curve C. It switched to which a and curve C B is summed.
そこで、前記の評価関数C(ti)を次式(3)のように置き換えることができ、
本実施形態でも第1の実施形態と同様に通常検出されない程度のF−18の濃度が、排ガス再結合器10、排ガス復水器11、除湿冷却器12に性能劣化や異常等が生じると非凝縮性ガスにフッ化水素が混じったり、除去されなかった湿分に含まれたフッ化水素が検出されたりして、排ガス再結合器10、排ガス復水器11、除湿冷却器12の性能劣化又は異常が生じていることが判定できる。
In this embodiment as well as the first embodiment, if the concentration of F-18 that is not normally detected is deteriorated in performance, abnormality or the like in the
本実施形態によれば、可動式遮蔽体33やアクチュエータ34を用いないので、機械的駆動する構成品が少なくなり、信頼性が向上する。
According to this embodiment, since the
《第4の実施の形態》
以上第1の実施形態から第3の実施形態においては、計測ライン(通常用)51と計測ライン(閉じ込め用)52を設けて、原則的にサンプリング配管(採取)22、サンプリング配管(戻り)23には、一定量の排ガスが流れ続けているものとしたが、それに限定されるものではない。
図5に示した第3の実施形態の構成の放射線監視装置30Cにおいて、計測ライン(通常用)51を削除し、計測ライン(閉じ込め用)52だけとしても良い。
このような構成の放射線監視装置においては、通常計測状態時は弁55A,55Bを開状態にしてGe検出器32で放射線検出をし、閉じ込め計測時は弁55A,55Bを閉状態にしてGe検出器32で放射線検出をする。
<< Fourth Embodiment >>
As described above, in the first to third embodiments, the measurement line (for normal use) 51 and the measurement line (for confinement) 52 are provided, and in principle, the sampling pipe (collecting) 22 and the sampling pipe (return) 23 are provided. However, the present invention is not limited to this.
In the radiation monitoring apparatus 30C having the configuration of the third embodiment shown in FIG. 5, the measurement line (for normal use) 51 may be deleted and only the measurement line (for confinement) 52 may be used.
In the radiation monitoring apparatus having such a configuration, in the normal measurement state, the
本実施形態における弁55A,55Bは請求項に記載の「閉じ込め手段」に対応する。
この場合の評価関数C(ti)は式(1)で示されたものとなり、容易にN−13,F−18の濃度が算出される。
The valves 55 </ b> A and 55 </ b> B in the present embodiment correspond to “confining means” recited in the claims.
In this case, the evaluation function C (t i ) is expressed by the equation (1), and the concentrations of N-13 and F-18 are easily calculated.
なお、本実施形態の放射線検出装置においては、前記したサンプリング配管(戻し)23に設けられたポンプ59、サンプリング配管(採取)23に設けられた流量調整弁57、流量計58は制御部37に接続し、閉じ込め計測状態のときには制御部37に制御されてポンプを停止し、流量調整弁57の制御動作は停止しされている。
そして、閉じ込め計測状態から通常計測状態に切り替わったときには、制御部37に制御されポンプ59は起動し、流量調整弁57の制御動作が始まる。また、通常計測が再開されても、制御部37は、タイマ制御で閉じ込め計測状態時にサンプリング配管(採取)22内に滞留していた排ガスがフローセル31Bを通過するまでは、その計数率は排ガスの監視データとしては用いないように、信号処理装置36から操作表示部38に送信しないものとする。
In the radiation detection apparatus of the present embodiment, the
When the confinement measurement state is switched to the normal measurement state, the
《第5の実施形態》
次に、図7から図9を参照しながら本願発明に係る放射線監視装置の第5の実施形態である放射線監視装置30Dについて説明する。
図7は、第5の実施形態の放射線監視装置の構成図であり、図8は、制御部が可動式遮蔽体の開口部の設定を制御するのに応じて、信号処理装置で取得される計数結果が2つのフローセルのいずれのものかを示すタイムチャートであり、図9は、「通常計測」と「N−13及びF−18の濃度の算出」の制御の流れを示すフローチャートである。
本実施形態の放射線監視装置30Dが第1の実施形態の放射線監視装置30Aと異なる点は、第1の実施形態では計測ライン(通常用)51と計測ライン(閉じ込め用)52とに三方弁53A,53Bに試料である排ガスの流れを切り替え可能とし、計測ライン(閉じ込め用)52に排ガスを導入して閉じ込め、閉じ込め計測をする構成としていたものを、本実施形態では、サンプリング配管(採取)22はフローセル31Aを有する計測ライン51Aに接続し、次いで遅延配管54、フローセル31Bを有する計測ライン52Aの順に接続し、最後に計測ライン52Aの下流側にサンプリング配管(戻り)23が接続している。そして、図7に示すように第1の実施形態と同様にフローセル31Aとフローセル31Bの間に可動式遮蔽体(遮蔽体)33で囲われたGe検出器32が配置されている。
<< Fifth Embodiment >>
Next, a radiation monitoring apparatus 30D, which is a fifth embodiment of the radiation monitoring apparatus according to the present invention, will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a configuration diagram of the radiation monitoring apparatus according to the fifth embodiment. FIG. 8 is acquired by the signal processing apparatus in accordance with the control unit controlling the setting of the opening of the movable shield. FIG. 9 is a time chart showing whether the counting result is one of two flow cells, and FIG. 9 is a flowchart showing a control flow of “normal measurement” and “calculation of N-13 and F-18 concentrations”.
The radiation monitoring device 30D of this embodiment is different from the
他の構成は第1の実施形態と同じであり、第1の実施形態と同じ構成については同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
本実施形態における計測ライン51Aは請求項に記載の「第1の計測配管」に、計測ライン52Aは請求項に記載の「第2の計測配管」に、フローセル31Aは請求項に記載の「第1のフローセル」に、フローセル31Bは請求項に記載の「第2のフローセル」に対応する。
In the present embodiment, the
遅延配管の長さは、通常計測状態時の排ガスの流速に応じて設定されるが、例えば、フローセル31Aを通過した排ガスが約10分後にフローセル31Bを通過するように設定すると、N−13の半減期が約10分であることから、フローセル31Aから放出される511keVのエネルギのγ線と、フローセル31Bから放出される511keVのエネルギのγ線と、に対するGe検出器32の計数率に十分な差異が生じて都合が良い。
少なくとも、フローセル31Bを通過時にはN−13からの511keVのエネルギのγ線の放出はフローセル31Aを通過時の約1/2に減少している。
The length of the delay pipe is set according to the flow rate of the exhaust gas in the normal measurement state. For example, if the exhaust gas that has passed through the flow cell 31A is set to pass through the flow cell 31B after about 10 minutes, N-13 Since the half-life is about 10 minutes, it is sufficient for the counting rate of the
At least when passing through the flow cell 31B, the emission of γ-rays of energy of 511 keV from N-13 is reduced to about ½ of that when passing through the flow cell 31A.
また、本実施形態における制御部37は、信号処理装置36が図8に示すタイムチャートのように、フローセル31Aから放出される放射線にもとづき波高分析装置35からの符号(1)〜(9)で示す9組の、所定時間窓Δtの計数結果、例えば、1分間の予め設定されたエネルギ窓に対応する目的とする放射性核種毎の所定時間窓Δtに対する計数率(第1の計数結果)を波高分析装置35から周期的に取得し、時系列的に記憶装置36aに記憶させた後、フローセル31Bから放出される放射線にもとづき波高分析装置35からの符号(10)で示す1組の前記所定時間窓の計数結果を取得するように、可動式遮蔽体33の開口部33aの設定を制御する。
ちなみにこの予め設定されたエネルギ窓の中にはN−13とF−18による511keVのγ線エネルギに対応するエネルギ窓も含まれている。
従って、可動式遮蔽体33の開口部33aは時間ΔTXの間はフローセル31A側を向いて開いており、時間ΔTXに続く時間Δtの間は、可動式遮蔽体33の開口部33aはフローセル31B側を向いて開いている。その後は、開口部33aは再びフローセル31A側を向いて開いて符号(11)から9組の所定時間窓Δtの計数結果を取得し、その後フローセル31B側を向いて開いて1組の所定時間窓Δtの計数結果を取得することを繰り返す。
なお、図8では、アクチュエータ34で可動式遮蔽体33を回動して開口部33aを設定するのに要する時間を無視して、模式的に示してある。
Further, the
Incidentally, this preset energy window includes an energy window corresponding to 511 keV γ-ray energy by N-13 and F-18.
Accordingly, during the
In FIG. 8, the time required for setting the
ここで符号(1)に対応する511keVのγ線の計数結果を計数率C1(ti)とすると計数率C1(ti)は次式(4)のように表わされ、符号(10)に対応する511keVのγ線の計数結果を計数率C2(ti+ΔTX)とすると計数率C2(ti+ΔTX)は次式(5)のように表わされる。
式(4),(5)を定数A,Bを未知数とした1次2元連立方程式として、信号処理装置36において行列式計算で解いて、定数A,Bを算出すれば、定数A,BがN−13,F−18それぞれの濃度に対応する。
Here, if the counting result of 511 keV γ-rays corresponding to the code (1) is the count rate C 1 (t i ), the count rate C 1 (t i ) is expressed as the following equation (4), and the code ( If the counting result of 511 keV γ rays corresponding to 10) is the counting rate C 2 (t i + ΔT X ), the counting rate C 2 (t i + ΔT X ) is expressed as the following equation (5).
If equations (4) and (5) are solved as a linear simultaneous equation with constants A and B as unknowns by determinant calculation in
(「通常計測」と「N−13及びF−18の濃度の算出」の制御)
次に、図9を参照しながら波高分析装置35、信号処理装置36及び制御部37における「通常計測」と、「N−13及びF−18の濃度の算出」の制御の流れを説明する。
制御部37は、予め設定された所定時間の頻度、例えば、通常計測状態を含む10分間に1回の頻度でN−13,F−18の濃度算出するようにプログラム制御されており、通常計測のタイミングか否かをチェックしている(ステップS31)。通常計測のタイミングの場合(Yes)は、ステップS32に進み、そうでない場合(No)は、ステップS37に進む。
(Control of “normal measurement” and “calculation of N-13 and F-18 concentrations”)
Next, the flow of control of “normal measurement” and “calculation of N-13 and F-18 concentrations” in the
The
ステップS32では、制御部37は「通常計測」の制御信号を信号処理装置36に出力し、信号処理装置36においてタイマtAをスタートさせるとともに、信号処理装置36から波高分析装置35に計数開始のタイミング信号を出力させる(「タイマtAスタート」)。波高分析装置35においてGe検出器32からのγ線検出信号をエネルギ弁別させ、エネルギ窓毎の計数値として、積算させる(ステップS33;「所定時間窓Δtで放射線計測」)。次いで、信号処理装置36はタイマtAがΔt以上になったか否かをチェック(ステップS34)し、Δt以上の場合(Yes)はステップS35へ進み、Δt未満の場合(No)はステップS33を繰り返す。
In step S32, the
ステップS35では、信号処理装置36は、波高分析装置35からエネルギ窓毎の計数値を読み取り、予め設定されたエネルギ窓に対応する目的とする放射性核種毎の所定時間窓Δtに対する計数率(計数結果)を算出し、所定時間窓Δtの計測開始時刻データとともに記憶装置36aに記憶させる(ステップS35;「計数結果を計測開始時刻データとともに記憶」)。そして、信号処理装置36はタイマをリセットし(ステップS36)、ステップS31へ戻る。
In step S35, the
ステップS31においてNoでステップS37に進むと、制御部37は、アクチュエータ34を制御して、可動式遮蔽体33の開口部33aをそれまでフローセル31Aに向けて設定していたものを、フローセル31Bに向けて開口するように設定する(「可動式遮蔽体の開口部を遅延配管より下流側のフローセルに設定する))。
そして、ステップS38では、フローセル31B側の計測の制御信号を信号処理装置36に出力し、信号処理装置36においてタイマtAをスタートさせるとともに、信号処理装置36から波高分析装置35に計数開始のタイミング信号を出力させる(「タイマtAスタート」)。波高分析装置35においてGe検出器32からのγ線検出信号をエネルギ弁別させ、エネルギ窓毎の計数値として、積算させる(ステップS39;「所定時間窓Δtで放射線計測」)。次いで、信号処理装置36はタイマtAがΔt以上になったか否かをチェック(ステップS40)し、Δt以上の場合(Yes)はステップS41へ進み、Δt未満の場合(No)はステップS39を繰り返す。
If the result of step S31 is No and the process proceeds to step S37, the
In step S38, a measurement control signal on the flow cell 31B side is output to the
ステップS41では、信号処理装置36は、波高分析装置35からエネルギ窓毎の計数値を読み取り、511keVのγ線エネルギのエネルギ窓に対応する所定時間窓Δtに対する第2の計数率(第2の計数結果)を算出し、所定時間窓Δtの計測開始時刻データとともに記憶装置36aに記憶させる(ステップS41;「第2の計数結果を計測開始時刻データとともに記憶」)。そして、信号処理装置36はタイマをリセットする(ステップS42)。
In step S41, the
ステップS43では、制御部37は、アクチュエータ34に制御信号を出力して、可動式遮蔽体33の開口部33aをそれまでフローセル31Bに向けて設定していたものを、フローセル31Aに向けるように可動式遮蔽体33を回動させる(「可動式遮蔽体の開口部を、遅延配管より上流側のフローセルに設定する」)。
ステップS44では、信号処理装置36は、ステップS41で、記憶装置36aに計測開始時刻データとともに記憶された第2の計数率を記憶装置36aから読み出し、次いで、ステップS34で記憶装置36aに計測開始時刻データとともに記憶された計数率のうち、前記第2の計数率の計数開始時刻データよりもΔTXだけ遡った計数開始時刻データの511keVのエネルギ窓に対応する第1の計数率(第1の計数結果)を記憶装置36aから読み出し、前記した式(4)、式(5)の連立方程式を解いて定数A,Bを算出する(「N−13,F−18の濃度を分析」)。
In step S43, the
In step S44, the
ステップS45では、信号処理装置36は、F−18濃度が閾値以上か否かをチェックする。閾値以上の場合(Yes)は、ステップS46に進み、操作表示部38に警報出力をする。例えば、「排ガス再結合器、排ガス復水器、除湿冷却器 異常!」の表示を操作表示部38にさせる。ここで、F−18濃度のとしては、ステップS44で算出された定数Bそのものを用いるよりも定数A,Bにもとづく相対比(B/A)を用いたほうが適切である。
ステップS45において閾値未満の場合(No)は、信号処理装置36は、一連の閉じ込め計測の処理を終了して、通常計測の処理を開始する。
なお、閉じ込め計測の処理を終了するに当たって、信号処理装置36は、算出したF−18の濃度を操作表示部38に送信し、操作表示部38においてF−18濃度の時系列情報の傾向監視を行うことにより、排ガス再結合器10、排ガス復水器11や除湿冷却器12が正常状態か否かを継続的に監視するようにしても良い。
In step S45, the
If it is less than the threshold value in step S45 (No), the
Upon completion of the confinement measurement processing, the
ステップS37〜S46のN−13及びF−18濃度の分析のための放射線計測やその後の演算処理が終了すると、信号処理装置36は、計測ライン51Aのフローセル31Aからのγ線検出信号に対して波高分析装置35が出力するエネルギ窓毎の計数値を読み取り、予め設定されたエネルギ窓に対応する目的とする放射性核種毎の計数率を算出する。目的とする放射性核種毎の計数率は計数率のまま、もしくは検出効率により放射能濃度に換算され、記憶装置36aに記憶させ、その時系列情報が操作表示部38に送られる。
When the radiation measurement for the analysis of the N-13 and F-18 concentrations in steps S37 to S46 and the subsequent calculation process are completed, the
本実施形態の放射線監視装置30Dによれば、所定の時間間隔毎にF−18の濃度が算出でき、排ガス再結合器10、排ガス復水器11、除湿冷却器12が健全ならば、F−18がフッ化水素の化学形態で排ガス復水器ドレン管19に戻っており、通常検出されない程度のF−18の濃度が、それらに性能劣化や異常等が生じると採取された非凝縮性ガスにフッ化水素が混じったり、除去されなかった湿分に含まれたフッ化水素が検出されたりして、排ガス再結合器10、排ガス復水器11、除湿冷却器12の性能劣化又は異常が生じていることが判定できる。
特に、水素濃度で検知するよりも511keVのγ線に対応する波高値に対する計数率から放射線核種の濃度を検出できるので高感度で検出可能である。
According to the radiation monitoring apparatus 30D of this embodiment, the concentration of F-18 can be calculated at predetermined time intervals, and if the
In particular, since the concentration of the radionuclide can be detected from the count rate with respect to the peak value corresponding to 511 keV γ-rays, it can be detected with higher sensitivity than the detection with the hydrogen concentration.
また、本実施形態では、通常計測を行っている場合でも、N−13及びF−18濃度の分析のための放射線計測やその後の演算処理を行っている際にも、計測ライン51A、52Aには、排ガスが所定量流れるようになっているので、サンプリング配管(採取)22やサンプリング配管(戻り)23が長くても、その長さによる時間遅れがあるだけで、排ガス系配管25に現在流れている排ガスを連続して採取している状態は続いているので、図9のフローチャートにおいてN−13及びF−18濃度の分析のための放射線計測やその後の演算処理が終了して、通常計測を始めるときに、そのまま信頼できる排ガスの放射能計測の結果とすることができる。
Further, in the present embodiment, even when normal measurement is performed, the
また、第1の実施形態及び第2の実施形態において用いられた三方弁53A,53Bが不要になるので、放射線監視装置30Dの機械的信頼性が向上する。
Moreover, since the three-
《第6の実施形態》
次に、図10を参照しながら本願発明に係る放射線監視装置の第6の実施形態である放射線監視装置30Eについて説明する。
図10は、第6の実施形態の放射線監視装置の構成図である。
本実施形態の放射線監視装置30Eが第5の実施形態の放射線監視装置30Dと異なる点は、第1の実施形態ではフローセル31A,31Bに対してγ線検出器として1つのGe検出器32を用い、可動式遮蔽体33の開口部33aの設定をアクチュエータ34で切り替えていたものを、本実施形態では2つのGe検出器(第1のγ線検出器)32A,(第2のγ線検出器)32Bをそれぞれのフローセル31A,31Bに配置し、Ge検出器32Aとフローセル31Aの組み合わせと、Ge検出器32Bとフローセル31Bの組み合わせとを、固定遮蔽体50で隔離して互いの放射線計測がバックグラウンドを高めることの無いようにしている点である。
<< Sixth Embodiment >>
Next, a radiation monitoring apparatus 30E that is a sixth embodiment of the radiation monitoring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is a configuration diagram of the radiation monitoring apparatus according to the sixth embodiment.
The radiation monitoring apparatus 30E of this embodiment is different from the radiation monitoring apparatus 30D of the fifth embodiment in that, in the first embodiment, one
このような構成とすることに対応し、本実施形態では可動式遮蔽体33とアクチュエータ34を必要としない。また、本実施形態では、Ge検出器32AとGe検出器32Bからのγ線検出信号を先ず入力切替装置40に入力する。そして、入力切替装置40は制御部37に制御されて、通常計測のときはGe検出器32Aからのγ線検出信号を波高分析装置35に入力し、フローセル31B側の計測のときはGe検出器32Bからのγ線検出信号を波高分析装置35に入力する。
他の構成は第5の実施形態と同じであり、第5の実施形態と同じ構成については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
なお、本実施形態においては、図9のフローチャートのステップS37,S43は不要となる。
Corresponding to such a configuration, the
Other configurations are the same as those of the fifth embodiment, and the same configurations as those of the fifth embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
In the present embodiment, steps S37 and S43 in the flowchart of FIG. 9 are not necessary.
本実施形態における計測ライン51Aは請求項に記載の「第1の計測配管」に、計測ライン52Aは請求項に記載の「第2の計測配管」に、フローセル31Aは請求項に記載の「第1のフローセル」に、フローセル31Bは請求項に記載の「第2のフローセル」に対応する。
In the present embodiment, the
本実施形態でも第5の実施形態と同様に通常検出されない程度のF−18の濃度が、排ガス再結合器10、排ガス復水器11、除湿冷却器12に性能劣化や異常等が生じると非凝縮性ガスにフッ化水素が混じったり、除去されなかった湿分に含まれたフッ化水素が検出されたりして、排ガス再結合器10、排ガス復水器11、除湿冷却器12の性能劣化又は異常が生じていることが判定できる。
In the present embodiment as well as in the fifth embodiment, if the concentration of F-18 that is not normally detected is deteriorated in performance, abnormality or the like in the
本実施形態によれば、可動式遮蔽体33やアクチュエータ34を用いないので、機械的駆動する構成品が少なくなり、信頼性が向上する。
なお、本実施形態では、波高分析装置35を1台として入力切替装置40で2つのGe検出器32A,32Bからのγ線検出信号を切り替えて入力するものとしたがそれに限定されるものではなく、入力切替装置40を無くし、2台の波高分析装置35にGe検出器32A,32Bからのγ線検出信号を入力するようにしても良い。
According to this embodiment, since the
In this embodiment, the
《第7の実施形態》
次に、図11を参照しながら本願発明に係る放射線監視装置の第7の実施形態である放射線監視装置30Fについて説明する。
図11は、第7の実施形態の放射線監視装置の構成図である。
本実施形態の放射線監視装置30Fが第5の実施形態の放射線監視装置30Dと異なる点は、(1)可動式遮蔽体33とアクチュエータ34を削除した点と、(2)図11に示すように計測ライン51Aの下流にバイパス管63と遅延配管54に分岐する分岐点を設け、そこに三方弁61を配置し、バイパス管63と遅延配管54のそれぞれ下流側は合流して計測ライン52Aに接続している点である。
<< Seventh Embodiment >>
Next, a radiation monitoring apparatus 30F, which is a seventh embodiment of the radiation monitoring apparatus according to the present invention, will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is a configuration diagram of the radiation monitoring apparatus according to the seventh embodiment.
The radiation monitoring apparatus 30F of the present embodiment is different from the radiation monitoring apparatus 30D of the fifth embodiment in that (1) the
(計測配管の流れ切替の構成)
前記三方弁61による流れを切り替える構成を以下に説明する。
三方弁61は制御部37に通電制御される電磁弁の切替弁である。三方弁61は、無通電のとき計測ライン51Aからの排ガスを、遅延配管54を経て計測ライン52Aに流し、通電時には計測ライン51Aからの排ガスを、バイパス管63を経て計測ライン52Aに流す。
(Configuration for measuring pipe flow switching)
A configuration for switching the flow by the three-
The three-
そして、通常計測の場合には、サンプリング配管(採取)22で採取された排ガスは三方弁61が図11に示したような方向(白表示方向)に開状態なので、計測ライン51A通過後の排ガスは、遅延配管54に流れ、その後計測ライン52Aを流れる。
In the case of normal measurement, the exhaust gas collected by the sampling pipe (collection) 22 is the exhaust gas after passing through the
従って、Ge検出器32はフローセル31Bを通過する排ガスに対しては、約10分前にフローセル31Aを通過した放射能濃度の減衰した排ガスからの放射線と、現在フローセル31Aを通過している排ガスからの放射線とともに検出して、γ線検出信号を波高分析装置35に出力していることになる。
Accordingly, the
これに対し、N−13及びF−18濃度の分析のための放射線計の場合には、サンプリング配管(採取)22で採取された排ガスは三方弁61が図11に示したような矢印で示した方向に開状態なので、計測ライン51A通過後の排ガスは、三方弁61でバイパス管63側に流れた後、計測ライン52Aを流れる。
On the other hand, in the case of a radiometer for analyzing N-13 and F-18 concentrations, the three-
従って、Ge検出器32はフローセル31A,31Bの両方からのフローセル31Aを通過する排ガスと略同じ放射能濃度の排ガスからの放射線を検出して、γ線検出信号を波高分析装置35に出力する。
Accordingly, the
本実施形態における計測ライン51Aは請求項に記載の「第1の計測配管」に、計測ライン52Aは請求項に記載の「第2の計測配管」に、フローセル31Aは請求項に記載の「第1のフローセル」に、フローセル31Bは請求項に記載の「第2のフローセル」に、三方弁61は請求項に記載の「流れ切替手段」に対応する。
In the present embodiment, the
(放射線計測の方法)
次に、前記説明した計測ライン52Aの流れ切替の構成を用いて、制御部37が、「通常計測」と「N−13及びF−18の濃度分析用の計測」を行う制御について説明する。
通常計測時には、制御部37が三方弁61を無通電状態とし、計測ライン52Aに、遅延配管54を経た排ガスを流し、予め設定されたエネルギ窓に対応する目的とする放射性核種毎の所定時間窓Δtに対する計数率(第1の計数結果)を信号処理装置36に波高分析装置35から周期的に取得させて、時系列的に記憶装置36aに記憶させていくとともに、操作表示部38に送信させる。
ちなみにこの予め設定されたエネルギ窓の中にはN−13とF−18による511keVのγ線エネルギに対応するエネルギ窓も含まれている。
(Radiation measurement method)
Next, the control in which the
At the time of normal measurement, the
Incidentally, this preset energy window includes an energy window corresponding to 511 keV γ-ray energy by N-13 and F-18.
そして、制御部37は、一定の時間間隔で、例えば、約20分に一回の頻度で、所定時間窓Δt以上の時間だけ三方弁61を通電状態とし、計測ライン52Aに、バイパス管63を経た排ガスを流し、信号処理装置36に波高分析装置35から所定時間窓ΔtのN−13とF−18による511keVのγ線エネルギに対応するエネルギ窓に対応する計数率(第2の計数結果)取得させ、記憶装置36aに記憶させる。
Then, the
ここで、フローセル31Aを通過後、遅延配管54を経てフローセル31Bに到るまでの所要時間をΔTXとしフローセル31Aを通過後、バイパス管63を経てフローセル31Bに到るまでの所要時間をΔTYとする。
ちなみに、ΔTYは秒オーダーの値である。また、排ガス中のN−13,F−18の濃度は着目している時間的長さ、例えば10分程度の時間幅では変動が小さく、定常状態であると仮定する。すると、F−18濃度分析用の計測を行う直前の通常計測時の511keVのエネルギ窓に対応する計数率C3(ti)は次式(6)で表わされ、N−13,F−18濃度分析用の計測時の511keVのエネルギ窓に対応する計数率C4(tJ)は次式(7)で表わされる。
Here, the time required to reach the flow cell 31B via the
By the way, ΔT Y is the value of the order of seconds. Further, it is assumed that the concentrations of N-13 and F-18 in the exhaust gas are in a steady state with little fluctuation at a time length of interest, for example, a time width of about 10 minutes. Then, the count rate C 3 (t i ) corresponding to the energy window of 511 keV at the normal measurement immediately before the measurement for F-18 concentration analysis is expressed by the following equation (6), and N−13, F− The count rate C 4 (t J ) corresponding to the energy window of 511 keV at the time of measurement for 18 concentration analysis is expressed by the following equation (7).
式(6),(7)で表示された定数A,Bを未知数とする連立方程式は信号処理装置36において行列式の演算を行うことで容易に解ける。
算出された、放射能濃度に対応する定数A,Bにもとづいて、前記した第5の実施形態のように制御部37は相対比(B/A)が閾値以上か否かを判定して、閾値以降の場合は操作表示部38に警報出力する。また、算出された相対比(B/A)を得るたびに、制御部37は操作表示部38に送信し、操作表示部38においてF−18濃度の時系列情報の傾向監視を行うことにより、排ガス再結合器10、排ガス復水器11や除湿冷却器12が正常状態か否かを継続的に監視するようにしても良い。
The simultaneous equations with the constants A and B displayed in equations (6) and (7) as unknowns can be easily solved by performing determinant calculations in the
Based on the calculated constants A and B corresponding to the radioactivity concentration, as in the fifth embodiment, the
なお、「N−13及びF−18の濃度分析用の計測」が終了した後、「通常計測」に戻ると、三方弁61は、計測ライン51Aからの排ガスを遅延配管54側に流れるように切り換えるが、正確には遅延配管54には「N−13及びF−18の濃度分析用の計測」の間滞留していた排ガスが存在するので、その排ガスが全てフローセル31Bを通過してしまうまでの約10分間の「通常計測」の結果は、誤差を有することになる。従って、「N−13及びF−18の濃度分析用の計測」が終了した後の「通常計測」の最初の10分間の計測結果は参考値とし、その後の10分間の「通常計測」の計測値を正の計測値とするのが好適である。
After the “measurement for concentration analysis of N-13 and F-18” is completed, when returning to “normal measurement”, the three-
本実施形態でも第1の実施形態と同様に通常検出されない程度のF−18の濃度が、排ガス再結合器10、排ガス復水器11、除湿冷却器12に性能劣化や異常等が生じると非凝縮性ガスにフッ化水素が混じったり、除去されなかった湿分に含まれたフッ化水素が検出されたりして、排ガス再結合器10、排ガス復水器11、除湿冷却器12の性能劣化又は異常が生じていることが判定できる。
In this embodiment as well as the first embodiment, if the concentration of F-18 that is not normally detected is deteriorated in performance, abnormality or the like in the
本実施形態によれば、可動式遮蔽体33やアクチュエータ34を用いないので、機械的駆動する構成品が少なくなり、信頼性が向上する。
According to this embodiment, since the
1 原子炉
2 炉心
3 主蒸気管
4 タービン
5 復水器
6 主蒸気抽気配管
7 空気抽出器
8 抽気管
9 排ガス予熱器
10 排ガス再結合器
11 排ガス復水器
12 除湿冷却器
13 活性炭式希ガスホールドアップ装置
13a ホールドアップタンク
14 排ガスフィルタ
15 排ガス抽出器
16 主排気筒
19 排ガス復水器ドレン管
22 サンプリング配管(採取)
23 サンプリング配管(戻り)
25 排ガス系配管
30,30A,30B,30C,30D,30E,30F 放射線監視装置
31A フローセル(第1のフローセル)
31B フローセル(第2のフローセル)
32 Ge検出器(γ線検出器)
32A Ge検出器(第1のγ線検出器)
32B Ge検出器(第2のγ線検出器)
33 可動式遮蔽体(遮蔽体)
33a 開口部
34 アクチュエータ
35 波高分析装置(波高分析手段)
36 信号処理装置(信号処理手段)
36a 記憶装置(記憶手段)
37 制御部(制御手段)
38 操作表示部
40 入力切替装置
50 固定遮蔽体
51,51A 計測ライン(通常用)(第1の計測配管)
52,52A 計測ライン(閉じ込め用)(第2の計測配管)
53A,53B 三方弁(閉じ込め手段)
54 遅延配管
55A,55B 弁(閉じ込め手段)
57 流量調整弁
58 流量計
59 ポンプ
61 三方弁(流れ切替手段)
63 バイパス管
DESCRIPTION OF
23 Sampling piping (return)
25
31B flow cell (second flow cell)
32 Ge detector (γ-ray detector)
32A Ge detector (first γ-ray detector)
32B Ge detector (second γ-ray detector)
33 Movable shield (shield)
36 Signal processing device (signal processing means)
36a Storage device (storage means)
37 Control part (control means)
38
52,52A Measurement line (for confinement) (second measurement pipe)
53A, 53B Three-way valve (confinement means)
54 Delay piping 55A, 55B Valve (containment means)
57
63 Bypass pipe
Claims (8)
前記γ線検出器に面して配置した第1のフローセル及び第2のフローセルと、
前記第1のフローセルの前後に接続されて所定の流速で前記試料を流す第1の計測配管と、
前記第2のフローセルの前後に接続され、前記第1の計測配管に並列された第2の計測配管と、
前記第2のフローセルに前記試料を導入して閉じ込める閉じ込め手段と、
前記γ線検出器の周囲に配置し、可動式の開口部を有する遮蔽体と、
該遮蔽体の前記開口部を前記第1のフローセル側又は前記第2のフローセル側に切り替えて設定可能とするアクチュエータと、
前記閉じ込め手段、前記アクチュエータ、及び前記信号処理手段のそれぞれの動作を制御する制御手段と、を備え、
前記信号処理手段は、前記計数結果を時系列的に記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、
通常計測状態では、前記アクチュエータに前記第1のフローセル側に前記遮蔽体の開口部を設定させ、前記信号処理手段に、前記第1のフローセルを流れる前記試料からのγ線にもとづく前記計数結果を処理させるとともに、
閉じ込め計測状態では、前記閉じ込め手段を制御して、前記第2のフローセルに前記試料を導入した後閉じ込めさせるとともに、前記アクチュエータを制御して前記遮蔽体の前記開口部を前記第2のフローセル側に設定させて、前記信号処理手段に前記第2のフローセルに閉じ込められた前記試料に対して得られた前記γ線検出信号の内の特定の波高値の前記計数結果を前記記憶手段に時系列的に記憶させ、
前記信号処理手段は、前記制御手段に制御されて、前記時系列的に記憶された計数結果にもとづいて、前記特定の波高値に対応するエネルギのγ線を放出する崩壊定数の異なる複数の放射性核種の濃度を定量分析することを特徴とする放射線監視装置。 a γ-ray detector, a wave height analyzing means for analyzing the wave height based on the crest value of the γ-ray detection signal from the γ-ray detector, and a signal processing means for processing the counting result subjected to the wave height analysis, and continuously In a radiation monitoring device that monitors the leakage of radioactivity by measuring the concentration of nuclides that emit gamma rays contained in the flowing sample,
A first flow cell and a second flow cell arranged facing the γ-ray detector;
A first measurement pipe connected before and after the first flow cell to flow the sample at a predetermined flow rate;
A second measurement pipe connected before and after the second flow cell and parallel to the first measurement pipe;
Confinement means for introducing and confining the sample into the second flow cell;
A shield disposed around the γ-ray detector and having a movable opening;
An actuator that can be set by switching the opening of the shield to the first flow cell side or the second flow cell side;
Control means for controlling the respective operations of the confinement means, the actuator, and the signal processing means,
The signal processing means has storage means for storing the counting results in time series,
The control means includes
In the normal measurement state, the actuator is configured to set the opening of the shield on the first flow cell side, and the signal processing means is configured to output the counting result based on the γ rays from the sample flowing through the first flow cell. As well as processing
In the confinement measurement state, the confinement means is controlled so that the sample is introduced into the second flow cell and confined, and the actuator is controlled so that the opening of the shield is located on the second flow cell side. The counting result of a specific peak value of the γ-ray detection signal obtained for the sample confined in the second flow cell by the signal processing means is set in the storage means in time series. Remember
The signal processing means is controlled by the control means, and a plurality of radioactive materials having different decay constants that emit γ-rays of energy corresponding to the specific peak value based on the counting results stored in time series. Radiation monitoring device characterized by quantitative analysis of nuclide concentration.
前記γ線検出器として第1のγ線検出器と第2のγ線検出器とを備え、
更に、
前記第1のγ線検出器に面して配置された第1のフローセル及び前記第2のγ線検出器に面して配置された第2のフローセルと、
前記第1のフローセルの前後に接続されて所定の流速で前記試料を流す第1の計測配管と、
前記第2のフローセルの前後に接続され、前記第1の計測配管に並列された第2の計測配管と、
前記第2のフローセルに前記試料を導入して閉じ込める閉じ込め手段と、
前記閉じ込め手段及び前記信号処理手段を制御する制御手段と、を備え、
前記信号処理手段は、前記計数結果を時系列的に記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、
通常計測状態では、前記信号処理手段に、前記第1のフローセルを流れる前記試料からのγ線にもとづく前記計数結果を処理させるとともに、
閉じ込め計測状態では、前記閉じ込め手段を制御して、前記第2のフローセルに前記試料を導入した後閉じ込めさせるとともに、前記信号処理手段に少なくとも前記第2のフローセルに閉じ込められた前記試料に対して得られた前記γ線検出信号の内の特定の波高値の前記計数結果を前記記憶手段に時系列的に記憶させ、
前記信号処理手段は、前記制御手段に制御されて前記記憶された計数結果にもとづいて、前記特定の波高値として511keVに対応するエネルギのγ線を放出する崩壊定数の異なる複数の陽電子放出核種である放射性核種の濃度を定量分析することを特徴とする放射線監視装置。 a γ-ray detector, a wave height analyzing means for analyzing the wave height based on the crest value of the γ-ray detection signal from the γ-ray detector, and a signal processing means for processing the counting result subjected to the wave height analysis, and continuously In a radiation monitoring device that monitors the leakage of radioactivity by measuring the concentration of nuclides that emit gamma rays contained in the flowing sample,
A first γ-ray detector and a second γ-ray detector as the γ-ray detector;
Furthermore,
A first flow cell disposed facing the first γ-ray detector and a second flow cell disposed facing the second γ-ray detector;
A first measurement pipe connected before and after the first flow cell to flow the sample at a predetermined flow rate;
A second measurement pipe connected before and after the second flow cell and parallel to the first measurement pipe;
Confinement means for introducing and confining the sample into the second flow cell;
Control means for controlling the confinement means and the signal processing means,
The signal processing means has storage means for storing the counting results in time series,
The control means includes
In the normal measurement state, the signal processing means processes the counting result based on the γ rays from the sample flowing through the first flow cell,
In the confinement measurement state, the confinement means is controlled to confine after introducing the sample into the second flow cell, and the signal processing means obtains at least the sample confined in the second flow cell. Storing the counting result of a specific peak value in the γ-ray detection signal received in the storage means in time series,
The signal processing means includes a plurality of positron emitting nuclides having different decay constants that emit γ-rays having energy corresponding to 511 keV as the specific peak value based on the stored count result controlled by the control means. A radiation monitoring apparatus characterized by quantitatively analyzing the concentration of a certain radionuclide.
前記γ線検出器に面して配置した第1のフローセル及び第2のフローセルと、
前記第1のフローセルの前後に接続されて所定の流速で前記試料を流す第1の計測配管と、
前記第2のフローセルの前後に接続され、前記第1の計測配管に並列された第2の計測配管と、
前記第2のフローセルに前記試料を導入して閉じ込める閉じ込め手段と、
前記閉じ込め手段の開閉と、前記信号処理手段の動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記信号処理手段は前記計数結果を時系列的に記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、
通常計測状態では、前記閉じ込め手段を開状態とし、前記信号処理手段に、前記第1のフローセルを流れる前記試料からのγ線にもとづく前記計数結果を処理させるとともに、
閉じ込め計測状態では、前記閉じ込め手段を、所定時間閉じさせるとともに、前記信号処理手段に前記第2のフローセルに閉じ込められた前記試料に対して得られた前記γ線検出信号の内の特定の波高値の前記計数結果を前記記憶手段に時系列的に記憶させ、
前記信号処理手段は、前記制御手段に制御されて前記記憶された計数結果にもとづいて、前記特定の波高値として511keVに対応するエネルギのγ線を放出する崩壊定数の異なる複数の陽電子放出核種である放射性核種の濃度を定量分析することを特徴とする放射線監視装置。 a γ-ray detector, a wave height analyzing means for analyzing the wave height based on the crest value of the γ-ray detection signal from the γ-ray detector, and a signal processing means for processing the counting result subjected to the wave height analysis, and continuously In a radiation monitoring device that monitors the leakage of radioactivity by measuring the concentration of nuclides that emit gamma rays contained in the flowing sample,
A first flow cell and a second flow cell arranged facing the γ-ray detector;
A first measurement pipe connected before and after the first flow cell to flow the sample at a predetermined flow rate;
A second measurement pipe connected before and after the second flow cell and parallel to the first measurement pipe;
Confinement means for introducing and confining the sample into the second flow cell;
Control means for controlling opening and closing of the confinement means and operation of the signal processing means;
With
The signal processing means has storage means for storing the counting results in time series,
The control means includes
In the normal measurement state, the confinement means is opened, and the signal processing means is allowed to process the counting result based on the γ rays from the sample flowing through the first flow cell,
In the confinement measurement state, the confinement means is closed for a predetermined time, and a specific peak value of the γ-ray detection signal obtained for the sample confined in the second flow cell by the signal processing means is obtained. The counting results of the above are stored in the storage means in time series,
The signal processing means includes a plurality of positron emitting nuclides having different decay constants that emit γ-rays having energy corresponding to 511 keV as the specific peak value based on the stored count result controlled by the control means. A radiation monitoring apparatus characterized by quantitatively analyzing the concentration of a certain radionuclide.
前記γ線検出器に面して配置したフローセルと、
該フローセルの前後に接続されて所定の流速で前記試料を流す計測配管と、
前記計測配管に設けられ、前記フローセルの上流側及び下流側にそれぞれ設けられて前記フローセルに前記試料を導入して閉じ込める閉じ込め手段と、
前記閉じ込め手段の開閉と、前記信号処理手段の動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記信号処理手段は前記計数結果を時系列的に記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、
通常計測状態では、前記閉じ込め手段を開状態とし、前記信号処理手段に、前記フローセルを流れる前記試料からのγ線にもとづく前記計数結果を処理させるとともに、
閉じ込め計測状態では、前記閉じ込め手段を、所定時間閉じさせるとともに、前記信号処理手段に前記フローセルに閉じ込められた前記試料に対して得られた前記γ線検出信号の内の特定の波高値の前記計数結果を前記記憶手段に時系列的に記憶させ、
前記信号処理手段は、前記制御手段に制御されて前記記憶された計数結果にもとづいて、前記特定の波高値として511keVに対応するエネルギのγ線を放出する崩壊定数の異なる複数の陽電子放出核種である放射性核種の濃度を定量分析することを特徴とする放射線監視装置。 a γ-ray detector, a wave height analyzing means for analyzing the wave height based on the crest value of the γ-ray detection signal from the γ-ray detector, and a signal processing means for processing the counting result subjected to the wave height analysis, and continuously In a radiation monitoring device that monitors the leakage of radioactivity by measuring the concentration of nuclides that emit gamma rays contained in the flowing sample,
A flow cell arranged facing the γ-ray detector;
A measurement pipe connected to the front and rear of the flow cell to flow the sample at a predetermined flow rate;
A confining means provided in the measurement pipe, provided on the upstream side and the downstream side of the flow cell, respectively, for introducing and confining the sample into the flow cell;
Control means for controlling opening and closing of the confinement means and operation of the signal processing means;
With
The signal processing means has storage means for storing the counting results in time series,
The control means includes
In the normal measurement state, the confinement means is opened, and the signal processing means is configured to process the counting result based on γ rays from the sample flowing through the flow cell,
In the confinement measurement state, the confinement means is closed for a predetermined time, and the signal processing means counts a specific peak value in the γ-ray detection signal obtained for the sample confined in the flow cell. The results are stored in the storage means in time series,
The signal processing means includes a plurality of positron emitting nuclides having different decay constants that emit γ-rays having energy corresponding to 511 keV as the specific peak value based on the stored count result controlled by the control means. A radiation monitoring apparatus characterized by quantitatively analyzing the concentration of a certain radionuclide.
前記γ線検出器に面して配置した第1のフローセル及び第2のフローセルと、
前記第1のフローセルの前後に接続されて所定の流速で前記試料を流す第1の計測配管と、
前記第1の計測配管の下流側に接続された所定の長さの遅延配管と、
前記第2のフローセルの前後に接続され、前記遅延配管の下流側に接続された第2の計測配管と、
前記γ線検出器の周囲に配置し、可動式の開口部を有する遮蔽体と、
該遮蔽体の前記開口部を前記第1のフローセル側又は前記第2のフローセル側に切り替えて設定可能とするアクチュエータと、
前記アクチュエータの動作及び前記信号処理手段の動作を制御する制御手段と、を備え、
前記信号処理手段は、前記計数結果を記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、
通常計測状態では前記アクチュエータに前記遮蔽体の開口部を前記第1のフローセル側に設定させて、前記信号処理手段に、前記第1のフローセルを流れる前記試料からのγ線にもとづく前記計数結果を第1の計数結果として前記記憶手段に時系列的に記憶させ、
所定の頻度で前記アクチュエータを制御して前記遮蔽体の開口部を前記第2のフローセル側に設定変更させて、その状態で前記信号処理手段において前記第2のフローセルを流れる前記試料からのγ線にもとづく前記計数結果を第2の計数結果として前記記憶手段に記憶させ、
前記信号処理手段は、前記制御手段に制御されて、前記記憶された第2の計数結果と所定時間前の前記第1の計数結果とにもとづいて、特定の波高値に対応するエネルギのγ線を放出する崩壊定数の異なる複数の放射性核種の濃度を定量分析することを特徴とする放射線監視装置。 a γ-ray detector, a wave height analyzing means for analyzing the wave height based on the crest value of the γ-ray detection signal from the γ-ray detector, and a signal processing means for processing the counting result subjected to the wave height analysis, and continuously In a radiation monitoring device that monitors the leakage of radioactivity by measuring the concentration of nuclides that emit gamma rays contained in the flowing sample,
A first flow cell and a second flow cell arranged facing the γ-ray detector;
A first measurement pipe connected before and after the first flow cell to flow the sample at a predetermined flow rate;
A delay pipe having a predetermined length connected to the downstream side of the first measurement pipe;
A second measurement pipe connected before and after the second flow cell and connected downstream of the delay pipe;
A shield disposed around the γ-ray detector and having a movable opening;
An actuator that can be set by switching the opening of the shield to the first flow cell side or the second flow cell side;
Control means for controlling the operation of the actuator and the operation of the signal processing means,
The signal processing means has storage means for storing the counting result,
The control means includes
In the normal measurement state, the actuator has the opening of the shield set on the first flow cell side, and the signal processing means causes the counting result based on the γ-rays from the sample flowing through the first flow cell. Storing the first counting result in the storage means in time series,
The actuator is controlled at a predetermined frequency so as to change the setting of the opening of the shield to the second flow cell side, and in that state, the signal processing means causes γ rays from the sample flowing through the second flow cell. Storing the counting result based on the second counting result in the storage means;
The signal processing means is controlled by the control means, and based on the stored second count result and the first count result before a predetermined time, γ-rays of energy corresponding to a specific peak value A radiation monitoring apparatus characterized in that the concentration of a plurality of radionuclides with different decay constants is quantitatively analyzed.
前記γ線検出器として第1のγ線検出器と第2のγ線検出器とを備え、
更に、
前記第1のγ線検出器に面して配置された第1のフローセル及び前記第1のγ線検出器に面して配置された第2のフローセルと、
前記第1のフローセルの前後に接続されて所定の流速で前記試料を流す第1の計測配管と、
前記第1の計測配管の下流側に接続された所定の長さの遅延配管と、
前記第2のフローセルの前後に接続され、前記遅延配管の下流側に接続された第2の計測配管と、
前記信号処理手段の動作を制御する制御手段と、を備え、
前記信号処理手段は、前記計数結果を記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、
通常計測状態では、前記信号処理手段において前記第1のγ線検出器にもとづく前記計数結果を第1の計数結果として前記記憶手段に時系列的に記憶させ、
所定の頻度で前記信号処理手段において前記第2のγ線検出器にもとづく前記計数結果を第2の計数結果として前記記憶手段に記憶させ、
前記信号処理手段は、前記制御手段に制御されて、前記記憶された第2の計数結果と所定時間前の前記第1の計数結果にもとづいて、特定の波高値に対応するエネルギのγ線を放出する崩壊定数の異なる複数の放射性核種の濃度を定量分析することを特徴とする放射線監視装置。 a γ-ray detector, a wave height analyzing means for analyzing the wave height based on the crest value of the γ-ray detection signal from the γ-ray detector, and a signal processing means for processing the counting result subjected to the wave height analysis, and continuously In a radiation monitoring device that monitors the leakage of radioactivity by measuring the concentration of nuclides that emit gamma rays contained in the flowing sample,
A first γ-ray detector and a second γ-ray detector as the γ-ray detector;
Furthermore,
A first flow cell disposed facing the first γ-ray detector and a second flow cell disposed facing the first γ-ray detector;
A first measurement pipe connected before and after the first flow cell to flow the sample at a predetermined flow rate;
A delay pipe having a predetermined length connected to the downstream side of the first measurement pipe;
A second measurement pipe connected before and after the second flow cell and connected downstream of the delay pipe;
Control means for controlling the operation of the signal processing means,
The signal processing means has storage means for storing the counting result,
The control means includes
In the normal measurement state, the signal processing means stores the counting result based on the first γ-ray detector in the storage means in time series as the first counting result,
Storing the counting result based on the second γ-ray detector in the signal processing means at a predetermined frequency in the storage means as a second counting result;
The signal processing means is controlled by the control means to generate γ-rays of energy corresponding to a specific peak value based on the stored second count result and the first count result a predetermined time ago. A radiation monitoring apparatus characterized by quantitatively analyzing the concentration of a plurality of radionuclides having different decay constants.
前記γ線検出器に面して配置された第1のフローセル及び第2のフローセルと、
前記第1のフローセルの前後に接続されて所定の流速で前記試料を流す第1の計測配管と、
前記第1の計測配管の下流側に接続された所定の長さの遅延配管と、
前記第1の計測配管の下流側に前記遅延配管と並列に接続されたバイパス管と、
前記第2のフローセルの前後に接続された第2の計測配管と、
前記遅延配管経由の前記試料の分流と、前記バイパス管経由の前記試料の分流とを切り替えて前記第2の計測配管に供給する流れ切替手段と、
前記信号処理手段及び流れ切替手段の動作を制御する制御手段と、を備え、
前記信号処理手段は、前記計数結果を記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、
通常計測状態では、前記流れ切替手段を前記第2の計測配管に前記遅延配管経由の前記試料が流れている状態とさせ、前記信号処理手段において、前記第1及び第2のフローセルを流れる前記試料にもとづく前記計数結果を、第1の計数結果として前記記憶手段に時系列的に記憶させ、
所定の頻度で前記流れ切替手段を前記第2の計測配管に前記バイパス管経由の前記試料が流れている状態とさせ、前記信号処理手段において前記第1及び第2のフローセルを流れる前記試料にもとづく前記計数結果を第2の計数結果として前記記憶手段に記憶させ、
前記信号処理手段は、前記制御手段に制御されて、前記記憶された第2の計数結果と所定時間前の前記第1の計数結果にもとづいて、特定の波高値に対応するエネルギのγ線を放出する崩壊定数の異なる複数の放射性核種の濃度を定量分析することを特徴とする放射線監視装置。 a γ-ray detector, a wave height analyzing means for analyzing the wave height based on the crest value of the γ-ray detection signal from the γ-ray detector, and a signal processing means for processing the counting result subjected to the wave height analysis, and continuously In a radiation monitoring device that monitors the leakage of radioactivity by measuring the concentration of nuclides that emit gamma rays contained in the flowing sample,
A first flow cell and a second flow cell arranged facing the γ-ray detector;
A first measurement pipe connected before and after the first flow cell to flow the sample at a predetermined flow rate;
A delay pipe having a predetermined length connected to the downstream side of the first measurement pipe;
A bypass pipe connected in parallel with the delay pipe on the downstream side of the first measurement pipe;
A second measurement pipe connected before and after the second flow cell;
A flow switching means for switching the sample diversion through the delay pipe and the sample diversion through the bypass pipe to supply to the second measurement pipe;
Control means for controlling the operation of the signal processing means and the flow switching means,
The signal processing means has storage means for storing the counting result,
The control means includes
In the normal measurement state, the flow switching means is set to a state in which the sample via the delay pipe flows through the second measurement pipe, and the sample flowing through the first and second flow cells in the signal processing means. Storing the counting result based on the time series in the storage means as a first counting result,
Based on the sample flowing through the first and second flow cells in the signal processing means, the flow switching means is brought into a state where the sample via the bypass pipe flows in the second measurement pipe at a predetermined frequency. Storing the counting result in the storage means as a second counting result;
The signal processing means is controlled by the control means to generate γ-rays of energy corresponding to a specific peak value based on the stored second count result and the first count result a predetermined time ago. A radiation monitoring apparatus characterized by quantitatively analyzing the concentration of a plurality of radionuclides having different decay constants.
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