JP5359697B2 - 体表面モニタ - Google Patents

Description

本発明は、原子力関連施設に設置され、放射線管理区域に出入りする作業従事者等（被検者）の体表面の放射能汚染の有無を検査する体表面モニタ、及び体表面モニタを用いた入退域管理システムに関する。

体表面モニタは、放射線管理区域（以下、管理区域という）と非管理区域の境界付近に設置され、管理区域から被検者が退域する際に、体表面の放射能汚染の測定を行うものであり、頭部、手、胸、腹、脚、足裏等の部位の検出を行う複数の検出器を備えている。

体表面モニタは、退域する被検者がモニタ入口に近づいたことをマットスイッチや光センサ等によって検知すると、モニタ本体に設けられた管理区域側の入口扉を開き、測定準備状態になる。そして、被検者がモニタ内に入って正しい検査姿勢をとり終えると、入口扉を閉じ、頭部検出器を被検査者の身長に応じた高さ位置まで下降させるようにして測定を開始する。

そして、被検者を囲むように配置された各検出器からの検出信号を所定時間計数し、この計数値と判定用の基準値との大小を比較して、体表面の放射能汚染の有無を判定する。測定結果が汚染無しの場合、モニタ本体に設けられた非管理区域側の出口扉が開き、被検者は管理区域外へ向かって移動可能になる。もし、測定結果が汚染ありの場合には、被検者に対する除染等の適切な処置がなされた後、再度、体表面モニタによる測定が行われる。
なお、この種の体表面モニタとしては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。

特開平１１−６４５２２号公報（段落［０００３］〜［０００５］、図４）

ところで、従来の体表面モニタは、免震機能を有していないため、地震が発生した場合には、軽度の地震であっても測定中の被検者に焦燥感を与えることがあった。
また、仮に地震によって体表面モニタが損傷するような事態が生じてしまうと、震災からの復旧作業時における管理区域への出入り管理や被ばく線量の管理や退域時の体表面汚染検査が非常に煩雑になることも想定される。
さらに、被検者の安全確保や放射性物質による外部汚染の防止の観点から、重度の地震発生に対しても何らかの手立てを講じておくことが要請されている。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであって、地震発生時にあっても、モニタ本体の揺れを最小限に抑えて損傷を防止することができ、また、被検者の安全の確保と放射性物質による外部汚染を防止することのできる体表面モニタを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、被検者の体表面の汚染測定を行う体表面モニタであって、床面上に固定される受け部と、前記受け部と対向配置される載置部と、所定のせん断力が加わると折損して前記載置部と前記受け部との水平方向の相対的移動を可能にするストッパー部材とを備え、前記載置部にて前記モニタ本体を支持するように前記モニタ本体下部に免震ユニットを設けてなるものにおいて、
前記モニタ本体が設置されるベース内を、四隅に切り欠きを設けた方形状の仕切り板で仕切るようにして上下方向に形成された第１、第２の収容部と、前記仕切り板上に載置され、前記第１の収容部に組み込まれた足裏検出器と、前記足裏検出器の上面を覆うカバーと、
前記第２の収容部の四隅に配置され、前記載置部にて前記ベースの枠部下面を支持する４つの免震ユニットとを備えてなり、前記カバー及び前記足裏検出器を取り外した状態において、前記４つの免震ユニットの各ストッパー部材が前記仕切り板の切り欠きから露出するように免震ユニットを組み込むようにした、ことを特徴とする

請求項２の発明は、請求項１に記載の体表面モニタであって、
放射線管理区域と非管理区域の境界付近に設置されるモニタ本体と、このモニタ本体に設けられた入口扉及び出口扉と、これら扉の開閉を制御する扉制御手段と、モニタ本体内に配置された放射線検出器と、放射線検出器からの検出信号を所定時間計数する計数手段と、この計数手段からの計数値を判定用の基準値と比較して体表面汚染の有無を判定する判定手段とを備えるものにおいて、
地震を検知するための感震センサを設け、汚染測定中に前記感震センサにより所定の震度以上の地震発生を検知した場合に、前記扉制御手段は前記入口扉及び出口扉を開くよう制御信号を送出する、ことを特徴とする。

本発明の体表面モニタによれば、地震が発生しても、体表面モニタの揺れを最小限に抑えて装置のゆがみや転倒を防止することができ、体表面モニタの機能を維持することができる。
また、体表面モニタの本体ベースに収容されている足裏検出器を取り外すだけで免震ユニットのストッパー部分が露出するので、地震発生によって折損したストッパーの交換も簡単に行うことができ、保守点検作業が容易である。 そして、汚染測定中に大きな地震が発生した場合、ロックされている入口側扉及び出口側扉を自動的に開き、緊急呼び出しスイッチの操作等をせずとも被検者が避難できるようにしているので、被検者の安全を確保することが可能になる。

本発明の一実施形態による体表面モニタの概略を示す斜視図である。 図１の体表面モニタのブロック図である。 図１の体表面モニタのベースの構成を示す分解斜視図である。 図３のベースのＡ−Ａ線に沿った断面図である。 体表面モニタの動作を示すフローチャートである。 地震発生時における割り込み処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による入退域管理システムの概要を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本形態の体表面モニタの外観を示す斜視図である。そして、図２は、体表面モニタの構成を示すブロック図である
この体表面モニタ１００は、直方体形状のモニタ本体１を支持するベース２、頭部検出器３、前面（顔、胸、腹、脚前）検出器４、背面（頭後、背中、脚後）検出器５、手検出器６、側面検出器７、足裏検出器８、表示部９、感震センサ１０、入口扉１１ａ及び出口扉１１ｂを備えている。

図２に示すように、頭部検出器３、前面検出器４、背面検出器５、手検出器６、側面検出器７、足裏検出器８の各放射線検出器は、Ｉ／Ｏ１２を介し中央処理部１３に接続されている。中央処理部１３は、各放射線検出器からの出力と予め設定された基準値とを比較する汚染判定を含む各種の処理を行う。
さらに、中央処理部１３には、地震の発生を検知するため感震センサ１０、頭部検出器３を被検者の身長に応じた高さ位置に調整する昇降機構駆動部１４、入口扉１１ａ及び出口扉１１ｂを開閉するための扉開閉機構駆動部１５、測定のガイダンスや測定結果の表示を行う表示部９、被検者の携帯するＩＤカードに記録されたデータを読み取るＩＤカード読取部１６等が、接続されている。

また、モニタ本体１を支持するベース２の内部は、図３、図４に示すように、四隅に切り欠き２ａを設けた方形状の仕切り板２ｂで仕切ることによって、上下方向の第１、第２の収容部に区分されている。上方の第１の収容部２ｃには、仕切り板２ｂ上に載置されるようにして足裏検出器８が収容されており、足裏検出器８の上面はカバー２ｆで覆われている。下方の第２の収容部２ｄには、計４つの免震ユニット７０が配置され、この免震ユニット７０の載置部７１にて、ベース２の両側長辺に沿って延びる枠部下面２ｅを支持する。ベース２の上側には凹部が形成され、モニタ本体１は、この凹部と嵌合するように設置され、ねじでベース２に固定される。

免震ユニット７０は、管理区域床面上に固定される受け部７１と、受け部７１と対向配置される載置部７２と、ストッパーピン７３を具備している。免震ユニット７０内には、載置部７２に固定されると共に受け部７１に形成されたガイド領域内に沿って移動可能な移動体と、移動体に減衰力を付与するためのばね（減衰部材）等からなる公知の減衰手段が組み込まれている。
ストッパーピン７３は、その両端が載置部７２と受け部７１の両部材に穿設された孔に挿入され、軸芯が鉛直方向を向くように取り付けられている。そして、体表面モニタのベース２の枠部下面２ｅに当接する載置部７２と管理区域床面上に固定される受け部７１とは、このストッパーピン７３により、水平方向の移動が規制されている。

ここで、所定の震度を超える地震が発生し、モニタ本体１の揺れに伴って、ストッパーピン７３に加わるせん断力が所定値以上になると、ストッパーピン７３は折損し、載置部７２と受け部７１との水平方向の相対的移動が可能となる。ストッパーピン７３が折損すると、モニタ本体１の振動は、免震ユニット７０の内部に組み込まれた上記の減衰手段によって減衰されることとなる。なお、この免震ユニット７０では、「震度５」を超える地震でストッパーピン７３が折損するように、ピンの径や材質を選定している。

ストッパーピン７３の交換作業は、ベース上面のカバー２ｆと、第１の収容部２ｃに収容された足裏検出器８を取り外して行う。本形態の体表面モニタ１００では、カバー２ｆ及び足裏検出器８を取り外した状態において、４つの免震ユニット７０の各ストッパーピン７３が仕切り板２ｂの切り欠き２ａから露出するように、第２の収容部２ｄに免震ユニット７０が組み込まれているので、モニタ本体１を吊り上げたりせずとも、簡単にストッパーピン７３の交換を済ませることが出来る。

次に、本形態の体表面モニタの動作について説明する。図５は、モニタ動作（自動モード）を示すフローチャートである。
被検者が、体表面モニタ１００の表示部９の画面中に表示される操作ボタンで自動モードを選択すると、体表面汚染の測定に先立って、まず、バックグラウンド値（ＢＧ計数値）が測定される（Ｓ１）。そして、被検者がＩＤカード読取部１６にＩＤカードをかざすと共に不図示の入口マット上に乗ることによってマットスイッチがON状態なると（Ｓ２）、入口扉１１ａの開閉が確認され（Ｓ３）、入口扉１１ａが閉じている場合には開かれる（Ｓ４）。

そして、モニタ本体１内に設けられている人体検知センサによって足が定位置にセットされ、被検者が体表面モニタ内に進入したことが確認されると（Ｓ５）、入口扉１１ａが閉まり、頭部検出器３が下降する（Ｓ６）。なお、頭部検出器３は、ＩＤカードから読み取った個人識別番号及び身長データに基づき、被検者の身長に応じた高さ位置まで下降して停止する。

被検者の手が手検出器６の挿入部にセットされ（Ｓ７）、正しい検査姿勢をとり終えたことが確認されると、体表面汚染の測定が開始される（Ｓ８）。被検者を囲むように配置された各放射線検出器からの検出信号を所定時間計数し（Ｓ９）、測定を終了すると（Ｓ１０）、頭部検出器３が上昇する（Ｓ１１）。なお、計数時間はバックグランド値に応じて決定される。

そして、計数値と予め設定されている汚染判定用基準値との大小を比較して、体表面の放射能汚染の有無を判定する（Ｓ１２）。判定結果が「異常無し」の場合、モニタ本体１に設けられた出口扉１１ｂが開き（Ｓ１３）、被検者は管理区域外へ向かって移動可能になる。被検者が不図示の出口マット上に乗ることによって出口マットスイッチがON状態なると（Ｓ１４）、出口扉１１ｂが閉じる（Ｓ１５）。そして、入口扉開モードであれば（Ｓ１６）、入口扉１１ａを開き（Ｓ１７）、次の被検者に対する体表面汚染測定の準備がなされる。

もし、汚染判定（Ｓ１２）の結果が「汚染あり」の場合には、表示部９に汚染部位や汚染の程度が表示され、必要に応じてプリントアウトされ、入口扉１１ａが開く（Ｓ１２１）。被検者は、入口扉１１ａから出て汚染部位を洗浄し、再度、体表面モニタで検査を受ける。なお、「汚染あり」の場合には、個人識別番号と汚染測定結果は、後述する放管計算機に送信される。

ここで、地震が発生した場合の体表面モニタの動作・処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。この処理は、体表面モニタ１００がどのような状態にあるかに係わらず、割り込み処理として実行される。
体表面モニタ１００は、感震センサ１０によって地震の発生を検知すると、感震センサ１０の出力を取り込み（Ｓ２０）、この出力信号の値を予め設定された異常判定用閾値と比較する（Ｓ２１）。所定の震度を超える地震が発生したことが検知された場合には、直ちに測定を中止し（Ｓ２２）、頭部検出器３が初期位置（上限位置）にあるかを確認し（Ｓ２３）、初期位置になければ昇降機構１４を駆動して頭部検出器３を上昇させる（Ｓ２４）。ついで、扉開閉機構１５を駆動して入口扉１１ａ及び出口１１ｂ扉を開き（Ｓ２５）、測定を中断した被検者の個人識別番号を、体表面モニタ１００と接続されている放管計算機に送信する。

本形態の体表面モニタ１００によれば、汚染測定中に大きな地震が発生した場合、測定動作開始後はロックされる入口扉１１ａ及び出口扉１１ｂを自動的に開き、被検者が避難できるようにしているので、被検者の安全を確保することが出来る。

続いて、上述の体表面モニタを用いた入退域管理システムについて説明する。
図７は、入退域管理システムの概要を示す図である。本形態の入退域管理システム２００は、線量計貸出装置２０、線量計３０、入退域管理装置４０、作業情報入力装置５０、体表面モニタ１００、放管計算機６０から構成されている。なお、入退域管理装置４０、及び体表面モニタ１００は、バス６１を介して管理区域外にある監視室側に設置された放管計算機６０と接続されている。また、図中の実線矢印は、原子力施設内における被検者の移動経路を示す。

線量計貸出装置２０は、管理区域に到る経路途中に設置されており、複数台の無線式の個人線量計３０を収納・保管している。管理区域内での作業を予定している被検者が、所持するＩＤカードを線量計貸出装置２０に挿入し、従業員番号等の個人識別番号を含む情報を読み取らせると、線量計貸出装置２０は、個人識別番号を個人線量計３０に書き込んだ上で、被検者に個人線量計３０を貸し出し（取り出し可能に）する。個人線量計３０は、管理区域内に設置されている機器との間で無線通信を行う際、個人識別番号の整合性を線量計側で判定して混信による誤通信を無くすようにしている。

被検者は、個人線量計３０を線量計貸出装置２０から取り出して胸ポケットに装着した後、管理区域境界に設置されている入退域管理装置４０へ向かう。
入退域管理装置４０は、被検者のＩＤカードの情報を読み取り、この個人識別番号をもとに放管計算機６０に格納されている被検者の情報を参照し、管理区域への入域資格（放射線防護教育の受講履歴、健康診断の有効期限など）の確認を行う。

入退域管理装置４０は、入域資格確認後、被検者の携帯する個人線量計３０と無線通信し、放管計算機６０から伝送される「立入り可能時間や警報設定値」等のデータを個人線量計３０に書き込むとともに、管理装置に設けられている入退域ゲート４１を開いて被検者の通過（入域）を許可する。このとき、入退域管理装置４０から放管計算機６０へデータが伝送され、放管計算機６０には管理区域へ入域した被検者の個人識別番号と入域日時が記録される。

次いで、被検者は、管理区域内の作業エリアに向かい、実施予定の作業を行う。作業に先立って、被検者は、作業場所に設置された作業情報入力装置５０を用いて、作業件名、作業開始時刻などの情報を個人線量計３０に入力する。そして、個人線量計３０は、今回の実施作業による被検者の内部被ばく線量を測定・記録する。

作業を終えた被検者は、管理区域外へ通じる通路に設置された体表面モニタ１００へと向かい、上述したとおり、体表面汚染の有無の検査を受ける。なお、図７では、体表面モニタ１００は１台のみが示されているが、大規模な原子力施設では、通常、７〜８台の体表面モニタが設置され、朝夕の混雑には複数台が同時稼動している。体表面汚染の測定結果は、放管計算機６０に伝送される。
その後、被検者は、ゲートとしての機能も果たす体表面モニタ１００の出口扉（非管理区域側の扉）から出て入退域管理装置４０へと向かう。

管理区域からの退域には、体表面汚染測定結果及び内部測定結果が基準値以下であることの確認が必要であり、退域する被検者は入退域管理装置４０に設けられている線量計読取部４２に個人線量計３０をセットする。
入退域管理装置４０は、個人線量計３０から内部被ばく線量の測定データを読み取り、被ばく線量に問題がなければ入退域ゲート４１を開き、被検者の通過（退域）を許可する。このとき、入退域管理装置４０から放管計算機６０へデータが送信され、放管計算機６０には、退域処理を済ませた被検者の個人識別番号と退域日時が記録される。退域処理を済ませた被検者は、線量計貸出装置２０の設置場所に戻って個人線量計３０を返却する。

本形態の入退域管理装置システム２００は、感震センサ１０により大きな地震の発生を検知した場合、体表面モニタ１００がモニタの入口扉１１ａ及び出口扉１１ｂを開き、同時に、放管計算機６０が入退域管理装置４０に対して入退域ゲート４１を開放するように制御信号を送出するように構成されている。従って、震災発生時、体表面モニタ１００内で汚染測定中の被検者も含め、管理区域内に入域している者は全て、速やかに所定の避難場所へ退避することが可能である。

また、放管計算機６０は、被検者（作業者）に関する「氏名、所属、性別、個人識別番号」等の情報を蓄積する被検者データベース、「作業実施日、作業件名、作業場所、作業者、入域及び退域日時、被ばく線量」等の情報を蓄積する作業内容データベース、「地震発生の日時、震度」等の情報を蓄積する異常情報データベースからなるデータベースを備えている。

放管計算機６０は、データベースに蓄積された情報を用い、地震発生当日に管理区域内に立入りした被検者を対象に、入域日時と退域日時についての記録を照合し、退域処理を完了した記録のない被検者を抽出して一覧を外部に出力する検索出力機能を有している。

被検者を管理する事業者（管理会社）は、放管計算機６０から出力した一覧をもとに、所定の避難所に退避した入域者と整合しながら、退域処理の済んでいない被検者全員について、被ばく情報の確認とサーベイメータ又は体表面モニタ等による表面汚染測定を実施
し、放射性物質の外部汚染の有無を確認する。この測定結果を放管計算機６０に蓄積すれば、従来システムと同様、被ばく線量の管理も問題なく継続することができる。

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、体表面モニタに線量計読取部を設け、体表面汚染の測定と同時に内部被ばく線量に関する測定データを収集し、退域資格判定結果を入退域管理装置に伝送するようにしたり、また、感震センサを体表面モニタとは別に管理区域内の適当な場所に設置するようにしても良い。

１００：体表面モニタ、 １：モニタ本体、２：ベース、１０：感震センサ、
１１ａ：入口扉、１１ｂ：出口扉、２０：線量計貸出装置、３０：個人線量計、
４０：入退域管理装置、４１：入退域管理ゲート、６０：放管計算機、
７０：免震ユニット、７３：ストッパーピン、２００：入退域管理装置システム。

Claims (2)

1. 被検者の体表面の汚染測定を行う体表面モニタであって、
   床面上に固定される受け部と、前記受け部と対向配置される載置部と、所定のせん断力が加わると折損して前記載置部と前記受け部との水平方向の相対的移動を可能にするストッパー部材とを備え、前記載置部にて前記モニタ本体を支持するように前記モニタ本体下部に免震ユニットを設けてなるものにおいて、
   前記モニタ本体が設置されるベース内を、四隅に切り欠きを設けた方形状の仕切り板で仕切るようにして上下方向に形成された第１、第２の収容部と、
   前記仕切り板上に載置され、前記第１の収容部に組み込まれた足裏検出器と、
   前記足裏検出器の上面を覆うカバーと、
   前記第２の収容部の四隅に配置され、前記載置部にて前記ベースの枠部下面を支持する４つの免震ユニットとを備え、
   前記カバー及び前記足裏検出器を取り外した状態において、前記４つの免震ユニットの各ストッパー部材が前記仕切り板の切り欠きから露出するように免震ユニットを組み込むようにした、
   ことを特徴とする体表面モニタ。
2. 請求項１に記載の体表面モニタであって、
   放射線管理区域と非管理区域の境界付近に設置されるモニタ本体と、このモニタ本体に設けられた入口扉及び出口扉と、これら扉の開閉を制御する扉制御手段と、モニタ本体内に配置された放射線検出器と、放射線検出器からの検出信号を所定時間計数する計数手段と、この計数手段からの計数値を判定用の基準値と比較して体表面汚染の有無を判定する判定手段とを備えるものにおいて、
   地震を検知するための感震センサを設け、汚染測定中に前記感震センサにより所定の震度以上の地震発生を検知した場合に、前記扉制御手段は前記入口扉及び出口扉を開くよう制御信号を送出する、
   ことを特徴とする体表面モニタ。