JP5651517B2

JP5651517B2 - 放射線監視装置

Info

Publication number: JP5651517B2
Application number: JP2011072673A
Authority: JP
Inventors: 山隼市小
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2031-03-29
Also published as: JP2012207969A

Description

本発明は、放射線監視装置に関する。

原子力発電所内では、放射線環境下で機器類の点検や検査等の作業が行われるので、長時間作業、あるいは高線量区域においては作業員が放射線に被爆するおそれがある。そこで、作業員の放射線被爆線量をできるだけ低く抑えるため、放射線源の線量低減、放射線源に対する遮蔽、放射線源からの距離の確保という三点の考え方に基づいて、除染をし、放射線源を鉛毛マットで遮蔽し、放射線源からできるだけ離れて作業する、といった対策が行われている。

これらの対策を行うためには、放射線環境を把握する必要がある。これまでは、以下の特許文献１に記載されたように、原子力発電所内の所定箇所に固定した検出器で放射線量を測定し、あるいは作業員が定期的に所内の放射線量を測定し、得られた線量の数値を平面図上に表示することで状況を把握していた。

特開２００５−９８９６号公報

しかし、従来の放射線量の測定、表示には、次のような問題があった。

第１に、平面図上への数値の記載では、特定の測定地点での放射線量を示すものであるため、測定地点から空間的に隔たった各位置における空間的な放射線量を把握し難いという問題があった。

第２に、遮蔽材による遮蔽効果が把握し難いという問題もあった。

さらには、原子力発電所の運転状態、例えば弁やポンプ等の動きや配管の水の流れ等によって、放射線量測定時とその後の作業時とで放射線量が変化することがある。従来の放射線量の表示は、上述のようにリアルタイムで行われていなかった。このため、第３の問題として、現場における現時点の放射線量状況の把握が困難であった。

第４に、被爆線量を抑えて作業するにあたってどのような位置や体勢で作業するのがよいのか把握し難いという問題があった。

本発明は上記事情に鑑み、原子炉建屋内における放射線量の空間的な分布の把握が容易であり、遮蔽材による遮蔽効果を把握することが可能であり、放射線量の分布の表示をリアルタイムで行うことで、現場において変化していく放射線量の現時点における状況把握が可能であり、また作業者にとって被爆線量を抑えた作業の把握を可能とする放射線監視装置を提供することを目的とする。

本発明の放射線監視装置は、
原子炉建屋内に設置され、放射線量を検出し、検出した放射線量データと自己の位置情報とを無線で送信する複数の放射線量検出器と、原子炉建屋内に設置され、前記放射線量検出器からそれぞれ送信された前記放射線量データとこの放射線量データに対応した前記位置情報とを受信して格納し送信する第１のコンピュータと、前記第１のコンピュータから出力された画像情報を与えられ、原子炉建屋内に設置されたシート上に表示するプロジェクタと、原子炉建屋から離間した場所に設置され、前記第１のコンピュータから送信された前記放射線量データと前記位置情報とを与えられて放射線量の分布を作成し、前記原子炉建屋内に設置された機器の二次元又は三次元の位置を示すレイアウト情報を入力してこのレイアウト情報と前記放射線量の分布とを合成し、前記原子炉建屋内のレイアウト上に前記放射線量の分布を二次元又は三次元で表示した前記画像情報を出力する第２のコンピュータと、原子炉建屋から離間した前記場所に設置され、前記第２のコンピュータから前記画像情報を与えられ、前記原子炉建屋内のレイアウト上に前記放射線量の分布を二次元又は三次元で表示した前記画像を表示するモニタとを備え、前記第１のコンピュータは、前記第２のコンピュータから前記画像情報を与えられて出力し、前記プロジェクタは、前記第１のコンピュータから出力された前記画像情報を与えられ、前記原子炉建屋内のレイアウト上に前記放射線量の分布を二次元又は三次元で表示した画像を前記シート上に表示することを特徴とする。

本発明の放射線監視装置によれば、放射線量の空間的な分布の把握、遮蔽材の遮蔽効果の把握、現場における現時点の放射線量の状況把握、さらには作業者にとり被爆線量を抑えた作業の把握が可能である。

本発明の実施の形態による放射線監視装置の全体の概略構成を示した説明図。同放射線監視装置の構成要素を機能別に示したブロック図。同放射線監視装置を用いて放射線を監視するために必要な処理を行う際の手順を示したフローチャート。同放射線監視装置におけるコンピュータがディスプレイ装置の画面上に三次元的に可視化表示した放射線量分布画像の一例を示した説明図。同放射線監視装置におけるプロジェクタがシート上に二次元的に可視化表示した放射線量分布画像の一例を示した説明図。

以下、本発明の実施の形態による放射線監視装置について、図面を参照して説明する。

先ず、本実施の形態による放射監視装置における装置全体の概略構成について、図１を用いて説明する。

この放射線監視装置は、原子炉建屋１００の内部において、原子炉建屋１００内の壁面や機器表面等、空間内のそれぞれの所定位置に固定して配置される複数の放射線量検出器１と、放射線量検出器１と無線により送受信を行うコンピュータ２Ａと、コンピュータ２Ａに接続されたディスプレイ装置３Ａと、コンピュータ２Ａに接続されたプロジェクタ４と、コンピュータ２Ａと無線により送受信を行う携帯端末５とを備えている。

さらにこの放射線監視装置は、原子炉建屋１００から離間した事務所２００において、コンピュータ２Ｂと、コンピュータ２Ｂに接続されたディスプレイ装置３Ｂとを備えている。尚、コンピュータ２Ｂとディスプレイ装置３Ｂは、事務所内には限定されず、原子炉建屋１００から離間した場所であればよい。

図２に、この放射線監視装置が備える構成要素を機能別に詳細に示す。

原子炉建屋１００内に複数配置された放射線量検出器１は、それぞれ放射線量検出部６、電波送信部７、位置情報出力部１４を有する。放射線量検出部６は、それぞれが配置された場所の放射線量を検出して放射線量検出データを電波送信部７に与える。位置情報出力部１４は、自己の三次元の位置情報を出力する。電波送信部７は、放射線量検出データと位置情報とを与えられてコンピュータ２Ａへ送信する。

コンピュータ２Ａは、電波受信部８と、メモリ部９Ａと、送信部１３とを有する。電波受信部８は、複数の放射線量検出器１から送信されてきた放射線量検出データを受信し、メモリ部９Ａに与えて格納する。メモリ部９Ａに格納されたこの放射線量検出データは、コンピュータ２Ａにより所定の画像処理が行われ、ディスプレイ装置３Ａに与えらて画像表示が行われたり、送信部１３を介してプロジェクタ４に出力されたり、あるいは送信部１３を介して携帯端末５に無線出力される。

事務所２００内のコンピュータ２Ｂへ、原子炉建屋１００内のコンピュータ２Ａから放射線量検出データが送信され、メモリ部９Ｂへ与えられて格納される。また、原子炉建屋１００内の各機器類Ｄの配置を示したレイアウトデータ１１がメモリ部９Ｂに与えられて格納される。メモリ部９Ｂに格納された放射線量検出データ及びレイアウトデータ１１を用いて、画像処理部１０が所定の画像処理を行い、ディスプレイ装置３Ｂに与えて画像表示を行う。

このような構成を備えた本実施の形態による放射線監視装置において、原子炉建屋１００内で複数の放射線量検出器１により検出された放射線量検出データを用いて、コンピュータ２Ａ、２Ｂにより放射線量分布を可視化して画像表示を行う際の処理の手順について、図３を用いて説明する。

ステップＳ１１として、放射線量の検出を開始する前に、予め例えばディジタルカメラでの撮影、あるいはレーザスキャン装置を用いた測定等を行って、原子炉建屋１００内の機器類の配置を示した画像データを取得する。この画像データと、原子炉建屋１００の見取り図に相当する図面データとを、レイアウトデータ１１として事務所２００内のコンピュータ２Ｂに入力し、メモリ部９Ｂに格納する。

コンピュータ２Ｂにおいて、レイアウトデータ１１に対し画像処理部１０がコンピュータ支援デザイン（ＣＡＤ）ソフトウェアを用いて画像処理を行い、原子炉建屋１００内の機器類の仮想現実（ＶＲ）三次元モデルの画像データを作成しておく。

ステップＳ２１として、原子炉建屋１００内の各機器類の配置を考慮して、複数の放射線量検出器１を設置しておく。

ステップＳ２２として、複数の放射線量検出器１が検出しコンピュータ２Ａを介して送られてきた複数位置の放射線量データと、各々の放射線量検出器１が設置されている測定位置を示す位置情報とを用いて、ステップＳ３１として画像処理部１０が原子炉建屋１００内の放射線量の三次元分布を示す等高線マップを作成する。

画像処理部１０が、作成した放射線量三次元分布等高線マップを、先に作成した原子炉建屋１００内の機器類の仮想現実（ＶＲ）三次元モデルの画像データに合成する。

仮想現実（ＶＲ）三次元モデルの画像データに合成して得られ、ステップＳ４１としてディスプレイ装置３Ｂに表示される放射線量三次元分布等高線マップの一例を図４に示す。尚、図中機器類Ｄの一例として、モータ２１、ポンプ２２、バルブ２３、管２４を示す。ディスプレイ装置３の画面上に、例えば単位時間当たりの放射線量が多い領域を赤Ｒ、放射線量が中程度の領域を黄Ｙ、放射線量が少ない領域を青Ｂ、というように放射線量分布を色分けで表示する。あるいは、色の濃淡の変化により放射線量分布を表示してもよい。

ここで、放射線量検出器１が測定した放射線量データを、リアルタイムで処理して等高線マップを作成することで、実質的にリアルタイムの表示が可能となる。

これにより、コンピュータ２Ｂ及びディスプレイ装置３Ｂは、放射線量分布の画像表示装置として機能する。

コンピュータ２Ｂはさらに、作成した原子炉建屋１００内の放射線量の三次元分布を示す等高線マップを、二次元マップに変換する。

得られた二次元マップデータを、原子炉建屋１００内の機器類Ｄの設置位置を示す二次元画像データに合成し、原子炉建屋１００内のコンピュータ２Ａに送信する。

原子炉建屋１００内にて、遮蔽機能を有する例えばタングステンや鉛等の材料で作成されたシート１２を設置しておく。プロジェクタ４に機器類Ｄの設置位置を示す二次元画像データを与えて、シート１２上に二次元画像を投影する。

図５に、シート１２上に二次元的に可視化表示された放射線量分布画像の一例を示す。ステップＳ４２として、原子炉建屋１００内における機器類Ｄが２次元的に表示され、その上に、単位時間当たりの放射線量が多い領域を赤Ｒ、放射線量が中程度の領域を黄Ｙ、放射線量が少ない領域を青Ｂ、というように放射線量分布を色分けで表示する。あるいは、色の濃淡の変化により放射線量分布を表示してもよい。尚、図４と同様に、図５において機器類Ｄの一例として、モータ２１、ポンプ２２、バルブ２３、管２４を示す。

ここで、放射線量検出器１が測定した放射線量データを、リアルタイムで処理して２次元画像データを作成することで、事務所２００内において表示される３次元画像データと同様に実質的にリアルタイムの表示が可能となる。これにより、コンピュータ２Ａ、プロジェクタ４及びシート１２は、放射線量分布の画像表示装置として機能し、作業員全員で放射線量に関する情報を共有することができる。

さらに、ステップＳ４３として、原子炉建屋１００内で作業員が持ち歩く携帯端末５に、コンピュータ２Ａの送信部１３から機器類Ｄの設置位置を示す二次元画像データが送られてきて受信され表示される。これにより、携帯端末５が放射線量の分布を２次元画像で表示する装置として機能する。個々の作業員が原子炉建屋１００内で携帯端末５を持ち歩くことで、各自の作業の安全を確保することができる。

また、原子炉建屋１００内で、コンピュータ２Ａはディスプレイ装置３Ａにおいても、同様に放射線量を二次元画像で表示してもよい。あるいは、コンピュータ２Ｂから放射線量を三次元画像で受け取ってディスプレイ装置３Ａと同様な画像表示を行ってもよい。

ここで、放射線量データが示す単位時間当たりの放射線量が所定の閾値を超えた領域が存在した場合には、ディスプレイ装置３Ａ及び携帯端末５の画面上において、当該領域を例えば点滅等により強調表示するとともに、放射線量検出器１から警告音や警告光等の警報を出力する。放射線量検出器１から警報が出力される場合は、当該放射線量検出器１からコンピュータ２Ａ、２Ｂに警報が出力された旨の情報が送信され、ディスプレイ装置３Ａ、シート１２、携帯端末５、ディスプレイ装置３Ａにおいてそれぞれ表示される。

このように本実施の形態によれば、原子炉建屋１００内において、シート１２、携帯端末５あるいはディスプレイ装置３Ａの画面上に、放射線量に応じた色分けや濃淡の変化等により可視的に表示された放射線量の分布が表示されることで、作業員が放射線環境をリアルタイムで容易に把握することができる。

また作業員は、原子力発電所の運転状態による放射線環境の変化もリアルタイムで容易かつ確実に把握することができる。さらに作業員は、原子力発電所内に遮蔽材を持ち込んだときの放射線遮蔽の効果の確認もリアルタイムで随時行うことができる。

さらには作業員は、作業を行うにあたって放射線源から確保すべき距離や位置等を確認することができる。これにより、作業員が原子力発電所内での機器類Ｄの分解点検や検査等の各種作業を行う際に、作業員が被爆する放射線量を低減することができる。放射線量検出器１が検出した放射線量が所定の閾値を超えた場合には、警告音や警告光等の警報を出力することにより、作業員が速やかに退避することで被爆線量を低減することができる。

また、測定した放射線量の分布がプロジェクタ４を介してシート１２上、あるいは無線により携帯端末５の画面上に表示されることにより、新たな信号ケーブルが付加されることがないため、原子力発電所内での通常の作業が信号ケーブルにより妨げられるという事態も回避される。

上記実施の形態はいずれも一例であって、本発明の技術的範囲内において様々に変形することが可能である。

１放射線量検出器
２コンピュータ
３ディスプレイ装置
４プロジェクタ
５携帯端末
６放射線量検出部
７電波送信部
８電波受信部
９メモリ部
１０画像処理部
１１レイアウトデータ
１２シート
１３送信部
１４位置情報出力部
２１モータ
２２ポンプ
２３バルブ
２４管
１００原子炉建屋
２００事務所
Ｄ機器類
Ｒ高線量領域（赤）
Ｙ中線量領域（黄）
Ｂ低線量領域（青）

Claims

原子炉建屋内に設置され、放射線量を検出し、検出した放射線量データと自己の位置情報とを無線で送信する複数の放射線量検出器と、
原子炉建屋内に設置され、前記放射線量検出器からそれぞれ送信された前記放射線量データとこの放射線量データに対応した前記位置情報とを受信して格納し送信する第１のコンピュータと、
前記第１のコンピュータから出力された画像情報を与えられ、原子炉建屋内に設置されたシート上に表示するプロジェクタと、
原子炉建屋から離間した場所に設置され、前記第１のコンピュータから送信された前記放射線量データと前記位置情報とを与えられて放射線量の分布を作成し、前記原子炉建屋内に設置された機器の二次元又は三次元の位置を示すレイアウト情報を入力してこのレイアウト情報と前記放射線量の分布とを合成し、前記原子炉建屋内のレイアウト上に前記放射線量の分布を二次元又は三次元で表示した前記画像情報を出力する第２のコンピュータと、
原子炉建屋から離間した前記場所に設置され、前記第２のコンピュータから前記画像情報を与えられ、前記原子炉建屋内のレイアウト上に前記放射線量の分布を二次元又は三次元で表示した前記画像を表示するモニタと、
を備え、
前記第１のコンピュータは、前記第２のコンピュータから前記画像情報を与えられて出力し、
前記プロジェクタは、前記第１のコンピュータから出力された前記画像情報を与えられ、前記原子炉建屋内のレイアウト上に前記放射線量の分布を二次元又は三次元で表示した画像を前記シート上に表示することを特徴とする放射線監視装置。
前記シートは、遮蔽機能を有する材料で作成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線監視装置。
前記放射線量検出器は、放射線量を検出する放射線量検出部と、前記放射線量検出部が検出した放射線量を示す放射線量データを無線で送信する電波送信部と、自己の三次元の位置情報を無線で送信する位置情報出力部とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線監視装置。
前記第１のコンピュータは、前記放射線量検出器からそれぞれ送信された前記放射線量データとこの放射線量データに対応した前記位置情報とを受信する電波受信部と、前記電波受信部が受信した前記放射線量データと前記位置情報とを与えられて格納する第１のメモリ部と、前記放射線量データと前記位置情報とを無線又は有線で送信する送信部とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の放射線監視装置。
前記第２のコンピュータは、前記第１のコンピュータから送信された前記放射線量データと前記位置情報とを与えられて格納する第２のメモリ部と、前記放射線量データと前記位置情報とを用いて放射線量の分布を作成し、前記原子炉建屋内に設置された機器の二次元又は三次元の位置を示すレイアウト情報を入力し、このレイアウト情報と前記放射線量の分布とを合成し、前記原子炉建屋内のレイアウト上に前記放射線量の分布を二次元又は三次元で表示した前記画像情報を出力する画像処理部とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の放射線監視装置。
前記原子炉建屋内で、前記第１のコンピュータから出力された前記画像情報を与えられ、前記原子炉建屋内のレイアウト上に前記放射線量の分布を二次元又は三次元で表示した画像を表示する携帯端末をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の放射線監視装置。
前記放射線量検出器は、検出した前記放射線量が所定の閾値を超えると警報を出力する警報部とをさらに有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の放射線監視装置。