JP6061792B2 - Contamination status estimation device and contamination status estimation method - Google Patents
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Description
本発明は、放射線物質による汚染状況を推定する汚染状況推定装置及び汚染状況推定方法に関する。 The present invention relates to a contamination state estimation apparatus and a contamination state estimation method for estimating a contamination state due to a radioactive substance.
従来から、放射線物質により環境汚染が生じているエリアにおいて、汚染状況を計測することが行われている。例えば、特許文献1には、遠隔操作により放射線量を計測することが示されている。
Conventionally, the pollution status is measured in an area where environmental pollution is caused by a radioactive substance. For example,
測定される汚染状況は、除染方法の検討や除染効果の評価に用いられる。測定される汚染状況を示す値としては、空間線量率(1m高さでの線量率)、表面線量率(1cm高さでの線量率)及び表面汚染密度等がある。しかしながら、これらの計測のうち、表面線量率についてはホットスポットの特定に適用されているものの、より具体的な除染計画に対する反映が十分に行われていない。 The measured contamination status is used for the examination of the decontamination method and the evaluation of the decontamination effect. The values indicating the contamination status to be measured include an air dose rate (a dose rate at a height of 1 m), a surface dose rate (a dose rate at a height of 1 cm), a surface contamination density, and the like. However, among these measurements, the surface dose rate has been applied to the identification of hot spots, but has not been sufficiently reflected in more specific decontamination plans.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、除染方法の検討により資する汚染状況を示す情報を提供することができる汚染状況推定装置及び汚染状況推定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a contamination state estimation apparatus and a contamination state estimation method that can provide information indicating a contamination state that contributes by studying a decontamination method.
上記目的を達成するために、本発明に係る汚染状況推定装置は、所定の位置における、複数の異なる高さでの放射線量を示す値を入力する入力手段と、予め記憶された複数の異なる高さでの放射線量を示す値の間の関係に基づいて、入力手段によって入力された放射線量を示す値から所定の位置周辺の汚染状況を推定する推定手段と、推定手段によって推定された汚染状況を示す情報を出力する出力手段と、を備える。 In order to achieve the above object, a contamination status estimation apparatus according to the present invention includes input means for inputting radiation dose values at a plurality of different heights at a predetermined position, and a plurality of different heights stored in advance. Based on the relationship between the values indicating the radiation dose, the estimation means for estimating the contamination status around the predetermined position from the value indicating the radiation dose input by the input means, and the contamination status estimated by the estimation means Output means for outputting information indicating the above.
本発明に係る汚染状況推定装置では、複数の異なる高さでの放射線量を示す値から、それらの値の間の関係に基づいて汚染状況が推定される。従って、それぞれの高さの放射線量を示す値を個別に考慮する場合と比べて詳細な汚染状況を推定することができ、除染方法の検討により資する汚染状況を示す情報を提供することができる。 In the contamination status estimation apparatus according to the present invention, the contamination status is estimated from values indicating radiation doses at a plurality of different heights based on the relationship between these values. Therefore, it is possible to estimate the detailed contamination status as compared with the case where the value indicating the radiation dose at each height is considered individually, and to provide information indicating the contamination status that contributes to the examination of the decontamination method. .
推定手段は、入力手段によって入力された2つの異なる高さでの放射線量を示す値の比と、予め設定された閾値との比較に基づき、所定の位置周辺の汚染状況を推定することとしてもよい。この構成によれば、例えば、地盤が一様に汚染されているか否かについて具体的な汚染状況を推定することができる。 The estimation means may estimate the contamination state around the predetermined position based on a comparison between a ratio of values indicating the radiation dose at two different heights input by the input means and a preset threshold value. Good. According to this configuration, for example, a specific contamination state can be estimated as to whether or not the ground is uniformly contaminated.
推定手段は、入力手段によって入力された放射線量を示す値の少なくとも何れかに基づいて高さに応じた放射線量を示す値を推定するための式を推定し、当該式に基づく放射線量を示す値と入力手段によって入力された放射線量を示す値との比較に基づき、所定の位置周辺の汚染状況を推定する。この構成によれば、更に詳細な汚染状況を推定することができる。 The estimation means estimates an expression for estimating a value indicating the radiation dose according to the height based on at least one of the values indicating the radiation dose input by the input means, and indicates the radiation dose based on the expression based on a comparison of the value indicating the amount of radiation entered by the value input means, you estimate the contamination situation around a predetermined position. According to this configuration, it is possible to estimate a more detailed contamination state.
入力手段は、水平方向における複数の所定の位置における、複数の異なる高さでの放射線量を示す値を入力し、推定手段は、入力手段によって入力された、複数の所定の位置における放射線量を示す値に基づいて汚染源の位置を推定する、こととしてもよい。この構成によれば、水平方向おいて更に詳細な汚染状況を推定することができる。 The input means inputs values indicating radiation doses at a plurality of different heights at a plurality of predetermined positions in the horizontal direction, and the estimation means calculates radiation doses at the plurality of predetermined positions input by the input means. It is good also as estimating the position of a contamination source based on the value shown. According to this configuration, it is possible to estimate a more detailed contamination state in the horizontal direction.
汚染状況推定装置は、放射線量を示す値を検出する検出手段を更に備えることとしてもよい。この構成によれば、複数の異なる高さでの放射線量を示す値を入力することができ、確実に汚染状況を推定することができる。 The contamination status estimation apparatus may further include a detection unit that detects a value indicating the radiation dose. According to this structure, the value which shows the radiation dose in several different height can be input, and a contamination condition can be estimated reliably.
ところで、本発明は、上記のように汚染状況推定装置の発明として記述できる他に、以下のように汚染状況推定方法の発明としても記述することができる。これはカテゴリが異なるだけで、実質的に同一の発明であり、同様の作用及び効果を奏する。 By the way, the present invention can be described as an invention of a pollution status estimation apparatus as described above, and can also be described as an invention of a pollution status estimation method as follows. This is substantially the same invention only in different categories, and has the same operations and effects.
即ち、本発明に係る汚染状況推定方法は、汚染状況推定装置による汚染状況推定方法であって、所定の位置における、複数の異なる高さでの放射線量を示す値を入力する入力ステップと、予め記憶された複数の異なる高さでの放射線量を示す値の間の関係に基づいて、入力ステップにおいて入力された放射線量を示す値から所定の位置周辺の汚染状況を推定する推定ステップと、推定ステップにおいて推定された汚染状況を示す情報を出力する出力ステップと、を含み、推定ステップにおいて、入力ステップにおいて入力された放射線量を示す値の少なくとも何れかに基づいて高さに応じた放射線量を示す値を推定するための式を推定し、当該式に基づく放射線量を示す値と入力ステップにおいて入力された放射線量を示す値との比較に基づき、所定の位置周辺の汚染状況を推定する。 That is, the contamination state estimation method according to the present invention is a contamination state estimation method by the contamination state estimation device, and includes an input step of inputting values indicating radiation doses at a plurality of different heights at a predetermined position; An estimation step for estimating a contamination situation around a predetermined position from the value indicating the radiation dose input in the input step based on the relationship between the stored values indicating the radiation dose at different heights; an output step for outputting information indicating the estimated contamination conditions in step, seen including a in the estimation step, the radiation amount corresponding to the height based on at least one of a value that indicates the amount of radiation that is input in the input step Based on a comparison between a value indicating the radiation dose based on the formula and a value indicating the radiation dose input in the input step. Estimates the pollution around the predetermined position.
本発明では、複数の異なる高さでの放射線量を示す値から、それらの値の間の関係に基づいて汚染状況が推定される。従って、それぞれの高さの放射線量を示す値を個別に考慮する場合と比べて詳細な汚染状況を推定することができ、除染方法の検討により資する汚染状況を示す情報を提供することができる。 In the present invention, the contamination status is estimated from values indicating radiation doses at a plurality of different heights based on the relationship between these values. Therefore, it is possible to estimate the detailed contamination status as compared with the case where the value indicating the radiation dose at each height is considered individually, and to provide information indicating the contamination status that contributes to the examination of the decontamination method. .
以下、図面と共に本発明に係る汚染状況推定装置及び汚染状況推定方法の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of a contamination state estimation apparatus and a contamination state estimation method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
<第1実施形態>
図1に本発明の第1実施形態に係る汚染状況推定装置1を示す。汚染状況推定装置1は、放射線物質による汚染状況を推定する装置である。汚染状況推定装置1によって推定される汚染状況は、除染方法の検討(除染計画)に用いられる。従って、汚染状況推定装置1によって汚染状況が推定されるエリアは、例えば、屋外等の広い範囲を有するエリアである。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows a contamination
図1に示すように本実施形態に係る汚染状況推定装置1は、線量率計10と、情報処理装置20とを備えて構成されている。線量率計10は、放射線量を示す値を検出する検出手段である。線量率計10は、例えば、ベータ線(β線)及びガンマ線(γ線)の線量率(μSv/h)検出する装置である。線量率計10は、具体的には、NaIシンチレーション式サーベイメータ(NaI線量率計)に相当する。あるいは、線量率計10は、CsIシンチレーション式サーベイメータ(CsI線量率計)としてもよい。あるいは、GMサーベイメータ(GM汚染検査計)としてもよく、また、それらを併用することとしてもよい。
As shown in FIG. 1, the contamination
なお、ベータ線の透過力はガンマ線の透過力と比べるとはるかに弱いため、ベータ線を検出するGM汚染検査計の方が汚染の度合の差が明確に数値に表れやすくなる。従って、ホットスポット等、汚染の強い場所を探したり、除染前後での汚染の状況の変化を把握したりするのに適している。それとは反対に、広い空間の平均的な汚染の度合いを調べるには適していない。その理由としては、広い空間の汚染は一見すると均一に汚染されているように見えるが、実際は空間的なばらつきを生じていることに由来する。そのため、空気中ではせいぜい数mしか透過しないベータ線を検出するGM汚染検査計を使用して広範囲の汚染の度合いを測定することは難しいと言える。 In addition, since the penetrating power of beta rays is much weaker than the penetrating power of gamma rays, the difference in the degree of contamination is more likely to appear clearly in the numerical value in the GM pollution tester that detects beta rays. Therefore, it is suitable for searching for a highly contaminated place such as a hot spot or grasping a change in the state of contamination before and after decontamination. On the other hand, it is not suitable for examining the average degree of pollution in large spaces. The reason for this is that although the contamination of a large space seems to be uniformly contaminated at first glance, it actually results in spatial variation. For this reason, it can be said that it is difficult to measure the degree of contamination over a wide range using a GM contamination inspection meter that detects beta rays that transmit only a few meters in air.
それに対し、NaI線量率計は透過力の強いガンマ線を検出するので、広範囲の汚染の度合いを把握するのに適している。しかしながら、汚染源に近づくと検出器を通過する放射線の量も増えるので、汚染源との距離によっても数値は変化する。つまり、測定点の地表の汚染が著しい場合は、地表から1cmでの測定値と地表から1mでの測定値の値が異なる。反対に、地表の汚染が少なく、その周辺からの影響が強い場合は、1cmと1mでの測定結果に大きな差がない。また、例えば家屋の屋根、樹木、背の高い草等が周囲にある場合も、1cmから1mに測定点を高くしても、地表以外の他の汚染源との距離は大きく変わらないため、1cmと1mとであまり変化が見られない傾向がある。 On the other hand, the NaI dose rate meter detects gamma rays with strong penetrating power and is therefore suitable for grasping the degree of contamination in a wide range. However, since the amount of radiation that passes through the detector increases as it approaches the contamination source, the numerical value changes depending on the distance from the contamination source. That is, when the surface of the measurement point is significantly contaminated, the measured value at 1 cm from the ground surface is different from the measured value at 1 m from the ground surface. On the other hand, when there is little contamination of the ground surface and the influence from the periphery is strong, there is no big difference in the measurement results at 1 cm and 1 m. For example, even when there are roofs of houses, trees, tall grass, etc., even if the measurement point is raised from 1 cm to 1 m, the distance to other pollution sources other than the ground surface does not change greatly, so it is 1 cm. There is a tendency that changes are not seen much at 1 m.
例えば、原子力発電所における金属表面の汚染の度合いは、表面のみに汚染物が付着しているため、前述のとおり、GMサーベイメータ(GM汚染検査計)が適している。しかしながら、除染業務においては、対象物の中に土壌が含まれるため、一概にGMサーベイメータが汚染の度合いの評価に適しているとは言い切れない。つまり、土壌においてセシウム(Cs)1〜2cm程度の間に留まっており、GMサーベイメータだけでは表層下の汚染程度の把握に不十分と言える。そこで、本実施形態においては、土壌中の汚染の程度も評価しやすい、NaIシンチレーション式サーベイメータを用いた表面線量率も併用して用いていることとしてもよい。 For example, as for the degree of contamination of a metal surface in a nuclear power plant, since contaminants are attached only to the surface, a GM survey meter (GM contamination inspection meter) is suitable as described above. However, in the decontamination work, since soil is included in the object, it cannot be said that the GM survey meter is generally suitable for evaluating the degree of contamination. That is, it stays between about 1 cm to 2 cm of cesium (Cs) in the soil, and it can be said that the GM survey meter alone is insufficient to grasp the degree of contamination below the surface layer. Therefore, in the present embodiment, the surface dose rate using a NaI scintillation type survey meter that is easy to evaluate the degree of contamination in the soil may be used in combination.
線量率計10は、所定の位置(同一の水平方向での位置)における、予め設定された複数の異なる高さ(異なる鉛直方向での位置)での放射線量を示す値を検出する。具体的には、線量率計10は、地表から1cmの高さでの線量率である表面線量率と、地表から1mの高さでの線量率である空間線量率とを計測(検出)する。なお、上記において、同一の位置は、汚染状況の推定において同一とみなせる範囲内の位置であればよい。計測の際の線量率計10の位置決めは、例えば、汚染状況推定装置1のユーザ(計測者)によって行われてもよい。また、棒状の部材を用意し、棒状の部材をその軸方向が鉛直方向となるように地表に突き立てたときに地表から1cmとなる位置及び1mとなる位置それぞれに線量率計10を固定しておくこととしてもよい。この構成によれば、確実に1cm及び1mの高さでの線量率を計測することができる。
The
線量率計10と情報処理装置20とは、有線あるいは無線によって接続されており、互いに情報の送受信を行うことができる。線量率計10は、測定した放射線量を示す値を情報処理装置20に出力する。
The
情報処理装置20は、線量率計10から受信した情報に基づいて情報処理を行うことにより、放射線物質による汚染状況を推定する装置である。情報処理装置20は、具体的には、ワークステーションやPC(Personal Computer)等の装置に相当し、CPU(CentralProcessing Unit)やメモリ等のハードウェアにより構成されている。情報処理装置20は、これらの構成要素がプログラム等により動作することにより後述する各機能が発揮される。なお、本実施形態では、情報処理装置20は一つの装置で実現されているが、複数の情報処理装置がネットワークにより互いに接続されて構成される情報処理システムにより実現されていてもよい。
The
ここで、本実施形態における汚染状況の推定に用いる線量率の関係について説明する。放射線は距離に伴い減衰する特性がある。そのため、一般には地面の汚染部位近辺の表面線量率に比べ、空間線量率が低い値を示す。図2に示すように、地表面の半径rの円形の範囲において面的に一様に汚染している状態である(放射線物質が一様に分布している)仮想的な円盤線源30を考える。遮へい体がない場合、この円盤線源30の中心における高さdの点Pにおける線量率は以下の式(1)で表現することができる。
ここで、ΦPは点Pにおけるγ線密度[γ/(cm2・s)]であり、QAは円盤線源30の強度[γ/(cm2・s)]である。また、θは、点Pから円盤線源30への垂線と点Pから円盤線源30の端点(円盤線源30における中心から距離rの位置の点)までの線とがなす角である。
Here, the relationship of the dose rate used for estimation of the contamination situation in this embodiment will be described. Radiation has the property of decaying with distance. Therefore, the air dose rate generally shows a lower value than the surface dose rate near the contaminated site on the ground. As shown in FIG. 2, a
Here, Φ P is the γ-ray density [γ / (cm 2 · s)] at the point P, and Q A is the intensity [γ / (cm 2 · s)] of the
図3のグラフに円盤線源30の半径rが1m、100m、10kmのそれぞれの場合の、高さdが1cmの線量率(高さ1cmの点Pにおけるγ線密度)に対する、点Pの高さd毎での線量率の割合を示す。図3のグラフにおいて横軸が高さdを示し、縦軸が割合を示す。図3のグラフに示すように円盤線源30の半径rが100mの場合には、高さdが1cmの場合の線量率である表面線量率に対して、高さdが1mの場合の線量率である空間線量率の値は50%となる。
In the graph of FIG. 3, the height of the point P with respect to the dose rate (γ-ray density at the point P having a height of 1 cm) when the radius r of the
従って、半径100m程度のエリアを基準に考えると、線量率を計測した位置(原位置)において、概略の指標として以下のような判断を実施することができる。また、図4に表面線量率(横軸)と、空間線量率(縦軸)との関係を示す。 Therefore, when an area having a radius of about 100 m is considered as a reference, the following determination can be performed as a rough index at the position (original position) where the dose rate is measured. FIG. 4 shows the relationship between the surface dose rate (horizontal axis) and the air dose rate (vertical axis).
即ち、空間線量率×2>表面線量率である場合(図4において、空間線量率×2=表面線量率の直線L1より左上の領域の関係の場合)、地盤以外の汚染源が周囲にある。地盤以外の汚染源は、例えば、樹木や建物である。空間線量率×2=表面線量率である場合(図4において直線L1上の関係の場合)、地盤以外の汚染源が無く、地盤が面的に汚染されている。空間線量率×2<表面線量率である場合(図4において直線L1より右下の領域の関係の場合)、地盤の汚染が限定された範囲である(線源が円盤線源30であるとした場合、その半径rが100より小さい)。 That is, when the air dose rate × 2> surface dose rate (in FIG. 4, the relationship between the air dose rate × 2 = the upper left region from the surface dose rate straight line L1), there are surrounding contamination sources other than the ground. Pollution sources other than the ground are, for example, trees and buildings. When the air dose rate × 2 = surface dose rate (in the case of the relationship on the straight line L1 in FIG. 4), there is no contamination source other than the ground, and the ground is surface-contaminated. When the air dose rate × 2 <the surface dose rate (in the case of the relationship in the lower right region from the straight line L1 in FIG. 4), the contamination of the ground is limited (the source is the disc source 30) The radius r is smaller than 100).
上記の空間線量率と表面線量率との関係(理論式)の妥当性を確認した本願出願人らが実施した線量率の計測結果を図5に示す。これは、福島県の葛尾村、田村市及び富岡町の予め設定した計測点(メッシュポイント)において表面線量率と空間線量率とを計測した結果(5,241点)である。なお、計測は、除染前及び除染後の両方に行われた(事前・事後モニタリング)。 FIG. 5 shows the measurement results of the dose rate implemented by the applicants of the present application who confirmed the validity of the relationship (theoretical formula) between the air dose rate and the surface dose rate. This is the result of measuring surface dose rate and air dose rate (5,241 points) at preset measurement points (mesh points) in Katsurao Village, Tamura City and Tomioka Town in Fukushima Prefecture. Measurements were taken both before and after decontamination (pre- and post-monitoring).
図5は、横軸を表面線量率(μSv/h)とし、縦軸を空間線量率(μSv/h)として、同一地点において計測された表面線量率及び空間線量率をプロットしたものである。図中の実線L2は、近似直線である、y(空間線量率)=0.6509x(表面線量率)を示す。図中の破線L3は、空間線量率×2=表面線量率の関係である。また、表面線量率及び空間線量率について以下の統計データが得られた。
図5より、表面線量率が高いデータ(20μSv/h以上の値)等、近似直線に上手くのってこないデータはあるが、その他のデータについてはおおよそ近似直線にのっている。近似直線の式は表面線量率の65%の値が空間線量率になると示している。計算値(50%)より、実測値の関係の傾き(65%)が少し大きめになった理由としては、上記の概略の指標(空間線量率×2>表面線量率のケース)に示した通り、除染対象エリアには樹木や建物があり、半径100mの円形領域内において地盤以外の汚染源からの影響を多々受けている可能性が高いことがある。また、空間線量率×2>表面線量率となったその他の要因としては、表面線量率の計測の高さ及びスカイシャインの影響が考えられる。表面線量率の計測の高さについては、NaIシンチレーション式サーベイメータを地面から浮かして測定する際、1cmより高めに測定した場合、小さめの値となることがある。また、スカイシャインの影響で、空間線量率及び表面線量率の値共に値の底上げがなされている可能性がある。 From FIG. 5, although there is data that does not fit well on the approximate line, such as data with a high surface dose rate (value of 20 μSv / h or more), other data are roughly on the approximate line. The approximate straight line equation shows that a value of 65% of the surface dose rate becomes the air dose rate. The reason why the slope (65%) of the relationship between the actual measurement values is slightly larger than the calculated value (50%) is as shown in the above outline index (air dose rate × 2> surface dose rate case). In the decontamination target area, there are trees and buildings, and there is a high possibility that there are many influences from pollution sources other than the ground in a circular area having a radius of 100 m. In addition, as other factors satisfying the air dose rate × 2> surface dose rate, the height of measurement of the surface dose rate and the influence of skyshine can be considered. As for the height of measurement of the surface dose rate, when the NaI scintillation type survey meter is measured while floating from the ground, it may be a small value when measured higher than 1 cm. In addition, the values of both air dose rate and surface dose rate may have been raised due to the effect of skyshine.
上述した通り、「空間線量率×2」を一つの判断基準として考えることは、原位置での汚染状況の判断における判断指標として有効である。本実施形態は、上記の判断基準を用いるものである。 As described above, it is effective to consider “air dose rate × 2” as one judgment criterion as a judgment index in judging the contamination status at the original position. The present embodiment uses the above-described determination criteria.
図1に示すように情報処理装置20は、入力部21と、推定部22と、出力部23とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the
入力部21は、所定の位置(同一の位置)における、複数の異なる高さでの放射線量を示す値を入力する入力手段である。具体的には、入力部21は、線量率計10から送信された情報を受信することで放射線量を示す値を入力する。入力する放射線量を示す値は、例えば、上述した地表から1cmの高さの線量率である表面線量率、及び地表から1mの高さの線量率である空間線量率の2つの値である。入力部21は、入力した放射線量を示す値を推定部22に出力する。
The
推定部22は、予め記憶された複数の異なる高さでの放射線量を示す値の間の関係に基づいて、入力部21によって入力された放射線量を示す値から所定の位置周辺の汚染状況を推定する推定手段である。推定部22は、入力手段によって入力された2つの異なる高さでの放射線量を示す値の比と、予め設定された閾値との比較に基づき、所定の位置周辺の汚染状況を推定する。例えば、推定部22は、表面線量率/空間線量率の値を算出し、算出した値と閾値とを比較することで汚染状況を推定する。具体的には、閾値は2とする。算出した値が閾値を上回った場合(即ち、「空間線量率×2<表面線量率」を満たす場合)には、上述したように汚染状況を地盤の汚染が限定された範囲であると推定する。算出した値が閾値を下回った場合(即ち、「空間線量率×2>表面線量率」を満たす場合)には、地盤以外の汚染源が周囲にあるものと推定する。また、閾値を2つ設けておき(例えば、2+α、2−αとの閾値(αは予め設定された値))、算出した値がそれらの閾値の間の値である場合には、地盤以外の汚染源が無く、地盤が面的に汚染されているとの推定を行ってもよい。
Based on the relationship between the values indicating the radiation dose at a plurality of different heights stored in advance, the
なお、上記の推定では比の値を算出することとしたが、必ずしも比の値を算出する必要はなく、実質的に比の値が考慮されていればよい。例えば、「空間線量率×閾値>表面線量率」の関係を満たすか否かを判断することで所定の位置周辺の汚染状況を推定することとしてもよい。なお、上記の閾値及び判断基準については、複数の異なる高さでの放射線量を示す値の間の関係として、予め設定されて推定部22によって記憶されている。
In the above estimation, the ratio value is calculated. However, it is not always necessary to calculate the ratio value, and it is sufficient that the ratio value is substantially taken into consideration. For example, it is possible to estimate the contamination state around a predetermined position by determining whether or not the relationship of “air dose rate × threshold> surface dose rate” is satisfied. In addition, about said threshold value and judgment criteria, it is preset and memorize | stored by the
また、推定部22は、入力部21によって入力された放射線量を示す値以外にも情報を入力して、汚染状況の推定に用いることとしてもよい。例えば、推定対象となる位置の周囲に地盤以外の汚染対象があるか否かを示す情報を入力してその情報を汚染状況の推定に用いることとしてもよい。地盤以外の汚染対象とは、例えば、建物等の構造物や樹木である。この情報の入力は、例えば、汚染状況推定装置1のユーザ(計測者)の情報処理装置20に対する操作によって行われる。
Moreover, the
推定対象となる位置の周囲に地盤以外の汚染対象がないことを示す情報が入力された場合には、地盤以外の汚染源が周囲にあるとの推定は妥当ではない。そのため、その場合、推定部22は、「空間線量率×2<表面線量率」を満たさなかった場合には、地盤以外の汚染源が無く、地盤が面的に汚染されているとの推定を行う。一方、推定対象となる位置の周囲に地盤以外の汚染対象があることを示す情報が入力された場合には、線量率の値によっては地盤以外の汚染源が周囲にあるとの推定が妥当である。そのため、その場合、推定部22は、「空間線量率×2<表面線量率」を満たさなかった場合には、地盤以外の汚染源が周囲にあるものと推定する。なお、何れの場合も、推定部22は、「空間線量率×2<表面線量率」を満たす場合には、汚染状況を地盤の汚染が限定された範囲であると推定する。推定部22は、推定結果を示す情報を出力部23に出力する。
When information indicating that there is no contamination target other than the ground around the estimation target position, it is not appropriate to estimate that there is a contamination source other than the ground. Therefore, in that case, when the “air dose rate × 2 <surface dose rate” is not satisfied, the
出力部23は、推定部22によって推定された汚染状況を示す情報を出力する出力手段である。出力部23による出力は、例えば、汚染状況推定装置1のユーザ(計測者)が汚染状況の推定結果を確認できるように表示装置等への表示出力としてもよいし、あるいは他の装置に情報を出力することとしてもよい。以上が、本実施形態に係る汚染状況推定装置1の構成である。
The
引き続いて、図6のフローチャートを用いて、本実施形態に係る汚染状況推定装置1で実行される処理及び動作(汚染状況推定方法)を説明する。本実施形態に係る汚染状況推定装置1では、まず、線量率計10によって、所定の位置(同一の位置)において、地表から1cmの高さでの線量率である表面線量率と、地表から1mの高さでの線量率である空間線量率とが計測される(S01、検出ステップ)。計測された表面線量率と空間線量率との値は、線量率計10から情報処理装置20に送信される。
Subsequently, processing and operations (contamination status estimation method) executed by the contamination
情報処理装置20では、入力部21によって表面線量率と空間線量率との値が受信されて入力される(S02、入力ステップ)。表面線量率と空間線量率との値は、入力部21から推定部22に出力される。続いて、推定部22によって、表面線量率と空間線量率との比の値が算出され、算出された値と予め記憶された閾値及び判断基準とに基づいて、所定の位置周辺の汚染状況が推定される(S03、推定ステップ)。推定結果を示す情報は、推定部22から出力部23に出力される。続いて、出力部23によって、推定結果を示す情報が、汚染状況推定装置1のユーザ(計測者)が参照できるように出力される(S04、出力ステップ)。以上が、本実施形態に係る汚染状況推定装置1で実行される処理及び動作である。
In the
上述したように本実施形態では、複数の異なる高さでの放射線量を示す値から、それらの値の間の関係に基づいて汚染状況が推定される。従って、それぞれの高さの放射線量を示す値を個別に考慮する場合と比べて詳細な汚染状況を推定することができる。具体的には、例えば、表面線量率と空間線量率との比の値に基づいて、地盤の汚染が限定された範囲であるか否か、あるいは地盤以外の汚染源が周囲にあるか否かといった推定を行うことができる。 As described above, in the present embodiment, the contamination status is estimated from the values indicating the radiation doses at a plurality of different heights based on the relationship between these values. Therefore, it is possible to estimate the detailed contamination status as compared with the case where the values indicating the radiation doses at the respective heights are individually considered. Specifically, for example, based on the value of the ratio between the surface dose rate and the air dose rate, whether or not the contamination of the ground is limited, or whether or not there is a contamination source other than the ground Estimation can be performed.
汚染状況推定装置1による汚染状況は、除染計画に利用することができる。例えば、除染は上から下に行われる。まず、建物の屋根より高い樹木に対して除染が行われる(STEP0)。続いて、建物の屋上・屋根(STEP1)、雨樋(STEP2)、壁・窓・戸(STEP3)、最後に地面(STEP4)の順に行われる。また、地面の除染を行う場合には、奥から手前に一定方向に除染が行われる。
The contamination status by the contamination
例えば、本実施形態によって地盤以外の汚染源が周囲にあると推定される場合には、地盤(地面)の前に周囲にある樹木や建物を対象とした除染計画が立てられる。あるいは、地盤の汚染が限定された範囲であると推定された箇所より先に、地盤が面的に汚染されている推定された箇所を先に除染というが立てられる。 For example, in the case where it is estimated that there is a pollution source other than the ground according to the present embodiment, a decontamination plan for a surrounding tree or building is made in front of the ground (ground). Alternatively, the estimated location where the ground is surface-contaminated is first decontaminated before the location where the soil contamination is estimated to be in a limited range.
なお、本実施形態では、汚染状況推定装置1に線量率計10を含む構成としていたが、必ずしも線量率計10を含まなくてもよい。その場合、情報処理装置20の入力部21は、例えば、汚染状況推定装置1のユーザの情報処理装置20に対する入力操作によって放射線量を示す値を入力することとしてもよい。あるいは、情報処理装置20の入力部21は、汚染状況推定装置1とは別構成である線量率計から放射線量を示す値を受信することとしてもよい。
In the present embodiment, the contamination
また、本実施形態では、放射線量が測定される高さは、地表から1cm及び1mとしたが必ずしも上記の高さには限られない。また、閾値(判断基準)を「空間線量率×2=表面線量率」の関係に基づくものとしたが必ずしも上述した値には限られない。上記の高さ及び閾値(判断基準)は、汚染状況の推定対象となる箇所の状況等に応じて適宜設定することができる。 In the present embodiment, the height at which the radiation dose is measured is 1 cm and 1 m from the ground surface, but is not necessarily limited to the above height. Further, although the threshold (judgment criterion) is based on the relationship of “air dose rate × 2 = surface dose rate”, it is not necessarily limited to the value described above. The height and threshold value (judgment criteria) can be set as appropriate according to the situation of the location to be estimated for the contamination status.
また、上述した実施形態では、放射線量を示す値として線量率を用いていたが、放射線量を示す値であればそれ以外の種類の値を用いることとしてもよい。以上が、本発明の第1実施形態の説明である。 In the above-described embodiment, the dose rate is used as the value indicating the radiation dose. However, other types of values may be used as long as the values indicate the radiation dose. The above is the description of the first embodiment of the present invention.
<第2実施形態>
引き続いて、本発明の第2実施形態について説明する。上述した第1実施形態では、比較的大まかな汚染状況を推定するものであったが、線量率計10によって、より多くの情報を取得できる場合には、より詳細な汚染状況の推定が可能となる。本実施形態においても、汚染状況推定装置1は、図1に示すように線量率計10と、情報処理装置20とから構成されている(本実施形態においても符号については、第1実施形態と同様のものを用いる)。なお、特に説明がない点は、汚染状況推定装置1は、第1実施形態と同様の構成である。
Second Embodiment
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, a relatively rough contamination state is estimated. However, when more information can be acquired by the
本実施形態においては、線量率計10は、所定の位置(同一の水平方向での位置)における、3点以上の異なる高さ(異なる鉛直方向での位置)での放射線量を示す値を検出する。線量率計10は、第1実施形態と同様のものを用いてもよいが、3点以上の異なる高さでの放射線量を容易に計測できるように光ファイバセンサによって線量率を計測する装置を用いることとしてもよい。光ファイバセンサによって線量率を計測する装置は、例えば、線量率を線状に検出する装置であり、検出する方向を鉛直方向とすれば異なる高さにおいて複数の放射線量を示す値を検出することができる。あるいは、当該装置は、鉛直方向において連続的な放射線量を示す値(放射線量の分布)を検出することができる。当該装置は、従来のものを用いることができる。
In the present embodiment, the
放射線量を検出する高さには、例えば、1cm高さ及び1m等の2つの固定的な高さが含まれていることとするのがよい。また、それ以外には、1cm高さ及び1mの間の高さ、及び1mを超える高さが含まれていることとするのがよい。線量率計10は、測定した放射線量を示す値である線量率を情報処理装置20に出力する。この際、線量率がどの高さの線量率かを把握できるようにしておく。
The height for detecting the radiation dose preferably includes two fixed heights such as 1 cm height and 1 m, for example. In addition, it is preferable that a height between 1 cm and 1 m and a height exceeding 1 m are included. The
情報処理装置20は、第1実施形態と同様に、入力部21と、推定部22と、出力部23とを備えて構成されている。入力部21は、線量率計10から送信された情報を受信することで放射線量を示す値を入力して、入力した放射線量を示す値を推定部22に出力する。
The
推定部22は、入力部21によって入力された放射線量を示す値の少なくとも何れかに基づいて高さに応じた放射線量を示す値を推定するための式を推定し、当該式に基づく放射線量を示す値と入力部21によって入力された放射線量を示す値との比較に基づき、所定の位置周辺の汚染状況を推定する。
The
上述したように周囲に樹木や構造物がない場合、高さ方向の線量率は地盤の線源の広さに応じたものとなる。図7(a)及び図7(b)に地盤の線源40の広さ毎の高さに応じた線量率のグラフを示す。図7(a)及び図7(b)において、横軸が線量率を示し、縦軸が高さを示している。線源40の広さが広いと1cm高さでの線量率がほぼ同じでも、1m高さでの線量率は異なってくる。図7(b)に示す例では、図7(a)に示す例と比べて地盤の線源40の広さが広いため1m高さにおける線量率が高くなっている。
As described above, when there are no trees or structures in the surrounding area, the dose rate in the height direction depends on the size of the ground radiation source. FIG. 7A and FIG. 7B are graphs of dose rates corresponding to the height of the
図8に、周囲に樹木や構造物があり、それらが線源となっているような地盤以外の線源50がある場合の高さに応じた線量率のグラフを示す。この場合、高さ方向の線量率は、地盤の線源40に基づく線量率(図8において線L4で示す)と、地盤以外の線源50に基づく線量率(図8において線L5で示す)とが足し合わされた値となる。従って、例えば、1m高さでの線量率が、地盤の線源40に基づく線量率と比べて高くなる。その一方で、地盤以外の線源50が比較的高い位置にある場合等には、1cm高さでの線量率が、地盤の線源40に基づく線量率とさほど変わらない場合がある。この場合、単に1cm高さでの線量率と1m高さでの線量率とから、地盤の線源40の広さを推定しようとすると地盤の線源40の広さが広いものと誤って推定してしまうおそれがある。本実施形態における推定部22による汚染状況の推定は、上記のような場合でも地盤以外の線源50の存在を適切に推定するものである。
FIG. 8 shows a graph of the dose rate according to the height when there are trees and structures around and there is a
推定部22は、入力部21によって入力された放射線量を示す値である線量率のうち、2つの高さの線量率に基づいて、高さに応じた線量率(鉛直方向の線量率)を推定するための式(線量率曲線、線量率分布)を推定する。上記の2つの高さは、予め設定されたものであり、例えば、地表から1cm及び1mの高さである。また、この式は、例えば、上述したように周囲に樹木や構造物(遮へい体)がない場合の式(1)である。具体的には、推定部22は、予め式(1)を記憶しておき、図9に概念的に示すように、1cm高さ及び1m高さでの線量率がのるように式(1)を示す線量率曲線L6を算出する。なお、式(1)においてθが地表からの高さと線源40の半径rとから求められる値であるため、推定部22は、実質的には1cm高さ及び1m高さでの線量率に基づいて線源40の半径rを決定する。
The
推定部22は、推定した線量率曲線L6に基づいて線量率を推定(算出)する。ここで推定する線量率は、例えば、線量率曲線L6の推定に用いられた線量率以外で線量率が計測された高さである。また、線量率が鉛直方向において万遍なく計測されている場合には、推定する高さを予め設定しておいてもよい。また、推定対象の高さは、複数でもよい。
The
推定部22は、推定した線量率(予測値)と、線量率計10から入録された線量率の計測値とを比較する。なお、この比較は、同一の高さの線量率毎に行われる。推定部22は、この比較に基づき、所定の位置周辺の汚染状況を推定する。具体的には、推定部22は、計測値から予測値を引くことで差分を算出し(差分の算出が上記の比較に相当する)、差分から汚染状況を推定する。例えば、図10に示すように、差分のうち予測値の20%を超える値があった場合(図10において線L7が計測値を示す)、推定部22は、地盤以外の線源50が存在していると推定する。また、図11に示すように、差分のうち予測値の−20%を下回る値があった場合(図11において線L7が計測値を示す)、推定部22は、地盤以外の線源50が存在していると推定する。上記の20%との閾値は、機器の校正の基準に準じた値である。
The
また、地盤以外の線源50が存在していると推定された場合、推定部22は、計測値−予測値の差分が最も大きな高さに地盤以外の線源50が存在していると推定する。例えば、図11の場合には、1m高さの位置に地盤以外の線源50が存在していると推定する。なお、地盤以外の線源50が存在していると推定するための閾値は、必ずしも上記の20%に限られず推定の目的等に応じて適宜、設定することとすればよい。
When it is estimated that the
上記の比較の結果、(差分を算出した)全ての高さでの差分が、予測値の±20%の範囲にあるとされた場合(即ち、予測値≒計測値となった場合)には、推定部22は、地盤以外の線源50が存在していない(汚染源が地表面のみ)と推定する。
As a result of the above comparison, when the differences at all heights (calculated differences) are within the range of ± 20% of the predicted value (that is, when the predicted value ≒ the measured value), The
推定部22は、推定された汚染状況を示す情報(例えば、地盤以外の線源50の有無、及び地盤以外の線源50の高さの情報)を出力部23に出力する。出力部23は、推定部22から入力された情報を第1実施形態と同様の方法で出力する。
The
引き続いて、図12のフローチャートを用いて、本実施形態に係る汚染状況推定装置1で実行される処理及び動作(汚染状況推定方法)を説明する。本実施形態に係る汚染状況推定装置1では、まず、光ファイバセンサによる線量率計10によって、所定の位置(同一の位置)において、異なる地表からの高さ(少なくとも3点)での線量計が計測される(S11、検出ステップ)。計測された線量率の値は、線量率計10から情報処理装置20に送信される。
Subsequently, processing and operations (contamination status estimation method) executed by the contamination
情報処理装置20では、入力部21によって線量率の値が受信されて入力される(S12、入力ステップ)。線量率の値は、入力部21から推定部22に出力される。続いて、推定部22によって、2つの高さ(例えば、1cm高さ及び1m高さ)線量率の値に基づいて、高さに応じた線量率を推定するための式(線量率曲線、線量率分布)が推定される(S13、推定ステップ)。
In the
続いて、推定部22によって、推定した式に基づいて、所定の高さの線量率である予測値が推定される。続いて、推定部22によって、算出した予測値と、入力部21から入力された線量率の計測値との高さ毎の差分が算出される(S14、推定ステップ)。即ち、予測値と計測値との比較された値が算出される。続いて、推定部22によって、当該差分から汚染状況が推定される(S15、推定ステップ)。推定結果を示す情報は、推定部22から出力部23に出力される。続いて、出力部23によって、推定結果を示す情報が、汚染状況推定装置1のユーザ(計測者)が参照できるように出力される(S16、出力ステップ)。以上が、本実施形態に係る汚染状況推定装置1で実行される処理及び動作である。
Subsequently, the
上述したように本実施形態よれば、線量率計10によって3つ以上の高さにおいて線量率の計測値を得ることができれば、更に詳細な汚染状況を推定することができる。例えば、地盤以外の線源50の有無、及び地盤以外の線源50の高さの情報について第1実施形態と比べて高い精度で推定することができる。これにより、更に適切に除染計画を立てることができる。
As described above, according to the present embodiment, if the dose rate measurement values can be obtained at three or more heights by the
上述した実施形態では、同一の位置における高さが異なる放射線量を示す値に基づいて汚染状況を推定していた。しかしながら、水平方向において異なる位置における放射線量を示す値に基づいて汚染状況を推定することで更に詳細な推定が可能になる。 In the above-described embodiment, the contamination state is estimated based on the value indicating the radiation dose with different heights at the same position. However, more detailed estimation is possible by estimating the contamination status based on values indicating the radiation dose at different positions in the horizontal direction.
例えば、上述したように推定部22が、地盤以外の線源50が存在していると推定した場合に、更にその周囲の位置において計測された線量率を用いて更に詳細な推定を行う。即ち、推定部22は、入力部21によって入力された、複数の所定の位置における放射線量を示す値に基づいて汚染源(線源)の位置を推定する。例えば、地盤以外の線源50が存在していると推定された地点の周囲の3測点において、鉛直方向の異なる3点以上の位置において線量率の計測を行う。具体的には、地盤以外の線源50が存在していると推定された地点を中心に半径1m程度の位置で120°ずつ3測点の線量率を計測する。
For example, as described above, when the
なお、この計測は、ある地点で地盤以外の線源50が存在していると推定された場合、(例えば、周囲の地点の計測をユーザに促す等して)行われてもよいし、予め計画的に計測地点を決めておき行われてもよい。
Note that this measurement may be performed when it is estimated that a
この場合、上記の入力部21は、水平方向における複数の所定の位置における、複数の異なる高さでの放射線量を示す値を入力する。この際、水平方向における互いに位置関係を把握できる情報も合わせて入力する。例えば、位置関係が決められた位置での線量率を入力する場合には、ユーザの情報処理装置20への操作によって入力してもよい。あるいは、例えば、放射線量が計測された位置の座標である緯度及び経度の位置情報を入力することとしてもよい。この場合、例えば、線量率計10にGPS(GlobalPositioning System)等による測位装置を設けておき、測位装置によって得られた位置情報を計測値と合わせて情報処理装置20に送信する。
In this case, the
推定部22は、上記のように周囲の位置(半径1m程度の位置で120°ずつの3測点)において、上述した実施形態と同様に高さに応じた線量率(鉛直方向の線量率)を推定するための式を設定して、予測値と計測値との差分を算出する。続いて、推定部22は、差分を算出した地点間において、線形補間して3次元空間上における上記の差分を示す3次元コンターを作成する。推定部22は、同一の高さにおいて作成した3次元コンターを輪切りにし、コンター(差分)の大きな方向を線源の方向と推定する。
As described above, the
上記の構成によれば、水平方向おいて更に詳細な汚染状況を推定することができる。具体的には、線源(汚染位置)の方向を推定することができる。 According to said structure, a more detailed contamination condition can be estimated in a horizontal direction. Specifically, the direction of the radiation source (contamination position) can be estimated.
1…汚染状況推定装置、10…線量率計、20…情報処理装置、21…入力部、22…推定部、23…出力部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
予め記憶された複数の異なる高さでの放射線量を示す値の間の関係に基づいて、前記入力手段によって入力された放射線量を示す値から前記所定の位置周辺の汚染状況を推定する推定手段と、
前記推定手段によって推定された前記汚染状況を示す情報を出力する出力手段と、
を備え、
前記推定手段は、前記入力手段によって入力された放射線量を示す値の少なくとも何れかに基づいて高さに応じた放射線量を示す値を推定するための式を推定し、当該式に基づく放射線量を示す値と前記入力手段によって入力された放射線量を示す値との比較に基づき、前記所定の位置周辺の汚染状況を推定する汚染状況推定装置。 An input means for inputting values indicating radiation doses at a plurality of different heights at a predetermined position;
Estimating means for estimating a contamination situation around the predetermined position from a value indicating the radiation dose input by the input means based on a relationship between values indicating the radiation dose at a plurality of different heights stored in advance. When,
Output means for outputting information indicating the contamination status estimated by the estimation means;
Equipped with a,
The estimation means estimates an expression for estimating a value indicating the radiation dose according to the height based on at least one of the values indicating the radiation dose input by the input means, and the radiation dose based on the expression A contamination status estimation apparatus that estimates a contamination status around the predetermined position based on a comparison between a value indicating the radiation dose and a value indicating the radiation dose input by the input means .
前記推定手段は、前記入力手段によって入力された、前記複数の所定の位置における放射線量を示す値に基づいて汚染源の位置を推定する、請求項1又は2に記載の汚染状況推定装置。 The input means inputs values indicating radiation doses at a plurality of different heights at a plurality of predetermined positions in the horizontal direction,
The contamination state estimation apparatus according to claim 1, wherein the estimation unit estimates a position of a contamination source based on a value input by the input unit and indicating a radiation dose at the plurality of predetermined positions.
所定の位置における、複数の異なる高さでの放射線量を示す値を入力する入力ステップと、
予め記憶された複数の異なる高さでの放射線量を示す値の間の関係に基づいて、前記入力ステップにおいて入力された放射線量を示す値から前記所定の位置周辺の汚染状況を推定する推定ステップと、
前記推定ステップにおいて推定された前記汚染状況を示す情報を出力する出力ステップと、
を含み、
前記推定ステップにおいて、前記入力ステップにおいて入力された放射線量を示す値の少なくとも何れかに基づいて高さに応じた放射線量を示す値を推定するための式を推定し、当該式に基づく放射線量を示す値と前記入力ステップにおいて入力された放射線量を示す値との比較に基づき、前記所定の位置周辺の汚染状況を推定する汚染状況推定方法。 A pollution status estimation method using a pollution status estimation device,
An input step for inputting values indicating radiation doses at a plurality of different heights at a predetermined position;
An estimation step for estimating a contamination state around the predetermined position from a value indicating the radiation dose input in the input step based on a relationship between values indicating the radiation dose at a plurality of different heights stored in advance. When,
An output step of outputting information indicating the contamination status estimated in the estimation step;
Only including,
In the estimation step, an equation for estimating a value indicating the radiation dose according to height is estimated based on at least one of the values indicating the radiation dose input in the input step, and the radiation dose based on the equation A contamination status estimation method for estimating a contamination status around the predetermined position based on a comparison between a value indicating the radiation dose and a value indicating the radiation dose input in the input step .
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