JP6443876B2 - Radioactivity concentration measuring device - Google Patents

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  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

本発明は、放射性物質を含む被計測物の放射能濃度を計測する放射能濃度計測装置に関する。   The present invention relates to a radioactivity concentration measuring apparatus that measures the radioactivity concentration of an object to be measured containing a radioactive substance.

従来、放射線量を計測する分野の技術として特許文献1に記載された放射線計測システムが知られている。このシステムは、計測試料を収容する収容容器内における放射線量計の位置を保持する固定機構を備えている。この固定機構によれば、バックグラウンド計測及び本計測において放射線量計が収容容器に対して同一位置に固定されるので、本計測の計測値に重畳するバックグラウンドの放射線量と、バックグラウンド計測により得られた計測値とを同一にすることができる。従って、本計測の計測値からバックグラウンド計測の計測値を差し引くことにより計測試料の正味の値を正確に計測することができる。   Conventionally, a radiation measurement system described in Patent Document 1 is known as a technique in the field of measuring a radiation dose. This system includes a fixing mechanism that holds the position of the radiation dosimeter in a storage container that stores a measurement sample. According to this fixing mechanism, since the radiation dosimeter is fixed at the same position with respect to the container in the background measurement and the main measurement, the background radiation dose superimposed on the measurement value of the main measurement and the background measurement The obtained measurement value can be made the same. Therefore, the net value of the measurement sample can be accurately measured by subtracting the measurement value of the background measurement from the measurement value of the main measurement.

特開2013−36957号公報JP 2013-36957 A

ところで、放射能濃度の計測環境によっては、バックグラウンド放射能濃度が時間的に変化する場合がある。バックグラウンド放射能濃度が時間的に変化すると、本計測の計測値に重畳されたバックグラウンド放射能濃度と、バックグラウンド計測における放射能濃度が異なる。そうすると、計測値からバックグラウンド計測における放射能濃度の値を差し引いたとしても、適切なバックグラウンド補正が行われたとは言い難くなる。従って、バックグラウンド放射能濃度が時間的に変化する環境では、信頼できる放射能濃度を得ることが困難であった。   By the way, depending on the measurement environment of the radioactivity concentration, the background radioactivity concentration may change with time. When the background radioactivity concentration changes with time, the background radioactivity concentration superimposed on the measurement value of this measurement is different from the radioactivity concentration in the background measurement. Then, even if the radioactivity concentration value in the background measurement is subtracted from the measured value, it is difficult to say that appropriate background correction has been performed. Therefore, it is difficult to obtain a reliable radioactivity concentration in an environment where the background radioactivity concentration changes with time.

そこで、本発明は、被計測物の信頼できる放射能濃度を得ることが可能な放射能濃度計測装置を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the radioactive concentration measuring device which can obtain the reliable radioactive concentration of a to-be-measured object.

本発明の一実施形態は、放射性物質を含む被計測物の放射能濃度を得る放射能濃度計測装置において、被計測物の放射能濃度を示す計測検出値を得る被計測物用計測部と、放射能濃度が既知である第1の放射線源部における第1の放射能濃度を示す第1の基準検出値を得る第1の基準用計測部と、放射能濃度が既知である第2の放射線源部における第2の放射能濃度を示す第2の基準検出値を得る第2の基準用計測部と、第1の放射能濃度、第2の放射能濃度、第1の基準検出値及び第2の基準検出値を利用して変換関数を算出し、変換関数と計測検出値とを利用して被計測物の放射能濃度を算出する処理部と、を備え、第1の放射線源部及び第2の放射線源部は、被計測物に近接して配置され、第1の基準検出値及び第2の基準検出値は、計測検出値と同じタイミングで取得され、第1の放射能濃度の値は、第2の放射能濃度の値とは異なる。   In one embodiment of the present invention, in a radioactivity concentration measuring device for obtaining a radioactivity concentration of a measurement object containing a radioactive substance, a measurement object measurement unit for obtaining a measurement detection value indicating the radioactivity concentration of the measurement object, A first reference measurement unit that obtains a first reference detection value indicating a first radioactive concentration in a first radiation source unit having a known radioactive concentration, and a second radiation having a known radioactive concentration A second reference measurement unit for obtaining a second reference detection value indicating a second radioactive concentration in the source unit; a first radioactive concentration; a second radioactive concentration; a first reference detection value; And a processing unit that calculates a conversion function using the reference detection value of 2, and calculates a radioactivity concentration of the measurement object using the conversion function and the measurement detection value, the first radiation source unit, The second radiation source unit is disposed close to the object to be measured, and the first reference detection value and the second reference detection value are: Is acquired at the same timing as the detection value measured, the value of the first activity concentration is different from the value of the second activity concentration.

この構成によれば、第1の基準用計測部から、第1の放射能濃度と第1の基準検出値との組み合わせデータが得られる。また、第2の基準用計測部から、第2の放射能濃度と第2の基準検出値との組み合わせデータが得られる。そして、これらデータを利用することにより、処理部は、放射能濃度と検出値との関係を示す変換関数を算出する。そして、この変換関数に、計測検出値を適用することにより、被計測物の放射能濃度を得ることができる。ここで、第1及び第2の放射線源部は、被計測物の近傍に配置されているため、第1の放射線源部、第2の放射線源部及び被計測物は、略同等のバックグラウンド放射能濃度の環境に配置されることになる。そして、変換関数を利用した被計測物の放射能濃度により、バックグラウンド放射能濃度の影響は補正される。更に、第1及び第2の基準検出値は、被計測物の計測検出値と同じタイミングで取得されるため、放射能濃度の計測時におけるバックグラウンド放射能濃度に応じた補正が可能になる。従って、時間的にバックグラウンド放射能濃度が変化する計測環境下であっても、被計測物の信頼できる放射能濃度を得ることができる。   According to this configuration, combination data of the first radioactivity concentration and the first reference detection value is obtained from the first reference measurement unit. Further, combination data of the second radioactivity concentration and the second reference detection value is obtained from the second reference measurement unit. Then, by using these data, the processing unit calculates a conversion function indicating the relationship between the radioactive concentration and the detection value. And the radioactivity density | concentration of a to-be-measured object can be obtained by applying a measurement detection value to this conversion function. Here, since the first and second radiation source units are arranged in the vicinity of the measurement object, the first radiation source unit, the second radiation source unit, and the measurement object have substantially the same background. It will be placed in a radioactive concentration environment. Then, the influence of the background radioactivity concentration is corrected by the radioactivity concentration of the measurement object using the conversion function. Furthermore, since the first and second reference detection values are acquired at the same timing as the measurement detection value of the measurement object, correction according to the background radioactivity concentration at the time of measurement of the radioactivity concentration becomes possible. Therefore, even in a measurement environment where the background radioactivity concentration changes with time, a reliable radioactivity concentration of the measurement object can be obtained.

被計測物用計測部は、被計測物に接触して計測検出値を計測する計測物用センサを有し、第1の基準用計測部は、第1の放射線源部に接触して第1の基準検出値を計測する第1の基準用センサを有し、第2の基準用計測部は、第2の放射線源部に接触して第2の基準検出値を計測する第2の基準用センサを有することとしてもよい。この構成によれば、計測検出値と、第1及び第2の基準検出値とを容易に計測することができる。   The measurement object measurement unit includes a measurement object sensor that contacts the measurement object and measures a measurement detection value, and the first reference measurement unit contacts the first radiation source unit and is first. A second reference measurement unit that measures the second reference detection value in contact with the second radiation source unit. It is good also as having a sensor. According to this configuration, the measurement detection value and the first and second reference detection values can be easily measured.

被計測物用計測部は、計測物用センサが接触した被計測物の領域を覆う計測物用遮蔽体を更に有し、第1の基準用計測部は、第1の基準用センサが接触した第1の放射線源部の領域を覆う第1の基準用遮蔽体を更に有し、第2の基準用計測部は、第2の基準用センサが接触した第2の放射線源部の領域を覆う第2の基準用遮蔽体を更に有することとしてもよい。この構成によれば、計測物用センサから出力される計測検出値のS/N比を向上させることができる。また、第1及び第2の基準用センサから出力される第1及び第2の基準検出値のS/N比を向上させることができる。   The measurement object measurement unit further includes a measurement object shield that covers a region of the measurement object that is in contact with the measurement object sensor, and the first reference measurement unit is in contact with the first reference sensor. A first reference shield that covers the region of the first radiation source unit is further included, and the second reference measurement unit covers the region of the second radiation source unit that is in contact with the second reference sensor. It may be further provided with a second reference shield. According to this configuration, the S / N ratio of the measurement detection value output from the measurement object sensor can be improved. In addition, the S / N ratio of the first and second reference detection values output from the first and second reference sensors can be improved.

第1の放射線源部及び第2の放射線源部は、互いに異なる密度を有する放射線源体を含んでいてもよい。この構成によれば、被計測物と第1及び第2の放射線源部との密度差による影響を計算により補正する必要がなく、被計測物の放射能濃度を更に精度良く計測することができる。   The first radiation source unit and the second radiation source unit may include radiation source bodies having different densities. According to this configuration, it is not necessary to correct the influence of the density difference between the measurement object and the first and second radiation source units by calculation, and the radioactivity concentration of the measurement object can be measured with higher accuracy. .

本発明によれば、被計測物の信頼できる放射能濃度を得ることが可能な放射能濃度計測装置が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radioactive concentration measuring apparatus which can obtain the reliable radioactive concentration of a to-be-measured object is provided.

図1は、本発明の一実施形態に係る放射能濃度計測装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a radioactivity concentration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、放射能濃度計測装置の機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of the radioactive concentration measuring apparatus. 図3の(a)部、(b)部及び(c)部は、放射能濃度計測装置による放射能濃度計測が行われる環境を示す図である。FIGS. 3A, 3B, and 3C are views showing an environment in which the radioactivity concentration measurement is performed by the radioactivity concentration measurement apparatus. 図4は、放射能濃度計測部から出力された検出値と放射能濃度との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the detection value output from the radioactivity concentration measurement unit and the radioactivity concentration.

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

放射能濃度計測装置は、フレキシブルコンテナバッグ(以下、単に「バッグ」ともいう)等に収容された放射性物質が含まれた被計測物の放射能濃度を計測する装置である。この放射能濃度計測装置は、バッグを開封して被計測物を取り出すことなく、バッグに収容した状態で被計測物の放射能濃度を計測する。図1に示されるように、放射能濃度計測装置1は、被計測物用計測部2と、基準用計測部3,4と、処理部6と、を備えている。被計測物用計測部2及び基準用計測部3,4は、処理部6と接続され、計測検出値が処理部6に出力されると共に第1及び第2の基準検出値が処理部6に出力される。処理部6は、これら計測検出値及び基準検出値等のデータを利用して、被計測物7の放射能濃度を算出する。   The radioactivity concentration measuring apparatus is an apparatus for measuring the radioactivity concentration of an object to be measured containing a radioactive substance contained in a flexible container bag (hereinafter also simply referred to as “bag”). This radioactivity concentration measuring apparatus measures the radioactivity concentration of a measurement object in the state accommodated in the bag, without opening a bag and taking out a measurement object. As shown in FIG. 1, the radioactivity concentration measurement apparatus 1 includes a measurement object measurement unit 2, reference measurement units 3 and 4, and a processing unit 6. The measurement object measurement unit 2 and the reference measurement units 3 and 4 are connected to the processing unit 6, and the measurement detection value is output to the processing unit 6 and the first and second reference detection values are output to the processing unit 6. Is output. The processing unit 6 calculates the radioactivity concentration of the measurement object 7 using data such as the measurement detection value and the reference detection value.

被計測物7は、例えば容積1m程度のバッグ8に収容されている。被計測物7には、放射性物質を含む土壌、汚泥、草木等がある。このバッグ8は、後述する有効検知領域9よりも大きい容積を有していることが好ましい。有効検知領域9よりも大きい場合には、放射能濃度計測装置1は、被計測物7の形状、大きさ、重量を問わずに放射能濃度を計測することが可能である。 The measurement object 7 is accommodated in a bag 8 having a volume of about 1 m 3 , for example. The measurement object 7 includes soil containing radioactive material, sludge, vegetation, and the like. The bag 8 preferably has a larger volume than an effective detection area 9 described later. When it is larger than the effective detection area 9, the radioactivity concentration measuring apparatus 1 can measure the radioactivity concentration regardless of the shape, size, and weight of the measurement object 7.

被計測物用計測部2は、放射能濃度センサ(計測物用センサ)11と、簡易遮蔽体(計測物用遮蔽体)12とを有している。放射能濃度センサ11は、バッグ8に接触させて、接触部近傍の有効検知領域9に存在する被計測物7の放射能濃度を計測するためのものである。放射能濃度センサ11は、例えば、放射線エネルギーを吸収して蛍光を発生させるシンチレータと、シンチレータで発生した光を電気信号に変換する光電変換部とを有する装置を有している。シンチレータには、例えば、NaI(Tl)シンチレータや、CsI(Tl)シンチレータが用いられる。このような放射能濃度センサ11からは、シンチレータで発生した光をカウントした値(CPS)が計測検出値として出力される。   The measurement object measurement unit 2 includes a radioactivity concentration sensor (measurement object sensor) 11 and a simple shield (measurement object shield) 12. The radioactivity concentration sensor 11 is for contacting the bag 8 and measuring the radioactivity concentration of the measurement object 7 existing in the effective detection region 9 near the contact portion. The radioactivity concentration sensor 11 includes, for example, a device having a scintillator that absorbs radiation energy and generates fluorescence, and a photoelectric conversion unit that converts light generated by the scintillator into an electrical signal. As the scintillator, for example, NaI (Tl) scintillator or CsI (Tl) scintillator is used. From such a radioactive concentration sensor 11, a value (CPS) obtained by counting light generated by the scintillator is output as a measurement detection value.

この放射能濃度センサ11は、簡易遮蔽体12により周囲を覆われている。簡易遮蔽体12は、バックグラウンド放射能濃度のキャンセルよりも、S/N比を確保するためのものである。より詳細には、放射能濃度センサ11は、計測面11aがバッグ8に接触させられ、計測面11a以外の部分が簡易遮蔽体12に覆われている。すなわち、放射能濃度センサ11近傍の有効検知領域9は、簡易遮蔽体12により覆われている。このような簡易遮蔽体12には、例えば、鉄や鉛といった放射線を遮断する能力を有する金属からなる部材が用いられる。   The radioactivity concentration sensor 11 is covered with a simple shield 12. The simple shield 12 is for ensuring the S / N ratio rather than canceling the background radioactivity concentration. More specifically, in the radioactivity concentration sensor 11, the measurement surface 11a is brought into contact with the bag 8, and the portion other than the measurement surface 11a is covered with the simple shield 12. That is, the effective detection area 9 in the vicinity of the radioactivity concentration sensor 11 is covered with the simple shield 12. For such a simple shield 12, for example, a member made of a metal having an ability to block radiation such as iron or lead is used.

また、被計測物用計測部2は、被計測物7の重量を計測するための重量計13を有している。この重量計13からは、被計測物7の重量値が処理部6に出力される。   The measurement object measuring unit 2 includes a weight scale 13 for measuring the weight of the measurement object 7. From the weigh scale 13, the weight value of the measurement object 7 is output to the processing unit 6.

基準用計測部(第1の基準用計測部)3は、基準放射線源体(第1の放射線源部)3aと、放射能濃度センサ(第1の基準用センサ)11と、簡易遮蔽体(第1の基準用遮蔽体)12とを有している。また、基準用計測部(第2の基準用計測部)4は、基準放射線源体(第2の放射線源部)4aと、放射能濃度センサ(第2の基準用センサ)11と、簡易遮蔽体(第2の基準用遮蔽体)12とを有している。すなわち、基準用計測部3,4は、基準放射線源体3a,4aを有する点が被計測物用計測部2と異なっている。基準用計測部3の放射能濃度センサ11からは、シンチレータで発生した光をカウントした値(CPS)が第1の基準検出値として処理部6に出力される。基準用計測部4の放射能濃度センサ11からは、シンチレータで発生した光をカウントした値(CPS)が第2の基準検出値として処理部6に出力される。   The reference measurement unit (first reference measurement unit) 3 includes a reference radiation source body (first radiation source unit) 3a, a radioactivity concentration sensor (first reference sensor) 11, and a simple shield ( First reference shield) 12. The reference measurement unit (second reference measurement unit) 4 includes a reference radiation source body (second radiation source unit) 4a, a radioactivity concentration sensor (second reference sensor) 11, and simple shielding. And a body (second reference shielding body) 12. That is, the reference measurement units 3 and 4 are different from the measurement object measurement unit 2 in that the reference measurement source units 3 and 4 have the reference radiation source bodies 3a and 4a. A value (CPS) obtained by counting the light generated by the scintillator is output from the radioactivity concentration sensor 11 of the reference measurement unit 3 to the processing unit 6 as a first reference detection value. A value (CPS) obtained by counting the light generated by the scintillator is output from the radioactivity concentration sensor 11 of the reference measurement unit 4 to the processing unit 6 as a second reference detection value.

基準放射線源体3a,4aは、被計測物7と近接して配置されている。この近接した配置とは、被計測物7と基準放射線源体3a,4aとが同等のバックグラウンド放射線濃度の環境下に配置されることを意味している。また、基準放射線源体3a,4aは、互いに異なる既知の放射能濃度を有している。例えば、基準放射線源体3aは、無汚染、すなわち0Bq/kgの放射能濃度を有している。一方、基準放射線源体4aは、8000Bq/kgの放射能濃度を有している。また、基準放射線源体3a,4aは、被計測物7と略同等の密度を有する物質により構成されている。例えば、基準放射線源体3a,4aとしては砂が用いられる。   The reference radiation source bodies 3a and 4a are arranged in close proximity to the measurement object 7. This close arrangement means that the measurement object 7 and the reference radiation source bodies 3a and 4a are arranged in an environment having an equivalent background radiation concentration. Further, the reference radiation source bodies 3a and 4a have different known radioactivity concentrations. For example, the reference radiation source body 3a is not contaminated, that is, has a radioactive concentration of 0 Bq / kg. On the other hand, the reference radiation source body 4a has a radioactivity concentration of 8000 Bq / kg. Further, the reference radiation source bodies 3 a and 4 a are made of a material having a density substantially equal to that of the measurement object 7. For example, sand is used as the reference radiation source bodies 3a and 4a.

ここで、被計測物用計測部2における放射能濃度センサ11は、基準用計測部3,4における放射能濃度センサ11と同じ構成及び特性を有しているため、互いに交換することが可能である。これらの放射能濃度センサ11を定期的に入れ替えることにより、放射能濃度センサ11の故障や劣化異常を判定することが可能になる。より具体的には、本来、補正されて特性が揃えられた放射能濃度センサ11によれば、それぞれを入れ替えたとしても、検出値には許容誤差程度の差異しか現れないはずである。従って、許容誤差以上の検出値の差異が現れた場合には、3個の放射能濃度センサ11の何れかに故障が生じていることがわかる。このように、検出値の許容誤差からの逸脱の程度により、放射能濃度センサ11の劣化傾向の把握、異常判断、故障判断が可能になるので、放射能濃度センサ11におけるシンチレータの経年劣化や故障による不適切な計測を排除することができる。   Here, the radioactivity concentration sensor 11 in the measurement object measuring unit 2 has the same configuration and characteristics as the radioactivity concentration sensor 11 in the reference measurement units 3 and 4, and can be exchanged with each other. is there. By replacing these radioactivity concentration sensors 11 periodically, it becomes possible to determine whether the radioactivity concentration sensor 11 has failed or deteriorated. More specifically, according to the radioactivity concentration sensor 11 which is originally corrected and has the same characteristics, even if each is replaced, the detected value should show only a difference of an allowable error. Therefore, when a difference in detected values that exceeds an allowable error appears, it can be seen that a failure has occurred in any of the three radioactive concentration sensors 11. As described above, since the deterioration tendency of the radioactivity concentration sensor 11, abnormality determination, and failure determination can be made depending on the degree of deviation from the tolerance of the detected value, the aging degradation or failure of the scintillator in the radioactivity concentration sensor 11 is possible. Inappropriate measurement due to can be eliminated.

図2に示されるように、処理部6は、機能的構成要素として、計測検出値入力部14と、基準検出値入力部16と、基準放射能濃度入力部17と、変換関数算出部18と、計測値算出部19と、を有している。また、処理部6は、計測検出値及び基準検出値以外のデータ(例えば基準放射線源体3a,4aの放射能濃度)を入力するための入力装置21と、計算結果を表示する出力装置22とを更に備えている。処理部6は、コンピュータにおいて処理プログラムを実行することにより、コンピュータを本実施形態の処理部6として機能させることが可能になる。以下、各構成要素の機能について説明する。   As shown in FIG. 2, the processing unit 6 includes, as functional components, a measurement detection value input unit 14, a reference detection value input unit 16, a reference radioactivity concentration input unit 17, and a conversion function calculation unit 18. And a measurement value calculation unit 19. The processing unit 6 also includes an input device 21 for inputting data other than the measurement detection value and the reference detection value (for example, the radioactivity concentration of the reference radiation source bodies 3a and 4a), and an output device 22 for displaying the calculation result. Is further provided. The processing unit 6 can cause the computer to function as the processing unit 6 of the present embodiment by executing the processing program in the computer. Hereinafter, the function of each component will be described.

計測検出値入力部14は、被計測物用計測部2における放射能濃度センサ11と接続されて、放射能濃度センサ11から計測検出値が入力される。そして、計測検出値入力部14は、計測検出値を計測値算出部19に出力する。基準検出値入力部16は、基準用計測部3,4の放射能濃度センサ11と接続されて、それぞれの放射能濃度センサ11から第1の基準検出値及び第2の基準検出値が入力される。そして、基準検出値入力部16は、第1及び第2の基準検出値を変換関数算出部18に出力する。基準放射能濃度入力部17は、入力装置21と接続されて、基準放射線源体3aが有する既知の第1の放射能濃度と、基準放射線源体4aが有する既知の第2の放射能濃度とが入力される。そして、基準放射能濃度入力部17は、第1の放射能濃度及び第2の放射能濃度を変換関数算出部18に出力する。   The measurement detection value input unit 14 is connected to the radioactivity concentration sensor 11 in the measurement object measurement unit 2, and the measurement detection value is input from the radioactivity concentration sensor 11. Then, the measurement detection value input unit 14 outputs the measurement detection value to the measurement value calculation unit 19. The reference detection value input unit 16 is connected to the radioactivity concentration sensors 11 of the reference measurement units 3 and 4, and the first reference detection value and the second reference detection value are input from the respective radioactivity concentration sensors 11. The Then, the reference detection value input unit 16 outputs the first and second reference detection values to the conversion function calculation unit 18. The reference radioactivity concentration input unit 17 is connected to the input device 21, and the known first radioactivity concentration of the reference radiation source body 3a and the known second activity concentration of the reference radiation source body 4a Is entered. Then, the reference radioactivity concentration input unit 17 outputs the first radioactivity concentration and the second radioactivity concentration to the conversion function calculation unit 18.

変換関数算出部18は、基準検出値入力部16から入力された第1の基準検出値及び第2の基準検出値と、入力装置21から入力された第1の放射能濃度及び第2の放射能濃度とを利用して、変換関数を算出する。より詳細には、変換関数を示す係数を算出する。変換関数が例えば1次関数であるとすると、変換関数は下記式(1)により示される。
BS=a×CS+b…(1)
ただし、a=(B2−B1)/(C2−C1)、b=B1−(B2−B1)/(C2−C1)×C1である。また、CSは被計測物7の計測検出値であり、C1は基準放射線源体3aの第1の基準検出値であり、B1は、基準放射線源体3aの第1の放射能濃度であり、C2は、基準放射線源体4aの第2の基準検出値であり、B2は、基準放射線源体4aの第2の放射能濃度である。
The conversion function calculation unit 18 includes the first reference detection value and the second reference detection value input from the reference detection value input unit 16, the first radioactive concentration and the second radiation input from the input device 21. The conversion function is calculated using the active density. More specifically, a coefficient indicating the conversion function is calculated. If the conversion function is a linear function, for example, the conversion function is expressed by the following equation (1).
BS = a × CS + b (1)
However, a = (B2-B1) / (C2-C1), b = B1- (B2-B1) / (C2-C1) × C1. Further, CS is a measurement detection value of the measurement object 7, C1 is a first reference detection value of the reference radiation source body 3a, B1 is a first radioactive concentration of the reference radiation source body 3a, C2 is the second reference detection value of the reference radiation source body 4a, and B2 is the second radioactive concentration of the reference radiation source body 4a.

計測値算出部19は、上記(1)式に計測検出値入力部14から入力された計測検出値CSを入力して、被計測物7の放射能濃度BSを算出する。そして、算出された被計測物7の放射能濃度BSを出力装置22に出力する。   The measurement value calculation unit 19 inputs the measurement detection value CS input from the measurement detection value input unit 14 into the above equation (1), and calculates the radioactivity concentration BS of the measurement object 7. Then, the calculated radioactivity concentration BS of the measured object 7 is output to the output device 22.

次に、放射能濃度計測装置1を利用してバッグ8に収容された被計測物7の放射能濃度を計測する工程について具体的に説明する。なお、以下に示す数値は、説明の便宜上例示するものである。   Next, the process of measuring the radioactivity concentration of the measurement object 7 accommodated in the bag 8 using the radioactivity concentration measurement device 1 will be specifically described. In addition, the numerical value shown below is illustrated for convenience of explanation.

図3の(a)部〜(c)部に示されるように、保管領域23からバッグ8aを運んでトラック24に載置し、トラック24に載せたバッグ8a内の被計測物7の放射能濃度BSを計測する。ここで、基準放射線源体3aの放射能濃度B1は、無汚染、すなわち0Bq/kgであり、基準放射線源体4aの放射能濃度B2は、8000Bq/kgであるとする。   As shown in FIGS. 3A to 3C, the bag 8 a is carried from the storage area 23 and placed on the track 24, and the radioactivity of the measurement object 7 in the bag 8 a placed on the track 24. The concentration BS is measured. Here, it is assumed that the radioactivity concentration B1 of the reference radiation source body 3a is not contaminated, that is, 0 Bq / kg, and the radioactivity concentration B2 of the reference radiation source body 4a is 8000 Bq / kg.

まず、図3の(a)に示されるように、バッグ8aをトラック24に載置し、計測検出値CSを取得する。このとき、保管領域23には5個のバッグ8b〜8fがある。これらバッグ8b〜8fは、バッグ8aの計測検出値CSの計測におけるバックグラウンド放射線源となり得る。また、基準放射線源体4aも放射性物質である。このため、基準放射線源体4aもバッグ8aの計測検出値CSの計測におけるバックグラウンド放射線源となり得る。従って、バッグ8aの計測への影響を抑制するため、バッグ8aと基準放射線源体4aとの間に遮蔽壁を設けることが好ましい。なお、基準放射線源体3aも放射性物質である場合には、バッグ8aと基準放射線源体3aとの間に遮蔽壁を設けることが好ましい。図3の(a)の状態で計測を行った結果、例えば、以下の数値が得られたとする。
被計測物7の計測検出値CS:11000[CPS]
基準放射線源体3aの基準検出値C1:2000[CPS]
基準放射線源体3aの放射能濃度B1:0[Bq/kg]
基準放射線源体4aの基準検出値C2:10000[CPS]
基準放射線源体4aの放射能濃度B2:8000[Bq/kg]
First, as shown in FIG. 3A, the bag 8a is placed on the track 24, and the measurement detection value CS is acquired. At this time, there are five bags 8b to 8f in the storage area 23. These bags 8b to 8f can be background radiation sources in the measurement of the measurement detection value CS of the bag 8a. The reference radiation source body 4a is also a radioactive substance. For this reason, the reference radiation source body 4a can also be a background radiation source in the measurement of the measurement detection value CS of the bag 8a. Therefore, in order to suppress the influence on the measurement of the bag 8a, it is preferable to provide a shielding wall between the bag 8a and the reference radiation source body 4a. In addition, when the reference radiation source body 3a is also a radioactive substance, it is preferable to provide a shielding wall between the bag 8a and the reference radiation source body 3a. As a result of measurement in the state of FIG. 3A, for example, the following numerical values are obtained.
Measurement detection value CS of measurement object 7: 11000 [CPS]
Reference detection value C1: 2000 [CPS] of the reference radiation source 3a
Radioactivity concentration B1: 0 [Bq / kg] of the reference radiation source 3a
Reference detection value C2 of the reference radiation source body 4a: 10000 [CPS]
Radioactivity concentration B2 of reference radiation source body 4a: 8000 [Bq / kg]

上記式(1)に放射能濃度B1,B2及び基準検出値C1,C2を代入すると、下記式(2)が得られる。この式(2)は、図4のグラフG1に対応している。ここで、グラフG1上において、点P1は、基準放射線源体3aの計測データ(C1,B1=2000,0)を示している。点P2は、基準放射線源体4aの計測データ(C2,B2=10000,8000)を示している。
BS=CS−2000…(2)
そして、上記式(2)に被計測物7の計測検出値CS(=11000)を代入すると、バッグ8aに収容された被計測物7の放射能濃度BSは9000Bq/kgであることがわかる。
Substituting the radioactivity concentrations B1 and B2 and the reference detection values C1 and C2 into the above equation (1), the following equation (2) is obtained. This equation (2) corresponds to the graph G1 in FIG. Here, on the graph G1, a point P1 indicates measurement data (C1, B1 = 2000, 0) of the reference radiation source body 3a. Point P2 indicates measurement data (C2, B2 = 10000, 8000) of the reference radiation source body 4a.
BS = CS-2000 (2)
When the measurement detection value CS (= 11000) of the measurement object 7 is substituted into the above equation (2), it can be seen that the radioactive concentration BS of the measurement object 7 accommodated in the bag 8a is 9000 Bq / kg.

次に、図3の(b)に示されるように、バッグ8dをトラック24に載置し、計測検出値CSを取得する。このとき、保管領域23には2個のバッグ8e,8fがある。これらバッグ8e,8fは、バッグ8dの計測検出値CSの計測におけるバックグラウンド放射線源となり得る。しかし、図3の(a)部に示された状況よりもバッグ8e,8fの数が少ないためバックグラウンド放射能濃度が変化していると予想される。具体的には、バックグラウンド放射能濃度は減少する傾向にあると予想される。図3の(b)の状態で、計測を行った結果、例えば、以下の数値が得られたとする。
被計測物7の計測検出値CS:10000[CPS]
基準放射線源体3aの基準検出値C1:1000[CPS]
基準放射線源体3aの放射能濃度B1:0[Bq/kg]
基準放射線源体4aの基準検出値C2:9000[CPS]
基準放射線源体4aの放射能濃度B2:8000[Bq/kg]
Next, as shown in FIG. 3B, the bag 8d is placed on the track 24, and the measurement detection value CS is acquired. At this time, the storage area 23 includes two bags 8e and 8f. These bags 8e and 8f can be a background radiation source in the measurement of the measurement detection value CS of the bag 8d. However, since the number of bags 8e and 8f is smaller than the situation shown in part (a) of FIG. 3, the background radioactivity concentration is expected to change. Specifically, the background radioactivity concentration is expected to tend to decrease. As a result of measurement in the state of FIG. 3B, for example, the following numerical values are obtained.
Measured detection value CS of measurement object 7: 10000 [CPS]
Reference detection value C1: 1000 [CPS] of the reference radiation source 3a
Radioactivity concentration B1: 0 [Bq / kg] of the reference radiation source 3a
Reference detection value C2 of the reference radiation source body 4a: 9000 [CPS]
Radioactivity concentration B2 of reference radiation source body 4a: 8000 [Bq / kg]

上記式(1)に放射能濃度B1,B2及び基準検出値C1,C2を代入すると、下記式(3)が得られる。この式(3)は、図4のグラフG2に対応している。ここで、グラフG2上において、点P3は、基準放射線源体3aの計測データ(C1,B1=1000,0)を示している。点P4は、基準放射線源体4aの計測データ(C2,B2=9000,8000)を示している。
BS=CS−1000…(3)
そして、上記式(3)に被計測物7の計測検出値CS(=10000)を代入すると、バッグ8dに収容された被計測物7の放射能濃度BSは9000Bq/kgであることがわかる。
Substituting the radioactive concentrations B1 and B2 and the reference detection values C1 and C2 into the above equation (1), the following equation (3) is obtained. This equation (3) corresponds to the graph G2 in FIG. Here, on the graph G2, a point P3 indicates measurement data (C1, B1 = 1000, 0) of the reference radiation source body 3a. A point P4 indicates measurement data (C2, B2 = 9000, 8000) of the reference radiation source body 4a.
BS = CS-1000 (3)
When the measured detection value CS (= 10000) of the measurement object 7 is substituted into the above equation (3), it can be seen that the radioactive concentration BS of the measurement object 7 accommodated in the bag 8d is 9000 Bq / kg.

次に、図3の(c)部に示されるように、バッグ8fをトラック24に載置し、計測検出値CSを取得するこのとき、保管領域23にはバッグは存在しない。従って、バックグラウンド放射能濃度は、図3の(a)部及び(b)部よりも更に小さい傾向にあると予想される。図3の(c)の状態で、計測を行った結果、例えば、以下の数値が得られたとする。
被計測物7の計測検出値CS:9000[CPS]
基準放射線源体3aの基準検出値C1:0[CPS]
基準放射線源体3aの放射能濃度B1:0[Bq/kg]
基準放射線源体4aの基準検出値C2:8000[CPS]
基準放射線源体4aの放射能濃度B2:8000[Bq/kg]
Next, as shown in part (c) of FIG. 3, the bag 8 f is placed on the track 24 and the measurement detection value CS is acquired. At this time, there is no bag in the storage area 23. Therefore, it is expected that the background radioactivity concentration tends to be smaller than those in FIGS. 3 (a) and 3 (b). Assume that the following numerical values are obtained as a result of measurement in the state shown in FIG.
Measurement detection value CS of measurement object 7: 9000 [CPS]
Reference detection value C1: 0 [CPS] of the reference radiation source 3a
Radioactivity concentration B1: 0 [Bq / kg] of the reference radiation source 3a
Reference detection value C2 of the reference radiation source body 4a: 8000 [CPS]
Radioactivity concentration B2 of reference radiation source body 4a: 8000 [Bq / kg]

上記式(1)に放射能濃度B1,B2及び基準検出値C1,C2を代入すると、下記式(4)が得られる。この式(4)は、図4のグラフG3に対応している。ここで、グラフG3上において、点P5は、基準放射線源体3aの計測データ(C1,B1=0,0)を示している。点P6は、基準放射線源体4aの計測データ(C2,B2=8000,8000)を示している。
BS=CS…(4)
そして、上記式(4)に被計測物7の計測検出値CS(=9000)を代入すると、バッグ8fに収容された被計測物7の放射能濃度BSは9000Bq/kgであることがわかる。
Substituting the radioactive concentrations B1 and B2 and the reference detection values C1 and C2 into the above equation (1), the following equation (4) is obtained. This equation (4) corresponds to the graph G3 in FIG. Here, on the graph G3, a point P5 indicates measurement data (C1, B1 = 0, 0) of the reference radiation source body 3a. A point P6 indicates measurement data (C2, B2 = 8000, 8000) of the reference radiation source body 4a.
BS = CS (4)
When the measurement detection value CS (= 9000) of the measurement object 7 is substituted into the above equation (4), it can be seen that the radioactivity concentration BS of the measurement object 7 accommodated in the bag 8f is 9000 Bq / kg.

ここで、図4に示されたグラフG1,G2,G3を参照すると、計測環境が異なるごとに、互いに異なる傾向を示している。より詳細には、それぞれのグラフG1,G2,G3のX切片が変化している。このX切片は、放射能濃度BSがゼロである計測物を計測した時に放射能濃度センサ11から出力される計測検出値CSである。すなわち、バックグラウンド放射能濃度に相当する。そうすると、保管領域23に多数のバッグ8b〜8fが存在していた状態(図3の(a)参照)であるときに最も大きいバックグラウンド放射能濃度が計測され、保管領域23にバッグが存在していない状態(図3の(c)参照)であるときに最も小さいバックグラウンド放射能濃度が計測されていることがわかる。従って、放射能濃度計測装置1は、バックグラウンド放射能濃度が計測ごとに変化する環境においても、信頼できる放射能濃度の値を得られる。   Here, referring to the graphs G1, G2, and G3 shown in FIG. 4, every time the measurement environment is different, different tendencies are shown. More specifically, the X intercepts of the respective graphs G1, G2, and G3 change. This X intercept is a measurement detection value CS output from the radioactivity concentration sensor 11 when a measurement object having a radioactivity concentration BS of zero is measured. That is, it corresponds to the background radioactivity concentration. Then, the largest background radioactivity concentration is measured when a large number of bags 8b to 8f are present in the storage area 23 (see FIG. 3A), and there are bags in the storage area 23. It can be seen that the lowest background radioactivity concentration was measured when the state was not (see (c) of FIG. 3). Therefore, the radioactivity concentration measuring apparatus 1 can obtain a reliable radioactivity concentration value even in an environment where the background radioactivity concentration changes for each measurement.

放射能濃度計測装置1によれば、基準用計測部3から、放射能濃度B1と基準検出値C1との組み合わせデータが得られる。また、基準用計測部4から、放射能濃度B2と基準検出値C2との組み合わせデータが得られる。そして、これらデータを利用することにより、処理部6は、放射能濃度BSと計測検出値CSとの関係を示す変換関数(上記式(1)〜(4)参照)を算出する。そして、この変換関数に計測検出値CSを適用することにより、被計測物7の放射能濃度BSを得ることができる。   According to the radioactivity concentration measurement apparatus 1, combination data of the radioactivity concentration B1 and the reference detection value C1 is obtained from the reference measurement unit 3. Further, combination data of the radioactivity concentration B2 and the reference detection value C2 is obtained from the reference measurement unit 4. Then, by using these data, the processing unit 6 calculates a conversion function (see the above formulas (1) to (4)) indicating the relationship between the radioactive concentration BS and the measured detection value CS. Then, by applying the measurement detection value CS to this conversion function, the radioactivity concentration BS of the measurement object 7 can be obtained.

ここで、基準放射線源体3a,4aは、被計測物7の近傍に配置されているため、基準放射線源体3a,4a及び被計測物7は、略同等のバックグラウンド放射能濃度の環境に配置されることになる。そして、変換関数を利用して被計測物7の放射能濃度BSが算出されるので、バックグラウンド放射能濃度の影響は補正される。更に、基準検出値C1,C2は、被計測物7の計測検出値CSと同じタイミングで取得されるため、放射能濃度BSの計測時におけるバックグラウンド放射能濃度に応じた補正が可能になる。従って、時間的にバックグラウンド放射能濃度が変化する計測環境下であっても、被計測物7の信頼できる放射能濃度BSを得ることができる。   Here, since the reference radiation source bodies 3a and 4a are arranged in the vicinity of the object 7 to be measured, the reference radiation source bodies 3a and 4a and the object 7 to be measured are in an environment having substantially the same background radioactivity concentration. Will be placed. Since the radioactivity concentration BS of the measurement object 7 is calculated using the conversion function, the influence of the background radioactivity concentration is corrected. Furthermore, since the reference detection values C1 and C2 are acquired at the same timing as the measurement detection value CS of the measurement object 7, correction according to the background radioactivity concentration at the time of measurement of the radioactivity concentration BS becomes possible. Accordingly, a reliable radioactivity concentration BS of the measurement object 7 can be obtained even in a measurement environment where the background radioactivity concentration changes with time.

また、被計測物用計測部2は、被計測物7に接触して計測検出値CSを計測する放射能濃度センサ11を有し、基準用計測部3は、基準放射線源体3aに接触して基準検出値C1を計測する放射能濃度センサ11を有し、基準用計測部4は、基準放射線源体4aに接触して基準検出値C2を計測する放射能濃度センサ11を有している。この構成によれば、計測検出値CSと、基準検出値C1,C2とを容易に計測することができる。   Further, the measurement object measurement unit 2 has a radioactivity concentration sensor 11 that contacts the measurement object 7 and measures the measurement detection value CS, and the reference measurement unit 3 contacts the reference radiation source 3a. The reference measurement value C1 is measured, and the reference measurement unit 4 has a radioactivity concentration sensor 11 that measures the reference detection value C2 in contact with the reference radiation source 4a. . According to this configuration, the measurement detection value CS and the reference detection values C1 and C2 can be easily measured.

被計測物用計測部2及び基準用計測部3,4は、簡易遮蔽体12を更に有している。この構成によれば、放射能濃度センサ11から出力される計測検出値CS及び基準検出値C1,C2のS/N比を向上させることができる。   The measurement object measurement unit 2 and the reference measurement units 3 and 4 further include a simple shield 12. According to this configuration, the S / N ratio of the measurement detection value CS and the reference detection values C1 and C2 output from the radioactivity concentration sensor 11 can be improved.

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、放射能濃度計測装置1は、第1及び第2の基準用計測部に加え、更に第3の基準用計測部や第4の基準用計測部というように、2個以上の基準用計測部を備えていてもよい。このような構成によれば、基準用計測部の数に対応して、放射能濃度と基準検出値との組み合わせデータが複数得られる。このため、変換関数を、2次関数や3次関数といった高次の関数としたり、複数のデータを利用して近似関数とすることが可能になる。従って、計測検出値から放射能濃度へ変換する変換精度を向上させることができる。   For example, the radioactivity concentration measuring apparatus 1 includes two or more reference measurement units such as a third reference measurement unit and a fourth reference measurement unit in addition to the first and second reference measurement units. May be provided. According to such a configuration, a plurality of combination data of the radioactivity concentration and the reference detection value is obtained corresponding to the number of reference measurement units. For this reason, the conversion function can be a high-order function such as a quadratic function or a cubic function, or an approximate function using a plurality of data. Therefore, it is possible to improve the conversion accuracy for converting the measured detection value to the radioactive concentration.

被計測物7の放射能濃度の計測精度を向上させるため、第1の放射線源部及び前記第2の放射線源部が、互いに異なる密度を有する放射線源体を含み、基準検出値を得る場合に、被計測物7の密度に応じて、略同等の密度を有する基準放射線源を適宜選択するようにしてもよい。例えば、被計測物7が土壌である場合には、当該土壌と同等の密度を有する基準放射線源を選択してもよい。また、被計測物7が草木である場合には、当該草木と同等の密度を有する基準放射線源を選択してもよい。   In order to improve the measurement accuracy of the radioactivity concentration of the object 7 to be measured, the first radiation source unit and the second radiation source unit include radiation source bodies having different densities and obtain a reference detection value. Depending on the density of the measurement object 7, a reference radiation source having a substantially equivalent density may be selected as appropriate. For example, when the measurement object 7 is soil, a reference radiation source having a density equivalent to that of the soil may be selected. In addition, when the measurement object 7 is a plant, a reference radiation source having a density equivalent to that of the plant may be selected.

1…放射能濃度計測装置、2…被計測物用計測部、3…基準用計測部(第1の基準用計測部)、3a…基準放射線源体(第1の放射線源部)、4…基準用計測部(第2の基準用計測部)、4a…基準放射線源体(第2の放射線源部)、6…処理部、7…被計測物、8,8a〜8b…バッグ、9…有効検知領域、11…放射能濃度センサ(計測物用センサ、第1の基準用センサ、第2の基準用センサ)、11a…計測面、12…簡易遮蔽体(計測物用遮蔽体、第1の基準用遮蔽体、第2の基準用遮蔽体)、14…計測検出値入力部、16…基準検出値入力部、17…基準放射能濃度入力部、18…変換関数算出部、19…計測値算出部、21…入力装置、22…出力装置、23…保管領域、24…トラック、B1,B2,BS…放射能濃度、C1,C2…基準検出値、CS…計測検出値。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Radioactivity concentration measuring device, 2 ... Measurement part for to-be-measured object, 3 ... Reference | standard measurement part (1st reference | standard measurement part), 3a ... Reference | standard radiation source body (1st radiation source part), 4 ... Reference measurement unit (second reference measurement unit), 4a ... reference radiation source body (second radiation source unit), 6 ... processing unit, 7 ... measurement object, 8, 8a to 8b ... bag, 9 ... Effective detection area, 11 ... Radioactivity concentration sensor (measurement object sensor, first reference sensor, second reference sensor), 11a ... measurement surface, 12 ... simple shield (measurement object shield, first 14 ... measurement detection value input unit, 16 ... reference detection value input unit, 17 ... reference activity concentration input unit, 18 ... conversion function calculation unit, 19 ... measurement Value calculation unit, 21 ... input device, 22 ... output device, 23 ... storage area, 24 ... truck, B1, B2, BS ... radioactivity concentration, C , C2 ... reference detection value, CS ... measurement detection value.

Claims (3)

放射性物質を含む被計測物の放射能濃度を得る放射能濃度計測装置において、
前記被計測物の放射能濃度を示す計測検出値を得る被計測物用計測部と、
放射能濃度が既知である第1の放射線源部における第1の放射能濃度を示す第1の基準検出値を得る第1の基準用計測部と、
放射能濃度が既知である第2の放射線源部における第2の放射能濃度を示す第2の基準検出値を得る第2の基準用計測部と、
前記第1の放射能濃度、前記第2の放射能濃度、前記第1の基準検出値及び前記第2の基準検出値を利用して変換関数を算出し、前記変換関数と前記計測検出値とを利用して前記被計測物の放射能濃度を算出する処理部と、を備え、
前記第1の放射線源部及び前記第2の放射線源部は、前記被計測物に近接して配置され、
前記第1の基準検出値及び第2の基準検出値は、前記計測検出値と同じタイミングで取得され、
前記第1の放射能濃度の値は、前記第2の放射能濃度の値とは異なる、放射能濃度計測装置。
In the radioactivity concentration measurement device that obtains the radioactivity concentration of the object to be measured including radioactive substances,
A measurement unit for a measurement object for obtaining a measurement detection value indicating the radioactivity concentration of the measurement object;
A first reference measurement unit for obtaining a first reference detection value indicating the first radioactive concentration in the first radiation source unit having a known radioactive concentration;
A second reference measurement unit for obtaining a second reference detection value indicating the second radioactive concentration in the second radiation source unit having a known radioactive concentration;
A conversion function is calculated using the first radioactivity concentration, the second radioactivity concentration, the first reference detection value, and the second reference detection value, and the conversion function, the measurement detection value, A processing unit that calculates the radioactivity concentration of the object to be measured using
The first radiation source unit and the second radiation source unit are arranged close to the object to be measured,
The first reference detection value and the second reference detection value are acquired at the same timing as the measurement detection value,
The radioactivity concentration measuring device, wherein the value of the first radioactivity concentration is different from the value of the second radioactivity concentration.
前記被計測物用計測部は、前記被計測物に接触して前記計測検出値を計測する計測物用センサを有し、
前記第1の基準用計測部は、前記第1の放射線源部に接触して前記第1の基準検出値を計測する第1の基準用センサを有し、
前記第2の基準用計測部は、前記第2の放射線源部に接触して前記第2の基準検出値を計測する第2の基準用センサを有する、請求項1に記載の放射能濃度計測装置。
The measurement object measurement unit has a measurement object sensor that contacts the measurement object and measures the measurement detection value.
The first reference measurement unit includes a first reference sensor that contacts the first radiation source unit and measures the first reference detection value.
2. The radioactivity concentration measurement according to claim 1, wherein the second reference measurement unit includes a second reference sensor that contacts the second radiation source unit and measures the second reference detection value. apparatus.
前記被計測物用計測部は、前記計測物用センサが接触した前記被計測物の領域を覆う計測物用遮蔽体を更に有し、
前記第1の基準用計測部は、前記第1の基準用センサが接触した前記第1の放射線源部の領域を覆う第1の基準用遮蔽体を更に有し、
前記第2の基準用計測部は、前記第2の基準用センサが接触した前記第2の放射線源部の領域を覆う第2の基準用遮蔽体を更に有する、請求項2に記載の放射能濃度計測装置。
The measurement object measurement unit further includes a measurement object shield that covers an area of the measurement object that is in contact with the measurement object sensor,
The first reference measurement unit further includes a first reference shield that covers a region of the first radiation source unit that is in contact with the first reference sensor.
3. The radioactivity according to claim 2, wherein the second reference measurement unit further includes a second reference shield that covers an area of the second radiation source unit that is in contact with the second reference sensor. Concentration measuring device.
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