JP6537094B2

JP6537094B2 - 放射線計測装置とその装置を用いた放射線計測方法

Info

Publication number: JP6537094B2
Application number: JP2014052552A
Authority: JP
Inventors: 吉永　育生; 育生吉永; 強治高木; 昌彦島崎; 富次郎久保田; 周平吉本
Original assignee: National Agriculture and Food Research Organization
Current assignee: National Agriculture and Food Research Organization
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2019-07-03
Anticipated expiration: 2034-03-14
Also published as: JP2015175731A

Description

本発明は、水中の底質における放射線を計測する放射線計測装置とその装置を用いた放射線計測方法に関する。

一般に水中の底質の放射線量を測定するには、底質を採取して持ち帰り、それを測定するようにしている。このため、測定作業に時間がかかるという問題がある。このため、従来、水底の放射線量を把握するため、防水構造の放射線測定装置と水中ビデオカメラとを搭載した水中移動体を、調査船で曳航するようにした放射能測定システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１のものは、調査船に、前記水中ビデオカメラからの映像を表示するビデオモニターと、現在位置を計測する位置計測装置と、放射線測定装置からの測定データに基づき水中又は水底の放射線の線量を表示又は記録する放射能表示／記録装置とを搭載し、水底等の状況を調査船上で確認しつつ放射線の線量を把握できるようにしている。

実用新案登録第３１８１７３９号公報

しかしながら、上記従来の水中の底質における放射線を計測する放射線の計測システムでは、計測作業の前に一度、計測ルートを移動して水深の測定を行い、その上で、曳船ケーブルの長さと曳船速度を決定した後、計測を始めなければならない。また、計測時、船上に作業員を配置しなければならず、しかも、曳航ルートに応じた計測しか行うことができない。このため、作業効率が悪いという問題がある。また、水底に堆積した放射性セシウム等の放射線は水底と放射線測定装置が収納された水中移動体と間が水で遮蔽されるため、水中移動体が底質から離れるほど放射線の係数が低下し、正確な線量を計測できないという問題がある（図８参照）。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、水域の底質の放射線量の測定を効率良くかつ正確に行うことができる放射線計測装置およびその装置を用いた放射線計測方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る放射線計測装置は、放射線計測センサと、このセンサの動作を制御しこのセンサで計測された計測データを記憶手段に記憶する制御手段と、センサと制御手段とを内部に収納し水中に投入されて底面が水中の底質に着座可能な円筒状の防水容器と、この防水容器に着脱自在に取り付けられ防水容器を水中で降下させる錘と、一端が防水容器に連結され他端に浮きが取り付けられ長さが調整可能な紐とを備えるとともに、放射線計測センサを、防水容器の軸心上の位置で、周方向と下方とにエア空間を確保して取り付けたことを特徴としている。

本発明の請求項１に係る放射線計測装置では、放射線計測センサと、このセンサの動作を制御しこのセンサで計測された計測データを記憶手段に記憶する制御手段と、センサと制御手段とを内部に収納し水中に投入されて底面が水中の底質に着座可能な円筒状の防水容器と、この防水容器に着脱自在に取り付けられ防水容器を水中で降下させる錘と、一端が防水容器に連結され他端に浮きが取り付けられ長さが調整可能な紐とを備えるとともに、放射線計測センサを、防水容器の軸心上の位置で、周方向と下方とにエア空間を確保して取り付けたことにより、運搬手段により放射線計測装置を水域の所望の場所に運び込み、放射線計測装置の防水容器に放射線計測センサと制御手段とを収納して密封し、この防水容器に錘を取り付け、紐の長さを水深より長尺に調整し、制御手段により放射線計測センサを動作させてこの密封された防水容器を水中に投入すると、防水容器は錘により水中を沈降し、防水容器底面が水底に着地する。このとき、一端が防水容器に連結された紐の他端側の浮きは水面に浮き上がる。放射線計測センサにより放射線の計測が行われると計測データは制御手段に送出されて、制御手段は計測データを記憶手段に記憶する。計測時間経過後、作業者は運搬手段により浮きを探し出して投入された放射線計測装置を紐を介して引き上げる。このため、所望の計測場所への放射線計測装置の投入と計測時間経過後の引き上げだけで計測作業を効率的に行うことができる。また、放射線計測センサは、防水容器内で水底とエア空間により隔てられて配置されているので、計測時、水底の放射線は水による遮蔽をうけにくく、多くの放射線がセンサに到達することで、より正確な計測ができる。

本発明の請求項２に係る放射線計測装置は、防水容器には、位置情報を記録するＧＰＳ装置が収納され、防水容器の水中への投入時または回収時、水上での計測位置が記録されることを特徴としている。

本発明の請求項２に係る放射線計測装置では、防水容器には、位置情報を記録するＧＰＳ装置が収納され、防水容器の水中への投入時または回収時、水上での計測位置が記録されることにより、計測結果を計測位置と関連付けして正確な計測地図を作成することができる。

本発明の請求項３に係る放射線計測装置は、錘は、水域の底質が軟弱な場合、水域に投入される防水容器の比重を底質の比重と同等または底質の比重に近づけて沈降速度を低下させ、防水容器の着底時、防水容器が底質に沈み込むのを阻止する重量に設定されることを特徴としている。

本発明の請求項３に係る放射線計測装置では錘は、水域の底質が軟弱な場合、水域に投入される防水容器の比重を底質の比重と同等または底質の比重に近づけて沈降速度を低下させ、防水容器の着底時、防水容器が底質に沈み込むのを阻止する重量に設定されるようにしたことにより、水域の計測対象場所の底質が軟弱であったりヘドロ状であっても、防水容器は鉛直下向きに降下し、防水容器の着底時、泥を巻き上げにくくすることができ、防水容器への泥の付着を抑制することができ、より正確な測定を行うことができる。

本発明の請求項４に係る放射線計測装置は、制御手段は、中央演算処理装置とメモリと通信部とを備え、防水容器に収容され放射線計測センサと電気的に接続される携帯可能な計測データ収集用端末装置と、中央演算処理装置と通信部とを備え、防水容器の外で作業者により操作され通信を通じて計測データ収集用端末装置を制御して放射線計測センサを動作させる携帯可能な制御用端末装置とを備えて構成されることを特徴としている。

本発明の請求項４に係る放射線計測装置では、制御手段は、中央演算処理装置とメモリと通信部とを備え、防水容器に収容され放射線計測センサと電気的に接続される携帯可能な計測データ収集用端末装置と、中央演算処理装置と通信部とを備え、防水容器の外で作業者により操作され通信を通じて計測データ収集用端末装置を制御して放射線計測センサを動作させる携帯可能な制御用端末装置とを備えて構成されることにより、計測場所で測定後、防水容器が引き上げられる度に、制御用端末装置は、計測データ収集用端末装置を制御することができる。また、携帯可能な端末装置を用いることにより装置全体の小型化を図ることができる。さらに、計測後、計測結果をメモリに保存するだけでなく、通信を通じて外部にも送信することができる。

本発明の請求項５に係る放射線計測方法は、放射線計測センサと、このセンサの動作を制御しこのセンサで計測された計測データを記憶手段に記憶する制御手段と、センサと制御手段とを内部に収納し水中に投入されて底面が水中の底質に着座可能な円筒状の防水容器と、この防水容器に着脱自在に取り付けられ防水容器を水中で降下させる錘と、一端が防水容器に連結され他端に浮きが取り付けられ長さが調整可能な紐とを備えるとともに、放射線計測センサを、防水容器の軸心上の位置で、周方向と下方とにエア空間を確保して取り付けた放射線計測装置を用いて放射線を計測する放射線計測方法であって、運搬手段により放射線計測装置を水域の所望の計測場所に運び込む第１のステップと、放射線計測センサを制御手段により動作させ放射線計測装置を水中に投入し、放射線計測センサにより計測された計測データを制御手段に保存する第２のステップと、計測時間経過後、投入された放射線計測装置を引き上げ、次の計測場所に運び込む第３のステップとを有することを特徴としている。

本発明の請求項５に係る放射線計測方法では、放射線計測センサと、このセンサの動作を制御しこのセンサで計測された計測データを記憶手段に記憶する制御手段と、センサと制御手段とを内部に収納し水中に投入されて底面が水中の底質に着座可能な円筒状の防水容器と、この防水容器に着脱自在に取り付けられ防水容器を水中で降下させる錘と、一端が防水容器に連結され他端に浮きが取り付けられ長さが調整可能な紐とを備えるとともに、放射線計測センサを、防水容器の軸心上の位置で、周方向と下方とにエア空間を確保して取り付けた放射線計測装置を用いて放射線を計測する放射線計測方法であって、運搬手段により放射線計測装置を水域の所望の計測場所に運び込む第１のステップと、放射線計測センサを制御手段により動作させ放射線計測装置を水中に投入し、放射線計測センサにより計測された計測データを制御手段に保存する第２のステップと、計測時間経過後、投入された放射線計測装置を引き上げ、次の計測場所に運び込む第３のステップとを有することにより、第１のステップで、運搬手段により放射線計測装置を水域の所望の場所に運び込み、第２のステップで、放射線計測装置の防水容器に放射線計測センサと制御手段とを収納して錘を取り付け、紐の長さを水深より長尺に調整し、放射線計測センサを制御手段により動作させ防水容器を水中に投入すると、防水容器は錘により水中を沈降し、防水容器底面が水底に着地する。このとき、一端が防水容器に連結された紐の他端側の浮きは水面に浮き上がる。放射線計測センサにより放射線の計測が行われ、計測された計測データは制御手段に保存される。第３のステップで、計測時間経過後、浮きを探し出して投入された防水容器を紐を介して引き上げ、引き上げられた防水容器を次の計測場所に運び込む。このため、所望の計測場所への放射線計測装置の投入と所定時間経過後の引き上げだけで計測作業を効率的に行うことができる。また、放射線計測センサは、防水容器内で水底とエア空間により隔てられて配置されているので、計測時、水底の放射線は水による遮蔽をうけにくく、多くの放射線がセンサに到達することで、より正確な計測ができる。

本発明の請求項６に係る放射線計測方法は、制御手段は、中央演算処理装置とメモリと通信部とを備え、防水容器に収容され放射線計測センサと電気的に接続される携帯可能な計測データ収集用端末装置と、中央演算処理装置と通信部とを備え、防水容器の外で作業者により操作され通信を通じて計測データ収集用端末装置を制御して放射線計測センサを動作させる携帯可能な制御用端末装置とを備えて構成され、第２のステップで、計測データ収集用端末装置を防水容器に収容して放射線計測センサと電気的に接続し、作業者により制御用端末装置を通じて防水容器内の計測データ収集用端末装置を制御して放射線計測センサを動作させることを特徴としている。

本発明の請求項６に係る放射線計測方法では、制御手段は、中央演算処理装置とメモリと通信部とを備え、防水容器に収容され放射線計測センサと電気的に接続される携帯可能な計測データ収集用端末装置と、中央演算処理装置と通信部とを備え、防水容器の外で作業者により操作され通信を通じて計測データ収集用端末装置を制御して放射線計測センサを動作させる携帯可能な制御用端末装置とを備えて構成され、第２のステップで、計測データ収集用端末装置を防水容器に収容して放射線計測センサと電気的に接続し、作業者により制御用端末装置を通じて防水容器内の計測データ収集用端末装置を制御して放射線計測センサを動作させることにより、防水容器引き上げ時に、防水容器を開いて計測データ収集用端末装置を取り出す必要がないため、計測作業が効率化される。

本発明の請求項７に係る放射線計測方法は、水中から引き上げられた放射線計測装置を水域の他の計測場所に運搬しては、第２のステップと第３のステップとを繰り返すことを特徴としている。

本発明の請求項７に係る放射線計測方法では、水中から引き上げられた放射線計測装置を水域の他の計測場所に運搬しては、第２のステップと第３のステップとを繰り返すことにより、計測範囲を線状にも面状にも自在に設定できる。

本発明の請求項８に係る放射線計測方法は、防水容器には、位置情報を記録するＧＰＳ装置が収納され、防水容器の水中への投入時または回収時、水上での計測位置が記録されることを特徴としている。

本発明の請求項８に係る放射線計測方法では、防水容器には、位置情報を記録するＧＰＳ装置が収納され、防水容器の水中への投入時または回収時、水上での計測位置が記録されることにより、計測結果を計測位置と関連付けして正確な計測地図を作成することができる。

本発明の請求項１に係る放射線計測装置は、放射線計測センサと、このセンサの動作を制御しこのセンサで計測された計測データを記憶手段に記憶する制御手段と、センサと制御手段とを内部に収納し水中に投入されて底面が水中の底質に着座可能な円筒状の防水容器と、この防水容器に着脱自在に取り付けられ防水容器を水中で降下させる錘と、一端が防水容器に連結され他端に浮きが取り付けられ長さが調整可能な紐とを備えるとともに、放射線計測センサを、防水容器の軸心上の位置で、周方向と下方とにエア空間を確保して取り付けたので、多くの放射線がセンサに到達することで、より正確な計測ができ、水中の底質の放射線量の測定を効率良くかつ正確に行うことができる。

本発明の請求項５に係る放射線計測方法は、放射線計測センサと、このセンサの動作を制御しこのセンサで計測された計測データを記憶手段に記憶する制御手段と、センサと制御手段とを内部に収納し水中に投入されて底面が水中の底質に着座可能な円筒状の防水容器と、この防水容器に着脱自在に取り付けられ防水容器を水中で降下させる錘と、一端が防水容器に連結され他端に浮きが取り付けられ長さが調整可能な紐とを備えるとともに、放射線計測センサを、防水容器の軸心上の位置で、周方向と下方とにエア空間を確保して取り付けた放射線計測装置を用いて放射線を計測する放射線計測方法であって、運搬手段により放射線計測装置を水域の所望の計測場所に運び込む第１のステップと、放射線計測センサを制御手段により動作させ放射線計測装置を水中に投入し、放射線計測センサにより計測された計測データを制御手段に保存する第２のステップと、計測時間経過後、投入された放射線計測装置を引き上げ、次の計測場所に運び込む第３のステップとを有するようにしたので、防水容器の計測場所への投入と引き上げを繰り返すだけで計測対象エリアの計測を行うことができ、計測が効率化される。しかも、多くの放射線がセンサに到達することで、短時間でより正確な計測ができ、水中の底質の放射線量の測定を効率良くかつ正確に行うことができる。

図１は本発明の一実施例に係る放射線計測装置を示す全体斜視図である。（実施例１）図２は図１の放射線計測装置の一部破断断面図である。図３は図１の放射線計測装置の平面図である。図４の（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、従来のようにガンマ線計測センサのみを防水してガンマ線計測センサの周囲にエア空間を設けない場合のガンマ線の到達イメージを示す説明図および本実施例の構成に基づきガンマ線計測センサの周囲にエア空間を設けた場合のガンマ線の到達イメージを示す説明図である。図５は底質から所定の高さに設置するガンマ線計測センサ（検出器）を示す説明図である。図６はガンマ線の放射にかかる理論から導かれた防水容器の半径とガンマ線計測センサ（検出器）に到達する放射線の比との関係を示すグラフである。図７は図１の放射線計測装置によりため池の各計測場所で計測を行った例を示す説明図である。図８は水底と水底から異なる高さで計測した放射線の計数とガンマ線エネルギーとの関係を示すグラフで、水の遮蔽性を説明するグラフである

水域の底質の放射線量の測定を効率良くかつ正確に行うという目的を、放射線計測センサと、このセンサの動作を制御しこのセンサで計測された計測データを記憶手段に記憶する制御手段と、センサと制御手段とを内部に収納し水中に投入されて底面が水中の底質に着座可能な防水容器と、この防水容器に着脱自在に取り付けられ防水容器を水中で降下させる錘と、一端が防水容器に連結され他端に浮きが取り付けられ長さが調整可能な紐とを備えるとともに、放射線計測センサを防水容器内面との間にエア空間を確保して取り付けた放射線計測装置を用いて放射線を計測する放射線計測方法であって、運搬手段により放射線計測装置を水域の所望の計測場所に運び込む第１のステップと、放射線計測センサを制御手段により動作させ放射線計測装置を水中に投入し、放射線計測センサにより計測された計測データを制御手段に保存する第２のステップと、計測時間経過後、投入された放射線計測装置を引き上げ、次の計測場所に運び込む第３のステップとを有するとともに、制御手段は、中央演算処理装置とメモリと通信部とを備え、防水容器に収容され放射線計測センサと電気的に接続される携帯可能な計測データ収集用端末装置と、中央演算処理装置と通信部とを備え、防水容器の外で作業者により操作され通信を通じて計測データ収集用端末装置を制御して放射線計測センサを動作させる携帯可能な制御用端末装置とを備えて構成され、第２のステップで、計測データ収集用端末装置を防水容器に収容して放射線計測センサと電気的に接続し、作業者により制御用端末装置を通じて防水容器内の計測データ収集用端末装置を制御して放射線計測センサを動作させ、水中から引き上げられた放射線計測装置を水域の他の計測場所に運搬しては、第２のステップと第３のステップとを繰り返すようにしたことにより実現した。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１および図２はそれぞれ、本発明の一実施例に係る放射線計測装置を示す全体斜視図および一部破断断面図である。本実施例に係る放射線計測装置２は、ガンマ線計測センサ（放射線計測センサ）４と、このガンマ線計測センサ４と電気的に接続されガンマ線計測センサ４をオンオフ制御するとともに、ガンマ線計測センサ４で計測された放射線の計測データを記憶部（記憶手段、図示せず）に保存して記憶する携帯可能な計測データ収集用端末装置（制御手段）５Ａと、作業者Ｍにより操作され通信（例えば、ブルートゥース（登録商標）、無線ＬＡＮ等）を通じて計測データ収集用端末装置５Ａとデータや指令信号を遣り取り可能に構成される制御用端末装置（制御手段）５Ｂと、位置情報を記録するＧＰＳロガー（ＧＰＳ装置）６と、これら機材４、５Ａ、６を所定の配置位置に保持して収容し、外部からの衝撃を緩和するブロック状のスペーサ７と、これら機材４、５Ａ、６が収容されたスペーサ７を内部に密封して収納する防水容器３とを備えて構成される。

計測データ収集用端末装置５Ａは、ガンマ線計測センサ４から出力され記憶部に一時保存された計測データを計測時刻毎に時刻でファイル名が付けられたファイルに保存するようになっている。制御用端末装置５Ｂは防水容器の外で作業者Ｍにより操作され、通信を通じて防水容器３に密封されて収容された計測データ収集用端末装置５Ａを制御するようになっている。すなわち、制御用端末装置５Ｂは、通信を通じて防水容器３内の計測データ収集用端末装置５Ａを制御してガンマ線計測センサ４をオンオフ動作させたり、計測データ収集用端末装置５Ａに記憶された計測データのデータファイルを外部に転送させたりすることができるようになっている。端末装置５Ａ、５Ｂはいずれも、中央演算処理装置（ＣＰＵ、制御部）とメモリ（記憶手段、記憶部）と通信部とを備えた携帯型の端末装置で、モバイル端末や携帯用ノート型パソコンが用いられる。ガンマ線計測センサ４は、水中の底質の真上に一定時間静止させて配置し、底泥の放射線量を、すなわち、水底の放射性セシウム（Ｃｓ−１３４、Ｃｓ−１３７）を含む放射性物質から放射されるガンマ線の値を測定するようになっている。このガンマ線計測センサ４は計測データ収集用端末装置５Ａからの指令信号により計測動作がオンオフされ、計測したデータを計測データ収集用端末装置５Ａに出力するようになっている。

つまり、より具体的には、（１）制御用端末装置５Ｂを使用して、防水容器３内の計測データ収集用端末装置５Ａを制御し、計測ソフトをスタートし、（２）防水容器３を計測場所の水中に投下し（このときは計測中）、（３）計測時間（本実施例では４分間）が終了するまで待機し、その後、データの保存が完了する。（４）防水容器３を引き上げる。

ＧＰＳロガー６は、一定時間ごとにＧＰＳ（全地球測位システム）で現在位置を計測、記録して、後から移動経路を知ることができるようになっている。ＧＰＳロガー６は、地上で現在位置を計測して記録できるものの、水中では計測不能となるので、防水容器３が水中に投入される直前のデータまたは水中から回収された回収直後のデータが、水上での計測位置のデータとなっている。すなわち、ガンマ線計測センサ４により計測された時間の前後の時間とＧＰＳロガー６の記録時間とを対応させると、計測位置が判明するようになっている。このように、放射線の計測データを計測位置と関連付けして正確な計測地図を作成することができる。

防水容器３は有底円筒状の透明なアクリル板から構成される容器本体８とこの容器本体８の上部開口に蓋着され、内部を密封する蓋体９とを備えて構成される。蓋体９は、外周縁が容器本体８の上端開口に外側に突出して形成された上端鍔部８Ａに環状パッキン１０を介して載置され、周方向に等間隔で螺装される締結具１１（本実施例では４箇所）により密封されるようになっている。容器本体８の内部には、機材４、５Ａ、６が収容されたブロック状スペーサ７の長手方向両端部が容器本体８の内面に接触して収容される。防水容器３は、各機材４、５Ａ、６が配置されたスペーサ７が容器本体８内部に収容され、蓋体９が容器本体８に密着されて密封されると、水中に投入され、底面が水中の底質に着座するようになっている。スペーサ７は上部が開口したポケットが機材４、５Ａ、６の配置に応じて形成され、これら各ポケットに機材４、５Ａ、６が上方から出し入れ可能に収容される。スペーサ７は作業者Ｍにより容器本体８に出し入れされるようになっている。

ガンマ線計測センサ４は、円筒状容器本体８の軸心Ｃ上に所定の高さｈで配置される。図６に示す理論から導かれるグラフから、本実施例では、実験に使用した容器本体８の半径ｒを１０ｃｍとし、ガンマ線計測センサ４の高さｈ＝５ｃｍとしているが、ガンマ線計測センサの高さｈは高い方が好ましい。つまり、装置が極端に巨大化しない範囲で、設置高さｈを高くするのが好ましい。このように、本実施例では、容器本体８の壁面から均等な位置（軸心Ｃ上）でしかも底面から所定の高さｈを確保し、ガンマ線計測センサ４の回りには周方向と下方にエア空間Ｓを確保し、正確な測定精度が短時間で出せるように構成している。エア空間Ｓを確保したことにより、底質の広い範囲からガンマ線が到達するため（図４の（Ｂ）参照）ガンマ線の計測時間を短くすることができる。図４の（Ａ）は、従来のようにガンマ線計測センサ１０４のみを防水してガンマ線計測センサ１０４の周囲にエア空間を設けないで、底質とガンマ線計測センサ１０４との間が水で満たされている場合のガンマ線の到達イメージを示す説明図である。この図４の（Ａ）からわかるように、ガンマ線計測センサ１０４のみを防水して底質との間に水がある場合、ガンマ線計測センサ１０４周囲の水に底質の放射線は遮られるため、より正確な測定精度を得るには長時間計測する必要がある。これに対し、図４の（Ｂ）に示すように、本実施例に係るガンマ線計測センサ４は、防水容器３内に収容され、しかも、ガンマ線計測センサ４の回りには周方向と下方にエア空間Ｓを確保しているので、放射線を遮蔽するものが排除されている。このため、計測時間を短くすることができるようになっている。ガンマ線計測センサ４には、上端部に図示しない紐が接続され、スペーサ７に収納された後、スペーサ７から取り出す際に用いられるようになっている。

本実施例では、容器本体８へのガンマ線計測センサ４の配置は、理論的な解釈により求めた。
まず、地表面に均一に放射性物質が存在する場合、図５に示すように、高さｈの地点に到達する放射線は、次式（数１）で表され、放射線のエネルギーが０．５ＭｅＶ付近の場合、減衰係数μは物質の密度に比例し、おおよそ空気で０．０１、水で８．５５となる。

円柱状の防水容器３によって検出器（ガンマ線計測センサ４）の周囲にエア空間Ｓを設けた場合、検出器（ガンマ線計測センサ４）に到達する放射線量の比（空気／水）は、上式（数１）から図６のグラフのように求められる。例えば、半径１０ｃｍの円筒状防水容器３によりエア空間Ｓを設け、下から高さ５ｃｍでかつ軸心Ｃ上に検出器（ガンマ線計測センサ４）を設置すると、約１．９倍の放射線が到達し、計測効率が向上する。

防水容器３の蓋体９には、締結具１１間に取手１３が設けられる。取手１３には、先端に浮き１４が接続された紐１５が連結される。紐１５は、水域の水深に応じて長さが調整可能になっている。紐１５は、防水容器３が水中に着底し、浮き１４が水面に浮いている状態で、浮き１４側を持って引っ張ると、水中から防水容器３を引き上げることができるようになっている。

防水容器３には、錘２０が着脱自在に取り付けられる。錘２０は、複数の錘片２０Ａとこの錘片２０Ａに形成された挿通孔に帯体２１を通して構成される。錘２０は、所望の数の錘片２０Ａに挿通孔を介して挿通された帯体２１を容器本体８の外周に巻き付け、錘片２０Ａを容器本体８の下端外周に突出して形成された下端鍔部８Ｂに載置して容器本体３に取り付けられる。錘２０は、錘片２０Ａの数に応じて、内部に機材が収納されて密封された防水容器３の比重に応じて錘片２０Ａの数を調整し、錘２０としての重量を調整可能に取り付けられる。すなわち、錘２０は、水域の底質に応じて防水容器３が着地する際に、着地時の衝撃を緩和するように防水容器３の比重を底質と同等か、あるいは底質の比重に近づけるようになっている。つまり、軟弱な底質の場合、防水容器３をより低速で沈降させるように構成される。本実施例の場合、軟質な底質を考慮し、錘２０を装着した防水容器３の比重が１．１〜１．２程度になるよう設定している。なお、錘２０がない場合、密封された防水容器３には気室が形成されるので水中に沈むことはない。このため、水域の計測対象場所の底質が軟弱であったりヘドロ状であっても、防水容器３は鉛直下向きに降下し、防水容器３の着底時、泥を巻き上げにくくすることができ、防水容器３への泥の付着を抑制し、より正確な測定を行うことができるようになっている。

上記実施例に係る放射線計測装置２は、例えば、図７に示す池のような水域Ｗで底質の放射線量を計測する際、図示しない船（運搬手段）によりこの水域Ｗの所望の計測位置に機材４、５Ａ、６、スペーサ７、容器本体８、蓋体９を運び込み、ＧＰＳロガー６を動作させて位置と時間を確認する。そして、作業者Ｍがガンマ線計測センサ４と計測データ収集用端末装置５Ａとのスイッチを入れて通信用ソフトを起動し、これら機材４、５Ａ、６をスペーサ７に収め、このスペーサ７を容器本体８に収容し、蓋体９で防水容器３を密封するようになっている。次に、作業者Ｍは制御用端末装置５Ｂを動作させ、無線ＬＡＮやブルートゥース（登録商標）の通信手段により計測データ収集用端末装置５Ａを制御する。制御用端末装置５Ｂは計測データ収集用端末装置５Ａを通じて、計測ソフトのオンオフ、計測データファイルの保存を行うようになっている。計測ソフトはタイマー計測可能になっており、「スタート後ｔ秒間計測」するよう設定される。つまり、ガンマ線計測センサ４を動作開始後、所望の時間ｔ秒計測動作させるよう設定される。ガンマ線計測センサ４は計測されたデータの自動保存機能は有していないので、計測された計測データは計測データ収集用端末装置５Ａに出力され、計測データ収集用端末装置５Ａのメモリに計測時刻毎のファイル名が付けられたファイルとして保存されるようになっている。つまり、密閉された防水容器３が計測場所の水中に投入され、ガンマ線計測センサ４が指定された計測時間計測し（本実施例では４分間）、計測データを計測データ収集用端末装置５Ａに送信すると、計測データ収集用端末装置５Ａはガンマ線計測センサ４から受け取った計測データをメモリ（図示せず）のファイルに保存するようになっている。このファイルは計測時刻毎に作成される。水中の防水容器３を回収する際には、図示しない船で浮き１４を探し、紐１５を引っ張って、船上に回収するようになっている。

次に、上記実施例に係る放射線計測装置２を用いた放射線計測方法について、放射線計測装置２の動作に基づいて説明する。本実施例に係る放射線計測装置２を用いた放射線計測方法は、まず、第１のステップＳ１で、作業者Ｍは、船（運搬手段、図示せず）により水域Ｗの所望の計測位置（最初の計測位置）に放射線計測装置２を運び込む。

次に、第２のステップＳ２で、作業者Ｍは、ガンマ線計測センサ４と計測データ収集用端末装置５Ａと無線ＬＡＮルーター（図示せず）とＧＰＳロガー６のスイッチを入れて動作状態とし、通信用ソフトを起動させる。ガンマ線計測センサ４と計測データ収集用端末装置５ＡとＧＰＳロガー６とをスペーサ７を通じて容器本体８に収め、蓋体９で防水容器３を密封する。そして、作業者Ｍは制御用端末装置５Ｂにより計測データ収集用端末装置５Ａを動作させ計測ソフトを通じてガンマ線計測センサ４の計測を開始する。このとき、着底時間を考慮して所定の時間経過後、計測を開始するようにしてもよい。その後、防水容器３を図示しない船から水中に投入する。水中に投入された防水容器３は、下側に錘２０が取り付けられ、しかも、錘２０の重量を調整し、水域の底質が軟弱な場合、水域Ｗに投入される防水容器３の比重を底質の比重と同等または底質の比重に近づける（本実施例では、防水容器３の比重を１．１〜１．２に設定）ようにしているので、防水容器３は低速で沈降する。このため、防水容器３の着底時、防水容器３が底質に沈み込むのが阻止される。このため、防水容器３は底面を下方に向けた状態でゆっくりと沈降し、たとえ、底質が軟弱であっても、泥を巻き上げることなく緩やかに着底する。ガンマ線計測センサ４は、指定された計測時間（本実施例では４分間）の間、計測した計測データを計測データ収集用端末装置５Ａに送信する。計測データ収集用端末装置５Ａはガンマ線計測センサ４から受け取った計測データをメモリ（図示せず）に一時的に記憶し、ファイルに保存する。このとき、ＧＰＳロガー６は、地上で現在位置を計測して記録できるものの、水中では計測不能となるので、防水容器３が水中に投入される直前のデータまたは水中から回収された回収直後の水上のデータが、計測位置のデータとなる。計測時間（本実施例では４分間）の間、作業者Ｍは船上で待機する。この所定の計測時間が経過すると、計測ソフトが計測を終了する。終了すると計測データが保存されたファイルが計測場所（計測時刻）のファイルとして保存される。

次に、第３のステップＳ３で、ガンマ線計測センサ４の計測時間に相当する時間、図示しない船で待機した後、浮き１４を探し、紐１５を引っ張って、防止容器３を船上に回収する。そして、作業者Ｍは、船で次の計測場所に移動し、再び、制御用端末装置５Ｂにより密封された防水容器３の計測データ収集用端末装置５Ａを制御して、計測作業をセットし、当該計測場所で防水容器３を水中に投入する。このように、防水容器３を船に引き上げた際、蓋体９を開くことなく、密封状態の防水容器３の計測データ収集用端末装置５Ａを制御して計測を行うことができる。このため、次の測定地点に速やかに移動することができる。一地点で計測を完了する場合、この第３のステップＳ３で工程を完了する。複数の計測箇所で計測を行う場合、第２のステップＳ２と第３のステップＳ３とを繰り返し、船で次の計測地点に向かい、引き上げられた放射線計測装置を水域の他の計測場所に運搬しては、放射線計測センサを動作させて防水容器を水中に投入する投入工程と、計測時間経過後、防水容器の引き上げを行う引き上げ工程とを繰り返して、計測場所毎の計測データを収集するようになっている。このように、水域Ｗにおける計測地点毎に密封された防水容器３の投入と回収を繰り返して計測を行ので、計測範囲を線状にも面状にも自在に設定できる。ガンマ線計測センサ４により計測された各測定位置ごとの放射線の計測データをＧＰＳロガー６の位置情報とこの位置情報の記録時間とを対応させると、放射線の計測データを計測位置と関連付けして正確な計測地図を作成することができるようになっている。このように、本実施例に係る放射線計測装置２を用いた放射線計測方法では、所望の計測場所での防水容器３の投入と所定の計測時間経過後の引き上げだけで計測作業を効率的に行うことができる。また、ガンマ線計測センサ４は、防水容器３内で水底とエア空間Ｓにより隔てられて配置されているので、計測時、水底の放射線は水による遮蔽をうけにくく、放射線が正確にセンサに到達しやすい。このため、計測のための投入と計測データの回収とを時間をずらして行うことができ、水中の底質の放射線量の測定を効率良くかつ正確に行うことができる。

なお、上記実施例では、ＧＰＳロガー６を防水容器３に収容するようにしているがこれに限られるものではなく、防水容器３ではなく作業者ＭがＧＰＳロガー６を携帯し、防水容器３投入時の位置データを作業者Ｍが記録し、後で放射線計測データと付き合わせて集計するようにしてもよい。また、上記実施例では、計測データ収集用端末装置と制御用端末装置とを用いて計測データを集計するようにしているがこれに限られるものではなく、計測データ収集用端末装置に表示部を設け、透明なアクリル容器を通じて表示部に表示された計測データを作業者が書き取るようにしてもよいし、計測データ収集用端末装置を外部のセンターサーバと通信を通じて遣り取り可能にし、計測データをセンターサーバに送信するようにしてもよい。また、防水容器に開閉自在な窓を形成し、水中から防水容器を引き上げた際、この窓を開いて計測データ収集用端末装置の通信部を通じて計測データを外部のセンターサーバに送信するようにしてもよい。さらに、引き上げ時、窓を開いては計測データ収集用端末装置を操作して、計測するようにしてもよい。この場合、端末装置一台のみで計測を行うことができる。また、制御用端末装置をブルートゥース（登録商標）キーボードとしてもよい。

２放射線計測装置
３防水容器
４ガンマ線計測センサ（放射線計測センサ）
５Ａ計測データ収集用端末装置（制御手段）
５Ｂ制御用端末装置（制御手段）
１４浮き
１５紐
２０錘
Ｓエア空間

Claims

放射線計測センサと、このセンサの動作を制御しこのセンサで計測された計測データを、記憶手段に記憶する制御手段と、センサと制御手段とを内部に収納し水中に投入されて底面が水中の底質に着座可能であって、有底円筒状の容器本体と容器本体の上部開口に着けられる蓋とを備えて円筒状内部空間が形成された円筒状の防水容器と、この防水容器に着脱自在に取り付けられ防水容器を水中で降下させる錘と、一端が防水容器に連結され他端に浮きが取り付けられ長さが調整可能な紐とを備えるとともに、放射線計測センサを、防水容器の軸心上の位置で防水容器の底面から所定高さに配置し、周方向と下方とにエア空間を確保して取り付けたことを特徴とする放射線計測装置。
防水容器には、位置情報を記録するＧＰＳ装置が収納され、防水容器の水中への投入時または回収時、水上での計測位置が記録されることを特徴とする請求項１に記載の放射線計測装置。
錘は、水域の底質が軟弱な場合、水域に投入される防水容器の比重を底質の比重と同等または底質の比重に近づけて沈降速度を低下させ、防水容器の着底時、防水容器が底質に沈み込むのを阻止する重量に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線計測装置。
制御手段は、中央演算処理装置とメモリと通信部とを備え、防水容器に収容され放射線計測センサと電気的に接続される携帯可能な計測データ収集用端末装置と、中央演算処理装置と通信部とを備え、防水容器の外で作業者により操作され通信を通じて計測データ収集用端末装置を制御して放射線計測センサを動作させる携帯可能な制御用端末装置とを備えて構成されることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１に記載の放射線計測装置。
放射線計測センサと、このセンサの動作を制御しこのセンサで計測された計測データを記憶手段に記憶する制御手段と、センサと制御手段とを内部に収納し水中に投入されて底面が水中の底質に着座可能であって、有底円筒状の容器本体と容器本体の上部開口に着けられる蓋とを備えて円筒状内部空間が形成された円筒状の防水容器と、この防水容器に着脱自在に取り付けられ防水容器を水中で降下させる錘と、一端が防水容器に連結され他端に浮きが取り付けられ長さが調整可能な紐とを備えるとともに、放射線計測センサを、防水容器の軸心上の位置で防水容器の底面から所定高さに配置し、周方向と下方とにエア空間を確保して取り付けた放射線計測装置を用いて放射線を計測する放射線計測方法であって、
運搬手段により放射線計測装置を水域の所望の計測場所に運び込む第１のステップと、放射線計測センサを制御手段により動作させ放射線計測装置を水中に投入し、放射線計測センサにより計測された計測データを制御手段に保存する第２のステップと、計測時間経過後、投入された放射線計測装置を引き上げ、次の計測場所に運び込む第３のステップとを有することを特徴とする放射線計測方法。
制御手段は、中央演算処理装置とメモリと通信部とを備え、防水容器に収容され放射線計測センサと電気的に接続される携帯可能な計測データ収集用端末装置と、中央演算処理装置と通信部とを備え、防水容器の外で作業者により操作され通信を通じて計測データ収集用端末装置を制御して放射線計測センサを動作させる携帯可能な制御用端末装置とを備えて構成され、第２のステップで、計測データ収集用端末装置を防水容器に収容して放射線計測センサと電気的に接続し、作業者により制御用端末装置を通じて防水容器内の計測データ収集用端末装置を制御して放射線計測センサを動作させることを特徴とする請求項５に記載の放射線計測方法。
水中から引き上げられた放射線計測装置を水域の他の計測場所に運搬しては、第２のステップと第３のステップとを繰り返すことを特徴とする請求項５または６に記載の放射線計測方法。
防水容器には、位置情報を記録するＧＰＳ装置が収納され、防水容器の水中への投入時または回収時、水上での計測位置が記録されることを特徴とする請求項５ないし７のうちいずれか１に記載の放射線計測方法。