JP7104513B2 - 原子力施設における作業可否評価方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は原子力施設における作業可否評価方法及びその装置に関する。

一般に、核燃料を用いる施設である原子力発電施設、原子力発電施設の解体施設、原子炉の廃炉解体施設、核燃料製造施設、核燃料取り扱い施設、核燃料保管施設、核燃料再処理施設、廃棄物保管施設、軍事施設、事故を起こした上記の施設、事故を起こした原子力発電施設、事故炉の解体・廃炉施設、燃料デブリ取出し施設、燃料デブリの調査施設、燃料デブリの分別施設、燃料デブリ保管施設等および一般原子力施設は原子力発電施設、原子力発電施設の解体施設、原子炉の廃炉解体施設、廃棄物保管施等において、特定核種に着目し、これらの核種を検出、測定やモニタリングする技術分野および特定核種における核種を検出、測定やモニタリングしながら、調査、工事、分別、取出しを行う必要がある。

このような放射性物質等の測定対象物の元素を特定する分析方法を開示した先行技術文献として、特許文献１、２、３及び４を挙げることができる。

上記の特許文献１には、レーザ誘起グレークダウン分光によって任意のプラズマ化した物質スペクトルにおける特定の複数の分解物に対する発光強度のピーク比、組成費を導出し、物質特定比を参照して特定することが記載されている。

また、特許文献２には、レーザ誘起グレークダウン分光によって、レーザを測定対象物に照射して、特定の発光ラインの強度に基づいて分析対象物質の元素及び含有量を求めることが記載されている。

また、特許文献３には、レーザ光が照射される複数の試料セルと、レーザ光照射で発生した圧力波を検出する第１検出器と、プラズマ化したプラズマ光を検出する第２検出器と、蛍光を検出する第３検出器とを有し、異なる元素濃度を分析することが記載されている。

更に、特許文献４には、放射性溶融物をパルスレーザで粉砕し、フィルタに担持させて試料を形成し、Ｘ線を照射して発生する蛍光Ｘ線を検出して元素濃度を算出することが記載されている。

特開２０１３－２４５９８９号公報 特開２００７－００３５１０号公報 特開２０００－２３５００１号公報 特開２０１６－０７５６０１号公報

しかしながら、上述した特許文献１、２、３及び４では、測定対象物が核燃料を含むか否か、α各種を含むか否か、α廃棄物として取扱うか否か、一般廃棄物として取扱うか否か、核燃料物質として取扱うか否か、燃料デブリとして取扱うか否か、燃料デブリと廃棄物の分別、核燃料と廃棄物の分別、計量管理の対象核種とその他の分別、保障措置の対象核種とその他の分別および評価ができないし、また、測定対象物が、特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料であるか否か、除去しても臨界現象が生じない材料か否か、除去したら臨界現象が生じる材料か否か、特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料が存在するか否かが評価できない。更には、特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料の特定核種の同定、測定および除去作業等の作業開始と作業完了を評価、判断できないという課題がある。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、原子力施設での作業の可否を評価することができる原子力施設における作業可否評価方法及びその装置を提供することにある。

本発明の原子力施設における作業可否評価方法は、上記目的を達成するために、原子力施設に存在する特定核種の少なくとも２核種の濃度比を測定し、その測定された前記特定核種の少なくとも２核種の濃度比と、予め設定された前記特定核種の少なくとも２核種の濃度比の目標値とを比較する装置で、前記特定核種の少なくとも２核種の濃度比と、予め設定された特定核種の前記少なくとも２核種の濃度比の目標値とを比較して、原子力施設における作業の可否を評価するものであり、
測定される濃度比は、
核燃料に含まれるα核種と施設表面に存在する核種の濃度比、
臨界現象の抑制効果を持つ核種と施設表面に存在する核種の濃度比、又は、
放射性核種と施設表面に存在する核種の濃度比であり、
前記核燃料に含まれるα核種とは、Ｕ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｎｐのいずれかであり、
前記臨界現象の抑制効果を持つ核種とは、Ｇｄ、Ｂ、Ｈｆ、Ｓｍのいずれかであり、
前記放射性核種とは、Ｃｓ、Ｓｒ、Ｉ、Ｃｏ、Ｔ、Ｅｕ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｃｅのいずれかであり、
前記施設表面に存在する核種とは、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉのいずれかであることを特徴とする。

また、本発明の原子力施設における作業可否評価装置は、上記目的を達成するために、原子力施設に存在する特定核種の少なくとも２核種の濃度比を測定する測定装置と、
前記測定装置で測定された前記特定核種の少なくとも２核種の濃度比と予め設定された前記特定核種の少なくとも２核種の濃度比の目標値とを比較して、前記原子力施設における作業の可否を評価する評価装置と、を備え、
測定される濃度比は、
核燃料に含まれるα核種と施設表面に存在する核種の濃度比、
臨界現象の抑制効果を持つ核種と施設表面に存在する核種の濃度比、又は、
放射性核種と施設表面に存在する核種の濃度比であり、
前記核燃料に含まれるα核種とは、Ｕ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｎｐのいずれかであり、
前記臨界現象の抑制効果を持つ核種とは、Ｇｄ、Ｂ、Ｈｆ、Ｓｍのいずれかであり、
前記放射性核種とは、Ｃｓ、Ｓｒ、Ｉ、Ｃｏ、Ｔ、Ｅｕ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｃｅのいずれかであり、
前記施設表面に存在する核種とは、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉのいずれかであることを特徴とする。

本発明によれば、原子力施設での作業の可否を評価することができる。

本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例１の対象となる原子力発電施設を示す図である。 本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例１に採用される核種を測定する測定装置を示す図である。 本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例２として核種を測定する測定装置の変形例を示す図である。 本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例３として核種を測定する測定装置の変形例を示す図である。 本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例４として核種を測定する測定装置の変形例を示す図である。 本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例５として核種を測定する測定装置の変形例を示す図である。 本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例６として核種を測定する測定装置の変形例を示す図である。 本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例７の対象となる原子力発電施設を示す図である。 本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例８の対象となる原子力発電施設を示す図である。 本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例９の対象となる原子力発電施設を示す図である。 本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例１０の対象となる原子力発電施設を示す図である。 本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例１１の対象となる原子力発電施設を示す図である。 本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例１２の対象となる原子力発電施設を示す図である。 本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例１３の対象となる原子力発電施設を示す図である。 本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例１４の対象となる原子力発電施設を示す図である。 本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例１５の対象となる原子力発電施設を示す図である。 本発明の実施例１６として、実施例１～実施例１５に記載の特定核種の同定、測定および評価装置におけるフローを示す図である。 本発明の実施例１７として、実施例１～実施例１５に記載の特定核種の同定、測定および評価装置におけるフローを示図である。 本発明の実施例１８として、実施例１～実施例１７に記載の調査、工事、分別、取出しなどの各作業の実行可否に関わる実施例のフローを示す図である。 本発明の実施例１９として、実施例１～実施例１８に記載の調査、工事、分別、取出しなどの各作業の実行可否と警報の発令警告、避難の発令に関わる実施例のフローを示す図である。 本発明の実施例２０として、実施例１～実施例１９に記載の調査、工事、分別、取出しなどの各作業の実行可否と特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料の存在分布のマッピングおよび記録、保管および各作業の完了に関わる実施例のフローを示す図である。

以下、図示した実施例に基づいて本発明の原子力施設における作業可否評価方法及びその装置を説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。

また、以下の実施例で説明する特定核種とは、核燃料に含まれるα核種Ｕ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｎｐ等、保障措置対象の核燃料核種Ｕ、Ｐｕ等、臨界現象の抑制効果を持つ核種Ｇｄ、Ｂ、Ｈｆ、Ｓｍ等、放射性核種Ｃｓ、Ｓｒ、Ｉ、Ｃｏ、Ｔ、Ｅｕ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｃｅ等、施設に存在する核種Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ等を指す。

図１に、本発明の核燃料核種の分別方法及びその装置の実施例１の対象となる原子力発電施設を示す。

なお、本実施例では、事故を起こした原子力発電施設における燃料デブリ取出し施設、事故炉の廃炉、解体施設を代表例として説明する。また、特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料を、特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料と定義する。

図１に示すように、原子力発電施設には、原子力建屋２、格納容器３（ＰＣＶ: Primary Containment Vessel）、原子炉圧力容器４（ＲＰＶ: Reactor Pressure Vessel）および原子炉圧力容器４を支持するペデスタル５が存在する。

本実施例は、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの同定、測定および除去を代表例として説明する。

原子力発電施設の格納容器３の側方外側より多関節アーム６を挿入し、多関節アーム６の先端には、核種を測定する測定装置７が設置されている。多関節アーム６は、セル８で格納、気密性が保持されている。原子力発電施設のペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａは、多関節アーム６の先端に設けられた核種を測定する測定装置７により特定核種の同定、測定が行われ、特定核種の同定、測定および評価装置（以下、単に評価装置という）９で核種の同定(核種があるか否か)、測定（核種がどの程度あるか）および評価（どの程度補正するか等）が実施される。

この評価装置９による評価結果をもとに、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの特定核種の同定、測定および除去を実施する。

この評価により、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの特定核種の同定、測定により、その材料が特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料であるか否か、除去しても臨界現象が生じない材料か否か、除去したら臨界現象が生じる材料か否か、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａが存在するか否か等が評価できる。

これにより、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの特定核種の同定、測定および除去作業等の作業開始と作業完了を評価、判断できる。

即ち、本実施例では、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度又は濃度比を測定し、その測定された材料１ａの濃度又は濃度比に基づいて原子力発電施設における調査、作業、工事、分別、取出しの各作業の可否を評価・判定するようにしている。

具体的には、核種を測定する測定装置７で測定されたペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度又は濃度比と予め設定された特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料（特定核種）の濃度又は濃度比の目標値とを比較する装置（評価装置９）を具備し、その装置で材料１ａの濃度又は濃度比と予め設定された材料の濃度又は濃度比の目標値とを比較して、原子力発電施設における調査、作業、工事、分別、取出しの各作業の可否を評価・判定するものである。

本実施例の図１において、事故を起こした原子力発電施設における燃料デブリ取出し施設、事故炉の廃炉、解体施設においては、特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料は、原子燃料が溶融、落下した燃料デブリなどが該当する。核燃料を用いる施設で事故を起こした原子力発電施設、原子力発電施設の解体施設、原子炉の廃炉解体施設、核燃料製造施設、核燃料取り扱い施設、核燃料保管施設、核燃料再処理施設においても原子燃料が溶融した燃料デブリなどが該当する。

核燃料を用いる施設は、原子力発電施設、原子力発電施設の解体施設、原子炉の廃炉解体施設、核燃料製造施設、核燃料取り扱い施設、核燃料保管施設、核燃料再処理施設、廃棄物保管施設、軍事施設、事故を起こした上記の施設、事故を起こした原子力発電施設、事故炉の解体・廃炉施設、燃料デブリ取出し施設、燃料デブリの調査施設、燃料デブリの分別施設、燃料デブリ保管施設等であり、本実施例が適用できる。

一般原子力施設は、原子力発電施設、原子力発電施設の解体施設、原子炉の廃炉解体施設、廃棄物保管施等であり、本実施例が適用できる。

また、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度比は、核燃料核種と施設に存在する核種、臨界現象の抑制効果を持つ核種と施設に存在する核種、放射性核種と施設に存在する核種或いは核燃料核種と臨界現象の抑制効果を持つ核種である。

上記したペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａは特定核種である、核燃料に含まれるα核種Ｕ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｎｐ等、保障措置対象の核燃料核種Ｕ、Ｐｕ等、臨界現象の抑制効果を持つ核種Ｇｄ、Ｂ、Ｈｆ、Ｓｍ等、放射性核種Ｃｓ、Ｓｒ、Ｉ、Ｃｏ、Ｔ、Ｅｕ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｃｅ等、施設に存在する核種Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ等である。

また、核燃料に含まれるα核種と施設に存在する核種はＰｕ／Ｓｉ、前記保障措置対象の核燃料核種と施設に存在する核種はＰｕ／Ｓｉ、前記臨界現象の抑制効果を持つ核種と施設に存在する核種はＧｄ／Ｓｉ、前記放射性核種と施設に存在する核種はＣｓ／Ｓｉ、前記核燃料核種と臨界現象の抑制効果を持つ核種はＰｕ／Ｇｄであり、これらの核種と、特定核種である、核燃料に含まれるα核種Ｕ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｎｐ等、保障措置対象の核燃料核種Ｕ、Ｐｕ等、臨界現象の抑制効果を持つ核種Ｇｄ、Ｂ、Ｈｆ、Ｓｍ等、放射性核種Ｃｓ、Ｓｒ、Ｉ、Ｃｏ、Ｔ、Ｅｕ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｃｅ等、施設に存在する核種Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ等それぞれの比率であり、これらの濃度比を予め設定された目標値と比較して、前記施設における調査、作業、工事、分別、取出しの各作業の可否を評価・判定する。

また、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの少なくとも２核種以上の濃度比と予め設定された特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料（特定核種）の濃度比の目標値とを比較する装置（評価装置９）を具備し、その装置で材料の少なくとも２核種以上の濃度比と予め設定された材料１ａの濃度比の目標値とを比較して、原子力発電施設における調査、作業、工事、分別、取出しの各作業の可否を評価・判定する。

上記したペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの少なくとも２核種以上は、特定核種である、核燃料に含まれるα核種Ｕ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｎｐ等、保障措置対象の核燃料核種Ｕ、Ｐｕ等、臨界現象の抑制効果を持つ核種Ｇｄ、Ｂ、Ｈｆ、Ｓｍ等、放射性核種Ｃｓ、Ｓｒ、Ｉ、Ｃｏ、Ｔ、Ｅｕ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｃｅ等、施設に存在する核種Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ等の中の少なくとも２核種以上の比率であり、これら核種以上の濃度比と予め設定された目標値とを比較して、原子力発電施設における調査、作業、工事、分別、取出しの各作業の可否を評価・判定する。

本実施例の図１では、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａとして説明したが、特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料の位置はそれに限ることなく、ペデスタル５の外部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｂにおいても同様である。

本実施例は、雰囲気環境が空気や窒素などの気体中おいても、また、水などの液体中でも適応可能である。

このような本実施例とすることにより、測定対象物が核燃料を含むか否か、α各種を含むか否か、α廃棄物として取扱うか否か、一般廃棄物として取扱うか否か、核燃料物質として取扱うか否か、燃料デブリとして取扱うか否か、燃料デブリと廃棄物の分別、核燃料と廃棄物の分別、計量管理の対象核種とその他の分別、保障措置の対象核種とその他の分別および評価が可能となることは勿論、測定対象物が、特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料であるか否か、除去しても臨界現象が生じない材料か否か、除去したら臨界現象が生じる材料か否か、特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料が存在するか否かが評価でき、更には、特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料の特定核種の同定、測定および除去作業等の作業開始と作業完了を評価、判断できる。

次に、上述した本実施例の核種を測定する測定装置７の一例を示す。

図２に示す核種を測定する測定装置７は、レーザ光を発生させるレーザ発信器１０と、このレーザ発信器１０から発生したレーザ光を伝送する第１の光ファイバー１１と、第１の光ファイバー１１で伝送されたレーザ光を集光する集光光学系１２と、集光光学系１２で集光されたレーザ光をペデスタル５の外部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａへ照射し、このとき、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの表面から放出される材料１ａの構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）１３を捕集する捕集光学系１４と、捕集光学系１４で捕集された光（発光スペクトル）１３を評価装置９に伝送する第２の光ファイバー１５とから概略構成されている。

即ち、レーザ発信器１０よりレーザ光を発生させて、第１の光ファイバー１１を用いてレーザ光を伝送し集光光学系１２で集光させて、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａへ照射する。このとき、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの表面からは、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）１３が放出される。

この構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）１３を捕集光学系１４で捕集し、第２の光ファイバー１５を用いて伝送し、評価装置９で特定核種の同定、測定および評価を実施する。

ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを構成する構成核種、元素からは、構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）１３が放出され、この光（発光スペクトル）１３の波長、強度等より核種を同定することが可能である。

レーザ光と構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）１３は、第１の光ファイバー１１と第２の光ファイバー１５で遠距離へ伝送可能であり、また、レーザ発信器１０と評価装置９は、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａから遠距離に設置できる。

例えば、図１に示す通り、核種を測定する測定装置７は、放射線量が高い原子炉圧力容器４内に設定するが、レーザ発信器１０と評価装置９は、射線量が低い原子炉圧力容器４の外に設置することができる。これにより、放射線による機器の損傷を大幅に抑えることができる。

また、レーザ発信器１０よりレーザ光を発生させて、第１の光ファイバー１１を用いて伝送し、集光光学系１４で集光させてペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａへ照射し、構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）１３を放出させる手法は、レーザ誘起ブレークダウン法やレーザ誘起蛍光法などがある。

また、レーザ発信器１０は、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを切断、溶解、破砕、分解するためのレーザ発信器と共用することも可能である。

更に、レーザ発信器１０、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを切断、溶解、破砕、分解するためのレーザ、レーザ誘起ブレークダウン法を目的としたレーザおよびレーザ誘起蛍光法を目的としたレーザを別途それぞれ単独で照射すること、それぞれの組合せや共用で照射、実施することも可能である。

また、レーザ発信器１０、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを切断、溶解、破砕、分解するためのレーザ、レーザ誘起ブレークダウン法を目的としたレーザおよびレーザ誘起蛍光法を目的としたレーザを別途それぞれ単独で出力変調制御、周波数変調制御を実施して照射すること、それぞれ出力変調制御、周波数変調制御の組合せや共用で照射、実施することで検出の高感度化、ＳＮ比（信号雑音比）の向上が可能である。

本実施例は、雰囲気環境が空気や窒素などの気体中おいても、また、水などの液体中でも適応可能である。

図３に、本発明の実施例２として、実施例１の図１中の核種を測定する測定装置７の変形例を示す。

図３に示す核種を測定する測定装置７は、レーザ光を発生させるレーザ発信器１６と、このレーザ発信器１６から発生したレーザ光を伝送する光ファイバー１７と、光ファイバー１７で伝送されたレーザ光を集光捕集する集光捕集光学系１８と、集光捕集光学系１８で集光されたレーザ光をペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａへ照射し、このとき、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの表面から放出されるペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）１３を集光捕集光学系１８で捕集し、集光捕集光学系１８で捕集した光（発光スペクトル）１３を光ファイバーを１７用いて逆伝送し、戻ってきた光（発光スペクトル）を分岐して評価装置９に伝送するビームスプリッタ１９とから概略構成されている。

即ち、レーザ発信器１６よりレーザ光を発生させて、光ファイバー１７を用いて伝送し、集光捕集光学系１８で集光させて、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａへ照射する。このとき、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの表面からは、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）１３を放出する。

この構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）１３を集光捕集光学系１８で捕集し、光ファイバー１７を用いて伝送し、戻ってきた光（構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）１３）を偏向板等のビームスプリッタ１９を用いて分岐し、評価装置９で特定核種の同定、測定および評価を実施する。

ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを構成する構成核種、元素からは構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）１３が放出され、この光（発光スペクトル）１３の波長、強度等より核種を同定することが可能である。

レーザ発信器１６よりレーザ光を発生させて、光ファイバー１７を用いて伝送し、集光捕集光学系１８で集光させて、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａへ照射し、構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）１３を放出させる手法は、レーザ誘起ブレークダウン法やレーザ誘起蛍光法などがある。

また、レーザ発信器１６は、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを切断、溶解、破砕、分解するためのレーザ発信器と共用することも可能である。

更に、レーザ発信器１６、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを切断、溶解、破砕、分解するためのレーザ、レーザ誘起ブレークダウン法を目的としたレーザおよびレーザ誘起蛍光法を目的としたレーザを別途それぞれ単独で照射すること、それぞれの組合せや共用で照射、実施することも可能である。

本実施例は、雰囲気環境が空気や窒素などの気体中おいても、また、水などの液体中でも適応可能である。

図４に、本発明の実施例３として、実施例１の図１中の核種を測定する測定装置７の変形例を示す。

図４に示す核種を測定する測定装置７は、図３に示した実施例２と同様であるが、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを、飛散防止カバー２０で覆い、レーザ照射の際の表面から放出される発生物（以下、単に発生物という）２１の拡散を防止している。必要に応じて、飛散防止カバー２０の内部を吸引して発生物２１の拡散を防止すれば良い。

飛散防止カバー２０は、硬い材料やペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの表面に馴染む柔軟な材料（例えば、ゴム、スポンジ等）で構成する。

また、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを構成する構成核種、元素からは、構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）１３が放出され、この光（発光スペクトル）１３の波長、強度等より核種を同定することが可能である。

また、レーザ発信器１６よりレーザ光を発生させて、光ファイバー１７を用いて伝送し、集光捕集光学系１８で集光させて、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａへ照射し、構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）１３を放出させる手法は、レーザ誘起ブレークダウン法やレーザ誘起蛍光法などがある。

また、レーザ発信器１６は、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを切断、溶解、破砕、分解するためのレーザ発信器と共用することも可能である。

更に、レーザ発信器１６、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを切断、溶解、破砕、分解するためのレーザ、レーザ誘起ブレークダウン法を目的としたレーザおよびレーザ誘起蛍光法を目的としたレーザを別途それぞれ単独で照射すること、それぞれの組合せや共用で照射、実施することも可能である。

本実施例は、雰囲気環境が空気や窒素などの気体中おいても、また、水などの液体中でも適応可能である。

図５に、本発明の実施例４として、実施例１の図１中の核種を測定する測定装置７の変形例を示す。

図５に示す核種を測定する測定装置７は、レーザ光を発生させるレーザ発信器１０と、このレーザ発信器１０から発生したレーザ光を伝送する第１の光ファイバー１１と、第１の光ファイバー１１で伝送されたレーザ光を集光する第１の集光捕集光学系１８ａと、第の集光光学系１８ａで集光されたレーザ光をペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａへ照射し、このとき、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの表面から放出される発生物２１を導入する導入管２２及びポンプ２３と、この導入管２２及びポンプ２３を介して発生物２１が導かれる測定セル２４と、第２のレーザ光を発生させるレーザ発信器１６と、このレーザ発信器１６より発生した第２のレーザ光を伝送する第２の光ファイバー１７ａと、第２の光ファイバー１７ａで伝送された第２のレーザ光を、測定セル２４内の発生物２１へ集光させる第２の集光捕集光学系１８ｂと、第２の集光捕集光学系１８ｂから発生物２１に第２のレーザ光が集光されることで、発生物２１から放出されるペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）２５を第２の集光捕集光学系１８ｂで捕集して第２の光ファイバー１７ａを用いて逆伝送し、戻ってきた光（発光スペクトル）２５を分岐して評価装置９に伝送するビームスプリッタ１９とから概略構成されている。

即ち、レーザ発信器１０よりレーザ光を発生させて、第１の光ファイバー１１を用いて伝送し第１の集光捕集光学系１８ａで集光させて、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａへ照射する。このとき、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの表面からは、レーザ照射により発生物２１が放出される。

この発生物２１は、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａと同じであり、発生物２１を導入管２２とポンプ２３等を用いて測定セル２４へ導く。

第２のレーザ発信器１６より第２のレーザ光を発生させて第２の光ファイバー１７ａを用いて伝送し、第２の集光捕集光学系１８ｂで測定セル２４内の発生物２１へ集光させる。発生物２１からは、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）２５を放出する。

この構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）２５を第２の集光捕集光学系１８ｂで捕集し、第２の光ファイバー１７ａを用いて伝送し、戻ってきた光（構成核種、元素に起因する光１３）を偏向板等のビームスプリッタ１９を用いて分岐し、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを、評価装置９で特定核種の同定、測定および評価を実施する。

また、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを飛散防止カバー２０で覆い、レーザ照射の際の表面から放出される発生物２１の拡散を防止している。この飛散防止カバー２０は、硬い材料やペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの表面に馴染む柔軟な材料（例えば、ゴム、スポンジ等）で構成する。

また、レーザ発信器１６よりレーザ光を発生させて、第２の光ファイバー１７ａを用いて伝送し、第２の集光捕集光学系１８ｂで測定セル２４内の発生物２１へ集光させて、発生物２１からペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）２５を放出させる手法は、レーザ誘起ブレークダウン法やレーザ誘起蛍光法などがある。

また、レーザ発信器１６は、レーザ誘起ブレークダウン法を目的としたレーザおよびレーザ誘起蛍光法を目的としたレーザを別途それぞれ単独で照射すること、それぞれの組合せや共用で照射、実施することも可能である。

本実施例は、雰囲気環境が空気や窒素などの気体中おいても、また、水などの液体中でも適応可能である。

図６に、本発明の実施例５として、実施例１の図１中の核種を測定する測定装置７の変形例を示す。

図６に示す実施例は、高圧ウォータージェットでペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを破砕、分解、削り取る実施例を示したものである。

図６に示す核種を測定する測定装置７は、高圧ウォータージェットを発生させる高圧ウォータージェットポンプ２６と、この高圧ウォータージェットポンプ２６から発生した高圧ウォータージェットを伝送する高圧ホース２７と、高圧ホース２７で伝送された高圧ウォータージェットを集束させる高圧ウォータージェットノズル２８と、この高圧ウォータージェットノズル２８で集束された高圧ウォータージェットを、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａへ噴射し、このとき、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａから破砕、分解、削り取りにより発生する発生物（以下、単に発生物という）２９を導入する導入管２２及びポンプ２３と、この導入管２２及びポンプ２３を介して発生物２９が導かれる測定セル２４と、レーザ光を発生させるレーザ発信器１６と、このレーザ発信器１６より発生されたレーザ光を伝送する光ファイバー１７と、光ファイバー１７で伝送されたレーザ光を、測定セル２４内の発生物２９へ集光させる集光捕集光学系１８と、集光捕集光学系１８から発生物２９にレーザ光が集光されることで、発生物２９から放出されるペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）２５を集光捕集光学系１８で捕集して光ファイバー１７を用いて逆伝送し、戻ってきた光（発光スペクトル）２５を分岐して評価装置９に伝送するビームスプリッタ１９とから概略構成されている。

即ち、高圧ウォータージェットポンプ２６より高圧ウォータージェットを発生させて高圧ホース２７を用いて伝送し、高圧ウォータージェットノズル２８で集束させて、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａへ噴射する。このとき、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａが、破砕、分解、削り取られ発生物２９が生成される。

この発生物２９は、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａと同じであり、発生物２９を導入管２２とポンプ２３を用いて測定セル２４へ導く。レーザ発信器１６よりレーザ光を発生させて、第２の光ファイバー１７ａを用いて伝送し、集光捕集光学系１８で測定セル２４内の発生物２９へ集光させる。発生物２９からは、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）２５が放出される。

この構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）２５を集光捕集光学系１８で捕集して第２の光ファイバー１７ａを用いて伝送し、戻ってきた光（構成核種、元素に起因する光１３）を偏向板等のビームスプリッタ１９を用いて分岐し、評価装置９で特定核種の同定、測定および評価を実施する。

また、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを飛散防止カバー２０で覆い、高圧ウォータージェット噴射の際の表面から放出される発生物２９の拡散を防止している。この飛散防止カバー２０は、硬い材料やペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの表面に馴染む柔軟な材料（例えば、ゴム、スポンジ等）で構成する。

また、レーザ発信器１６よりレーザ光を発生させて第２の光ファイバー１７ａを用いて伝送し、集光捕集光学系１８で測定セル２４内の発生物２１へ集光させて、発生物２１からペデスタル５の内部に存在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）２５を放出させる手法は、レーザ誘起ブレークダウン法やレーザ誘起蛍光法などがある。

また、レーザ発信器１６は、レーザ誘起ブレークダウン法を目的としたレーザおよびレーザ誘起蛍光法を目的としたレーザを別途それぞれ単独で照射すること、それぞれの組合せや共用で照射、実施することも可能である。

なお、本実施例では、高圧ウォータージェットで、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを破砕、分解、削り取る別の実施例を記載したが、高圧ウォータージェットのみでなく、アブレッシブ高圧ウォータージェットでもペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを破砕、分解、削り取ることができる。

また、破砕、分解、削り取ることができる手法として、光、熱、音響、超音波、振動、掘削、衝撃、衝撃波、プラズマ、機械切断、ソー、磨耗、グラインダー、コアビット、ドリル、エンドミル等も適用可能であり、本実施例との組合せ、応用が可能となる。

本実施例は、雰囲気環境が空気や窒素などの気体中おいても、また、水などの液体中でも適応可能である。

図７に、本発明の実施例６として、実施例１の図１中の核種を測定する測定装置７の変形例を示す。

図７に示す実施例は、コアビット３２でペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを破砕、分解、削り取る別の実施例を記載したものである。

図７に示す核種を測定する測定装置７は、回転力を発生させる回転動力機３０と、この回転動力機３０からの回転力を伝達する回転力伝達軸３１と、回転力伝達軸３１の先端に設けられ、回転によりペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを破砕、分解、削り取るコアビット３２と、このコアビット３２によるペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの破砕、分解、削り取りにより発生する発生物２９を導入する導入管２２及びポンプ２３と、この導入管２２及びポンプ２３を介して発生物２９が導かれる測定セル２４と、レーザ光を発生させるレーザ発信器１６と、このレーザ発信器１６より発生されたレーザ光を伝送する第２の光ファイバー１７ａと、第２の光ファイバー１７ａで伝送されたレーザ光を、測定セル２４内の発生物２９へ集光させる集光捕集光学系１８と、集光捕集光学系１８から発生物２９にレーザ光が集光されることで、発生物２９から放出されるペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）２５を集光捕集光学系１８で捕集して第２の光ファイバー１７ａを用いて逆伝送し、戻ってきた光（発光スペクトル）２５を分岐して評価装置９に伝送するビームスプリッタ１９とから概略構成されている。

即ち、回転動力機３０の回転力を回転力伝達軸３１を用いて伝達し、コアビット３２を回転させて、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを破砕、分解、削り取る。このとき、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを破砕、分解、削り取り発生物２９が生成される。

この発生物２９は、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａと同じであり、発生物２９を導入管２２とポンプ２３を用いて測定セル２４へ導く。レーザ発信器１６よりレーザ光を発生させて第２の光ファイバー１７ａを用いて伝送し、集光捕集光学系１８で測定セル２４内の発生物２９へ集光させる。発生物２９からは、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）２５を放出する。

この構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）２５を集光捕集光学系１８で捕集して第２の光ファイバー１７ａを用いて伝送し、戻ってきた光（構成核種、元素に起因する光１３）を偏向板等のビームスプリッタ１９を用いて分岐し、評価装置９で特定核種の同定、測定および評価を実施する。

また、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを飛散防止カバー２０で覆い、放出される発生物２９の拡散を防止している。この飛散防止カバー２０は、硬い材料やペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの表面に馴染む柔軟な材料（例えば、ゴム、スポンジ等）で構成する。

また、レーザ発信器１６よりレーザ光を発生させて第２の光ファイバー１７ａを用いて伝送し、集光捕集光学系１８で測定セル２４内の発生物２１へ集光させて、発生物２１からペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）２５を放出させる手法は、レーザ誘起ブレークダウン法やレーザ誘起蛍光法などがある。

更には、レーザ発信器１６は、レーザ誘起ブレークダウン法を目的としたレーザおよびレーザ誘起蛍光法を目的としたレーザを別途それぞれ単独で照射すること、それぞれの組合せや共用で照射、実施することも可能である。

本実施例は、雰囲気環境が空気や窒素などの気体中おいても、また水などの液体中でも適応可能である。

図８に、本発明の実施例７として、核燃料核種の分別方法及びその装置の対象となる原子力発電施設を示す。

上述した実施例１の図１では、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａとして説明したが、本実施例では、ペデスタル５の外部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｂとしたものである。

本実施例において、ペデスタル５の外部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｂの特定核種の同定、測定および評価する方法および装置は、実施例１から実施例６で説明した核種を測定する測定装置７が適用可能であり、それら上記実施例の組合せと適用も可能である。

このような本実施例でも、その効果は実施例１と同様である。

図９に、本発明の実施例８として、核燃料核種の分別方法及びその装置の対象となる原子力発電施設を示す。

上述した実施例１の図１では、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａとして説明したが、本実施例では、ペデスタル５の外部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｂへの別の実施例として、遠隔操作機（ＲＯＶ：Remotely Operated Vehicle）３３を用いた例を記載したものである。

即ち、本実施例では、核種を測定する測定装置７は、原子力発電施設の格納容器３内を移動する遠隔操作機３３に設置された多関節アーム６の先端に設置され、この多関節アーム６の先端に設置された核種を測定する測定装置７で測定された原子力発電施設のペデスタル５の外部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｂの濃度又は濃度比と、予め設定されたペデスタル５の外部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｂの濃度又は濃度比の目標値とを評価装置９で比較して、原子力発電施設における調査、作業、工事、分別、取出しの各作業の可否を評価・判定するものである。

遠隔操作機３３は、水中遊泳型、水中走行型、水中遊泳・走行型、気中を走行するクローラ等の適用が可能である。

本実施例において、ペデスタル５の外部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｂの特定核種の同定、測定および評価する方法および装置は、実施例１から実施例６で説明した核種を測定する測定装置７が適用可能であり、それら上記実施例の組合せと適用も可能である。

このような本実施例でも、その効果は実施例１と同様である。

図１０に、本発明の実施例９として、核燃料核種の分別方法及びその装置の対象となる原子力発電施設を示す。

上述した実施例１の図１では、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａとして説明したが、本実施例では、原子炉圧力容器４の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｃへの別の実施例を記載したものである。

該図に示す本実施例では、核種を測定する測定装置７は、原子力発電施設のオペレーションフロア４６上から挿入される多関節アーム６の先端に設置され、この多関節アーム６の先端に設置された核種を測定する測定装置７で測定された原子力発電施設の原子炉圧力容器４の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｃの濃度又は濃度比と、予め設定された原子炉圧力容器４の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｃの濃度又は濃度比の目標値とを評価装置９で比較して、原子力発電施設における調査、作業、工事、分別、取出しの各作業の可否を評価・判定するものである。

なお、図１０に示す本実施例は、原子炉圧力容器４の中央部（炉心領域）への適用例を示したが、原子炉圧力容器４の上部位置、炉底部（原子炉圧力容器４の底部）や炉底部外の下部領域等へ適用できるものである。

本実施例において、原子炉圧力容器４の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｃの特定核種の同定、測定および評価する方法および装置は、実施例１から実施例６で説明した核種を測定する核種を測定する測定装置７が適用可能であり、それら上記実施例の組合せと適用も可能である。

このような本実施例でも、その効果は実施例１と同様である。

図１１に、本発明の実施例１０として、核燃料核種の分別方法及びその装置の対象となる原子力発電施設を示す。

上述した実施例１の図１では、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａとして説明したが、本実施例では、原子炉圧力容器４の内部の上部にあるセパレータ３４やドライヤ３５に付着、存在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｄへの別の実施例を記載したものである。

該図に示す本実施例では、核種を測定する測定装置７は、原子力発電施設のオペレーションフロア４６上から挿入される多関節アーム６の先端に設置され、この多関節アーム６の先端に設置された核種を測定する測定装置で測定された原子力発電施設の原子炉圧力容器４の上部にあるセパレータ３４やドライヤ３５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｄの濃度又は濃度比と、予め設定されたセパレータ３４やドライヤ３５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｄの濃度又は濃度比の目標値とを評価装置９で比較して、原子力発電施設における調査、作業、工事、分別、取出しの各作業の可否を評価・判定するものである。

図１１に示す本実施例では、原子炉圧力容器４の内部の上部にあるセパレータ３４やドライヤ３５に付着、存在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｄへの別の実施例を記載したものであるが、本実施例は、原子炉圧力容器４の全域、格納容器３の全域、原子力建屋２の全域、原子力発電所の全域および原子力発電所外の全域へ適用できるものである。

本実施例において、セパレータ３４やドライヤ３５に付着、存在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｄの特定核種の同定、測定および評価する方法および装置は、実施例１から実施例６で説明した核種を測定する測定装置７が適用可能であり、それら上記実施例の組合せと適用も可能である。

このような本実施例でも、その効果は実施例１と同様である。

図１２に、本発明の実施例１１として、核燃料核種の分別方法及びその装置の対象となる原子力発電施設を示す。

上述した実施例１の図１では、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａとして説明したが、本実施例では、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａへの別の実施例を記載したものである。

該図に示す本実施例では、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを把持する把持機器３６は、原子力発電施設の格納容器３の側方外側から挿入される多関節アーム６の先端に設置され、この多関節アーム６の先端に設置された把持機器３６で把持されたペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度又は濃度比を測定装置７で測定し、この測定装置７で測定された原子力発電施設のペデスタル５の内部に散在する前記特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度又は濃度比と、予め設定された原子力発電施設のペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度又は濃度比の目標値とを評価装置９で比較して、原子力発電施設における調査、作業、工事、分別、取出しの各作業の可否を評価・判定する核種を測定するものである。

即ち、図１２に示すように、格納容器３の外側より多関節アーム６を挿入し、この多関節アーム６の先端には把持機器３６や吸引装置等が設置されている。多関節アーム６は、セル８で格納、気密性が保持されている。

そして、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを、把持機器３６で把持または吸引または移送してセル８へ導き、分別セル３７へ運搬、導入する。分別セル３７の内部に運搬、導入されたペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａは、核種を測定する測定装置７により特定核種の同定、測定が行われ、評価装置９で核種の同定、測定および評価が実施される。

この評価装置９による評価結果を基に、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの特定核種の同定、測定および除去を実施する。

本実施例において、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの特定核種の同定、測定および評価する装置は、実施例１から実施例６で説明した核種を測定する測定装置７が適用可能であり、それら上記実施例との組合も可能である。

このような本実施例でも、その効果は実施例１と同様である。

図１３に、本発明の実施例１２として、核燃料核種の分別方法及びその装置の対象となる原子力発電施設を示す。

上述した実施例１の図１では、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａとして説明したが、本実施例では、原子炉圧力容器４の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｃへの別の実施例を記載したものである。

該図に示す本実施例では、原子炉圧力容器４の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｃを把持する把持機器３６は、原子力発電施設のオペレーションフロア４６上から挿入される多関節アーム６の先端に設置され、この多関節アームの６の先端に設置された把持機器３６で把持された原子炉圧力容器４の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｃの濃度又は濃度比を測定装置７で測定し、この測定装置７で測定された原子力発電施設の原子炉圧力容器４の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｃの濃度又は濃度比と、予め設定された原子力発電施設の原子炉圧力容器４の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｃの濃度又は濃度比の目標値とを評価装置９で比較して、原子力発電施設における調査、作業、工事、分別、取出しの各作業の可否を評価・判定するものである。

即ち、図１３に示すように、格納容器３の外側であるオペレーションフロア４６上より多関節アーム６を挿入し、この多関節アーム６には把持機器３６や吸引装置や移送装置等が設置されている。多関節アーム６はセル８で格納、気密性が保持されている。

そして、原子炉圧力容器４の内部に存在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｃを、把持機器３６で把持または吸引または移送してセル８を通過させて、分別セル３７へ運搬、導入する。分別セル３７の内部に運搬、導入された原子炉圧力容器４の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｃは、核種を測定する測定装置７により特定核種の同定、測定が行われ、評価装置９で核種の同定、測定および評価が実施される。

この評価装置９による評価結果を基に、原子炉圧力容器４の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｃの特定核種の同定、測定および除去を実施する。

本実施例において、原子炉圧力容器４の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｃの特定核種の同定、測定および評価する方法および装置は、実施例１から実施例６で説明した核種を測定する測定装置７が適用可能であり、それら上記実施例との組合せも可能である。

このような本実施例でも、その効果は実施例１と同様である。

図１４に、本発明の実施例１３として、核燃料核種の分別方法及びその装置の対象となる原子力発電施設を示す。

上述した実施例１の図１では、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａとして説明したが、本実施例では、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａへの別の実施例を記載したものである。

該図に示す本実施例では、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを吸引する吸引装置３８は、原子力発電施設の格納容器３の側方外側から挿入される多関節アーム６の先端に設置され、この多関節アーム６の先端に設置された吸引装置３８で吸引されたペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度又は濃度比を測定装置７で測定し、この測定装置７で測定された原子力発電施設のペデスタルの内部に散在するペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度又は濃度比と、予め設定されたペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度又は濃度比の目標値とを評価装置９で比較して、原子力発電施設における調査、作業、工事、分別、取出しの各作業の可否を評価・判定するものである。

即ち、図１４に示すように、格納容器３の外側より多関節アーム６を挿入し、この多関節アーム６の先端には吸引装置３８等が設置されており、多関節アーム６の内部または外部に導入管３９を配備して、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａは、セル８を通過させて分別セル３７へ運搬、導入する。多関節アーム６は、セル８で格納、気密性が保持されている。

そして、分別セル３７の内部に運搬、導入されたペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａは、核種を測定する測定装置７により特定核種の同定、測定が行われ、評価装置９’で核種の同定、測定および評価が実施される。

この評価装置９’による評価結果を基に、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの特定核種の同定、測定および除去を実施する。

この特定核種の同定、測定および評価装置９’は、例えば化学分解装置、ＩＣＰ－ＭＳ、ＩＣＰ－ＡＥＳ等を用いて評価することを特徴とする装置である。ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａは、雰囲気環境が空気や窒素などの気体中でも水などの液体中でも適応可能である。

また、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを測定し、この測定された材料１ａの発光スペクトルを参照して材料１ａを評価する際は、その評価を目的とする特定核種の導出が液中又は気中での吸引、或はマイクロデバイスを用いて吸引、保持して実施されるものである。

本実施例において、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの特定核種の同定、測定および評価する方法および装置は、実施例１から実施例６で説明した核種を測定する測定装置７が適用可能であり、それら上記実施例との組合せも可能である。

このような本実施例でも、その効果は実施例１と同様である。

図１５に、本発明の実施例１４として、核燃料核種の分別方法及びその装置の対象となる原子力発電施設を示す。

上述した実施例１の図１では、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａとして説明したが、本実施例では、廃棄物保管庫４０における特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｅへの実施例を記載したものである。

該図に示す本実施例では、原子炉圧力容器４の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｃを把持する把持機器３６、若しくは原子力発電施設の原子力発電施設のペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａを把持する把持機器３６は、原子力発電施設のオペレーションフロア４６上、若しくは原子力発電施設の格納容器４の側方外側から挿入される多関節アーム６の先端に設置され、この多関節アーム６の先端に設置された把持機器３６で把持された材料１ｃ或いは１ａが原子力発電施設の廃棄物保管庫４０に収納され、この廃棄物保管庫４０内に収納された材料１ｅの濃度又は濃度比を測定装置７で測定し、この測定装置７で測定された廃棄物保管庫４０内の材料１ｅの濃度又は濃度比と、予め設定された特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｅの濃度又は濃度比の目標値とを評価装置９で比較して評価し、この評価結果を基に、評価したいものが、核燃料を含むか否か、α各種を含むか否か、α廃棄物として取扱うか否か、一般廃棄物として取扱うか否か、核燃料物質として取扱うか否か、燃料デブリとして取扱うか否か、燃料デブリと廃棄物の分別、核燃料と廃棄物の分別、計量管理の対象核種とその他の分別、保障措置の対象核種とその他の分別および評価可能であるかを判断するものである。

即ち、図１５に示すように、原子炉圧力容器４の内部に存在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｃは、原子力建屋２の上部（オペレーションフロア４６のレベル）に設置された収納缶４１、移送キャスク４２に収納されて搬出され、廃棄物保管庫４０の内部ある受入れセル４３へ移送され分別セル３７へ移動する。

そして、分別セル３７の内部の廃棄物保管庫４０における特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｅは、核種を測定する測定装置７により特定核種の同定、測定が行われ、評価装置９で核種の同定、測定および評価が実施される。

この評価装置９による評価結果を基に、廃棄物保管庫４０における特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｅの特定核種の同定、測定を実施し、核燃料４４と一般廃棄物４５に分別することができる。

その特定核種の同定、測定および評価結果を基に評価したいものが、核燃料を含むか否か、α各種を含むか否か、α廃棄物として取扱うか否か、一般廃棄物として取扱うか否か、核燃料物質として取扱うか否か、燃料デブリとして取扱うか否か、燃料デブリと廃棄物の分別、核燃料と廃棄物の分別、計量管理の対象核種とその他の分別、保障措置の対象核種とその他の分別および評価可能であり、核燃料４４と一般廃棄物４５に分別することができる。

実施例１～実施例１４および本実施例において、特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１の特定核種の同定、測定および評価する装置は、実施例１から実施例６で説明した核種を測定する測定装置７が適用可能であるとともに、ＸＰＳ法（Ｘ線電子分光法）も実施例１～実施例１４の測定装置７として適用可能であると共に、ＩＣＰ－ＭＳ（誘導プラズマ質量分析装置）、ＩＣＰ－ＡＥＳ（誘導プラズマ発光分光分析装置）、或いはＸＰＳ法（Ｘ線電子分光法）、或いはＥＤＳ法（エネルギー分散型Ｘ線分析法）、或いはＷＤＳ法（波長分散型Ｘ線分析法）これらの測定装置も実施例１～実施例１４の測定装置７として適用可能であり、これらの測定装置と測定装置７との組合せ、および、それぞれとの各種組合せ、それら各測定装置と上記実施例との組合せも可能である。

このような本実施例でも、その効果は実施例１と同様である。

図１６に、本発明の実施例１５として、核燃料核種の分別方法及びその装置の対象となる原子力発電施設を示す。

上述した実施例１の図１では、ペデスタル５の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａとして説明したが、本実施例では、廃棄物保管庫４０における特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ｅへの別の実施例（実施例１４の変形例）を記載したものである。

即ち、本実施例では、図１６に示すように、核種を測定する測定装置７’を、原子炉圧力容器４の内部全域、格納容器３の内部全域、原子力建屋２の内部全域、廃棄物保管庫４０の内部全域、原子力発電所の全域および原子力発電所外の全域へ設置、適用可能としたものである。

この核種を測定する測定装置７’は、実施例１から実施例６で説明した核種を測定する測定装置７が適用可能であり、それら上記実施例との組合せも可能である。

本実施例は、雰囲気環境が空気や窒素などの気体中おいても、また水などの液体中でも適応可能である。

本実施例では、特定核種の検出、測定やモニタリングにおいて特定核種や発光スペクトルに着目して特定核種を評価することを特徴とする装置において、特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料（核種）および特定核種などの検出、同定、測定およびモニタリングする場所を対象施設の空間全域、気相部、液相部ほか全域に適応、設置することにより、その場所における上記記載の特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料（核種）および特定核種などの検出、同定、測定およびモニタリングをすることが可能となり、特定核種などの検出、同定、測定およびモニタリングした特定核種濃度とその目標値と比較して、作業員の立ち入りおよび緊急時の避難、事故時の避難の要否を評価・判定を行い、避難が必要な場合は避難警報や避難指示を発報、発令することが可能である。

図１７に、本発明の実施例１６として、実施例１～実施例１５に記載の特定核種の同定、測定および評価装置９におけるフローを示す。

図１７に示すように、特定核種の同定、測定および評価装置９は、核種を測定する装置７より特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度情報を収集して、濃度又は濃度比を算出、補正、評価して（Ｓ１）評価値を評価する（Ｓ２）。この評価値（Ｓ２）と、データベース４７に蓄積しておいた特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料（特定核種）の濃度又は濃度比の目標値である基準値（Ｓ３）と比較する（Ｓ４）。特定核種の同定、測定および評価装置９は、評価値（Ｓ２）と基準値（Ｓ３）を比較、検討して作業の可否判定を実施する（Ｓ５）。特定核種の同定、測定および評価装置９は、可否判定の結果を出力して（Ｓ６）、作業の実行（Ｓ７）または作業の中止（Ｓ８）を判定、指示、出力する。

図１８に、本発明の実施例１７として、実施例１～実施例１５に記載の特定核種の同定、測定および評価装置９の別の実施例におけるフローを示す。

図１８に示すように、本実施例の特定核種の同定、測定および評価装置９は、核種を測定する装置７より特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度情報を収集して、濃度又は濃度比を算出、補正、評価して（Ｓ１）評価値を評価する（Ｓ２）。この評価値（Ｓ２）と、データベース４７に蓄積しておいた特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料（特定核種）の濃度又は濃度比の目標値である基準値（Ｓ３）と比較する（Ｓ４）。特定核種の同定、測定および評価装置９は、評価値（Ｓ２）と基準値（Ｓ３）を比較、検討して特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの有無を判定するとともに、その評価値と判定結果を出力する（Ｓ９）。この出力を特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの存在分布をマッピングおよび記録して保管する（Ｓ１０）。

この結果より、調査、作業、工事、分別、取出しの各作業の進捗・情報管理および実施記録の保存・保管、必要となる準備作業の推定、事故状況の保存・保管が可能となる。

図１９に、本発明の実施例１８として、実施例１～実施例１７に記載の調査、工事、分別、取出しなどの各作業の実行可否に関わる実施例のフローを示す。

図１９に示すように、核種を測定する装置７を用いて特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度情報を収集して（Ｓ１１）、特定核種の同定、測定および評価装置９を用いて特定核種の同定、測定および評価を実施する（Ｓ１２）。特定核種の同定、測定および評価装置９にて、評価値とデータベース４７に蓄積しておいた特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料（特定核種）の濃度又は濃度比の目標値である基準値と比較、判定する（Ｓ１３）。

この結果を基に、作業の実行または作業の中止を判定、指示、出力する（Ｓ１４）。作業の実行が可能な状態（例えば、評価値＜基準値）であれば作業を実行、継続する（Ｓ１５）。また、作業の実行ができない状態（例えば、評価値＞基準値）であれば作業を中止する（Ｓ１６）。更に、作業の実行ができない状態と判定された場合、作業を中止した後に必要に応じて作業改善を実施して（Ｓ１７）、再度、核種を測定する装置７を用いて特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度情報を収集（Ｓ１１）して、特定核種の同定、測定および評価装置９を用いて特定核種の同定、測定および評価を実施する（Ｓ１２）。

特定核種の同定、測定および評価装置９にて、評価値とデータベース４７に蓄積しておいた特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料（特定核種）の濃度又は濃度比の目標値である基準値と比較、判定する（Ｓ１３）。

この結果を基に、作業の実行または作業の中止を判定、指示、出力することを実行する（Ｓ１４）。

なお、作業改善（Ｓ１７）としては、ホウ酸の注入、ホウ酸濃度の注入増加、作業領域の制限、作業領域の水の排除、特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの取扱い量の制限等を実施する。

図２０に、本発明の実施例１９として、実施例１～実施例１８に記載の調査、工事、分別、取出しなどの各作業の実行可否と警報の発令警告、避難の発令に関わる実施例のフローを示す。

本実施例での警報の発令警告、避難の発令の対象領域は、建屋の内部、建屋内部に設置されたセル、建屋の外部に設置された建屋およびその内部、建屋外部、建屋外部の施設敷地内、施設敷地外、周辺住民区域等などが対象領域となる。

図２０に示すように、核種を測定する装置７を用いて特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度情報を収集して（Ｓ１１）、特定核種の同定、測定および評価装置９を用いて特定核種の同定、測定および評価を実施する（Ｓ１２）。特定核種の同定、測定および評価装置９にて、評価値とデータベース４７に蓄積しておいた特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料（特定核種）の濃度又は濃度比の目標値である基準値と比較、判定する（Ｓ１３）。

この結果を基に、作業の実行または作業の中止を判定、指示、出力する（Ｓ１４）。作業の実行が可能な状態（例えば、評価値＜基準値）であれば作業を実行、継続する（Ｓ１５）。また、作業の実行ができない状態（例えば、評価値＞基準値）であれば作業を中止する（Ｓ１６）。更に、作業の実行ができない状態で、警報の発令警告、避難の発令の対象領域（上述）が警報の発令警告、避難の発令すべき状態（例えば、評価値＞基準値）であれば、作業を中止した後に必要となる対象領域へ警報の発令警告、避難の発令を実施する（Ｓ１８）。

再度、核種を測定する装置７を用いて特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度情報を収集して（Ｓ１１）、特定核種の同定、測定および評価装置９を用いて特定核種の同定、測定および評価を実施する（Ｓ１２）。特定核種の同定、測定および評価装置９にて、評価値とデータベース４７に蓄積しておいた特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料（特定核種）の濃度又は濃度比の目標値である基準値と比較、判定する（Ｓ１３）。

この結果を基に、作業の実行または作業の中止を判定、指示、出力する（Ｓ１４）。作業の実行が可能な状態（例えば、評価値＜基準値）であれば作業を実行、継続する（Ｓ１５）。また、作業の実行ができない状態（例えば、評価値＞基準値）であれば作業を中止する（Ｓ１６）。更に、作業の実行ができない状態、警報の発令警告、避難の発令の対象領域（上述）が警報の発令警告、避難の発令すべき状態（例えば、評価値＞基準値）であれば必要となる対象領域へ警報の発令警告、避難の発令を実施する（Ｓ１８）。

図２１に、本発明の実施例２０として、実施例１～実施例１９に記載の調査、工事、分別、取出しなどの各作業の実行可否と特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料の存在分布のマッピングおよび記録、保管および各作業の完了に関わる実施例のフローを示す。

図２１に示すように、核種を測定する装置７を用いて特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度情報を収集して（Ｓ１１）、特定核種の同定、測定および評価装置９を用いて特定核種の同定、測定および評価を実施する（Ｓ１２）。特定核種の同定、測定および評価装置９にて、評価値とデータベース４７に蓄積しておいた特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料（特定核種）の濃度又は濃度比の目標値である基準値と比較、判定する（Ｓ１３）。

この結果を基に、作業の実行または作業の中止を判定、指示、出力する（Ｓ１４）。作業の実行が可能な状態（例えば、評価値＜基準値）であれば作業を実行、継続する（Ｓ１５）。作業の実行ができない状態（例えば、評価値＞基準値）であれば作業を中止する（Ｓ１６）。作業の実行ができない状態を判定された場合、作業を中止した後に必要に応じて作業改善を実施して（Ｓ１７）、再度、核種を測定する装置７を用いて特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度情報を収集して（Ｓ１１）、特定核種の同定、測定および評価装置９を用いて特定核種の同定、測定および評価を実施する（Ｓ１２）。特定核種の同定、測定および評価装置９にて、評価値とデータベース４７に蓄積しておいた特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料（特定核種）の濃度又は濃度比の目標値である基準値と比較、判定する（Ｓ１３）。

この結果を基に、作業の実行または作業の中止を判定、指示、出力することを実行する（Ｓ１４）。

なお、作業改善（Ｓ１７）としては、ホウ酸の注入、ホウ酸濃度の注入増加、作業領域の制限、作業領域の水の排除、特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの取扱い量の制限等を実施する。

そして、本実施例では、作業の実行が可能である場合は、作業を実行し（Ｓ１５）、核種を測定する装置７を用いて特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの濃度情報を収集して（Ｓ１１´）、特定核種の同定、測定および評価装置９を用いて濃度又は濃度比を算出、補正、評価して評価値を評価する（Ｓ１２´）。特定核種の同定、測定および評価装置９にて、評価値とデータベース４７に蓄積しておいた特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料（特定核種）の濃度又は濃度比の目標値である基準値と比較、検討して特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの有無を判定する（Ｓ１３´）とともに、その評価値と判定結果を出力する。

この出力を特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの存在分布をマッピングおよび記録して保管する（Ｓ１９）。特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの有無の判定結果より作業の完了を判定する（Ｓ１４´）。工程（Ｓ１４´）で、作業の完了がＮｏと判定された場合には、工程（Ｓ１５）に戻り、工程（Ｓ１５）から工程（Ｓ１４´）が行われる。

また、特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料１ａの存在分布のマッピング結果から作業全体において、作業が必要と考えられる残された領域の有無と存在場所の確認および全体作業の完了を判定、確認できる。

この結果より、調査、作業、工事、分別、取出しの各作業の進捗・情報管理および実施記録の保存・保管、必要となる準備作業の推定、事故状況の保存・保管、作業が必要と考えられる残された領域の有無と存在場所の確認および全体作業の完了の判定、確認が可能となる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成を置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１ａ…ペデスタルの内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料、１ｂ…ペデスタルの外部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料、１ｃ…原子炉圧力容器の内部に散在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料、１ｄ…セパレータやドライヤに付着、存在する特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料、１ｅ…廃棄物保管庫における特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料、２…原子力建屋、３…格納容器、４…原子炉圧力容器、５…ペデスタル、６…多関節アーム、７、７’…核種を測定する装置、８…セル、９…特定核種の同定、測定および評価装置、１０、１６…レーザ発振器、１１…第１の光ファイバー、１２…集光光学系、１３、２５…特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料の構成核種、元素に起因する光（発光スペクトル）、１４…捕集光学系、１５…第２の光ファイバー、１７…光ファイバー、１７ａ…第２の光ファイバー、１８…集光捕集光学系、１８ａ…第１の集光捕集光学系、１８ｂ…第２の集光捕集光学系、１９…ビームスプリッタ、２０…飛散防止カバー、２１…レーザ照射の際の表面から放出される発生物、２２…導入管、２３…ポンプ、２４…測定セル、２６…高圧ウォータージェットポンプ、２７…高圧ホース、２８…高圧ウォータージェットノズル、２９…特定核種の同定、測定および除去を目的とする材料を破砕、分解、削り取り発生物、３０…回転動力機、３１…回転力伝達軸、３２…コアビット、３３…遠隔操作機、３４…セパレータ、３５…ドライヤ、３６…把持機器、３７…分別セル、３８…吸引装置、３９…導入管、４０…廃棄物保管庫、４１…収納缶、４２…移送キャスク、４３…受入れセル、４４…核燃料、４５…一般廃棄物、４６…オペレーションフロア、４７…データベース。

Claims (10)

1. 原子力施設に存在する特定核種の少なくとも２核種の濃度比を測定し、その測定された前記特定核種の少なくとも２核種の濃度比と、予め設定された前記特定核種の少なくとも２核種の濃度比の目標値とを比較する装置で、前記特定核種の少なくとも２核種の濃度比と、予め設定された特定核種の前記少なくとも２核種の濃度比の目標値とを比較して、原子力施設における作業の可否を評価するものであり、
   測定される濃度比は、
   核燃料に含まれるα核種と施設表面に存在する核種の濃度比、
   臨界現象の抑制効果を持つ核種と施設表面に存在する核種の濃度比、又は、
   放射性核種と施設表面に存在する核種の濃度比であり、
   前記核燃料に含まれるα核種とは、Ｕ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｎｐのいずれかであり、
   前記臨界現象の抑制効果を持つ核種とは、Ｇｄ、Ｂ、Ｈｆ、Ｓｍのいずれかであり、
   前記放射性核種とは、Ｃｓ、Ｓｒ、Ｉ、Ｃｏ、Ｔ、Ｅｕ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｃｅのいずれかであり、
   前記施設表面に存在する核種とは、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉのいずれかであることを特徴とする原子力施設における作業可否評価方法。
2. 請求項１に記載の原子力施設における作業可否評価方法において、
   前記特定核種を測定する際に、前記特定核種にレーザを照射し、その時放出される前記特定核種の発光スペクトルを参照して前記特定核種を評価することを特徴とする原子力施設における作業可否評価方法。
3. 原子力施設に存在する特定核種の少なくとも２核種の濃度比を測定する測定装置と、
   前記測定装置で測定された前記特定核種の少なくとも２核種の濃度比と予め設定された前記特定核種の少なくとも２核種の濃度比の目標値とを比較して、前記原子力施設における作業の可否を評価する評価装置と、を備え、
   測定される濃度比は、
   核燃料に含まれるα核種と施設表面に存在する核種の濃度比、
   臨界現象の抑制効果を持つ核種と施設表面に存在する核種の濃度比、又は、
   放射性核種と施設表面に存在する核種の濃度比であり、
   前記核燃料に含まれるα核種とは、Ｕ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｎｐのいずれかであり、
   前記臨界現象の抑制効果を持つ核種とは、Ｇｄ、Ｂ、Ｈｆ、Ｓｍのいずれかであり、
   前記放射性核種とは、Ｃｓ、Ｓｒ、Ｉ、Ｃｏ、Ｔ、Ｅｕ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｃｅのいずれかであり、
   前記施設表面に存在する核種とは、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉのいずれかであることを特徴とする原子力施設における作業可否評価装置。
4. 請求項３に記載の原子力施設における作業可否評価装置において、
   前記測定装置は、前記原子力施設の格納容器の側方外側から挿入される多関節アームの先端に設置され、前記多関節アームの先端に設置された前記測定装置で測定された前記原子力施設のペデスタルの内外部に存在する前記特定核種の少なくとも２核種の濃度比と、予め設定された前記特定核種の測定を目的とする前記特定核種の少なくとも２核種の濃度比の目標値とを前記評価装置で比較して、前記原子力施設における前記作業の可否を評価することを特徴とする原子力施設における作業可否評価装置。
5. 請求項３又は４に記載の原子力施設における作業可否評価装置において、
   前記測定装置は、レーザ光を発生させるレーザ発信器と、該レーザ発信器から発生した前記レーザ光を伝送する第１の光ファイバーと、該第１の光ファイバーで伝送された前記レーザ光を集光する集光光学系と、該集光光学系で集光された前記レーザ光を前記特定核種へ照射し、このとき、前記特定核種の同定、測定及び除去を目的とした材料の表面から放出される光を捕集する捕集光学系と、該捕集光学系で捕集された前記光を前記評価装置に伝送する第２の光ファイバーとを備えていることを特徴とする原子力施設における作業可否評価装置。
6. 請求項３又は４に記載の原子力施設における作業可否評価装置において、
   前記測定装置は、レーザ光を発生させるレーザ発信器と、該レーザ発信器から発生した前記レーザ光を伝送する光ファイバーと、該光ファイバーで伝送された前記レーザ光を集光捕集する集光捕集光学系と、該集光捕集光学系で集光された前記レーザ光を前記特定核種へ照射し、このとき、前記特定核種の同定、測定及び除去を目的とした材料の表面から放出される光を前記集光捕集光学系で捕集し、前記集光捕集光学系で捕集した前記光を前記光ファイバーを用いて逆伝送し、戻ってきた前記光を分岐して前記評価装置に伝送するビームスプリッタとを備えていることを特徴とする原子力施設における作業可否評価装置。
7. 請求項３又は４に記載の原子力施設における作業可否評価装置において、
   前記測定装置は、レーザ光を発生させるレーザ発信器と、該レーザ発信器から発生した前記レーザ光を伝送する第１の光ファイバーと、該第１の光ファイバーで伝送された前記レーザ光を集光する集光捕集光学系と、該集光捕集光学系で集光された前記レーザ光を前記特定核種へ照射し、このとき、前記特定核種の同定、測定及び除去を目的とした材料の表面から放出される発生物を導入する導入管及びポンプと、該導入管及びポンプを介して前記発生物が導かれる測定セルと、第２のレーザ光を発生させる第２のレーザ発信器と、該第２のレーザ発信器より発生された前記第２のレーザ光を伝送する第２の光ファイバーと、該第２の光ファイバーで伝送された前記第２のレーザ光を、前記測定セル内の前記発生物へ集光させる第２の集光捕集光学系と、該第２の集光捕集光学系から前記発生物に前記第２のレーザ光が集光されることで、前記発生物から放出される前記特定核種に起因する光を前記第２の集光捕集光学系で捕集して前記第２の光ファイバーを用いて逆伝送し、戻ってきた前記光を分岐して前記評価装置に伝送するビームスプリッタとを備えていることを特徴とする原子力施設における作業可否評価装置。
8. 請求項３又は４に記載の原子力施設における作業可否評価装置において、
   前記測定装置は、
   回転力を発生させる回転動力機と、該回転動力機からの前記回転力を伝達する回転力伝達軸と、該回転力伝達軸の先端に設けられ、回転により前記特定核種の同定、測定及び除去を目的とした材料を破砕、分解、削り取るコアビットからなる装置、または、
   高圧ウォータージェットを発生させる高圧ウォータージェットポンプと、該高圧ウォータージェットポンプから発生した前記高圧ウォータージェットを伝送する高圧ホースと、該高圧ホースで伝送された前記高圧ウォータージェットを集束させる高圧ウォータージェットノズルを有し、該高圧ウォータージェットノズルで集束された前記高圧ウォータージェットを前記特定核種の同定、測定及び除去を目的とした材料へ噴射する装置を備え、
   前記測定装置は、さらに、前記特定核種の同定、測定及び除去を目的とした材料から破砕、分解、削り取りにより発生する発生物を導入する導入管及びポンプと、該導入管及びポンプを介して前記発生物が導かれる測定セルと、レーザ光を発生させるレーザ発信器と、該レーザ発信器より発生された前記レーザ光を伝送する光ファイバーと、該光ファイバーで伝送された前記レーザ光を、前記測定セル内の前記発生物へ集光させる集光捕集光学系と、該集光捕集光学系から前記発生物に前記レーザ光が集光されることで、前記発生物から放出される前記特定核種に起因する光を前記集光捕集光学系で捕集して前記光ファイバーを用いて逆伝送し、戻ってきた前記光を分岐して前記評価装置に伝送するビームスプリッタとを備えていることを特徴とする原子力施設における作業可否評価装置。
9. 請求項３乃至８いずれか１項に記載の原子力施設における作業可否評価装置において、
   前記特定核種は、飛散防止カバーで覆われていることを特徴とする原子力施設における作業可否評価装置。
10. 請求項３又は４、８又は９に記載の原子力施設における作業可否評価装置において、
    前記特定核種の濃度又は前記特定核種の少なくとも２核種の濃度比を測定する測定装置として、ＩＣＰ－ＭＳ（誘導プラズマ質量分析装置）、ＩＣＰ－ＡＥＳ（誘導プラズマ発光分光分析装置）、ＸＰＳ法（Ｘ線電子分光法）、ＥＤＳ法（エネルギー分散型Ｘ線分析法）、及びＷＤＳ法（波長分散型Ｘ線分析法）の少なくとも一つを用いることを特徴とする原子力施設における作業可否評価装置。

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