JPH02222854A - 浸透汚染測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野Ｊ 本発明は原子力発電所等の放射性物質取扱施設における
放射能汚染状態を測定する浸透汚染測定装置に関する。

「従来の技術」 原子力発電所等の放射性物質取扱施設では、設備の配置
された床面等が放射性物質の取扱上のミス等によって汚
染してしまう場合がある。このような場合には、施設の
作業員の被曝を防止するために汚染された部分を除去す
ることが行われている。

このために、従来では放射線管理者等の作業員（以下除
染具という）がサーベイメータを携行して除染の対象と
なる床面等の汚染を確認した後、その表面を削り取る等
の除染作業を行っていた。

ところが、例えば床の放射性汚染が問題となった場合で
も、その汚染が表面部分だけであるのか、床材等の内部
にまで汚染が浸透しているのかはサーベイメータの測定
だけでは判らなかった。そこで、従来ではサーベイメー
タによって汚染場所を確認した後、汚染の浸透状態を推
定して床面等をある深さまで削り取る等の除染作業を行
っていた。

そして、この後、その作業後の部分をサーベイメータで
測定し、なお放射性物質が残存した場合には、更に深く
削り取る等の除染作業を繰り返していた。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、従来採られたこのような方法では、除染
がうまく行かないと除染員が繰り返し放射能の測定を行
う必要があり、被曝量が多くなるおそれがあった。また
繰り返し除染作業を行うと、作業効率が悪くなるという
問題があった。もちろん、−度で除染作業を完了しよう
とすると、床面を深く削り取り過ぎる等の新たな問題を
発生させることがあり、これも大きな問題となった。

そこで本発明の目的は、除染員の被曝を低減させてしか
も除染を適切に行うことを可能とする浸透汚染測定装置
を提供することにある。

「課題を解決するための手段」 本発明では、（１）測定対象となる放射線を絞り込んで
測定することのできる放射線検出器と、（ｉｉ　）放射
能汚染の測定対象となる１点を見込んで、この１点を中
心とした所定の半径でこの放射線検出器を移動させる放
射線検出器移動手段と、＜　ｉｉｉ　）この放射線検出
器移動手段によって放射線検出器が複数の互いに異なっ
た位置に配置されている状態でこの放射線検出器からそ
れぞれ出力される検出出力を人力しこれを基にして放射
性物質の汚染の浸透状態を解析する浸透汚染解析手段と
を浸透汚染測定装置に具備させる。

すなわち本発明では、例えば除染の対象となる床面の１
点を見込んで、これに絞り込んだ放射線検出器をこの１
点を中心とした所定の半径で移動させる。そして、この
移動中の複数の位置で得られたそれぞれの検出出力を基
にして放射性物質の汚染の浸透状態を解析し、床面等の
除染作業を一度で正確に行なえるようにする。

「実施例」 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例における浸透汚染測定装置
が測定箇所に配置された様子を表わしたものである。浸
透汚染測定装置１０は平板状の基台１】を備えており、
これに取り付けられた車輪１２を駆動制御部１３で駆動
することにより移動できるようになっている。基台１１
の上には、レール取付板１４が配置されている。レール
取付板１４には、円弧状のレール１５が取りつけられて
いる。このレール１５上には、放射線検出部１７が配置
されている。放射線検出８１Ｂ１７は、放射線検出器１
７Ａと、これをレール１５上で移動させるための移動機
構１７Ｂが組み合わされたものである。移動機構１７Ｂ
とレール取付板１４上に配置された制御部１８との間に
は、測定結果と移動ノだメの制御信号を伝達するための
ケーブル１９が配置されている。

放射線検出器１７Δは第１図で一点鎖線２１で示したよ
うに、この浸透汚染測定袋＠１ｏを移動させる床面３０
上の１点３１を見込むように配置されており、レール１
５上をこの放射線検出器１７Ａがどの位置に移動しても
この関係は固定されるようになっている。このために、
レール１５の円弧の半径は、放射線検出器１７Ａとレー
ル１５の交点と点３°１の間の距離に等しくなるように
設定されている。なお、制御部１８は、放射線検出部１
７がレール１５の下部まで移動してきたときにも点３１
を見込めるようにレール１５の直下の位置を避けて配置
されている。

基台１１の後部には支柱２３が立設されており、この上
にはテレビカメラ２４が配置されている。

このテレビカメラ２４は、浸透汚染測定装置１０を測定
場所に移動させるための遠隔操作に用いられる他に、放
射線検出部１７の測定の様子を確認するためにも用いら
れる。テレビカメラ２４には、必要に応じてズーム機構
や撮影方向を上下左右方向に移動させる機構が備えられ
ていてもよい。もちろん、簡易な装置ではこのテレビカ
メラ２４や基台１１を自動的に移動させるための機構を
省略することも可能である。支柱２３の取り付けられた
基台１１の後部には、ケーブル２５の一端が取りつけら
れており、この他端は電源の供給を行ったりデータの処
理を行うだめの図示しない測定監視部に接続されている
。

以上のような構成の浸透汚染測定装置ｌＯで測定を行う
際には、測定監視部でテレビカメラ２４を見ながらこの
浸透汚染測定装置１０を目的の場所まで移動させる。そ
して、床面３０の汚染箇所３２が視覚的に確認すること
ができる場合には、テレビカメラ２４から送られてくる
画像を見ながら装置の中心位置が汚染箇所３２のほぼ真
上に来るようにこの浸透汚染測定装置１０の位置決めを
行う。

このようにして浸透汚染測定装置１０の測定位置の設定
を行ったら、操作者は放射線検出部１７をレール１５の
一方の最下端に移動させる。浸透汚染測定装置１０の要
部を上から見た第２図でこの位置をＸ印４１で表わす。

放射線検出部１７の設定が終了したら、制御１１８はこ
の角度から点３１を見込んで放射線の測定を行う。測定
結果はその測定位置を表わしたデータと共にケーブル２
５を介して測定監視部に送られる。次に制御部１８は予
め定められた制御プログラムに従って次の測定位置まで
放射線検出部１７を移動させる。

この位置は、例えば第２図で×印４２で示される。

制御部１８はこの角度の位置から同様に点３１を見込ん
で放射線の測定を行う。測定結果は同様にその測定位置
を表わしたデータと共にケーブル２５を介して測定監視
部に送られる。

以下同様にして、放射線検出部１７は例えば点３１に対
して同一角度ずつ上方向に移動して順次Ｘ印４３．４４
．４５の各測定点に設定され、これらの点で点３１を見
込んで放射線の測定が行われる。なお、×印４５で示し
た点はレール１５の最上点であり、このときには放射線
検出器１７Ａが真下の点３１に向けられて放射線の測定
が行われることになる。この後、更に同一角度ずつ移動
して順次Ｘ印４６．４７．４８．４９の各測定点に放射
線検出部１７が設定され、これらの点でも点３１を見込
んで放射線の測定が行われる。このようにして、床面の
汚染箇所３２について、点３１を見込んだ測定作業が終
了する。測定監視部はそれぞれの測定結果を収集して、
床面の汚染箇所３２の汚染状態を計算することになる。

第３図は、この浸透汚染測定装置による汚染状態の浸透
状況を判別する原理を表わしたものである。放射線検出
器１７Ａは、γ線検出器１７Ａ１とこの周囲を筒状に取
り巻いた遮蔽材１７Ａ２で構成されている。遮蔽材１７
Ａ２は例えば鉛等の放射線を遮蔽する物質で構成されて
おり、γ線検出器１７Ａ１に入射するγ線を十分に絞り
込み、はぼ線状のγ線として取り扱うことができるよう
になっている。この第３図で点３１は第１図で示したよ
うに測定を行う物質の表面の測定中心点である。

今、測定の対象となる汚染箇所の汚染が表面部分だけで
あったとすると、この汚染箇所とγ線検出器１７Ａ１の
間は空気のみが存在し、γ線吸収物質が存在しないと見
做すことができる。また、γ線検出器１７ＡＩは第１図
または第２図で示したレール１５上を移動するので、ど
の測定位置でも点３１とγ線検出器１７Ａ１の間の距離
が等しくなる。γ線は４π方向に等友釣に放出される性
質をもっているので、この場合には第２図で説明したど
の測定位置から放射線の測定を行っても、測定結果は互
いにほぼ等しくなることになる。

これに対して、汚染箇所３２における汚染が床面等の表
面のみに留まらず内部に浸透している場合には、レール
１５上の測定位置を変更していくと、汚染の浸透状態に
よって放射線の測定結果が異なったものとなる。これは
、汚染箇所３２とγ線検出器１７Ａ１の間の吸収体厚が
異なり、またγ線検出器１７Ａ１の床面３０に対する見
込み角θが変化することによる。

汚染箇所３２での汚染の浸透状況が均一であると仮定す
る。この場合、γ線検出器１７Ａ１の光電ピーク部にふ
ける計数値Ｃは、次の（１）式で表わすことができる。

・・・・・・　（１） ここで、αはγ線検出器１７Ａ１の計数効率と単位長さ
当たりの汚染濃度との積であり、θはγ線検出器１？Ａ
１と点３１および床面３０のなす角度である。また、β
１　は汚染浸透深度で、μは床材等の汚染箇所３２の質
量吸収係数である。ρは床材等の汚染箇所３２の平均密
度である。汚染箇所３２が均等汚染の場合には、異なる
測定点における計数値の比から、積αを消去することが
できる。従って、未知数は汚染浸透深度ｌ、のみとなり
、これを求めることができる。また、測定結果としての
計数値Ｃを基にして、汚染箇所３２の汚染濃度を推定す
ることができる。

汚染箇所３２での汚染の浸透状況が不均一な場合で、深
度方向の関数で汚染形態が与えられる場合には、その関
数をｆ（１）　　とすると、γ線検出器１７Ａ１の光電
ピーク部における計数値Ｃは、次の（２）式で表わすこ
とができる。

・・・・・・　（２） ただし、α、はγ線検出器１７Ａ１の計数効率と単位長
さ当たりの汚染濃度との積であり、この場合には深度方
向の関数ｆ（ｉ’）　　が考慮されている。

この（２）式では、汚染箇所３２の汚染物質によって関
数ｆ（ｌ）　　を与えることで、計数値が一般化される
。従って、角度θの異なる複数の位置で測定を行うこと
によって計算評価から汚染濃度と汚染の浸透深度を推定
することが可能になる。

第４図は、この浸透汚染測定装置で測定を行った場合の
結果を例示したものである。なお、この例では測定を簡
単にするために、角度θをπ／２からπまでの量変化さ
せてふり、前記した測定点の半分の測定を省略している
。これは、汚染箇所３２の汚染が表面部分のみあるいは
均等に汚染されているものとの前提にたった場合である
。汚染箇所３２の材料等が不均質で浸透が均一に行われ
ないものと推定される場合には、前記した測定点すべて
について計数値を求めることにより、浸透状態をより詳
しく求めることができる。

さて、第４図に示した実線５１で示した例の場合には、
角度θの変化に係わらず測定結果としての計数値がほぼ
等しくなる。これは汚染箇所３２が表面汚染であること
を示す。表面汚染では、γ線検出器１７Ａ１と汚染箇所
の・１点３１との立体角が一定に保たれるためにどの角
度に対する測定結果もほぼ等しくなる。従って、この例
の場合には、汚染箇所３２の表面をごく薄く削り取るか
、表面をよく洗浄することで放射性物質を除去すること
ができる。

第４図に示した一点鎖線５２で示した例の場合には、γ
線検出器１７Ａ１と床面３０のなす角度が小さくなるほ
ど、すなわちこの例では角度θがπに近づくほど、計数
値が大きくなっている。これは、汚染箇所３２で汚染が
浸透していることを示すものである。このような浸透汚
染の場合には、同じ浸透厚みでも、γ線検出器１７Ａ１
と床面３０のなす角度が小さいほど、物質内での実行飛
程が長くなる。これにより、計数値が大きくなる。

従って、角度θに対するこの計数値の変化の程度から、
浸透汚染の深度を求めることができる。

実際には、各材質に対する汚染形態と、浸透汚染の各深
度における放射線の測定値を実験で求めておき、これら
をＲＯＭ　（リード・オンリ・メモリ）テーブルとして
用意しておいて、測定結果をこのテーブルと参照しなが
ら実際の汚染形態や浸透汚染の程度を求めるようにして
もよい。

以上説明した実施例では、浸透汚染測定装置が汚染場所
に遠隔操作で到達することができるので、汚染状況の把
握を行うに際して作業者の被曝のおそれがないという利
点がある。

「発明の効果」 このように、本発明によれば放射性取扱施設等の建屋の
床面等の場所で放射能浸透汚染が発見された場合に、汚
染の浸透状況をかなり正確に把握することができるので
、適切な除染作業を行うことができ、しかも汚染の生じ
ていない部分を不必要に削り取ることがないので、除染
のための作業時間を短縮することができ、除染具の作業
の低減や被曝の軽減に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を説明するためのもので、この
うち第１図は浸透汚染測定装置の側面図、第２図はこの
浸透汚染測定装置の要部を示す平面図、第３図はこの装
置の測定原理を示す原理図、第４図は放射線検出器の測
定結果を例示した特性図である。 １０・・・・・・浸透汚染測定装置、１５・・・・・・
レール、１７Ａ・・・・・・放射線検出器、３１・・・
・・・（測定〉点、３２・・・・・・汚染箇所。 出　　願　　人 日本原子力事業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 測定対象となる放射線を絞り込んで測定することのでき
   る放射線検出器と、 放射能汚染の測定対象となる１点を見込んで、この１点
   を中心とした所定の半径で前記放射線検出器を移動させ
   る放射線検出器移動手段と、この放射線検出器移動手段
   によって前記放射線検出器が複数の互いに異なった位置
   に配置されている状態でこの放射線検出器からそれぞれ
   出力される検出出力を入力し放射性物質の汚染の浸透状
   態を解析する浸透汚染解析手段 とを具備することを特徴とする浸透汚染測定装置。