JPH11109036A - Alpha-radioactivity measurement method and device therefor - Google Patents

Alpha-radioactivity measurement method and device therefor

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JPH11109036A
JPH11109036A JP26953897A JP26953897A JPH11109036A JP H11109036 A JPH11109036 A JP H11109036A JP 26953897 A JP26953897 A JP 26953897A JP 26953897 A JP26953897 A JP 26953897A JP H11109036 A JPH11109036 A JP H11109036A
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JP
Japan
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neutron
measured
activity
container
gas
Prior art date
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Application number
JP26953897A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Sano
明 佐野
Toshiyuki Tamura
俊幸 田村
Mikio Wada
幹雄 和田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP26953897A priority Critical patent/JPH11109036A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and accurately measure the α-radioactivity of an α-contami nated measurement object in a high γ ray field. SOLUTION: A container 2 containing a light element is provided on the side of a measurement sample 1 containing an α radioactive material of a neutron detector 5, the light element inside the container 2 and α rays cause (α, n) reaction, a generated neutron is detected and the α-radioactivity is obtained. Without directly measuring the α rays, the neutron generated by the (α, n) reaction of gas containing the light element filled around and the αrays is measured and the α-radioactivity is obtained. Between the neutron detector and the measurement sample, a γ ray shielding material (lead, iron) is installed. A neutron detection part with an additional function capable of selecting the thickness of the neutron detector 5 (He-3 (5a), BF3, B-10 lined (5B), FC) and the γ ray shielding material (lead, iron and tungsten alloy) corresponding to γ ray intensity is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、α放射能を検出す
べき測定対象物が強いγ線を放出していても、精度よく
α放射能を測定することができるように構成したα放射
能測定方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an α-radioactive substance which is capable of accurately measuring an α-radioactivity even when an object to be detected for which the α-radioactivity is detected emits strong γ-rays. The present invention relates to a measuring method and an apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】核燃料サイクル施設では、ウラン、プル
トニウム、アメリシウム、キューリウムなどのα放射性
核種が取り扱われる。そのため、これらを取り扱う工場
の機器や廃棄物はα放射能で汚染される可能性があり、
α放射能で汚染された廃棄物等は厳重に管理することが
要求される。
2. Description of the Related Art Nuclear fuel cycle facilities handle alpha radionuclides such as uranium, plutonium, americium and curium. For this reason, equipment and waste from factories that handle them may be contaminated with alpha radiation,
Wastes contaminated with α-radiation must be strictly managed.

【0003】そこで、核燃料サイクル施設では、機器、
廃棄物等にα放射能が付着していないかどうかを検出
し、もし検出された場合は、適切な対応を講じる必要が
ある。機器等にα放射性物質が付着しているか、否かを
検出するには、検査員がα線サーベイメータで機器等の
表面をサーベイする方法が一般的である。
[0003] In the nuclear fuel cycle facility, equipment,
It is necessary to detect whether or not α radioactivity is attached to wastes, etc., and if detected, it is necessary to take appropriate measures. In order to detect whether or not an α-radioactive substance is attached to a device or the like, a method in which an inspector surveys the surface of the device or the like with an α-ray survey meter is generally used.

【0004】α放射能を測定する方法は例えば特開昭61
−265593号公報に開示されているように、(α,n)反
応を起こす確率の高い軽元素を含んだ気体または液体中
にα線を放出する測定試料を収容し、(α,n)反応の
結果として生じた中性子の数を測定することによって測
定試料のα放射能を測定する方法が知られている。
A method for measuring α-activity is described in, for example,
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 265593, a measurement sample that emits α-rays is contained in a gas or liquid containing a light element having a high probability of causing an (α, n) reaction, and the (α, n) reaction is performed. A method of measuring the α-activity of a measurement sample by measuring the number of neutrons generated as a result of is known.

【0005】また、例えば特開平4-50689 号公報に開示
されているように、SF6 ガスを測定試料に入れた容器
に充填し、α放射性核種が放出するα線とフッ素との
(α,n)反応によって生成した中性子数を測定し、容
器内のα放射能を定量するα放射能測定方法が知られて
いる。図5は従来のα放射能測定装置の容器部分を示す
断面図で、特開平4-50689 号公報に開示されたものであ
る。
Further, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-50689, SF 6 gas is filled in a container containing a measurement sample, and (α, n) An α-activity measurement method is known in which the number of neutrons generated by the reaction is measured, and the α-activity in the container is quantified. FIG. 5 is a sectional view showing a container portion of a conventional α-activity measuring apparatus, which is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-50689.

【0006】図5において、α放射能測定装置は容器蓋
92で気密に保持された容器91の外側には加熱・冷却器96
が配置され、加熱・冷却器96からは伝熱管97が引き出さ
れ、この伝熱管97は容器91の側面に巻回された蛇管95に
接続し、この加熱・冷却器96と伝熱管97および蛇管95と
で容器91の冷却手段を構成している。中性子検出器89に
は信号ケーブル90が接続している。
In FIG. 5, an α-activity measuring device is a container lid.
A heater / cooler 96 is provided outside the container 91 which is kept airtight by 92.
A heat transfer tube 97 is drawn out of the heating / cooling device 96, and the heat transfer tube 97 is connected to a flexible tube 95 wound around the side of the container 91. The heating / cooling device 96, the thermal transfer tube 97, and the flexible tube 95 and the cooling means of the container 91 are constituted. A signal cable 90 is connected to the neutron detector 89.

【0007】このような構成のα放射能測定装置におい
ては、容器91にSF6 ガスが導入されるまでの手順は容
器91にSF6 ガスが充填された状態で、加熱・冷却器96
の冷却機能を作動させる。すると、加熱・冷却器96から
冷熱媒体が伝熱管97を伝わって流れ、容器91を冷却す
る。容器91内のSF6 ガスは融点(加圧下)が−50.8
℃、昇化点が−63℃程度であるため、容易に液化または
固化する。
In the α-radiation measuring apparatus having such a configuration, the procedure until the SF 6 gas is introduced into the container 91 is as follows, with the container 91 filled with the SF 6 gas.
Activate the cooling function. Then, a cooling medium flows from the heating / cooling device 96 through the heat transfer tube 97 to cool the container 91. The SF 6 gas in the container 91 has a melting point (under pressure) of -50.8
° C and the rise point is about -63 ° C, so it easily liquefies or solidifies.

【0008】このときSF6 の体積は収縮するため、容
器91にはSF6 供給管93を介して引き続きSF6 ガスを
送り込むことができる。したがって、こうして冷却を継
続しながらSF6 ガスの供給を続けていけば、容器91内
のSF6 の密度を高めることができる。SF6 の分子数
の増加に伴って(α,n)反応の生成数も増す。
At this time, since the volume of SF 6 shrinks, SF 6 gas can be continuously fed into the container 91 via the SF 6 supply pipe 93. Therefore, if the supply of SF 6 gas is continued while cooling is continued, the density of SF 6 in the container 91 can be increased. As the number of SF 6 molecules increases, the number of (α, n) reactions generated also increases.

【0009】このα放射能測定装置では、中性子検出器
89によって検出される(α,n)反応による中性子の数
が、自発核分裂によるバックグラウンドからと顕著に識
別できる程度に多くなり、(α,n)反応による中性子
数の計数が容易になって、α放射能もより正確に推定す
ることができる。
In this α-activity measuring apparatus, a neutron detector
The number of neutrons due to the (α, n) reaction detected by 89 becomes large enough to be distinguished from the background due to spontaneous fission, and the number of neutrons due to the (α, n) reaction is easily counted. α radioactivity can also be estimated more accurately.

【0010】従来例においては、(α,n)反応による
中性子数の測定が終了した後、加熱・冷却器96の加熱機
能を作動させると、加熱・冷却器96から熱媒体が伝熱管
97を伝わって流れ、容器91を加熱する。その結果、容器
91の液化または固化したSF6 はまた元のガス状態に戻
るため、このガス状態のSF6 をSF6 回収管94を通し
て回収できる。
In the conventional example, after the measurement of the number of neutrons by the (α, n) reaction is completed, when the heating function of the heating / cooling device 96 is operated, the heat medium is transferred from the heating / cooling device 96 to the heat transfer tube.
It flows through 97 and heats the container 91. As a result, the container
Since the liquefied or solidified SF 6 in 91 returns to the original gas state, SF 6 in this gas state can be recovered through the SF 6 recovery pipe 94.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】サーベイメータによる
α線の検出は、γ線にも感じるので、α汚染された機器
等にβγ放射性核種も多く付着している場合には、機器
等から強いγ線が放出されているので、このγ線により
検出器が飽和状態になり、α線が測定されなくなる課題
がある。
The detection of α-rays by a survey meter also senses γ-rays. Therefore, when a lot of βγ radioactive nuclides adhere to α-contaminated equipment, strong gamma-rays are emitted from the equipment. Is emitted, the detector is saturated by the γ-rays, and there is a problem that the α-rays cannot be measured.

【0012】一方、(α,n)反応を利用したα線の測
定技術では測定試料が強いγ線を放出する場合、中性子
検出器はγ線により飽和し、中性子が測定できなくなる
ので、その結果α線が正しく定量できなくなるという課
題がある。
On the other hand, in the α-ray measurement technique utilizing the (α, n) reaction, when the measurement sample emits strong γ-rays, the neutron detector is saturated by γ-rays, and neutrons cannot be measured. There is a problem that it becomes impossible to quantify α rays correctly.

【0013】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、高γ線場でα汚染された測定試料、つまり
測定対象物が高強度のγ線を放出する場合でも、前記測
定対象物のα放射能を精度および操作性よくα放射能を
定量できるα放射能測定方法および装置を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. Even when a measurement sample which is α-contaminated in a high γ-ray field, that is, a measurement object emits high-intensity γ-rays, the measurement object An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for measuring α-activity, which can quantify α-activity of an object with high accuracy and operability.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、α放
射性物質を含む測定対象物を収納した容器に軽元素を含
むガスを充填し、α線と軽元素の(α,n)反応によっ
て発生した中性子を測定してα放射能を定量するα放射
能測定方法において、前記容器に許容γ線強度の異なる
少なくとも2種類の中性子検出器を設け、前記少なくと
も2種類の中性子検出器の中から前記測定対象物のγ線
強度に応じて検出器を選定し、この選定した検出器で中
性子を測定しα放射能を定量することを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, a gas containing a light element is filled in a container containing an object to be measured containing an α-radioactive substance, and an (α, n) reaction between the α-ray and the light element is performed. In the α-activity measuring method for measuring neutrons generated by the method and quantifying the α-activity, the container is provided with at least two types of neutron detectors having different allowable γ-ray intensities, and the at least two types of neutron detectors are provided. , A detector is selected in accordance with the γ-ray intensity of the object to be measured, and neutrons are measured by the selected detector to quantify α-activity.

【0015】請求項1の発明によれば、測定対象物と軽
元素を含むガスの入った容器の周囲に配置される中性子
検出器は、許容γ線量率あるいは許容γ線強度の異なる
ものを使用し、測定対象物のγ線量率あるいは強度に応
じて適切な中性子検出器を選択して中性子の測定を行
い、得られた中性子計数からα放射能を求めるので、測
定対象物が高強度のγ線を放出していても、精度よく中
性子を測定し、α放射能を求めることができる。
According to the first aspect of the present invention, the neutron detectors arranged around the container containing the gas to be measured and the gas containing the light element have different allowable gamma dose rates or allowable gamma ray intensities. Then, an appropriate neutron detector is selected according to the gamma dose rate or intensity of the object to be measured, neutrons are measured, and α radioactivity is obtained from the obtained neutron count. Even if a ray is emitted, it is possible to measure neutrons with high accuracy and obtain α-activity.

【0016】請求項2の発明は、少なくとも2種類の軽
元素が含まれる2種類以上のガスを用い、まず第1の軽
元素を含む第1のガスを前記容器に充填して第1の中性
子計数を測定し、つぎに第2の軽元素を含む第2のガス
を前記容器に充填して第2の中性子計数を測定し、さら
に、第3番以降の軽元素を含む第3番目以降のガスも用
いる場合には、順次ガスを前記容器に充填してそれぞれ
第3番目以降の中性子計数を測定し、得られたこれらの
中性子計数とα放射性核種の(α,n)反応の中性子の
収率を使用してそれぞれのα放射性核種のα放射能を求
めることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, a first neutron is used by using two or more kinds of gases containing at least two kinds of light elements, first filling the first gas containing the first light element into the container. Counting, then filling the vessel with a second gas containing a second light element, measuring a second neutron count, and further counting the third and subsequent light elements containing the third and subsequent light elements. When a gas is also used, the container is filled with the gas sequentially, and the third and subsequent neutron counts are measured. The obtained neutron count and the neutron collection of the (α, n) reaction of the α radionuclide are obtained. The α activity of each α radionuclide is determined using the ratio.

【0017】請求項2の発明によれば、(α,n)反応
の中性子の収率は各元素固有のものであるので、少なく
とも2種類の軽元素が含まれる2種類以上のガスを用
い、それぞれのガスを容器に充填してそれぞれ中性子計
数を測定し、得られた中性子計数率を求め、求めようと
するα放射性核種(α,n)反応の中性子収率を使用し
て、それぞれのα放射性核種のα放射能を求め、これら
を積算して、全α放射能を求める。
According to the second aspect of the present invention, the neutron yield of the (α, n) reaction is specific to each element, so that two or more gases containing at least two types of light elements are used. Each gas is filled in a container, the neutron count is measured, the obtained neutron count rate is obtained, and the neutron yield of the α radionuclide (α, n) reaction to be obtained is used to obtain each α. The α activities of the radionuclides are determined, and these are integrated to determine the total α activities.

【0018】例えば、2種類のα放射性核種の放射能を
求めようとする場合、2種類の軽元素を含むガスの中に
測定対象物を入れ、それぞれの場合の中性子の計数率を
測定する。このようにすると、未知数は2個のα放射能
で、それぞれの中性子計数率、それぞれのα放射性核種
のそれぞれの(α,n)反応の中性子の収率および比例
定数を既知数として、2本の方程式が得られる。
For example, when obtaining the radioactivity of two kinds of α radionuclides, an object to be measured is put in a gas containing two kinds of light elements, and the neutron counting rate in each case is measured. In this way, the unknown is two α-radioactive activities, and the neutron count rate, the neutron yield and the proportionality constant of each (α, n) reaction of each α-radionuclide are known numbers, and Is obtained.

【0019】この解は容易に求められる。求めようとす
る2種類の核種のα放射能が求められる。従って、この
ように、α放射性核種それぞれのα放射能を精度よく求
めることができるので、全α放射能は、これらを積算す
ることにより精度よく求めることができる。
This solution is easily obtained. The α activities of the two nuclides to be determined are required. Accordingly, since the α activity of each α radionuclide can be obtained with high accuracy, the total α activity can be obtained with high accuracy by integrating them.

【0020】請求項3の発明は、α放射性物質を含む測
定対象物を収納した容器に軽元素を含むガスを充填し、
α線と軽元素の(α,n)反応によって発生する中性子
を測定してα放射能を定量するα放射能測定方法におい
て、中性子測定値の他に、前記測定対象物の履歴から求
めた前記測定対象物中のα放射性核種の存在比と、α放
射性核種の軽元素の(α,n)反応の中性子収率データ
を使用して、α放射能を求めることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, a container containing an object to be measured containing an α-radioactive substance is filled with a gas containing a light element,
In an α-activity measurement method for measuring neutrons generated by an (α, n) reaction between an α-ray and a light element to quantify α-activity, in addition to the neutron measurement values, the α-activity is determined from the history of the measurement object. The α radioactivity is determined using the abundance ratio of the α radionuclide in the object to be measured and the neutron yield data of the (α, n) reaction of the light element of the α radionuclide.

【0021】請求項3の発明によれば、(α,n)反応
の中性子収率がα放射性核種によって異なるので、この
差による誤差を少なくするために測定対象物の履歴情報
より測定対象物中のα放射性核種の存在比を使用し、こ
の存在比に各α放射性核種と軽元素との(α,n)反応
の中性子収率データを掛け、α放射性核種の存在比の情
報を含む中性子発生率を求めるので、α放射能を精度よ
く測定することができる。
According to the third aspect of the present invention, the neutron yield of the (α, n) reaction differs depending on the α-radionuclide. Neutron yield containing information on the abundance ratio of α radionuclides by multiplying the abundance ratio of α radionuclide by the neutron yield data of (α, n) reaction of each α radionuclide with light element Since the rate is determined, the α activity can be measured with high accuracy.

【0022】請求項4の発明は、α放射性物質を含む測
定対象物を収納した容器に軽元素を含むガスを充填し、
α線と軽元素の(α,n)反応によって発生した中性子
を測定してα放射能を定量するα放射能測定方法におい
て、中性子測定値の他に、γ線スペクトル測定と中性子
同時測定から求めた測定対象物中のα放射線核種の存在
比と、α放射性核種の軽元素の(α,n)反応の中性子
収率データを使用して、α放射能を求めることを特徴と
する。
According to a fourth aspect of the present invention, a container containing an object to be measured containing an α-radioactive substance is filled with a gas containing a light element,
In the α-activity measurement method for measuring neutrons generated by the (α, n) reaction between α-rays and light elements to determine α-activity, in addition to the neutron measurement values, the γ-ray spectrum measurement and the neutron simultaneous measurement are used. The α radioactivity is determined using the abundance ratio of the α-radiation nuclide in the measured object and the neutron yield data of the (α, n) reaction of the light element of the α-radionuclide.

【0023】請求項4の発明によれば、中性子計数回路
系に加えて、中性子同時計数回路系およびγ線スペクト
ル測定回路系を設け、これらの測定結果よりU,Puお
よびAm同位体、Cm−244 の存在比を求め、これらの
比に各α放射性核種(α,n)反応の中性子収率データ
を掛け積算したデータを補正係数として使用するので、
α放射能を精度よく測定することができる。
According to the invention of claim 4, in addition to the neutron counting circuit system, a neutron coincidence counting circuit system and a γ-ray spectrum measuring circuit system are provided, and based on the measurement results, U, Pu and Am isotopes, Cm- The ratio of 244 is determined, and these ratios are multiplied by the neutron yield data of each α radionuclide (α, n) reaction, and the integrated data is used as a correction factor.
α radioactivity can be measured accurately.

【0024】請求項5の発明は、α放射性物質を含む測
定対象物を収納し軽元素ガスを充填した容器、測定対象
物を載置する表面積の少ない構造の台、中性子減速材、
許容γ線強度が異なる少なくとも2種類の中性子検出
器、中性子計数回路系、γ線量率計、データ処理計算機
と、中性子計数からα放射能を計算する処理プログラ
ム、測定対象物のγ線量率に応じて中性子検出器を選定
する処理プログラムとを具備したことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a container containing an object to be measured containing an α-radioactive substance and filled with a light element gas, a table having a small surface area for mounting the object to be measured, a neutron moderator,
At least two types of neutron detectors with different allowable γ-ray intensity, neutron counting circuit system, γ dose rate meter, data processing computer, processing program for calculating α radioactivity from neutron counting, depending on γ dose rate of the measurement object And a processing program for selecting a neutron detector.

【0025】請求項5の発明によれば、測定対象物と軽
元素を含むガスの入った容器の周囲に配置される中性子
検出器は、許容γ線量率あるいは許容γ線強度の異なる
ものを使用し、測定対象物のγ線量率あるいは強度に応
じて適切な中性子検出器を選択して中性子の測定を行
い、得られた中性子計数からα放射能を求めるので、測
定対象物が高強度のγ線を放出していても、精度よく中
性子を測定し、α放射能を求めることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the neutron detectors arranged around the container containing the gas to be measured and the gas containing the light element have different allowable gamma dose rates or allowable gamma ray intensities. Then, an appropriate neutron detector is selected according to the gamma dose rate or intensity of the object to be measured, neutrons are measured, and α radioactivity is obtained from the obtained neutron count. Even if a ray is emitted, it is possible to measure neutrons with high accuracy and obtain α-activity.

【0026】請求項6の発明は、α放射性物質を含む測
定対象物を収納し軽元素ガスを充填した容器、前記測定
対象物を載置する表面積の少ない構造の台、中性子減速
材、許容γ線強度が異なる少なくとも2種類の中性子検
出器、中性子計数回路系、中性子の信号を検出した後に
第1の論理パルス信号と前記第1の論理パルス信号より
も時間的に遅れた第2の論理パルス信号を発生するパル
ス信号発生器、この信号発生器からの論理パルス信号を
受けて作動する第1および第2のカウンタ、γ線スペク
トル測定手段、データ処理計算機を備え、前記データ処
理計算機は、前記第1および第2のカウンタで計数され
た中性子計数データ、γ線スペクトル測定データおよび
軽元素の(a,n)反応の中性子収率データを使用して
中性子計数率からα放射能への換算係数を計算する処理
プログラムを備えることを特徴とする。
The invention according to claim 6 is a container containing an object to be measured containing an α-radioactive substance and filled with a light element gas, a table having a small surface area for mounting the object to be measured, a neutron moderator, and an allowable γ. At least two kinds of neutron detectors having different line intensities, a neutron counting circuit system, a first logic pulse signal after detecting a neutron signal, and a second logic pulse delayed in time from the first logic pulse signal A pulse signal generator that generates a signal, first and second counters that operate in response to a logical pulse signal from the signal generator, γ-ray spectrum measuring means, and a data processing computer; Using the neutron count data counted by the first and second counters, the γ-ray spectrum measurement data, and the neutron yield data of the (a, n) reaction of the light element, α release from the neutron count rate is performed. It is characterized by having a processing program for calculating a conversion factor to the shooting power.

【0027】請求項6の発明によれば、中性子計数回路
系に加えて、中性子同時計数回路系およびγ線スペクト
ル測定回路系を設け、これらの測定結果よりU、Puお
よびAm同位体、Cm−244 の存在比を求め、これらの
比に各α放射性核種(α,n)反応の中性子収率データ
を掛け積算したデータを補正係数として使用するので、
α放射能を精度よく測定することができる。
According to the invention of claim 6, in addition to the neutron counting circuit system, a neutron coincidence counting circuit system and a γ-ray spectrum measuring circuit system are provided, and the U, Pu and Am isotopes, Cm- The ratio of 244 is determined, and these ratios are multiplied by the neutron yield data of each α radionuclide (α, n) reaction, and the integrated data is used as a correction factor.
α radioactivity can be measured accurately.

【0028】請求項7の発明は、前記容器に充填する軽
元素を含むガスとしては、Li、Be、B、C、O、
F、Ne、Na、Ng、Alのうち少なくとも1種類の
元素を含むガスからなり、前記容器に充填するガスとし
ては、SF6 、フロン、BF3、CF4 、C2 2 、N
3 、CHF3 のうち少なくとも1種類からなることを
特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, the gas containing the light element to be filled in the container is Li, Be, B, C, O,
A gas containing at least one element of F, Ne, Na, Ng, and Al, and the gas to be filled in the container is SF 6 , chlorofluorocarbon, BF 3 , CF 4 , C 2 F 2 , N 2
It is characterized by comprising at least one of F 3 and CHF 3 .

【0029】請求項7の発明によれば、測定対象物とと
もに容器に充填する軽元素を含むガスは、(α,n)反
応を起こす確率の高い元素を含むガスを選択して使用す
るので、その結果、発生する中性子の数を増大し、α放
射能を測定精度よく測定することができる。
According to the invention of claim 7, as the gas containing the light element to be filled in the container together with the object to be measured, a gas containing an element having a high probability of causing the (α, n) reaction is selected and used. As a result, the number of neutrons generated can be increased, and the α radioactivity can be measured with high measurement accuracy.

【0030】請求項8の発明は、中性子遮蔽効果が少な
くγ線遮蔽効果の大きい物質で製作したγ線遮蔽材を検
出器の種類に応じて選択し、鉄または鉛を主成分として
製作したγ線遮蔽材を使用することを特徴とする。
According to the eighth aspect of the present invention, a γ-ray shielding material made of a substance having a small neutron shielding effect and a large γ-ray shielding effect is selected according to the type of the detector, and a γ-ray shielding material made mainly of iron or lead is used. It is characterized by using a line shielding material.

【0031】請求項8の発明によれば、より強いγ線を
放出する測定対象物に対しても所定の中性子検出器で測
定できるように、中性子には透過性がよく、かつγ線に
は遮蔽効果の高い鉛または鉄を主成分とするγ線遮蔽材
を中性子検出器の周囲に設置するので、高い検出効率で
中性子を測定することができ、α放射能を精度よく測定
することができる。
According to the eighth aspect of the present invention, the neutron has good permeability and the γ-ray has a high intensity so that a predetermined neutron detector can measure even an object emitting a stronger γ-ray. Since a gamma ray shielding material mainly composed of lead or iron with a high shielding effect is installed around the neutron detector, it is possible to measure neutrons with high detection efficiency, and to accurately measure alpha radioactivity .

【0032】請求項9の発明は、前記α放射性物質を含
む測定対象物を収納する容器に、充填した軽元素を含む
ガスの圧力を測定する圧力計、測定した圧力データとあ
らかじめ測定した基準圧力データからガス圧力の変動の
補正係数を求める処理プログラム、測定操作時に軽元素
を含むガス混入するする不純物ガスを取り除く手段を備
えることを特徴とする。請求項10の発明は、前記測定対
象物と中性子検出器が相対的に回転する手段を備えるこ
とを特徴とする。
A ninth aspect of the present invention provides a pressure gauge for measuring the pressure of a gas containing a light element filled in a container for accommodating the object to be measured containing the α-radioactive substance, the measured pressure data and the pre-measured reference pressure. It is characterized by comprising a processing program for obtaining a correction coefficient for a change in gas pressure from data, and a means for removing impurity gas mixed with a gas containing a light element during a measurement operation. The invention according to claim 10 is characterized in that the object to be measured and the neutron detector are provided with means for relatively rotating.

【0033】請求項11の発明は、前記放射能強度が較正
されたα線源、α線源の格納容器、α線源と容器内の軽
元素を含むガスと接触または分離させる手段、α線とガ
ス中の軽元素が(α,n)反応を起こした結果生じる中
性子を測定して得た計数データと基準値から感度変動の
補正係数を計算する処理プログラムを備えることを特徴
とする。
An eleventh aspect of the present invention relates to an α-ray source whose radioactivity intensity is calibrated, a storage container for the α-ray source, means for contacting or separating the α-ray source and a gas containing a light element in the container, And a processing program for calculating a sensitivity variation correction coefficient from count data obtained by measuring neutrons generated as a result of the (α, n) reaction of light elements in the gas and a reference value.

【0034】請求項12の発明は、前記中性子発生強度が
校正された中性子源、中性子源の格納容器、中性子源を
前記測定対象物を収納する容器内に設置したり撤去する
手段、中性子源を設置したことに起因する中性子計数デ
ータと基準値より感度変動の補正係数を計算する処理プ
ログラムを備えたことを特徴とする。
A neutron source having a calibrated neutron generation intensity, a storage container for the neutron source, means for installing and removing the neutron source in a container for storing the object to be measured, and a neutron source, A processing program for calculating a correction coefficient for sensitivity fluctuation from neutron count data and a reference value resulting from the installation is provided.

【0035】請求項13の発明は、前記容器内の軽元素を
含むガスを排出した状態で測定した第1の中性子計数デ
ータと、容器内に軽元素ガスを充填した状態で測定した
第2の中性子計数データを使用し、第2の中性子計数デ
ータから第1の中性子計数データを減算し、求めた中性
子計数データからα放射能を算出する処理プログラムを
備えることを特徴とする。
The invention of claim 13 is characterized in that the first neutron counting data measured in a state where the gas containing the light element in the container is discharged and the second neutron counting data measured in a state where the light element gas is filled in the container. It is characterized by comprising a processing program for using the neutron count data, subtracting the first neutron count data from the second neutron count data, and calculating α-activity from the obtained neutron count data.

【0036】請求項9〜13の発明によれば、容器内に充
填した軽元素ガスの圧力変動を補正するための圧力計、
中性子のバックグラウンドを減算する処理プログラム、
(α,n)反応によって発生する中性子の計数の変動を
補正するための標準α線源とそのハンドリング機構、中
性子検出系の感度の変動を補正するための中性子源とそ
のハンドリング機構、放射能分布の影響を少なくするた
めに測定対象物あるいは中性子検出器を相対的に回転す
る手段を備えているので、α放射能を精度よく測定する
ことができる。
According to the ninth to thirteenth aspects of the present invention, a pressure gauge for correcting pressure fluctuation of the light element gas filled in the container,
A processing program to subtract the neutron background,
Standard α-ray source and its handling mechanism to correct the fluctuation of neutron count generated by (α, n) reaction, neutron source and its handling mechanism to correct fluctuation of sensitivity of neutron detection system, radioactivity distribution Is provided with means for relatively rotating the object to be measured or the neutron detector in order to reduce the influence of, the α-radioactivity can be measured accurately.

【0037】請求項14の発明は、前記測定したα放射能
およびγ線量率を出力する手段、この出力結果が記載さ
れたシートを測定対象物に貼る機構、α放射能およびγ
線量率の強度に応じて前記測定対象物の移動先を分類し
搬送する手段、所定範囲の値を越えた場合に警報を発生
する手段を有することおよびガス漏れ検知器、αダスト
モニタ、ガス漏れ検知器およびα放射能測定装置の測定
値が基準値を越えた場合に警報を発生する手段を設けて
なることを特徴とする。
The invention according to claim 14 is a means for outputting the measured α-radioactivity and γ-dose rate, a mechanism for attaching a sheet on which the output result is described to a measurement object, α-radioactivity and γ
Means for classifying and transporting the destination of the measurement object according to the intensity of the dose rate, means for generating an alarm when the value exceeds a predetermined range, and a gas leak detector, α dust monitor, gas leak It is characterized in that a means for generating an alarm when a measured value of the detector and the α-activity measuring device exceeds a reference value is provided.

【0038】請求項14の発明によれば、α放射能測定値
や核種モニタが基準値を越えた場合の警報装置、測定対
象物の搬送装置を備えているので、操作性よくα放射能
を測定することができる。測定対象物のγ線料率あるい
は強度に応じて中性子検出器を選択するので、中性子検
出器は強いγ線で飽和し計測不能になることなく、適切
な検出効率の中性子検出器を使用するので精度よくα放
射能が定量できる。
According to the fourteenth aspect of the present invention, since an alarm device and a device for transporting an object to be measured are provided when the measured value of the α-activity or the nuclide monitor exceeds the reference value, the α-activity can be reduced with good operability. Can be measured. The neutron detector is selected according to the γ-ray charge rate or intensity of the measurement object, so the neutron detector uses a neutron detector with an appropriate detection efficiency without saturating with strong γ-rays and making measurement impossible. Alpha radioactivity can be quantified well.

【0039】また、中性子検出器の周囲に、中性子の透
過性がよくγ線の遮蔽効果の高い鉛あるいは鉄を設置す
るので、中性子の強度を減少させることなくγ線の強度
を減少でき、効率的に中性子を測定できるので、精度よ
くα放射能を定量することができる。
Further, since lead or iron having good neutron permeability and high γ-ray shielding effect is installed around the neutron detector, the intensity of γ-rays can be reduced without reducing the intensity of neutrons. Since neutrons can be measured specifically, α radioactivity can be quantified accurately.

【0040】さらに、軽元素を含むガスの圧力計を設け
たことによりガスの圧力が変動しその結果(α,n)中
性子の発生強度が変化しても、圧力計で測定した圧力で
中性子強度の変動を補正でき、精度よい測定ができる。
また、例えばAm−241 等のようなα線の線源を軽元素
を含むガスの入った容器に設置するハンドリング機構を
備えているので、その内部の所定の位置にセットし中性
子を測定し基準値と比較すると、軽元素のガスの濃度と
中性子検出効率の変動を補正するデータを得ることがで
き、その結果測定精度が向上する。これに加え、中性子
源ハンドリング機構、測定対象物回転機構、測定対象物
中のα放射性核種の存在比を求める手段による換算定数
の補正手段、などを設けたことにより測定精度が向上す
る。
Further, even if the pressure of the gas fluctuates due to the provision of a pressure gauge for the gas containing the light element and the generated intensity of the (α, n) neutrons changes, the neutron intensity is measured using the pressure measured by the pressure gauge. Can be corrected and accurate measurement can be performed.
In addition, since a handling mechanism is provided for installing an α-ray source such as Am-241 in a container containing a gas containing a light element, the neutron is set at a predetermined position inside, and the neutron is measured. Compared with the values, data for correcting the fluctuation of the light element gas concentration and the neutron detection efficiency can be obtained, and as a result, the measurement accuracy is improved. In addition to this, the measurement accuracy is improved by providing a neutron source handling mechanism, a rotating mechanism of the object to be measured, a means for correcting the conversion constant by means for obtaining the abundance ratio of α-radionuclide in the object to be measured, and the like.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施の形態)(請求項5、8〜12対応) 図1は本発明のα放射能測定装置の一例を示す構成図で
ある。
(First Embodiment) (Corresponding to Claims 5 and 8 to 12) FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an α-activity measuring apparatus of the present invention.

【0042】α放射性核種が付着した測定対象物の測定
試料1は、密閉容器2に入れられ、例えば細いパイプで
製作された表面積が小さい構造材のみの台3の上に載置
される。このように表面積を小さくすることにより、測
定試料1の表面に付着したα放射性核種と軽元素を含む
ガスとの(α,n)反応が妨げられる表面の面積を極力
少なくし、測定精度を向上するものである。もし、妨げ
られる面積が広いと、測定されないα放射性核種の量が
多くなり、測定精度が低下する。なお、ここでは、測定
試料1を載置する台3を設置しているが、台3の代り
に、測定試料1を横または上方あるいは上部から保持す
る機構を使用してもよい。
The measurement sample 1 of the measurement object to which the α-radionuclide is attached is placed in a closed vessel 2 and placed on a stand 3 made of, for example, a thin pipe and having only a small surface area structural material. By reducing the surface area in this way, the area of the surface where the (α, n) reaction between the α radionuclide attached to the surface of the measurement sample 1 and the gas containing the light element is prevented is reduced as much as possible, and the measurement accuracy is improved. Is what you do. If the obstructed area is large, the amount of unmeasured α-radionuclide increases and the measurement accuracy decreases. Here, the table 3 on which the measurement sample 1 is placed is installed, but a mechanism for holding the measurement sample 1 from the side, above, or from above may be used instead of the table 3.

【0043】容器2の周囲には中性子減速材4が設置さ
れ、中性子減速材4内には中性子検出器5としてHe−
3検出器5aとB−10ラインドカウンタ5bが設置され
ている。このほかに、BF3 検出器、核分裂計数管、シ
ンチレータ、Li付き半導体検出器という許容γ線強度
の異なる中性子検出器の中から少なくとも2種類を選ん
で設置することもできる。
A neutron moderator 4 is provided around the container 2, and a neutron detector 5 is used as a neutron detector 5 in the neutron moderator 4.
A three detector 5a and a B-10 lined counter 5b are provided. In addition, at least two types of neutron detectors having different allowable γ-ray intensities such as a BF3 detector, a fission counter, a scintillator, and a semiconductor detector with Li can be selected and installed.

【0044】ここで、以下に記す3種類の検出器の特徴
を簡単に述べると、まず中性子検出効率の高い順に記載
すると、He−3検出器5a、B−10ラインドカウンタ
5b、核分裂計数管になる。ところが、許容γ線強度が
高い順に記すと、核分裂計数管、B−10ラインドカウン
タ5b、He−3検出器5aとなる。
Here, the characteristics of the three types of detectors described below will be briefly described. First, in order of neutron detection efficiency, the He-3 detector 5a, B-10 lined counter 5b, and fission counter Become. However, in the descending order of the allowable γ-ray intensity, a fission counter, a B-10 lined counter 5b, and a He-3 detector 5a are used.

【0045】以上のような特性から、通常、中性子強度
の低い測定試料1に対しては、検出効率の高いHe−3
検出器5aが単独に使用されるが、この検出器は許容γ
線強度が低いので、少しγ線強度が高い測定試料が対象
になると測定できなくなる。また、このようなことを予
想し、予め許容γ線強度の高いB−10ラインドカウンタ
5bを使用すると、検出効率が低いので、十分な計数統
計精度を得るためには長時間の測定が必要で、処理能力
が低下する。
From the above-described characteristics, the measurement sample 1 having a low neutron intensity usually has a high detection efficiency of He-3.
Although the detector 5a is used alone, this detector has an allowable γ
Since the line intensity is low, measurement cannot be performed if a measurement sample having a slightly higher γ-ray intensity is targeted. In addition, in anticipation of such a situation, if the B-10 lined counter 5b having a high allowable γ-ray intensity is used in advance, the detection efficiency is low, so that a long time measurement is necessary to obtain sufficient counting statistical accuracy. , Processing capacity is reduced.

【0046】そこで、本実施の形態のように、測定試料
1を入れた容器2の近傍にγ線量率計6を設置し、測定
試料1のγ線強度を測定し、γ線強度に応じて、許容γ
線強度以内でかつ中性子検出効率の高い適切な中性子検
出器を選択し、中性子の測定を行う。そうすれば、従来
技術では測定なかった強いγ線を放出する測定試料で
も、高い検出効率で中性子を測定することができる。
Therefore, as in the present embodiment, a gamma dose rate meter 6 is installed near the container 2 containing the measurement sample 1, the gamma ray intensity of the measurement sample 1 is measured, and according to the gamma ray intensity. , Allowable γ
Select an appropriate neutron detector with high neutron detection efficiency within the line intensity and measure neutrons. Then, it is possible to measure neutrons with high detection efficiency even with a measurement sample that emits a strong γ-ray, which was not measured by the conventional technique.

【0047】なお、図1は、測定試料1の周囲に中性子
検出器5を配置しているが、周囲の一部に中性子検出器
5を配置する場合等には、測定試料1と中性子検出器5
を相対的に回転する手段を設ける。そのようにすると、
測定試料1の各方向から中性子を検出するので、中性子
検出器5との距離が平均化されるため、α放射性核種の
付着が不均一分布の場合でも精度よく、α放射能を測定
することができる。
Although the neutron detector 5 is arranged around the measurement sample 1 in FIG. 1, when the neutron detector 5 is arranged around a part of the periphery, the measurement sample 1 and the neutron detector 5 are arranged. 5
A means for relatively rotating. If you do so,
Since the neutrons are detected from each direction of the measurement sample 1, the distance from the neutron detector 5 is averaged, so that even if the deposition of the α radionuclide is in a non-uniform distribution, it is possible to accurately measure the α radioactivity. it can.

【0048】容器2を密閉する上蓋16には空気または軽
元素ガス排出パイプ7、軽元素ガス供給パイプ8、圧力
平衡用バルブ9、圧力計10が設けられる。空気または軽
元素ガス排出パイプ7はバルブ17、21を介して真空ポン
プ11に接続し、この真空ポンプ11からバルブ22、25を介
してガス浄化用フィルタに接続し、さらに、ガス浄化用
フィルタ12からバルブ34を介して軽元素ガス供給タンク
13に接続されている。また、軽元素ガス供給パイプ8も
圧縮ポンプ14、フィルタ15へと続き、軽元素ガス供給タ
ンク13に接続されている。なお、図1中符号36はα線ダ
ストモニタである。
An air or light element gas discharge pipe 7, a light element gas supply pipe 8, a pressure balancing valve 9, and a pressure gauge 10 are provided on an upper lid 16 for sealing the container 2. The air or light element gas discharge pipe 7 is connected to a vacuum pump 11 via valves 17 and 21, connected from the vacuum pump 11 to a gas purification filter via valves 22 and 25, and further connected to a gas purification filter 12. From the light element gas supply tank via the valve 34
Connected to 13. The light element gas supply pipe 8 also continues to the compression pump 14 and the filter 15 and is connected to the light element gas supply tank 13. Reference numeral 36 in FIG. 1 denotes an α-ray dust monitor.

【0049】ここで、容器2内に測定試料1を入れた
後、容器2の上蓋16を締めて密閉する。この容器2は真
空レベルまで真空引きを行うし、また、大気圧以上の気
体を2に入れるので、耐圧構造とする必要がある。
Here, after the measurement sample 1 is placed in the container 2, the upper lid 16 of the container 2 is closed and sealed. Since the container 2 is evacuated to a vacuum level and a gas having a pressure higher than the atmospheric pressure is put in the container 2, it is necessary to have a pressure-resistant structure.

【0050】このような構成のα放射能測定装置で、測
定対象物の測定試料のα放射能を測定する方法を説明す
る。まず、容器2の内部の空気を排出する作業を行う。
バルブ9、18、19、20、25を閉鎖し、またバルブ17、2
1、22、23、24を開放する。この状態で、真空ポンプ11
を作動すると、容器2内の空気は真空ポンプ11によって
吸引され、バルブ24を通して大気に放出される。空気が
容器2から排出され、所定の圧力になったことを圧力計
10で確認すると、開放していたバルブ17、21、22、24を
閉鎖する。
A method for measuring the α-activity of a sample to be measured with the α-activity measuring apparatus having such a configuration will be described. First, an operation of discharging the air inside the container 2 is performed.
Close valves 9, 18, 19, 20, 25, and close valves 17, 2
Release 1,22,23,24. In this state, the vacuum pump 11
Is operated, the air in the container 2 is sucked by the vacuum pump 11 and released to the atmosphere through the valve 24. A pressure gauge indicates that air has been discharged from the container 2 and has reached a predetermined pressure.
When confirmed at 10, the valves 17, 21, 22, and 24 that have been opened are closed.

【0051】つぎは、容器内2に軽元素を含むガスを充
填する作業を行う。バルブ9、17、26、32、34を閉鎖
し、バルブ18、19、27、28、29、30、31、33、35を開放
にする。この状態で、圧縮ポンプ14を作動すると、軽元
素ガス貯蔵タンク13内の軽元素ガスは、フィルタ15、圧
縮ポンプ14を通して、容器2内に軽元素ガスを供給す
る。圧力計10で容器2内が所定の圧力になったことを確
認すると、圧縮ポンプ14の停止、バルブ18、27、28、3
0、31、33の閉鎖を行う。
Next, an operation of filling the inside of the container 2 with a gas containing a light element is performed. Valves 9, 17, 26, 32, 34 are closed and valves 18, 19, 27, 28, 29, 30, 31, 33, 35 are open. When the compression pump 14 is operated in this state, the light element gas in the light element gas storage tank 13 is supplied to the container 2 through the filter 15 and the compression pump 14. When it is confirmed by the pressure gauge 10 that the inside of the container 2 has reached a predetermined pressure, the compression pump 14 is stopped, and the valves 18, 27, 28, 3
0, 31, and 33 are closed.

【0052】なお、ここでは、一例として、軽元素ガス
中の不純物を除去する手段としてガス浄化用フィルタ12
および軽元素ガス浄化用フィルタ15を使用したが、これ
らのフィルタ12、15の代りに選択透過膜などの他の分離
手段を使用してもよい。
Here, as an example, the gas purification filter 12 is used as a means for removing impurities in the light element gas.
Although the filter 15 for purifying light element gas is used, other separation means such as a permselective membrane may be used instead of the filters 12 and 15.

【0053】また、測定試料1を入れた容器2と、He
−3検出器5aおよびB−10ラインドカウンタ5bの間
に、それぞれの検出器の許容γ線強度に応じて厚さを考
慮したγ線遮蔽材を使用すれば、耐γ線性がありかつ中
性子検出効率の高い条件で中性子を測定できるので、精
度よくα放射能を測定することができる。
A container 2 containing a measurement sample 1 and He
-3 detector 5a and B-10 lined counter 5b, if a γ-ray shielding material is used in consideration of the thickness in accordance with the allowable γ-ray intensity of each detector, it has γ-ray resistance and neutron detection. Since neutrons can be measured under conditions of high efficiency, α radioactivity can be measured with high accuracy.

【0054】さらに、図示していないが、放射能強度が
校正されたα線源を容器1内に移送し、この線源が放出
するα線とガス中の軽元素が(α,n)反応を起こした
結果生じる中性子を測定し、得た中性子計数データより
感度の変動の補正を行うと精度よくα放射能を求めるこ
とができる。
Further, although not shown, an α-ray source whose radioactivity intensity has been calibrated is transferred into the container 1, and the α-ray emitted by this source and the light element in the gas react with each other (α, n). If the neutrons resulting from the occurrence of the neutrons are measured and the sensitivity fluctuation is corrected based on the obtained neutron count data, the α radioactivity can be obtained with high accuracy.

【0055】また、α線源の代りの中性子発生強度が校
正された中性子線源を使用して、測定して中性子の計数
を使用して、感度の変動の補正を行うと精度よくα放射
能を求めることができる。
Further, if a neutron source whose neutron generation intensity is calibrated instead of the α-ray source is measured and the neutron count is used to correct the sensitivity fluctuation, the α-radioactivity can be accurately corrected. Can be requested.

【0056】(第2の実施の形態)(請求項4、5、6
対応) 図2は本発明のα放射能測定装置の測定系の一例を示す
構成図である。He−3検出器37、B−10ラインドカウ
ンタ38および核分裂計数管39、Ge検出器40、γ線量率
計41と、これらの測定回路系が設けられている。
(Second Embodiment) (Claims 4, 5, and 6)
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of a measurement system of the α-activity measuring apparatus of the present invention. A He-3 detector 37, a B-10 lined counter 38, a fission counter tube 39, a Ge detector 40, a gamma dose rate meter 41, and a measurement circuit system for them are provided.

【0057】放射性物質を収納する容器の周囲に配置さ
れた3個のHe−3中性子検出器37が、任意の中性子を
検出し発生した信号は、プリアンプ42a、アンプ42b、
SCA(シングルチャンネルアナライザ)43を経由し
て、ゲート発生器44に入力される。
Signals generated by detecting three neutrons by three He-3 neutron detectors 37 arranged around a container for storing radioactive substances are supplied to a preamplifier 42a, an amplifier 42b,
The signal is input to a gate generator 44 via an SCA (single channel analyzer) 43.

【0058】同様に、B−10ラインドカウンタ38の想定
系に接続されたゲート発生器46およびカウンタ47a、47
b、核分裂計数管39の測定系に接続されたゲート発生器
48およびカウンタ49a、49bも、He−3検出器37の測
定系に接続されたゲート発生器44、カウンタ45a、45b
と同じ動作を行う。
Similarly, a gate generator 46 and counters 47a, 47 connected to the assumed system of the B-10 lined counter 38.
b, a gate generator connected to the measurement system of the fission counter 39
48 and counters 49a and 49b also include a gate generator 44 and counters 45a and 45b connected to the measurement system of the He-3 detector 37.
Performs the same operation as.

【0059】He−3検出器37の場合を例にとりゲート
発生器44とカウンタ45a、45bの動作を説明する。ゲー
ト発生器44は、前記任意の中性子の信号を検出した直後
例えば数10マイクロ秒から、1msecの間、カウンタ
45aを測定状態に保つ論理パルスを発生する。また、
ゲート発生器44の出力端とカウンタ45bのゲートの入力
端は電気的に接続されているので、前記任意の中性子を
検出した例えば2msec後から1msecの間、ゲー
ト発生器44で発生した論理パルス信号をカウンタ45bの
ゲートに入力し、その間の中性子を計数する。
The operation of the gate generator 44 and the counters 45a and 45b will be described taking the case of the He-3 detector 37 as an example. The gate generator 44 generates a logic pulse that keeps the counter 45a in the measurement state from several tens microseconds to 1 msec immediately after detecting the arbitrary neutron signal. Also,
Since the output terminal of the gate generator 44 and the input terminal of the gate of the counter 45b are electrically connected to each other, a logic pulse signal generated by the gate generator 44 for, for example, 1 msec after detection of the arbitrary neutrons for 1 msec. Is input to the gate of the counter 45b, and neutrons in the meantime are counted.

【0060】ここで、カウンタ45aで計数された中性子
は、任意の中性子が計測された直後に想定されるので、
同時に2〜3個放出される自発核分裂中性子のような時
間相関のある中性子を検出する確率が高い。もちろん、
この間には、(α,n)反応で発生した時間相関のない
ランダムに発生する中性子も、統計的現象として検出さ
れる。
Here, the neutrons counted by the counter 45a are assumed immediately after arbitrary neutrons are measured.
There is a high probability of detecting time-correlated neutrons such as spontaneous fission neutrons emitted at the same time two to three. of course,
During this time, randomly generated neutrons without time correlation generated in the (α, n) reaction are also detected as statistical phenomena.

【0061】一方、カウンタ45bで計数された中性子
は、任意の中性子が計測された後1m秒も経過している
ので、時間相関のある自発核分裂中性子は既に減衰し、
その結果ランダムに発生する中性子を大部分検出する。
従って、カウンタ45aの計数からカウンタ45bの計数を
減算すると自発核分裂中性子と相関のある値になる。
On the other hand, the neutrons counted by the counter 45b have passed 1 ms after the measurement of any neutrons, so that spontaneous fission neutrons having a time correlation have already been attenuated.
As a result, most neutrons generated randomly are detected.
Therefore, subtracting the count of the counter 45b from the count of the counter 45a results in a value correlated with the spontaneous fission neutrons.

【0062】なお、本実施の形態では、時間相関のある
中性子を測定するために、カウンタを使用したが、カウ
ンタの代りに計数の時間変化を計測する手段を使用して
もよい。例えば、マルチチャンネルアナライザ(MC
A)を使用して、そのマルチチャンネルスケーリング機
能を使用する。カウンタ45aおよび45bでの中性子測定
は、十分な計数統計精度が得られるまで繰り返し測定が
行われる。
In the present embodiment, a counter is used to measure neutrons having a time correlation, but a means for measuring a time change of the count may be used instead of the counter. For example, a multi-channel analyzer (MC
Use A) to use its multi-channel scaling function. The neutron measurement by the counters 45a and 45b is repeatedly performed until sufficient counting statistical accuracy is obtained.

【0063】つぎに、Ge検出器40、プリアンプ42a、
高圧電源50、アンプ42b、MCA(マルチチャンネルア
ナライザ)51により測定試料(廃棄物)のγ線スペクト
ル測定を行い、計算機52によりこの測定データの解析を
行い、U−235 、U−238 、Pu−238 、Pu−239 、
Pu−241 、Am−241 同位体のγ線強度を求め、これ
らの核種の存在比を算出する。この存在比は、中性子計
数からα放射能を求める際に使用し精度向上を図る。
Next, the Ge detector 40, the preamplifier 42a,
The gamma-ray spectrum of the measurement sample (waste) is measured by the high-voltage power supply 50, the amplifier 42b, and the MCA (multi-channel analyzer) 51, and the measurement data is analyzed by the computer 52, and the U-235, U-238, Pu- 238, Pu-239,
The gamma ray intensity of Pu-241 and Am-241 isotopes is determined, and the abundance ratio of these nuclides is calculated. This abundance ratio is used for obtaining α radioactivity from neutron counting to improve accuracy.

【0064】γ線量率計41およびその測定回路系53は、
測定試料のγ線強度に応じて、適切な中性子検出器37、
38、39を選定するために、測定試料の近傍に設置し、γ
線強度を測定するためのものである。
The gamma dose rate meter 41 and its measuring circuit 53 are
Depending on the γ-ray intensity of the measurement sample, an appropriate neutron detector 37,
In order to select 38 and 39, it is installed near the measurement sample and γ
This is for measuring the line intensity.

【0065】(第3の実施の形態)(請求項1、3、
4、13対応) 図3は第3の実施の形態のα放射能測定方法の測定の操
作の一例を示す流れ図である。
(Third Embodiment) (Claims 1, 3,
4 and 13) FIG. 3 is a flowchart showing an example of the measurement operation of the α-activity measurement method according to the third embodiment.

【0066】α放射能を求めるために、全中性子計数測
定55、全中性子計数のバックグランド測定61、中性子同
時計数測定57及びγ線スペクトル測定58の4つの測定を
実施する。
In order to determine the α radioactivity, four measurements are performed: total neutron counting measurement 55, background measurement 61 of total neutron counting, neutron simultaneous counting measurement 57, and gamma ray spectrum measurement 58.

【0067】まず、第1の中性子計数測定55では、測定
試料を入れた容器に軽元素を含むガスを充填するが、こ
こでは一例として容器にSF6 ガスを充填し54、容器か
ら放出される全中性子の数を測定する全中性子計数測定
55を行う。そうすると、Pu−240 、Pu−242 、Cm
−244 などの放出する自発核分裂中性子の全中性子強度
56と、α線とFの(α,n)反応で発生した(α,n)
中性子の計数60が得られる。
First, in the first neutron counting measurement 55, a container containing a measurement sample is filled with a gas containing a light element. Here, as an example, the container is filled with SF6 gas, 54 Total neutron counting measurement to measure the number of neutrons
Do 55. Then, Pu-240, Pu-242, Cm
Total neutron intensity of spontaneous fission neutrons such as −244
56 and (α, n) generated by the (α, n) reaction between α ray and F
A neutron count of 60 is obtained.

【0068】第2の全中性子計数バックグランド測定61
では、容器からSF6 ガスを排出する59の後、、全中性
子計数のバックグラウンド測定61を行い、バックグラウ
ンド中性子強度62を求め、バックグランド中性子である
(α,n)反応以外のその他の中性子計数63を得る。こ
こで、(α,n)反応及びその他の中性子の計数60か
ら、その他の中性子の計数63を減算処理64するとFとの
(α,n)反応で発生した中性子の計数65が求められ
る。
Second Total Neutron Counting Background Measurement 61
Then, after discharging SF6 gas from the container 59, the background measurement 61 of the total neutron counting is performed, the background neutron intensity 62 is obtained, and the other neutron counting other than the reaction (α, n) which is the background neutron is performed. Get 63. Here, when the count 63 of the other neutrons is subtracted 64 from the count 60 of the (α, n) reaction and the other neutrons, a count 65 of the neutrons generated in the (α, n) reaction with F is obtained.

【0069】第3の中性子同時計数測定57では、容器か
ら放出される時間相関のある中性子の強度66が測定さ
れ、自発核分裂中性子の計数67が求められる。この計数
は、Pu−240 、Pu−242 、Cm−244 の存在比の情
報68となる。
In the third simultaneous neutron counting measurement 57, the intensity 66 of the neutrons having a time correlation emitted from the container is measured, and the count 67 of the spontaneous fission neutrons is obtained. This count becomes information 68 on the abundance ratio of Pu-240, Pu-242, and Cm-244.

【0070】第4のγ線スペクトル測定58では、γ線ピ
ークが分析され、U−235 、U−238 、Pu−238 、P
u−239 、Pu−241 、Am−241 のピークγ線強度69
が求められる。この結果を使用して、α放射能計算70す
ることにより、前記6核種のα放射能71を求めることが
できる。
In the fourth γ-ray spectrum measurement 58, the γ-ray peak is analyzed, and U-235, U-238, Pu-238, P
peak γ-ray intensity of u-239, Pu-241 and Am-241 69
Is required. Using these results, the α activity 71 of the six nuclides can be obtained by calculating the α activity 70.

【0071】ここで、得られたPu−238 、Pu−239
、Pu−241 のデータを使用しても、あらかじめ準備
した代表的なPuの同位体比データよりPu−240 、P
u−242 の放射能72を計算により求める。そして、この
Pu−240 、Pu−242 の放射能データ72を、Pu−24
0 、Pu−242 、Cm−244 の存在比の情報68から減算
し、Cm−244 の放射能73を求める。
Here, the obtained Pu-238, Pu-239
, Pu-241 data, the Pu-240, P-241 data are obtained from the representative Pu isotope ratio data prepared in advance.
The radioactivity 72 of u-242 is calculated. Then, the radioactivity data 72 of Pu-240 and Pu-242 are converted to Pu-24.
The radioactivity 73 of Cm-244 is obtained by subtracting from the information 68 on the abundance ratio of 0, Pu-242 and Cm-244.

【0072】さらに、ここで求めたCm−244 放射能73
とU−235 、U−238 、Pu−238、Pu−239 、Pu
−241 、Am−241 の放射能71から、これらの各α放射
性核種の存在比74を求め、この存在比74に各α放射性核
種のFの(α,n)の中性子収率75のデータを掛けて、
これらを積算することにより、測定試料の中性子発生率
とα放射能の関係計数76を求める。
Further, the Cm-244 radioactivity 73 determined here
And U-235, U-238, Pu-238, Pu-239, Pu
-241 and Am-241 radioactivity 71, the abundance ratio 74 of each of these α radionuclides was determined, and this abundance ratio was used to calculate the data of the neutron yield 75 of (α, n) of F of each α radionuclide. Multiply,
By integrating these, a relational count 76 between the neutron generation rate and the α activity of the measurement sample is obtained.

【0073】こうして得られた係数つまり、中性子発生
率とα放射能の関係76は、測定して得られたFとの
(α,n)中性子の計数65からα放射能77への換算定数
を補正する係数として使用するので、α放射能77の測定
精度が向上する。
The coefficient thus obtained, that is, the relationship 76 between the neutron generation rate and the α activity, is obtained by calculating the conversion constant from the (α, n) neutron count 65 to the α activity 77 with F obtained by measurement. Since it is used as a correction coefficient, the measurement accuracy of the α radioactivity 77 is improved.

【0074】なお、ここでは、軽元素ガス中でのα放射
能の減衰について記述されてないが、当然、ガスの構成
元素の濃度と阻止能を考慮して、ガス中のα放射能と中
性子発生数の関数が求められているものである。
Although the decay of α-activity in the light element gas is not described here, the α-activity and neutrons in the gas are naturally taken into account in consideration of the concentration and stopping power of the constituent elements of the gas. The function of the number of occurrences has been determined.

【0075】ここでは、中性子同時計数測定、γ線スペ
クトル測定により、測定試料中のα放射性核種の存在比
を求めたが、測定試料の履歴から求めたα放射性核種の
存在比データを使用しても、上記のようにしてα放射能
77を求めれば、精度よくα放射能77を求めることができ
る。
Here, the abundance ratio of α radionuclide in the measurement sample was obtained by neutron coincidence measurement and γ-ray spectrum measurement, but the abundance ratio data of α radionuclide obtained from the history of the measurement sample was used. Also, as described above,
If 77 is obtained, α-activity 77 can be obtained with high accuracy.

【0076】(第4の実施の形態)(請求項14対応) 図4は本発明のα放射能測定装置の一例を示す構成図で
ある。測定試料78は軽元素を含むガスとともに容器79の
中に入れられており、γ線量率計80と複数の中性子検出
器81で、γ線量率及び中性子が測定され、その結果、γ
線量率及びα放射能量が得られる。そうすると、これら
のデータがあらかじめ定められた基準範囲と比較され、
範囲外であれば、警報装置82により警報を発生する。一
方、γ線量率及びα放射能量はγ線量率及びα放射能量
の出力手段83によりシートに出力され、そのシートは、
張り付け機構84により測定試料78に自動的に張り付けら
れる。シートが張り付けられた測定試料78は移送先分類
手段85まで移送され、ここでγ線量率またはα放射能量
に応じて移送先が決定され、移送先分類手段85により移
送先が分類される。ここで分類された測定試料は、コン
ベア式搬送系86により、決定された移送先に搬送され
る。図4中、87は測定回路系、88はデータ処理計算機で
ある。
(Fourth Embodiment) (corresponding to claim 14) FIG. 4 is a block diagram showing an example of the α-radioactivity measuring apparatus of the present invention. The measurement sample 78 is placed in a container 79 together with a gas containing a light element, and the γ dose rate and neutrons are measured by a γ dose rate meter 80 and a plurality of neutron detectors 81. As a result, γ
The dose rate and alpha activity are obtained. Then, these data are compared with the predetermined reference range,
If it is out of the range, an alarm is generated by the alarm device 82. On the other hand, the γ dose rate and the α activity amount are output to a sheet by the γ dose rate and the α activity amount output means 83, and the sheet is
It is automatically attached to the measurement sample 78 by the attaching mechanism 84. The measurement sample 78 on which the sheet is stuck is transferred to the transfer destination classifying means 85, where the transfer destination is determined according to the γ dose rate or the α activity, and the transfer destination is classified by the transfer destination classification means 85. The measurement samples classified here are conveyed by the conveyor-type conveyance system 86 to the determined destination. In FIG. 4, 87 is a measurement circuit system, and 88 is a data processing computer.

【0077】(第5の実施の形態)(請求項2、7対
応) α放射性物質を含む測定試料を収納した容器に、(α,
n)反応の中性子収率の大きい軽元素を含む軽元素ガス
を充填すると中性子が多く発生するので、この中性子の
数を測定するとα放射能が測定できる。
(Fifth Embodiment) (Corresponding to Claims 2 and 7) In a container containing a measurement sample containing an α-radioactive substance, (α,
n) When a light element gas containing a light element having a large neutron yield of the reaction is filled, a large amount of neutrons are generated. Therefore, by measuring the number of the neutrons, the α radioactivity can be measured.

【0078】(α,n)反応の中性子収率については、
松延廣幸、他著の「(α,n)反応と自発核分裂による
中性子収率を計算するためのデータブック」JAERI
1324(1992)を参照して説明する。
With respect to the neutron yield of the (α, n) reaction,
Matsunobu, Hiroyuki, et al., "Databook for calculating neutron yield from (α, n) reaction and spontaneous fission" JAERI
1324 (1992).

【0079】一例として、Am−241 と軽元素の(α,
n)反応の中性子収率はつぎのとおりである。 H − He − Li 2.41E−06 n/α Be 7.93E−05 n/α B 2.04E−05 n/α C 1.09E−07 n/α N 0.00E+00 n/α O 6.58E−08 n/α F 1.02E−05 n/α Ne 9.52E−07 n/α Na 2.13E−06 n/α Mg 1.33E−06 n/α Al 7.28E−07 n/α Si 1.20E−07 n/α
As an example, Am-241 and the light element (α,
n) The neutron yield of the reaction is as follows. H-He-Li 2.41E-06 n / α Be 7.93E-05 n / α B 2.04E-05 n / α C 1.09E-07 n / α N 0.00E + 00 n / α O 6.58E-08 n / α F 1.02E-05 n / α Ne 9.52E-07 n / α Na 2.13E-06 n / α Mg 1.33E-06 n / α Al 7.28E-07 n / α Si 1.20E-07 n / α

【0080】これにより、H、He、N以外の軽元素
は、(α,n)反応の中性子収率が相対的に高いことが
分かる。したがって、Li、Be、B、C、O、F、N
e、Na、Mg、Al、Siのうち少なくとも1種類の
軽元素を含む軽元素ガスを容器内に充填し、その中に測
定試料を設置すれば、容器内で(α,n)反応が起こり
中性子が発生するので、この中性子を測定することによ
り、α放射能を求めることができる。
From this, it can be seen that the light elements other than H, He and N have a relatively high neutron yield of the (α, n) reaction. Therefore, Li, Be, B, C, O, F, N
e, Na, Mg, Al, Si A light element gas containing at least one kind of light element is filled in a container, and a measurement sample is placed in the container, whereby an (α, n) reaction occurs in the container. Since neutrons are generated, α-activity can be determined by measuring the neutrons.

【0081】ここで、さらに中性子収率の高い元素に着
目すると、その元素はB、Fである。したがって、これ
らの元素を含むガス、すなわちSF6 、フロン、BF3
、CF4 、C2 F2 、NF3 、CHF3 を使用する
と、(α,n)反応が多く起こり、中性子が多数発生す
る。そのため、これらのガスを軽元素ガスとの(α,
n)反応による中性子を測定するα放射能測定に使用す
ると、中性子計数精度が向上し、測定精度が向上する。
Here, when attention is paid to an element having a higher neutron yield, the elements are B and F. Therefore, gases containing these elements, that is, SF6, Freon, BF3
, CF4, C2 F2, NF3 and CHF3, many (.alpha., N) reactions occur and many neutrons are generated. Therefore, these gases are combined with the light element gas (α,
n) When used for α radioactivity measurement for measuring neutrons by reaction, neutron counting accuracy is improved, and measurement accuracy is improved.

【0082】次に、少なくとも2種類の軽元素が含まれ
る2種類以上のガスを用い、それぞれのガスを容器に充
填して中性子計数を測定し、得られた中性子計数の比を
使用するα放射能の定量について以下に記す。
Next, two or more kinds of gases containing at least two kinds of light elements are used, each gas is filled in a container, the neutron count is measured, and the ratio of the obtained neutron count is used. The quantification of Noh is described below.

【0083】前出の文献より、U−235 、Pu−239 、
及びCm−244 を例にとり、Li、B、Fの(α,n)
反応の中性子収率データを、Cm−244 に対する比とと
もに以下に記す。
From the above literature, U-235, Pu-239,
And Cm-244 as examples, the (α, n) of Li, B, and F
The neutron yield data for the reaction, together with the ratio to Cm-244, is set forth below.

【0084】 Liの(α,n)反応の中性子収率 U−235 7.14E−09 n/α 0.2% Pu−239 1.30E−06 n/α 32.7% Cm−244 3.97E−06 n/α 100.0% Bの(α,n)反応の中性子収率 U−235 9.62E−06 n/α 41.1% Pu−239 1.71E−05 n/α 73.1% Cm−244 2.34E−05 n/α 100.0% Fの(α,n)反応の中性子収率 U−235 2.86E−06 n/α 21.2% Pu−239 7.28E−06 n/α 53.9% Cm−244 1.35E−05 n/α 100.0%Neutron yield of (α, n) reaction of Li U-235 7.14E-09 n / α 0.2% Pu-239 1.30E-06 n / α 32.7% Cm-244 3.97E-06 n / α 100.0 Neutron yield of (α, n) reaction of% B U-235 9.62E-06 n / α 41.1% Pu-239 1.71E-05 n / α 73.1% Cm-244 2.34E-05 n / α 100.0% F Neutron yield of (α, n) reaction of U-235 2.86E-06 n / α 21.2% Pu-239 7.28E-06 n / α 53.9% Cm-244 1.35E-05 n / α 100.0%

【0085】第1の測定試料として、U−235 とPu−
239 が含まれる測定試料を想定する。この場合、まずL
iを含むガス中に測定試料を入れると、表のU−235 と
Pu−239 の中性子収率にしたがって、中性子発生して
いるので、この中性子計数率を測定する。つぎに、この
測定試料を、Bを含むガス中に入れると、U−235 とP
u−239 は、表の収率にしたがって中性子を発生してい
るので、この中性子を発生する。そうすると、中性子計
数率は以下の2式で表される。
As a first measurement sample, U-235 and Pu-
Assume a measurement sample containing 239. In this case, first, L
When a measurement sample is put in a gas containing i, neutrons are generated in accordance with the neutron yields of U-235 and Pu-239 in the table. Therefore, the neutron counting rate is measured. Next, when this measurement sample is put in a gas containing B, U-235 and P
u-239 generates neutrons because it generates neutrons according to the yields in the table. Then, the neutron counting rate is represented by the following two equations.

【0086】 Nl=K・(Ylu・Au+Ylp・Ap) Nb=K・(Ybu・Au+Ybp・Ap) Nl :Liを含むガスの場合の中性子計数率 K :比例定数 Ylu :U−235 のLiの(α,n)反応の中性子収
率 Au :U−235 の放射能 Ylp :Pu−239 のLiの(α,n)反応の中性子
収率 Ap :Pu−239 の放射能 Nb :Bを含むガスの場合の中性子計数率 Ybu :U−235 のBの(α,n)反応の中性子収率 Ybp :Pu−239 のBの(α,n)反応の中性子収
Nl = K · (Ylu · Au + Ylp · Ap) Nb = K · (Ybu · Au + Ybp · Ap) Nl: Neutron counting rate in case of gas containing Li K: Proportional constant Ylu: Li of U-235 Neutron yield of α, n) reaction Au: radioactivity of U-235 Neutron yield of (α, n) reaction of Li of Ylp: Pu-239 Ap: radioactivity of Pu-239 Nb: of gas containing B Neutron yield Yneu: neutron yield of (α, n) reaction of B of U-235 Ybp: neutron yield of (α, n) reaction of B of Pu-239

【0087】未知数はAu及びApの2個であり、他は
0でなく異なる実数であり、2本の方程式があるので、
未知数Au及びApは求めることができる。すなわち、
U−235 及びPu−239 の放射能を求めることができ
る。
The unknowns are Au and Ap, and the other are real numbers different from 0 instead of 0. Since there are two equations,
The unknowns Au and Ap can be determined. That is,
The radioactivity of U-235 and Pu-239 can be determined.

【0088】また、測定試料にU−235 、Pu−239 、
Cm−244 が含まれる場合には、Li、B、Fを含むガ
スの中に測定試料を入れ、それぞれ中性子計数率を測定
する。そうすると、前記と同様にして、3個のα放射能
が未知数で3本の方程式が得られる。これは、通常の演
算で解が求められる。
In addition, U-235, Pu-239,
When Cm-244 is contained, a measurement sample is put in a gas containing Li, B, and F, and the neutron counting rate is measured for each. Then, in the same manner as described above, three equations are obtained with three unknown α radioactivity. In this case, a solution is obtained by a normal operation.

【0089】したがって、U−235 、Pu−239 、Cm
−244 のα放射能が求められる。このように、少なくと
も2種類以上の軽元素を含むガスを使用して、それぞれ
の中性子計数率を測定すると、各α放射性物質ごとに放
射能が求められるので、高い精度でα放射能を測定する
ことができる。
Therefore, U-235, Pu-239, Cm
An alpha activity of -244 is required. As described above, when each neutron counting rate is measured using a gas containing at least two or more types of light elements, the radioactivity is determined for each α-radioactive substance, so that the α-radioactivity is measured with high accuracy. be able to.

【0090】[0090]

【発明の効果】本発明によれば、測定対象物が高γ線場
でα汚染され高強度のγ線を放出している場合でも、測
定対象物のα放射能を精度および操作性よくα放射能を
測定することができる。
According to the present invention, even when the object to be measured is α-contaminated in a high γ-ray field and emits high-intensity γ-rays, the α-radiation of the object to be measured can be accurately and operably controlled. Radioactivity can be measured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るα放射能測定装置の第1の実施の
形態を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of an α-activity measuring apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に係るα放射能測定装置の第2の実施の
形態を示す構成図。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a second embodiment of the α-activity measuring apparatus according to the present invention.

【図3】本発明に係るα放射能測定装置の測定手順を示
す流れ図。
FIG. 3 is a flowchart showing a measuring procedure of the α-activity measuring apparatus according to the present invention.

【図4】本発明に係るα放射能測定装置の第3の実施の
形態を示す構成図。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a third embodiment of the α-activity measuring apparatus according to the present invention.

【図5】従来のα放射能測定装置を一部ブロックで示す
縦断面図。
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a partial block diagram of a conventional α-activity measuring apparatus.

【符号の説明】 1…測定試料(測定対象物)、2…容器、3…台、4…
中性子減速材、5…中性子検出器、5a…He−3検出
器、5b…B−10ラインドカウンタ、6…γ線量率計、
7…空気または軽元素ガス排出パイプ、8…軽元素ガス
供給パイプ、9…圧力平衡用バルブ、10…圧力計、11…
真空ポンプ、12…ガス浄化用フィルタ、13…軽元素ガス
供給タンク、14…圧縮ポンプ、15…フィルタ、16…上
蓋、17〜35…バルブ、36…α線ダストモニタ、37…He
−3検出器、38…B−10ラインドカウンタ、39…核分裂
計数管、40…Ge検出器、41…γ線量率計、42a…プリ
アンプ、42b…アンプ、43…SCA、44,46,48…ゲー
ト発生器、45a,45b,47a,47b,49a,49b…カウ
ンタ、50…高圧電源、51…MCA、52…計算機、53…測
定回路系、54…容器にSF6 ガスを充填する、55…全中
性子計数測定、56…全中性子強度、57…中性子同時計数
測定、58…γ線スペクトル測定、59…容器からSF6
スを排出する、60…Fとの(α,n)およびその他の中
性子の計数、61…全中性子計数のバックグラウンド測
定、62…バックグラウンド中性子強度、63…その他の中
性子の計数、64…減算処理、65…Fとの(α,n)中性
子の計数、66…時間相関のある中性子の強度、67…自発
核分裂中性子の計数、68…Pu−240 、Pu−242 、C
m−244 の存在比の情報、69…U−235 、U−238 、P
u−238 、Pu−239 、Pu−241 、Am−241 のγ線
ピーク、70…α放射能計算、71…U−235 、U−238 、
Pu−238 、Pu−239 、Pu−241 、Am−241 の放
射能、72…Pu−240 、Pu−242 放射能、73…Cm−
244 放射能、74…各α放射性核種の存在比、75…各α放
射能核種の(α,n)中性子収率、76…中性子発生率と
α放射能の関係、77…α放射能、78…測定試料、79…容
器、80…γ線量率計、81…中性子検出器、82…警報装
置、83…出力手段、84…張り付け機構、85…移送先分類
手段、86…搬送系、87…測定回路系、88…データ処理計
算機。
[Explanation of Signs] 1 ... measurement sample (measurement object), 2 ... container, 3 ... stand, 4 ...
Neutron moderator, 5 neutron detector, 5a He-3 detector, 5b B-10 lined counter, 6 γ dose rate meter,
7 ... air or light element gas discharge pipe, 8 ... light element gas supply pipe, 9 ... valve for pressure balance, 10 ... pressure gauge, 11 ...
Vacuum pump, 12… Filter for gas purification, 13… Light element gas supply tank, 14… Compression pump, 15… Filter, 16… Top cover, 17-35… Valve, 36… α-ray dust monitor, 37… He
-3 detector, 38: B-10 lined counter, 39: fission counter, 40: Ge detector, 41: gamma dose rate meter, 42a: preamplifier, 42b: amplifier, 43: SCA, 44, 46, 48 ... gate generator, 45a, 45b, 47a, 47b , 49a, 49b ... counter, filled 50 ... high voltage power supply, 51 ... MCA, 52 ... calculator, 53 ... measuring circuit system, the SF 6 gas 54 ... container, 55 ... Total neutron counting measurement, 56: total neutron intensity, 57: neutron coincidence measurement, 58: γ-ray spectrum measurement, 59: SF 6 gas is discharged from the container, 60: (α, n) with F and other neutrons , 61 ... background measurement of total neutron counting, 62 ... background neutron intensity, 63 ... other neutron counting, 64 ... subtraction processing, 65 ... (α, n) neutron counting with F, 66 ... time Correlated neutron intensity, 67: counting of spontaneous fission neutrons, 68: Pu-240, Pu-242,
Information on the abundance ratio of m-244, 69 ... U-235, U-238, P
γ-ray peaks of u-238, Pu-239, Pu-241 and Am-241, 70 ... α radioactivity calculation, 71 ... U-235, U-238,
Pu-238, Pu-239, Pu-241, Am-241 radioactivity, 72 ... Pu-240, Pu-242 radioactivity, 73 ... Cm-
244 Radioactivity, 74: abundance ratio of each α radionuclide, 75: (α, n) neutron yield of each α radionuclide, 76: Relationship between neutron generation rate and α radioactivity, 77… α radioactivity, 78 ... measurement sample, 79 ... container, 80 ... gamma dose rate meter, 81 ... neutron detector, 82 ... alarm device, 83 ... output means, 84 ... sticking mechanism, 85 ... destination classification means, 86 ... transport system, 87 ... Measurement circuit system, 88 ... Data processing computer.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 α放射性物質を含む測定対象物を収納し
た容器に軽元素を含むガスを充填し、α線と軽元素の
(α,n)反応によって発生した中性子を測定してα放
射能を定量するα放射能測定方法において、前記容器に
許容γ線強度の異なる少なくとも2種類の中性子検出器
を設け、前記少なくとも2種類の中性子検出器の中から
前記測定対象物のγ線強度に応じて検出器を選定し、こ
の選定した検出器で中性子を測定しα放射能を定量する
ことを特徴とするα放射能測定方法。
1. A container containing an object to be measured containing an α-radioactive substance is filled with a gas containing a light element, and neutrons generated by the (α, n) reaction between the α-ray and the light element are measured to determine α-activity. In the α-activity measurement method for quantifying the neutron detector, the container is provided with at least two types of neutron detectors having different allowable γ-ray intensities, and according to the γ-ray intensity of the object to be measured from among the at least two types of neutron detectors. A method for measuring α-activity, characterized in that a detector is selected by using the selected detector, neutrons are measured by the selected detector, and α-activity is quantified.
【請求項2】 少なくとも2種類の軽元素が含まれる2
種類以上のガスを用い、まず第1の軽元素を含む第1の
ガスを前記容器に充填して第1の中性子計数を測定し、
つぎに第2の軽元素を含む第2のガスを前記容器に充填
して第2の中性子計数を測定し、さらに、第3番以降の
軽元素を含む第3番目以降のガスも用いる場合には、順
次ガスを前記容器に充填してそれぞれ第3番目以降の中
性子計数を測定し、得られたこれらの中性子計数とα放
射性核種の(α,n)反応の中性子の収率を使用してそ
れぞれのα放射性核種のα放射能を求めることを特徴と
する請求項1記載のα放射能測定方法。
2. A composition containing at least two kinds of light elements.
First, a first gas containing a first light element is charged into the container, and a first neutron count is measured using at least one kind of gas.
Next, a second gas containing a second light element is filled in the container, a second neutron count is measured, and a third gas or a subsequent gas containing a third or later light element is also used. Is used to measure the neutron counts of the third and subsequent neutrons by sequentially filling the vessel with the gas, and using the obtained neutron counts and the neutron yield of the (α, n) reaction of the α radionuclide. 2. The method for measuring α-activity according to claim 1, wherein α-activity of each α-nuclide is determined.
【請求項3】 α放射性物質を含む測定対象物を収納し
た容器に軽元素を含むガスを充填し、α線と軽元素の
(α,n)反応によって発生する中性子を測定してα放
射能を定量するα放射能測定方法において、中性子測定
値の他に、前記測定対象物の履歴から求めた前記測定対
象物中のα放射性核種の存在比と、α放射性核種の軽元
素の(α,n)反応の中性子収率データを使用して、α
放射能を求めることを特徴とするα放射能測定方法。
3. A container containing an object to be measured containing an α-radioactive substance is filled with a gas containing a light element, and neutrons generated by the (α, n) reaction between the α-ray and the light element are measured to determine the α radioactivity. In the α radioactivity measurement method for quantifying the neutron, in addition to the neutron measurement value, the abundance ratio of the α radionuclide in the measurement object obtained from the history of the measurement object, and (α, n) Using the neutron yield data of the reaction, α
A method for measuring α-activity, characterized by determining radioactivity.
【請求項4】 α放射性物質を含む測定対象物を収納し
た容器に軽元素を含むガスを充填し、α線と軽元素の
(α,n)反応によって発生した中性子を測定してα放
射能を定量するα放射能測定方法において、中性子測定
値の他に、γ線スペクトル測定と中性子同時測定から求
めた測定対象物中のα放射線核種の存在比と、α放射性
核種の軽元素の(α,n)反応の中性子収率データを使
用して、α放射能を求めることを特徴とするα放射能測
定方法。
4. A container containing an object to be measured containing an α-radioactive substance is filled with a gas containing a light element, and neutrons generated by an (α, n) reaction between the α-ray and the light element are measured to obtain α-activity. In addition to the neutron measurement values, the a radionuclide abundance ratio in the measurement object obtained from the γ-ray spectrum measurement and the neutron simultaneous measurement and the (α) , N) A method for measuring α-activity, wherein α-activity is determined using neutron yield data of the reaction.
【請求項5】 α放射性物質を含む測定対象物を収納し
軽元素ガスを充填した容器、測定対象物を載置する表面
積の少ない構造の台、中性子減速材、許容γ線強度が異
なる少なくとも2種類の中性子検出器、中性子計数回路
系、γ線量率計、データ処理計算機と、中性子計数から
α放射能を計算する処理プログラム、測定対象物のγ線
量率に応じて中性子検出器を選定する処理プログラムと
を具備したことを特徴とするα放射能測定装置。
5. A container containing an object to be measured containing an α-radioactive substance and filled with a light element gas, a table having a small surface area for mounting the object to be measured, a neutron moderator, and at least two different allowable γ-ray intensities. Types of neutron detectors, neutron counting circuit system, gamma dose rate meter, data processing computer, processing program to calculate alpha radioactivity from neutron counting, processing to select neutron detector according to gamma dose rate of measurement object An α-activity measuring device characterized by comprising a program.
【請求項6】 α放射性物質を含む測定対象物を収納し
軽元素ガスを充填した容器、前記測定対象物を載置する
表面積の少ない構造の台、中性子減速材、許容γ線強度
が異なる少なくとも2種類の中性子検出器、中性子計数
回路系、中性子の信号を検出した後に第1の論理パルス
信号と前記第1の論理パルス信号よりも時間的に遅れた
第2の論理パルス信号を発生するパルス信号発生器、こ
の信号発生器からの論理パルス信号を受けて作動する第
1および第2のカウンタ、γ線スペクトル測定手段、デ
ータ処理計算機を備え、前記データ処理計算機は、前記
第1および第2のカウンタで計数された中性子計数デー
タ、γ線スペクトル測定データおよび軽元素の(a,
n)反応の中性子収率データを使用して中性子計数率か
らα放射能への換算係数を計算する処理プログラムを備
えることを特徴とするα放射能測定装置。
6. A container containing an object containing an α-radioactive substance and filled with a light element gas, a table having a small surface area on which the object is placed, a neutron moderator, and at least different allowable γ-ray intensities. Two types of neutron detectors, a neutron counting circuit system, and a pulse for generating a first logical pulse signal and a second logical pulse signal which is delayed in time from the first logical pulse signal after detecting a neutron signal A signal generator, first and second counters that operate in response to a logical pulse signal from the signal generator, γ-ray spectrum measuring means, and a data processing computer, wherein the data processing computer includes the first and second counters. Neutron count data, gamma-ray spectrum measurement data and light element (a,
n) An α-activity measuring device comprising a processing program for calculating a conversion factor from a neutron count rate to α-activity using neutron yield data of a reaction.
【請求項7】 前記容器に充填する軽元素を含むガスと
しては、Li、Be、B、C、O、F、Ne、Na、N
g、Alのうち少なくとも1種類の元素を含むガスから
なり、前記容器に充填するガスとしては、SF6 、フロ
ン、BF3 、CF4 、C2 2 、NF3 、CHF3 のう
ち少なくとも1種類からなることを特徴とする請求項5
ないし6記載のα放射能測定装置。
7. The gas containing a light element to be filled in the container is Li, Be, B, C, O, F, Ne, Na, N
g, made from a gas containing at least one element of Al, as a gas filled into the container, SF 6, fluorocarbons, BF 3, CF 4, at least one of C 2 F 2, NF 3, CHF 3 6. The method according to claim 5, wherein
7. The α-activity measuring device according to any one of items 6 to 6.
【請求項8】 中性子遮蔽効果が少なくγ線遮蔽効果の
大きい物質で製作したγ線遮蔽材を検出器の種類に応じ
て選択し、鉄または鉛を主成分として製作したγ線遮蔽
材を使用することを特徴とする請求項5ないし6記載の
α放射能測定装置。
8. A gamma ray shielding material made of a substance having a small neutron shielding effect and a large gamma ray shielding effect is selected according to the type of the detector, and a gamma ray shielding material made mainly of iron or lead is used. 7. The α-activity measuring apparatus according to claim 5, wherein
【請求項9】 前記α放射性物質を含む測定対象物を収
納する容器に、充填した軽元素を含むガスの圧力を測定
する圧力計、測定した圧力データとあらかじめ測定した
基準圧力データからガス圧力の変動の補正係数を求める
処理プログラム、測定操作時に軽元素を含むガス混入す
るする不純物ガスを取り除く手段を備えることを特徴と
する請求項5ないし6記載のα放射能測定装置。
9. A pressure gauge for measuring a pressure of a gas containing a light element filled in a container for accommodating a measurement object containing the α-radioactive substance, and a gas pressure based on measured pressure data and pre-measured reference pressure data. 7. The α-radioactivity measuring apparatus according to claim 5, further comprising a processing program for obtaining a correction coefficient of fluctuation, and a means for removing impurity gas mixed with gas containing light elements during a measuring operation.
【請求項10】 前記測定対象物と中性子検出器が相対
的に回転する手段を備えることを特徴とする請求項5な
いし6記載のα放射能測定装置。
10. The α-radiation measuring apparatus according to claim 5, further comprising means for relatively rotating the object to be measured and the neutron detector.
【請求項11】 前記放射能強度が較正されたα線源、
α線源の格納容器、α線源と容器内の軽元素を含むガス
と接触または分離させる手段、α線とガス中の軽元素が
(α,n)反応を起こした結果生じる中性子を測定して
得た計数データと基準値から感度変動の補正係数を計算
する処理プログラムを備えることを特徴とする請求項5
ないし6記載のα放射能測定装置。
11. An alpha source whose radioactivity intensity is calibrated,
A container for the α-ray source, means for contacting or separating the α-ray source and the gas containing the light element in the container, and neutrons generated as a result of the (α, n) reaction between the α-ray and the light element in the gas are measured. 6. A processing program for calculating a correction coefficient for sensitivity fluctuation from the count data obtained by the calculation and a reference value.
7. The α-activity measuring device according to any one of items 6 to 6.
【請求項12】 前記中性子発生強度が校正された中性
子源、中性子源の格納容器、中性子源を前記測定対象物
を収納する容器内に設置したり撤去する手段、中性子源
を設置したことに起因する中性子計数データと基準値よ
り感度変動の補正係数を計算する処理プログラムを備え
たことを特徴とする請求項5ないし6記載のα放射能測
定装置。
12. A neutron source whose neutron generation intensity is calibrated, a storage container for the neutron source, means for installing or removing the neutron source in a container for storing the object to be measured, and installation of the neutron source 7. The α-activity measuring apparatus according to claim 5, further comprising a processing program for calculating a sensitivity fluctuation correction coefficient from the neutron count data and a reference value.
【請求項13】 前記容器内の軽元素を含むガスを排出
した状態で測定した第1の中性子計数データと、容器内
に軽元素ガスを充填した状態で測定した第2の中性子計
数データを使用し、第2の中性子計数データから第1の
中性子計数データを減算し、求めた中性子計数データか
らα放射能を算出する処理プログラムを備えることを特
徴とする請求項5ないし6記載のα放射能測定装置。
13. Use is made of first neutron count data measured in a state where a gas containing a light element in the container is discharged, and second neutron count data measured in a state where a light element gas is filled in the container. 7. The α-activity according to claim 5, further comprising a processing program for subtracting the first neutron count data from the second neutron count data and calculating the α-activity from the obtained neutron count data. measuring device.
【請求項14】 前記測定したα放射能およびγ線量率
を出力する手段、この出力結果が記載されたシートを測
定対象物に貼る機構、α放射能およびγ線量率の強度に
応じて前記測定対象物の移動先を分類し搬送する手段、
所定範囲の値を越えた場合に警報を発生する手段を有す
ることおよびガス漏れ検知器、αダストモニタ、ガス漏
れ検知器およびα放射能測定装置の測定値が基準値を越
えた場合に警報を発生する手段を設けてなることを特徴
とする請求項5ないし6記載のα放射能測定装置。
14. A means for outputting the measured α-activity and γ-dose rate, a mechanism for attaching a sheet on which the output result is described to a measurement object, and the measurement according to the intensity of the α-activity and γ-dose rate Means for classifying and transporting the destination of the object,
Having a means for generating an alarm when the value exceeds a predetermined range, and an alarm when the measured value of the gas leak detector, α dust monitor, gas leak detector and α radioactivity measuring device exceeds the reference value. 7. An α-activity measuring apparatus according to claim 5, further comprising means for generating the α-activity.
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