JPH11344570A - 放射能測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】正確にサンプリングでき、各部品の損傷を防止
して部品交換の煩雑さを解消し、ろ紙の管理が容易で、
検出効率を向上させ、騒音を低減させる。 【解決手段】排気筒１内にサンプリングプローブ２とピ
トー管12を設け、サンプリングプローブ２を流量調整弁
13に接続するとともにサンプリング装置14に接続する。
ピトー管12を流速変換器15に接続し、流速変換器15を信
号ケーブル16により流量調整弁13に接続する。サンプリ
ング装置14でサンプリング入口パイプ３からサンプリン
グした被測定気体中の放射性物質をろ紙により捕集し、
放射線検出器により放射能を測定する。サンプリングす
る被測定気体は吸引ポンプ10で吸引する。被測定気体を
サンプリングする際、ピトー管12により排気筒１内の流
速を測定し、サンプリングプローブ２でのサンプリング
が等速吸引となるように流速変換器15から流量調整弁13
でサンプリング流量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は原子力発電所、関連
研究機関など放射性物質を取扱う施設において、建屋の
排気筒、空気ダクト等の気体中の放射能レベルを測定す
るための放射能測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７により従来の放射能測定装置を説明
する。図７中、符号１は放射性物質を取扱う施設の建屋
に設けられている排気筒またはダクト（以下、排気筒と
記す）で、排気筒１内に被測定気体が流れている。排気
筒１内にはサンプリングプローブ２が設けられ、サンプ
リングプローブ２はサンプリング入口パイプ３を通して
サンプリング装置４に接続している。

【０００３】サンプリング装置４はサンプラボディ５
と、このサンプラボディ５内に挿入した放射線検出器６
と、この放射線検出器６の下方に設けたろ紙ホルダ７
と、このろ紙ホルダ７に取付けたろ紙８と、このろ紙８
の下方でサンプラボディ５の下部に接続したサンプリン
グ出口パイプ９と、このサンプリング出口パイプ９に接
続した吸引ポンプ10とからなっている。なお、ろ紙ホル
ダ７とサンプラボディ５との間はＯリング11によりシー
ルしている。

【０００４】しかして、上記放射能測定装置では吸引ポ
ンプ10を作動して排気筒１内のサンプリングプローブ２
から放射性物質を含む気体をサンプリングし、サンプラ
ボディ５内に導入してろ紙ホルダ７に取付けたろ紙８に
放射性物質を捕集する。そして、放射線検出器６でα線
またはβ線の放射線を測定することにより捕集した放射
性物質の放射能レベルを測定する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】原子力施設の排気筒、
ダクト等の内部を流れる流体中のガス状や粒子状の放射
性物質の放射能レベルを正確に測定する場合、粒子に慣
性があるため、内部を流れる気体と同じ速度で吸引する
等速吸引が必要である。しかしながら、従来の放射能測
定装置において、サンプリングプローブ２は単純な計算
によりサンプリングプローブ２の入口径を決めており、
固定された寸法のため、排気筒１内を流れる被測定気体
の流速の変化に追随できず、等速吸引を正確に維持でき
ない課題がある。

【０００６】また、放射性物質を捕集するろ紙ホルダ７
のろ紙８を頻繁に交換する必要があり、ろ紙ホルダ７の
気密性を維持するＯリング11の損傷，ろ紙８の交換の煩
雑さ等の課題がある。

【０００７】さらに、放射線検出器６においてもろ紙８
から離れての測定であり、シンチレータのしゃ光膜によ
る放射線の減衰のため、検出効率の向上に限界があり、
放射性物質を捕集するろ紙は表示がないため交換後の取
扱い管理が難しく、また、サンプリング用吸引ポンプ10
の騒音が非常に大きくなる等の課題がある。

【０００８】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、排気筒またはダクト内を流れる気体の流速が
変化した状態でも正確に等速吸引サンプリングでき、Ｏ
リングの損傷およびろ紙交換頻度の煩雑さを解消し、ろ
紙の管理が容易で、放射線検出器の検出効率の向上と吸
引ポンプの騒音を低下して性能を向上し得る放射能測定
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に対応する発明
は、被測定気体が流れる排気筒またはダクト内にサンプ
リングプローブと流速測定器を設け、前記サンプリング
プローブの端末に流量調整弁を介してサンプリング装置
を接続し、前記流速測定器を流速変換器に接続し、この
流速変換器を前記流量調整弁に電気的に接続してなり、
前記サンプリング装置はサンプリング入口パイプから流
入したサンプリングガスをろ紙により吸着し、吸着した
放射能を測定する放射線検出器と前記サンプリングガス
を吸引する吸引ポンプを具備したことを特徴とする。

【００１０】本発明によれば、ピトー管等の流速測定器
により原子力施設の排気筒またはダクト内を流れる被測
定気体の流速を測定し、サンプリングプローブ２でのサ
ンプリングが等速吸引となるように流速変換器から流量
調整弁でサンプリング流量を制御する。これにより被測
定気体の流速が変化しても排気筒またはダクト内を流れ
る気体と同じ速度で等速吸引することができる。

【００１１】請求項２に対応する発明は、前記サンプリ
ング装置は前記被測定流体を導入するサンプラボディ
と、このサンプラボディに設けられた前記放射線検出器
を固定する検出器固定部と、この検出器固定部の下面に
金属ベローズおよびコイルばねを介して吊設したホルダ
可動部と、このホルダ可動部に挿脱自在に設けられたろ
紙ホルダと、このろ紙ホルダの下面を支えるホルダ下部
とを具備したことを特徴とする。

【００１２】本発明によれば、ろ紙を挿入および引き出
すためのろ紙ホルダの気密部の開閉を金属ベローズと気
密面に垂直に押し付けるＯリングとにより行い、ろ紙ホ
ルダの挿入および引き出しの際、突起部によりろ紙を含
めたホルダがＯリングに接触しないように行い、使用時
には金属ベローズを延ばして確実に気密性を維持する。
これらの動作を挿入または引き出しの単一動作で行うこ
とができる。

【００１３】請求項３に対応する発明は、前記ろ紙ホル
ダにろ紙に対して管理情報を記入する管理情報記入装置
を設けてなることを特徴とする。本発明によれば、ろ紙
に押印，刻印，文字吹き付けまたはレーザ刻印すること
で、ろ紙に対して管理情報を記入することができる。

【００１４】請求項４に対応する発明は、前記放射線検
出器のシンチレータ周りのしゃ光膜を除去し、かつ前記
ホルダ可動部と前記ホルダ下部との間に前記ろ紙ホルダ
の取手を覆うシャッタを設けてなることを特徴とする。

【００１５】本発明によれば、放射性物質を含む被測定
気体をサンプリングし、ろ紙に捕集してその放射線を測
定する放射線検出器において、この放射線検出器のシン
チレータ周りのしゃ光膜を取り去ることにより、これに
よるα線の減衰を防止することができ、もって検出効率
を向上できる。また、しゃ光機能は内面をつや消し塗装
で覆い、しゃ光機能を持つシャッタを設けることにより
付与できる。

【００１６】請求項５に対応する発明は、前記放射線検
出器はβ線用放射線検出装置からなることを特徴とす
る。請求項６に対応する発明は、前記吸引ポンプのモー
タ部に防振装置を設け、前記吸引ポンプのポンプ本体お
よびこのポンプ本体に接続したポンプ出口配管に集音用
ピックアップを取付けるとともに、前記集音用ピックア
ップをケーブルを介して位相反転器に接続し、この位相
反転器に外部音場用スピーカおよび前記配管内スピーカ
を接続してなることを特徴とする。

【００１７】本発明によれば、吸引ポンプの騒音をアイ
ソレートするためにばね，ゴム板等の防振装置を設置
し、騒音発生源に近い吸引ポンプ本体および出口配管部
からの音をピックアップにより拾い、その音の伝わる時
間に同調させて位相反転音を外部音場および出口配管内
に発生させ、騒音を低減する。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１および図２により本発明に係
る放射能測定装置の第１の実施の形態を説明する。な
お、図１および図２中、図７と同一部分には同一符号を
付して説明する。図１は本実施の形態の主要部を概略的
に配管系統図で示しており、図２は図１におけるサンプ
リング装置における被測定気体の流れと、放射線検出器
32の固定部18と、ろ紙ホルダ部22の近傍を部分的に拡大
して縦断面で示し、吸引ポンプ10と位相反転器23の部分
を線図的に概略図で示している。

【００１９】すなわち、本実施の形態は図１において、
被測定気体が流れる排気筒１内にサンプリングプローブ
２と流速測定器としてのピトー管12を設け、サンプリン
グプローブ２にサンプリング入口パイプ３を接続し、サ
ンプリング入口パイプ３の後流側に流量調整弁13を接続
する。ピトー管12の端末を流速変換器15に接続する。流
量調整弁13と流速変換器15とを信号ケーブル16により電
気的に接続する。

【００２０】サンプリング装置14はサンプリング入口パ
イプ３が貫通する外側筐体となるサンプラボディ17と、
このサンプラボディ17に設けた検出器固定部18と、検出
器固定部18の下部に設けたホルダ上部19と、ホルダ上部
19の下方に設けたホルダ下部20と、ホルダ上部19とホル
ダ下部20との間に上下に設けたホルダ可動部21およびろ
紙ホルダ22と、ホルダ下部20にサンプリング出口パイプ
９を介して接続した吸引ポンプ10と、吸引ポンプ10の近
傍に設けた位相反転器23とを具備している。

【００２１】ホルダ可動部21の上面には金属ベローズ24
とホルダ可動部ガイド25が取付けられており、ホルダ可
動部ガイド25はホルダ上部19に形成された貫通孔26を貫
通する。ホルダ可動部21の下面には凹部27が形成されて
おり、この凹部27にろ紙ホルダ22の上面に設けた凸部28
が嵌合される。

【００２２】また、ホルダ下部20の上面にはホルダ可動
部21の凹部27と対向する位置に凹部29が形成されてお
り、この凹部29にろ紙ホルダ22の下面に設けた凸部28が
嵌合される。ろ紙ホルダ22の取手30を覆うようにしてホ
ルダ可動部21の下面とホルダ下部20の上面にシャッタ31
が設けられている。

【００２３】検出器固定部18内には、しゃ光膜なしの放
射線検出器32が挿入され、この放射線検出器32の下端部
はホルダ可動部21を貫通し、ろ紙ホルダ22のろ紙８と対
向する。

【００２４】放射線検出器32と検出器固定部18とはＯリ
ングシール33により気密にシールされる。また、ろ紙ホ
ルダ22に対してホルダ可動部21とホルダ下部20にはＯリ
ング11が設けられて気密にシールされる。

【００２５】位相反転器23の実施の形態については後述
するが、図６に拡大して示したように吸引ポンプ10のポ
ンプ本体とポンプ出口配管36にはそれぞれ集音用ピック
アップ37が取付けられ、この集音用ピックアップ37はピ
ックアップケーブル38を介して位相反転器23に接続して
いる。

【００２６】外部音場用スピーカ34が外部音場用スピー
カケーブル35を介して位相反転器23に取付けられてお
り、また、ポンプ出口配管36には配管内スピーカ39が取
付けられ、配管内スピーカ39は配管内用スピーカケーブ
ル40により位相反転器23に接続している。吸引ポンプ10
の回転部41にはファン42が設けられ、吸引ポンプ10の下
面はゴム等の防振装置43が敷設されている。なお、図６
中、符号44はモータ軸である。

【００２７】本実施の形態によれば、ピトー管12により
排気筒１内の流速を測定し、サンプリングプローブ２で
のサンプリングが等速吸引となるよう流速変換器15によ
り流速に比例した出力を流量調整弁13へ送りサンプリン
グ流量を制御する。これにより排気ダクト１内の流速が
変化してもサンプリングプローブ２でのサンプリング流
量が制御され、常に等速吸引を維持することができる。

【００２８】次に図３により本発明に係る放射能測定装
置の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は第１
の実施の形態においてサンプリング装置14のろ紙ホルダ
22の挿入，引き抜き操作部を改良したことにあり、図３
中、図２と同一部分には同一符号を付して重複する部分
の説明は省略する。

【００２９】本実施の形態が図７に示すサンプリング装
置４と異なる部分はホルダ上部19，ホルダ可動部21，金
属ベローズ24，ホルダ可動部ガイド25およびコイルばね
45を設けたことにある。すなわち、放射性物質を含む被
測定気体をサンプリングし、ろ紙８に放射性物質を捕集
するサンプリング装置14において、金属製ベローズ24お
よびコイルばね45と、ろ紙ホルダ22の凸部28による動作
を利用してろ紙ホルダ22の挿入，引き出し動作をろ紙８
を含めたろ紙ホルダ22がＯリング11に接触しないように
して単一動作にて行う。

【００３０】つまり、取手30を引っ張ることによってホ
ルダ可動部21が上方へ動き引き抜くことができる。引き
抜いた後、ろ紙ホルダ22のろ紙８を取ることができる。
挿入時はろ紙ホルダ22の凸部28によりホルダ可動部21が
上方へ動き、装着した場所で再び下降し、上下のＯリン
グ11が密着することで気密性を保持できる。

【００３１】本実施の形態によれば、ろ紙８の交換の
際、金属ベローズ24がろ紙ホルダ22の挿入，引き出しに
連動して伸縮することにより気密性の開閉を行う。この
場合、開閉スペースを大きく取れ、横方向からろ紙ホル
ダ22を挿入，引き出しを行ってもろ紙ホルダ22の上下の
凸部28の作用により単一動作となり、さらにろ紙ホルダ
22とＯリング11の接触がなく、Ｏリング11のめくれ等の
損傷を防止することができる。また使用時には気密面に
垂直にＯリング11を押し付けるため、金属製ベローズ24
を延ばして気密性を確実に維持することができる。

【００３２】つぎに図２および図３に示したサンプリン
グ装置14の他の実施の形態として、図４により本発明に
係る放射能測定装置の第３の実施の形態を説明する。本
実施の形態は、放射性物質を含む被測定気体をサンプリ
ングし、ろ紙８に捕集するサンプリング装置14におい
て、ろ紙８に管理情報を記入する押印・刻印器46を設
け、押印・刻印器46を印字ノズル47によりろ紙８近傍に
設置したことにある。押印・刻印器46はこれ以外に文字
吹き付け器，レーザ刻印器に置き換えることができる。
その他の部分は第１の実施の形態と同様なので、図４
中、図２と同一部分には同一符号を付して重複する部分
の説明は省略する。

【００３３】すなわち、本実施の形態はサンプリング装
置14のホルダ可動部21上に押印・刻印器46を設置したこ
とにある。この押印・刻印器46の印字部をろ紙８に接す
るように印字ノズル47を介して装着した状態で、ろ紙８
に対して管理情報を記入する。押印・刻印器46の場合は
押印・刻印器46が可動し、ろ紙８に記入する。文字吹き
付け器，レーザ刻印器の場合は可動の必要がなく、その
ままの状態でろ紙８から離れた位置で記入を行う。取外
した捕集済みのろ紙はこの管理情報に従って容易に行う
ことができる。

【００３４】押印器，刻印器は一般製品、吹付器はイン
ジェクトタイプ、レーザ刻印器はレーザにより紙に字が
書けるものである。ろ紙８は１週間程度集塵され、その
後、脱着されて放射性廃棄物として管理されるが、集塵
中にろ紙８に数字等を印字（または刻印）しておけば、
その後の管理が容易となる。

【００３５】つぎに図５（ａ），（ｂ）により本発明に
係る放射能測定装置の第４の実施の形態を説明する。本
実施の形態は放射性物質を含む被放射性気体をサンプリ
ングし、ろ紙８に捕集してその放射線を測定するにあた
り、放射線検出器32のシンチレータ周りのしゃ光膜を取
り去り、これによるα線の減衰を防ぐことで検出効率を
向上させるとともに、ホルダ可動部21とホルダ下部20と
の間にろ紙ホルダ22の取手30を覆うようにシャッタ31を
設け、またつや消し塗装面48を設けることによりしゃ光
機能を付与したことにある。その他の部分は図２と同様
なので、図５中、図２と同一部分には同一符号を付して
重複する部分の説明は省略する。なお、図５（ｂ）中、
符号49は光電子増倍管，50はシンチレータ，51はＺｎＳ
塗装面，52はしゃ光膜，53はケースを示している。

【００３６】放射線検出器32はシンチレーション現象を
利用したもので、放射線はシンチレータ50内の相互作用
で発光し、その光を光電子増倍管49で電流に変えプリア
ンプ（図示せず）で増幅し、信号として取出す。ここ
で、シンチレータ50は放射線との作用以外の光をカット
するために、しゃ光膜52で覆う必要があるが、放射線は
できるだけ多く通過させる必要があり、非常に薄い膜と
なり、技術的困難性や保守時の破損などの恐れが多い。
この膜52なしで、しゃ光効果があれば、このような問題
がなく、放射線の測定能力が向上する。

【００３７】α線の場合、しゃ光膜を非常に透過し難い
ため、しゃ光膜を薄く、例えば 0.1mm以下にする必要が
ある。β線の場合はある程度は透過能力があるため、し
ゃ光膜は１mm程度となる。β線を測定する場合にはシン
チレータ50およびＺｎＳ塗布面51の代りにβ線用シンチ
レータとする。

【００３８】次に図６により本発明に係る放射能測定装
置の第５の実施の形態を説明する。本実施の形態は図２
中において説明した吸引ポンプ10と位相反転器23に関す
るものである。

【００３９】すなわち、本実施の形態は放射性物質を含
む被測定気体をサンプリングし、ろ紙８に捕集してその
放射線を測定するサンプリング装置14において、吸引ポ
ンプ10の下面にばね、ゴム板等の防振装置43を設けて吸
引ポンプ10の騒音を隔離するとともに、吸引ポンプ10の
ポンプ本体およびポンプ出口配管36にそれぞれ集音用ピ
ックアップ37を取付け、ケーブルを介して位相反転器23
の入力部に接続する。位相反転器23の出力部に外部音場
用スピーカ34および配管内スピーカ39をスピーカケーブ
ル35および40を介して接続する。

【００４０】本実施の形態によれば、ポンプ本体および
ポンプ出口配管36からの音を集音用ピックアップ37によ
り拾い、その音の伝わる時間に同調させて位相反転音を
発生させることにある。

【００４１】位相反転器23は吸引ポンプ10の騒音のう
ち、特に発生源に近いポンプ本体およびポンプ出口配管
36に対し、集音用ピックアップで騒音を集め、位相を反
転し、ポンプ10近傍のスピーカ34により反転音を発生さ
せる。また、出口配管内スピーカ39により配管内にも反
転音を発生させる。これにより騒音を相殺し、低減する
ことができる。

【００４２】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、排気筒ま
たはダクト内を流れる被測定気体の流速が変化した状態
でも被測定気体を正確に等速サンプリングすることがで
きる。請求項２に係る発明によれば、サンプリング装置
において、ろ紙ホルダの挿入，引き出し操作を単純な動
作で行うことができ、気密用Ｏリングの損傷を防止で
き、気密性を維持できる。

【００４３】請求項３に係る発明によれば、ろ紙ホルダ
にろ紙を装着した状態でろ紙に管理情報を記入できるた
め、捕集済みのろ紙の管理が容易となる。請求項４およ
び５の発明によれば、放射線検出器のしゃ光膜を取り除
くことによりα線またはβ線の減衰を防止し、放射能捕
集面との距離を近づけることなく検出効率を向上させる
ことができる。また、請求項６の発明によれば、吸引ポ
ンプの騒音を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放射能測定装置の第１の実施の形
態を示す系統図。

【図２】図１における放射能測定装置を拡大して一部断
面で示す系統図。

【図３】本発明に係る放射能測定装置の第２の実施の形
態の要部を示す縦断面図。

【図４】本発明に係る放射能測定装置の第３の実施の形
態の要部を示す縦断面図。

【図５】（ａ）は本発明に係る放射能測定装置の第４の
実施の形態の要部を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）にお
ける放射線検出器の要部を一部側面で示す縦断面図。

【図６】本発明に係る放射能測定装置の第５の実施の形
態を示す斜視図。

【図７】従来の放射能測定装置を示す系統図。

【符号の説明】

１…排気筒またはダクト、２…サンプリングプローブ、
３…サンプリング入口パイプ、４…サンプリング装置
（従来例）、５…サンプラボディ、６…放射線検出器、
７…ろ紙ホルダ、８…ろ紙、９…サンプリング出口パイ
プ、10…吸引ポンプ、11…Ｏリング、12…ピトー管、13
…流量調整弁、14…サンプリング装置（本発明）、15…
流速変換器、16…信号ケーブル、17…サンプラボディ、
18…検出器固定部、19…ホルダ上部、20…ホルダ下部、
21…ホルダ可動部、22…ろ紙ホルダ、23…位相反転器、
24…金属ベローズ、25…ホルダ可動部ガイド、26…貫通
孔、27…凹部、28…凸部、29…凹部、30…取手、31…シ
ャッタ、32…放射線検出器、33…Ｏリングシール、34…
外部音場用スピーカ、35…外部音場用スピーカケーブ
ル、36…ポンプ出口配管、37…集音用ピックアップ、38
…ピックアップケーブル、39…配管内スピーカ、40…配
管内用スピーカケーブル、41…回転部、42…ファン、43
…防振装置、44…モータ軸、45…コイルばね、46…押印
・刻印器、47…印字ノズル、48…つや消し塗装面、49…
光電子増倍管、50…シンチレータ、51…ＺｎＳ塗布面、
52…しゃ光膜、53…ケース。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定気体が流れる排気筒またはダクト
   内にサンプリングプローブと流速測定器を設け、前記サ
   ンプリングプローブの端末に流量調整弁を介してサンプ
   リング装置を接続し、前記流速測定器を流速変換器に接
   続し、この流速変換器を前記流量調整弁に電気的に接続
   してなり、前記サンプリング装置はサンプリング入口パ
   イプから流入したサンプリングガス中の放射性物質をろ
   紙により捕集し、捕集した放射能を測定する放射線検出
   器と前記サンプリングガスを吸引する吸引ポンプを具備
   したことを特徴とする放射能測定装置。
2. 【請求項２】 前記サンプリング装置は前記被測定流体
   を導入するサンプラボディと、このサンプラボディに設
   けられた前記放射線検出器を固定する検出器固定部と、
   この検出器固定部の下面に金属ベローズおよびコイルば
   ねを介して吊設したホルダ可動部と、このホルダ可動部
   に挿脱自在に設けられたろ紙ホルダと、このろ紙ホルダ
   の下面を支えるホルダ下部とを具備したことを特徴とす
   る請求項１記載の放射能測定装置。
3. 【請求項３】 前記ろ紙ホルダにろ紙に対して管理情報
   を記入する管理情報記入装置を設けてなることを特徴と
   する請求項２記載の放射能測定装置。
4. 【請求項４】 前記放射線検出器のシンチレータ周りの
   しゃ光膜を除去し、かつ前記ホルダ可動部と前記ホルダ
   下部との間に前記ろ紙ホルダの取手を覆うシャッタを設
   けてなることを特徴とする請求項２記載の放射能測定装
   置。
5. 【請求項５】 前記放射線検出器はβ線用放射線検出装
   置からなることを特徴とする請求項１ないし２記載の放
   射能測定装置。
6. 【請求項６】 前記吸引ポンプのモータ部に防振装置を
   設け、前記吸引ポンプのポンプ本体およびこのポンプ本
   体に接続したポンプ出口配管に集音用ピックアップを取
   付けるとともに、前記ポンプ出口配管に配管内スピーカ
   を取付け、前記集音用ピックアップをケーブルを介して
   位相反転器に接続し、この位相反転器に外部音場用スピ
   ーカおよび前記配管内スピーカを接続してなることを特
   徴とする請求項１記載の放射能測定装置。