(57)【要約】【課題】放射性ヨウ素からの放射性を高精度に測定可能な放射性ヨウ素監視装置を提供する。【解決手段】放射能強度演算部２３は、放射性物質の放射線から導出される波高分布Ｍに対して、応答関数Ｋを用いた信号復元演算を行うことにより、放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された放射性物質の放射能強度Ｉｎを演算するものであり、応答関数Ｋの波高分布Ｍに対するエネルギー分析幅Ｈの境界Ｈ１が、放射性ヨウ素から放出される放射線の第１エネルギー値Ｅ１と、放射性ヨウ素以外の他の前記放射性物質から放射される放射線の、第１エネルギー値Ｅ１に最も近接する第２エネルギー値Ｅ２と、の間に位置するように構成されたものである。【選択図】図１
2020067406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質から放出される放射線が入射されると、入射放射線のエネルギーに対応する検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号のエネルギー値ごとの計数を示す検出信号エネルギー分布を導出する分析部と、
前記検出部の応答関数を格納する格納部と、
前記検出信号エネルギー分布に対して、前記応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより前記放射性物質の放射線のエネルギー分布を演算して、前記放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
前記応答関数は、
前記検出信号エネルギー分布に対して、所定のエネルギー分解幅にて前記信号復元演算を行うものであり、
前記検出信号エネルギー分布における前記エネルギー分解幅の境界が、前記放射性物質としての放射性ヨウ素から放出される放射線の第１エネルギー値と、前記放射性ヨウ素以外の他の前記放射性物質から放射される放射線の、前記第１エネルギー値に最も近接する第２エネルギー値と、の間に位置するように構成された、
放射性ヨウ素監視装置。
【請求項２】
前記応答関数は、
前記エネルギー分解幅が２ｋｅＶ以下に構成された、
請求項１に記載の放射性ヨウ素監視装置。
【請求項３】
前記演算部は、
前記放射性物質の放射線のエネルギー分布を、前記検出信号エネルギー分布と、前記応答関数と、を用いて行列で表し、前記行列に基づいて演算する、
請求項１または請求項２に記載の放射性ヨウ素監視装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記入射放射線のエネルギーに対応する波高を有するパルス信号を前記検出信号として出力し、
前記分析部は、前記パルス信号の波高ピーク値ごとの該パルス信号の計数を示す波高分布を前記検出信号エネルギー分布として導出する、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射性ヨウ素監視装置。
【請求項５】
前記放射性物質は、被測定体に含まれるものであり、
前記応答関数は、前記被測定体と前記検出部との位置関係、前記被測定体と前記検出部との間の気体の密度に基づいて設定された、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射性ヨウ素監視装置。
【請求項６】
前記放射性物質は、被測定体に含まれるものであり、
前記応答関数は、前記被測定体の材質および密度に基づいて設定された、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射性ヨウ素監視装置。
【請求項７】
前記放射性物質は、被測定体としての人体の所定の部位に含まれるものであり、
前記応答関数は、前記人体の組成および前記人体と前記検出部との位置関係に基づいて設定された、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射性ヨウ素監視装置。
【請求項８】
内側に中空部を有して外部からの放射線を遮蔽する遮蔽容器と、
前記中空部に設置され、前記遮蔽容器の外部から取り込まれる気体が通過されて該気体中の前記放射性物質を捕集する吸着剤と、を備え、
前記検出部は、前記被測定体としての前記吸着剤に対向するように、前記吸着剤から設定された所定の距離を設けて前記中空部に設置され、前記吸着剤に捕集された前記放射性物質から放出される放射線の前記入射放射線のエネルギーに対応する前記検出信号を出力する、
請求項５または請求項６に記載の放射性ヨウ素監視装置。
【請求項９】
前記吸着剤を通過する気体の流量を計測する流量計を備え、
前記演算部は、前記流量計の計測結果を用いて、弁別された前記放射性物質の放射能濃度を演算する、
請求項８に記載の放射性ヨウ素監視装置。
【請求項１０】
前記演算部は、前記検出信号エネルギー分布における放射線のエネルギーの分布位置の変動量を計測し、前記変動量に基づいて、前記検出信号エネルギー分布におけるエネルギーの分布位置を調整する、
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の放射性ヨウ素監視装置。
【請求項１１】
前記演算部は、
所定の測定環境において導出された前記検出信号エネルギー分布において、前記放射性ヨウ素のエネルギー帯域以外のエネルギー帯域における、前記検出信号の前記計数のピーク位置である第３エネルギー値を基準ピーク位置として記録し、前記基準ピーク位置が記録された後に導出される前記第３エネルギー値を測定ピーク位置として記録し、
前記基準ピーク位置と前記測定ピーク位置とから前記変動量を導出して、前記変動量に基づいて、前記測定ピーク位置が前記基準ピーク位置に位置するように、前記検出信号エネルギー分布における放射線のエネルギーの分布位置を調整する、
請求項１０に記載の放射性ヨウ素監視装置。
【請求項１２】
前記演算部は、前記変動量に基づき補正係数を算出し、
前記分析部は、前記補正係数を前記検出信号エネルギー分布における前記計数の各ピーク位置のエネルギー値にそれぞれ乗算することにより、前記検出信号エネルギー分布における放射線のエネルギーの分布位置を調整する、
請求項１０または請求項１１に記載の放射性ヨウ素監視装置。
【請求項１３】
前記検出信号を増幅する増幅器を、前記検出部あるいは前記分析部の少なくとも一方に備え、
前記演算部は、前記変動量に基づいて、前記検出部あるいは前記分析部の少なくとも一方に備えられた前記増幅器の増幅率を調整して、前記検出信号エネルギー分布における放射線のエネルギーの分布位置を調整する、
請求項１０または請求項１１に記載の放射性ヨウ素監視装置。
【請求項１４】
前記演算部により演算された結果を表示する表示部を備えた、
請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の放射性ヨウ素監視装置。
【請求項１５】
前記放射性ヨウ素以外の他の前記放射性物質の核種は、２１４Ｐｂである、
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の放射性ヨウ素監視装置。
【請求項１６】
前記検出部は、シンチレータあるいは半導体検出器である、
請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の放射性ヨウ素監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、放射性ヨウ素監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
核燃料処理施設、原子力発電所等の放射性物質取扱施設において事故が発生した場合、環境中へ様々な放射性物質が放出される可能性がある。そのような放出が問題になる放射性物質の核種のひとつとして放射性ヨウ素がある。この時、住環境保全、人体への影響の把握等のために、環境中に存在する様々な放射性物質の内から放射性ヨウ素を正確に測定して監視する必要がある。
この測定において、放射線物質から放出される放射線を、ＮａＩ（Ｔｌ）（Ｔｈａｌｌｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  Ｓｏｄｉｕｍ  Ｉｏｄｉｄｅ）シンチレーション検出器等の放射線検出器で検出し、この放射線検出器からの出力信号から導出される放射線のエネルギー分布に基づいて、放射性ヨウ素から放射される放射線の測定を行う方法がある。
【０００３】
この放射性物質から放射される放射線のエネルギー分布に基づく測定方法の一つとして、エネルギー分布に対してウィンドウをかけるという方法がある。これは、放射線のエネルギー分布に対し、放射性ヨウ素から放射された放射線のエネルギーの全吸収ピークに対しウィンドウをかける、即ち、放射性ヨウ素から放射された放射線のエネルギーに相当するエネルギー範囲を指定する。そして、そのエネルギー範囲内に入った放射線検出器からの出力信号の計数を放射性ヨウ素によるものとして測定し、放射性ヨウ素のみを選別して測定するというものである。
【０００４】
しかしながら、一般的に、放射性ヨウ素から放射される放射線のエネルギー値には、他の放射線物質から放射される放射線のエネルギー値が近接している。従って、上記ウィンドウをかけるエネルギー範囲には、監視対象となる放射性ヨウ素のほかに、ラドン（２２２Ｒｎ）、トロン（２２０Ｒｎ）等の自然放射性核種、これらの娘核種の２１２Ｐｂ、２１４Ｐｂ、２１４Ｂｉ等も含まれる場合がある。よってこれら放射性ヨウ素以外の放射線物質が放出する放射線も測定範囲となるウィンドウ内に含まれ、放射性ヨウ素と共に測定されてしまう。そのため、放射性ヨウ素のみを正確に測定することは困難である場合があった。
【０００５】
このような問題を解決するために、以下のような放射性ヨウ素監視装置を備えた放射性ヨウ素の測定方法が開示されている。
即ち、ヨウ素吸着材は活性炭からなり、それに対向するようにＧｅ（Ｇｅｒｍａｎｉｕｍ）等の半導体放射線検出器を設置する。半導体放射線検出器の上部には、それを冷却するための冷却機を設ける。半導体放射線検出器からの電気的信号は、多重波高分析器により放射性ヨウ素のＫαＸ線又はγ線のエネルギーを弁別し、パーソナルコンピュータで平滑化処理を施す（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、例えば、放射性ヨウ素を含めた放射線物質の核種を精度良く測定する装置として、以下のような放射性ヨウ素監視装置としての放射線分布撮影装置が開示されている。
即ち、放射線分布撮影装置は、並列に配列された複数個の放射線検出器と、測定対象核種に応じて複数の応答関数から特定の応答関数を選別する選別手段と、前記複数個の放射線検出器の出力信号それぞれを、前記選別された特定の応答関数を用いてアンフォールディングするアンフォールディング手段と、を有する（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２９３１７５０号公報（段落［００１１］〜［００１５］、図１〜図４）
【特許文献２】特開２００６−２３４７２７号公報（請求項１、段落［００１１］〜［００２２］、図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１のような放射性ヨウ素監視装置では、放射線検出器としてエネルギー分解能の高い半導体放射線検出器を用いることで、自然放射線核種からの放射線の影響を除去した放射性ヨウ素の放射線の測定を行っている。本方法でも測定精度は向上するものの、通常、放射線検出器を用いて導出される放射線のエネルギー分布の情報は、放射線検出器の有感部と放射線との相互作用による放射線のエネルギー損失、あるいは、放射線検出器自体のエネルギー分解能の影響を受ける。そのため、導出されたエネルギー分布に対して上記のような平滑化処理を直接施したとしても、放射性ヨウ素を正確に測定できない場合があるという課題があった。
【０００９】
また、上記特許文献２のような放射線分布撮影装置では、放射線検出器の有感部と放射線との相互作用による放射線のエネルギー損失、放射線検出器自体のエネルギー分解能の影響を除去するために、導出された放射線のエネルギー分布に対して最適な放射線検出器の応答関数を用いてストリッピングを行っている。そしてこのストリッピングにより放射性ヨウ素を含めた放射性物質の実際のエネルギー分布を算出して、放射性物質からの放射線の測定を行っている。
しかしながら前述のように放射性ヨウ素からの放射線のエネルギー値には他の放射性物質からの放射線のエネルギー値が近接している。そのため、上記特許文献２のようなストリッピングでは、これら他の放射線物質が放出する放射線が、放射性ヨウ素の放射線とみなされた状態でストリッピングが実施されてしまう。そのため、放射性ヨウ素を対象にした測定を行う場合において、放射性ヨウ素を正確に測定できないという課題があった。
【００１０】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、放射性ヨウ素由来の放射線と、放射性ヨウ素以外の放射性物質由来の放射線とを弁別可能として、放射性ヨウ素由来の放射線を高精度に測定可能とする放射性ヨウ素監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願に開示される放射性ヨウ素監視装置は、
放射性物質から放出される放射線が入射されると、入射放射線のエネルギーに対応する検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号のエネルギー値ごとの計数を示す検出信号エネルギー分布を導出する分析部と、
前記検出部の応答関数を格納する格納部と、
前記検出信号エネルギー分布に対して、前記応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより前記放射性物質の放射線のエネルギー分布を演算して、前記放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
前記応答関数は、
前記検出信号エネルギー分布に対して、所定のエネルギー分解幅にて前記信号復元演算を行うものであり、
前記検出信号エネルギー分布における前記エネルギー分解幅の境界が、前記放射性物質としての放射性ヨウ素から放出される放射線の第１エネルギー値と、前記放射性ヨウ素以外の他の前記放射性物質から放射される放射線の、前記第１エネルギー値に最も近接する第２エネルギー値と、の間に位置するように構成された、
ものである。
【発明の効果】
【００１２】
本願に開示される放射性ヨウ素監視装置によれば、放射性ヨウ素から放射される放射線を高精度に測定できるため、放射線の測定信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１による放射性ヨウ素監視装置の全体の概略構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１による放射性ヨウ素監視装置が備える放射線検出部の概略構成を示す模式図である。
【図３】実施の形態１による放射性ヨウ素監視装置により導出される放射線の波高分布Ｍの例を示す模式図である。
【図４】実施の形態１による放射性ヨウ素監視装置による放射能分析の説明に関する図である。
【図５】実施の形態１による放射性ヨウ素監視装置による放射能分析の説明に関する図である。
【図６】実施の形態２による放射性ヨウ素監視装置の全体の概略構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態２による放射性ヨウ素監視装置が備える放射線検出部の概略構成を示す模式図である。
【図８】実施の形態３による放射性ヨウ素監視装置の全体の概略構成を示すブロック図である。
【図９】実施の形態３による放射性ヨウ素監視装置による自動補償動作に関するフローを示す図である。
【図１０】実施の形態３による放射性ヨウ素監視装置の全体の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】実施の形態４による放射性ヨウ素監視装置の全体の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態５による放射性ヨウ素監視装置の全体の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本願の各実施の形態に係る放射性ヨウ素監視装置について、図を参照しながら以下に説明する。なお、各図において、同一または同様の構成部分については同じ符号を付しており、対応する各構成部のサイズ、縮尺はそれぞれ独立している。
また、放射性ヨウ素監視装置の構成は、実際にはさらに複数の部材を備えているが、説明を簡単にするため、説明に必要な部分のみを記載し、他の部分については省略している。
【００１５】
実施の形態１．
以下、本願の実施の形態１による、放射性ヨウ素監視装置としての放射性ヨウ素モニタ１００について図を用いて説明する。
図１は、実施の形態１による放射性ヨウ素モニタ１００の全体の概略構成を示すブロック図である。
図２は、図１に示す放射線検出部１の概略構成を示す模式図である。
なお、図２において、図の簡略化のため、図１において図示した構成の一部の図示を省略している。
また、例えば構成の一部の記載を変更した断面図である図２と、記載を変更していない断面図である図１との間で、変更されていない同一構成部分を図示する際に、同一構成部分のサイズ、縮尺等が異なっている場合もある。これは本実施の形態１以降の各実施の形態においても同様である。
【００１６】
図１に示すように、放射性ヨウ素モニタ１００は、放射性物質Ｒｍから放射される放射線の検出を行うサンプリング部１０と、検出された放射線の分析を行う放射線分析部２０と、この放射線分析部２０による演算結果を表示する表示部３０と、を備える。
【００１７】
サンプリング部１０は、内側に中空部３ａを有する遮蔽容器３と、この遮蔽容器３の外部の空気等の気体をこの中空部３ａ内に取り込むための流路４と、この中空部３ａ内の流路４上に設置され、外部から取り込まれる空気が通過される吸着材２と、検出部としての放射線検出部１と、を備える。
放射線検出部１は、設定された所定の距離を吸着材２から設けて吸着材２に対向して設置される。
【００１８】
流路４には、ポンプ５が接続されている。このポンプ５を作動させることによって、流路４の一方端に設けられた吸気口４ｉｎから、外部の空気が流路４内に導入される。吸入された空気は、吸着材２を通過し、ポンプ５を通って流路４の他方端に設けられた排気口４ｏｕｔから排気される。このとき、吸着材２には、吸入された空気中に含まれる放射性ヨウ素を含む放射性物質Ｒｍが捕集される。このようにポンプ５は、吸着材２に放射性ヨウ素を捕集させるために作動する。また、流路４の途中には、サンプリングした空気の流量Ｑを検出するための流量計６が設けられる。この流量計６による測定時間中の流量Ｑは、後述する放射能強度演算部２３に出力される。
なお、図における理解を容易にするために、吸着材２に捕集された放射性物質Ｒｍを丸形状にて図示している。
【００１９】
遮蔽容器３は、吸着材２と放射線検出部１とを格納するとともに、遮蔽容器３の外部から飛来する自然放射性物質からの放射線を遮蔽するために設けられている。
なお、遮蔽容器３は、高い放射線遮蔽能力を有する材料、例えば、鉛または鉄などで構成される。遮蔽容器３の内側には、銅などで構成されるシールドを設けてもよい。
【００２０】
吸着材２に対向して設置される放射線検出部１は、吸着材２により捕集された放射性ヨウ素を含む放射性物質Ｒｍから放射された放射線を検出する。
この放射線検出部１には、ＮａＩ（Ｔｌ）シンチレーション検出器が用いられており、図２に示すように、シンチレータ１ａと、増幅器としての光電子倍増管１ｂとを備える。光電子倍増管１ｂには高圧電源１ｃから高電圧が供給されている。
【００２１】
シンチレータ１ａは、放射線が入射されると放射線によりエネルギーを付与されることにより固有の波長を持つ蛍光を出す。発生した蛍光は、光電子倍増管１ｂの光電面で電子に変換され、電気信号、例えばパルス信号に変換されて出力される。こうして、放射線検出部１は、吸着材２に捕集された放射性物質Ｒｍから放射される放射線が入射すると、入射放射線のエネルギーに比例した波高を有する、検出信号としてのパルス信号Ｇを出力する。出力されたパルス信号Ｇは、後段の放射線分析部２０に入力される。
【００２２】
放射線分析部２０は、サンプリング部１０から出力されるパルス信号Ｇを分析するために設けられている。
図１に示すように、放射線分析部２０は、波形整形部２１と、分析部としての波高分析部２２と、演算部としての放射能強度演算部２３と、格納部としての応答関数データベース２４と、を備える。
【００２３】
波形整形部２１は、サンプリング部１０から出力されるパルス信号Ｇに対して、増幅および波形の整形を行う。
波高分析部２２は、パルス信号Ｇのエネルギー値ごとの計数を示す、検出信号エネルギー分布としての波高分布Ｍを生成する。
応答関数データベース２４は、放射線検出部１の応答関数Ｋを格納する。
放射能強度演算部２３は、波高分布Ｍに対して、応答関数Ｋを用いた信号復元演算を行うことにより放射性物質Ｒｍの実際の放射線のエネルギー分布を演算する。そして、放射能強度演算部２３は、この復元されたエネルギー分布に基づいて、放射性物質Ｒｍの核種を弁別すると共に、弁別された放射性物質Ｒｍの放射能強度を演算する。
【００２４】
なお、波形整形部２１は、例えば波形整形器（図示せず）と、増幅器２１ａと、で構成されている。また、波高分析部２２は、例えば多重波高分析器等で構成されている。また、放射能強度演算部２３は、例えば単一または複数のマイクロプロセッサで構成されている。また、応答関数データベース２４は、例えばマイクロプロセッサに接続されたメモリ等で構成されている。
また、表示部３０は、この放射線分析部２０の分析結果を表示するために設けられており、例えば液晶ディスプレイ等で構成されている。
【００２５】
次に、本実施の形態１の放射性ヨウ素モニタ１００の要部である放射線分析部２０の上記各部における処理について説明する。
波形整形部２１は、サンプリング部１０から出力されるパルス信号Ｇを受信すると、このパルス信号Ｇに対して、予め設定された増幅率での増幅と、後の処理に適した形への波形の整形と、を行う。増幅され、整形されたパルス信号Ｇは、後段の波高分析部２２に入力される。
【００２６】
波高分析部２２は、波形整形部２１の出力を基に、以下のような波高分析を行う。
図３は、実施の形態１による波高分析部２２により導出される、放射線の波高分布Ｍの例を示す模式図である。放射線検出部１が、放射性ヨウ素を含む放射性物質Ｒｍからのガンマ線を測定した場合を示す。
【００２７】
波高分析部２２は、前段の波形整形部２１によって増幅されたパルス信号Ｇのうち、例えば、ピーク値が所定値以上のパルス信号Ｇについて、このピーク値をＡＤ変換（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  変換）する。波高分析部２２は、ＡＤ変換をしたパルス信号Ｇのピーク値に相当するエネルギー弁別範囲を有するチャンネル（エネルギー弁別段）に対して、１カウント分加算する。この動作を各パルス信号Ｇに対して施すことにより、波高分析部２２は、各パルス信号Ｇのエネルギーピーク値ごとの計数を示す波高分布Ｍを得る。
図３に示されるように導出された波高分布Ｍは、波高分析部２２が有する図示しないメモリに格納されると共に、後段の放射能強度演算部２３に入力される。
【００２８】
なお、通常、放射線検出部１によって検出された放射線には、監視対象の放射性ヨウ素からの放射線の他に、自然放射性核種からの放射線が含まれている。したがって図３に示した波高分布Ｍは、放射性ヨウ素からの放射線と自然放射性核種からの放射線の両方の和となっている。
【００２９】
放射能強度演算部２３では、波高分析部２２の出力である波高分布Ｍを基にした放射能分析を実施する。
図４は、実施の形態１による放射能強度演算部２３による放射能分析の説明に関する図であって、ヨウ素−１３１の崩壊図である。
同図のデータは、単一のエネルギーのガンマ線が複数放射される状態を表している。
【００３０】
ヨウ素−１３１から放射されるガンマ線のエネルギーは約３６５ｋｅＶ、放射割合は８１．７％、ということがこの崩壊図から判別できる。よって、波高分布Ｍにおいて、例えばチャンネルの単位が１０ｋｅＶである場合、ヨウ素−１３１が放射するエネルギー３６５ｋｅＶの放射線は、３６０ｋｅＶ以上３７０ｋｅＶ以下のチャンネルに検出され、計数されることになる。つまり、波高分布Ｍにて計数されたチャンネルのエネルギー弁別範囲（３６０ｋｅＶ以上３７０ｋｅＶ以下）と、ヨウ素−１３１のエネルギー値（３６５ｋｅＶ）と、を利用することにより、ヨウ素−１３１の同定を実施することができる。
しかしながら、このような波高分布Ｍに直接基づいて放射性物質の核種を同定する方法は、以下に説明するように分析精度が低くなる場合がある。
【００３１】
上記に示した波高分布Ｍから直接放射性物質の核種の同定を行う場合、分析可能な放射線の最小エネルギー単位は、放射線検出部１のエネルギー分解能に左右される。放射線検出部１のエネルギー分解能が低いと、波高分布Ｍにて現れる放射線のエネルギーピークの幅が広がる。このとき、複数の放射線のピークが重なり、波高分布Ｍにおいて１つのエネルギーピークとして検出されてしまい、結果として分析精度が低下する。
【００３２】
また、図３に示したように、波高分析部２２が導出した波高分布Ｍの一部は、ハッチングした部分のようにエネルギーピーク部分ａ１、ａ２として検出されるが、波高分布Ｍの残りは、低エネルギー側において連続分布部分ｂとして検出される。これは、放射線検出部１に入射した放射線は、例えばコンプトン散乱等の様々な相互作用を放射線検出部１と起こす過程でエネルギー損失を起こす。その際、放射線検出部１に全エネルギーを落とさずに放射線検出部１の外へ出て行く放射線も存在するため、このように低エネルギー側において連続的なエネルギー分布部分ｂ（連続分布部分ｂ）が生じる。通常、放射線強度は、エネルギーピーク部分ａ１、ａ２における計数のみから求められ、連続分布部分ｂ部における計数は放射線の核種同定に利用出来ないため核種分析に使用されない。よって、結果として感度が低下する。
【００３３】
そこで、放射線検出部１のエネルギー分解能を向上させ、且つ、放射線検出部１と放射線との相互作用による影響を除いて放射線の分析精度を向上させるために、放射能強度演算部２３は、以下に説明する信号復元演算を実施する。
信号復元演算の例として、逆問題演算の一種であるアンフォールディング法がある。アンフォールディングとは、あらかじめ測定対象である放射線に対して、放射線検出部１との応答関数Ｋを一定のエネルギー間隔で算出しておく。そして、算出した応答関数Ｋを用いたアンフォールディング演算を行い、放射性物質Ｒｍからの放射線の実際のエネルギー分布（放射線源のエネルギースペクトル）を算出する方法である。
【００３４】
応答関数Ｋは、放射線検出部１と放射線との相互作用を表すものであり、放射線検出部１の種類、放射線検出部１と被測定体である吸着材２との位置関係、放射線検出部１と吸着材２との間の空気の密度、吸着材２の材質、密度、および放射線検出部１に入射する放射線のエネルギー、に対応している。
こうして放射能強度演算部２３は、応答関数データベース２４から呼び出した応答関数Ｋを用いて、波高分析部２２にて導出された波高分布Ｍに対し、信号復元演算を実施し、放射性物質Ｒｍからの放射線の実際のエネルギー分布を算出する。
【００３５】
以下、この放射能強度演算部２３が行う信号復元演算について、数式を用いて更に詳細に説明する。
前述のように、放射線検出部１に入射した入射放射線は、放射線検出部１との相互作用によりエネルギー損失を起こすため、図３に示したような波形の波高分布Ｍとなる。即ち、放射性物質Ｒｍからの放射線の実際のエネルギー分布を放射能分布Ｓとおくと、応答関数Ｋ、波高分布Ｍ、および放射能分布Ｓの関係は、それぞれ行列を用いて以下の数式（１）で表されることになる。
【００３６】
【数１】
2020067406.tif 000003
【００３７】
ゆえに、放射能分布Ｓを求める場合は、数式（１）の逆変換を、以下の数式（２）のように行う。
【００３８】
【数２】
2020067406.tif 000004
【００３９】
数式（２）を解くことにより、波高分布Ｍにおける放射線検出部１のエネルギー分解能が補正され、また、放射線と放射線検出部１との相互作用等による影響が取り除かれる。こうして、放射性物質Ｒｍから放出される放射線の実際のエネルギー情報のみを含む放射能分布Ｓの情報を抽出することができる。
なお、入射する放射性核種がＮ種類ある場合、導出される波高分布Ｍは、以下数式（３）のように放射性核種毎の放射能強度Ｉｎを加重積算した結果に相当する。
【００４０】
【数３】
2020067406.tif 000005
【００４１】
なお、行列の各成分を用いた計算式として書くと、以下数式（４）となる。
【００４２】
【数４】
2020067406.tif 000006
【００４３】
ここで、上記演算に用いられる応答関数Ｋは、波高分布Ｍに対して、所定のエネルギー分解幅（以降、エネルギー分析幅Ｈと称す）を持って信号復元演算を行うものである。図３の波高分布Ｍにおいて、本実施の形態の応答関数Ｋの分析能力を示す指標であるこのエネルギー分析幅Ｈを示している。同図に示すように、本実施の形態の放射性ヨウ素モニタ１００が用いる応答関数Ｋは、エネルギー分析幅Ｈが２ｋｅＶとなるように構成されている。
そして、この応答関数Ｋは、波高分布Ｍに対するエネルギー分析幅Ｈの境界Ｈ１が、放射性ヨウ素から放射される放射線のエネルギー値である第１エネルギー値Ｅ１と、この第１エネルギー値Ｅ１に最も近接する放射性ヨウ素以外の他の放射性物質から放射される放射線のエネルギー値である第２エネルギー値Ｅ２と、の間に位置するように構成されている。
なお、ここでは、放射性ヨウ素以外の他の放射性物質とは、人工的に生成された放射性物質ではなく、自然界に元来存在している自然放射性核種を指す。
【００４４】
放射性ヨウ素から放射される放射線のエネルギー値に最も近接するエネルギー値を有する自然放射性核種は２１４Ｐｂである。そして、図４に示されるように、放射性ヨウ素のエネルギー値（第１エネルギー値Ｅ１）の３６５ｋｅＶと、２１４Ｐｂのエネルギー値（第２エネルギー値Ｅ２）の３５２ｋｅＶと、の間に、応答関数Ｋのエネルギー分析幅Ｈの境界Ｈ１が位置している。これにより、放射性ヨウ素の放射線のエネルギー値と、これに近接する２１４Ｐｂからの放射線のエネルギー値とが分離された状態で、信号復元演算が行われる。
なお、図３に示したエネルギーピーク部分ａ１、ａ２の内、ａ１が放射性ヨウ素からの放射線のエネルギーピーク部分であり、ａ２が２１４Ｐｂからの放射線のエネルギーピーク部分である。以降ａ１を全吸収エネルギーピーク部分ａ１と称す。
【００４５】
図５は、図３に示された波高分布Ｍに対して、本実施の形態の応答関数Ｋを用いた信号復元演算を実施して復元された、放射性ヨウ素を含む放射性物質Ｒｍの放射能分布Ｓである。
図５に示すように、放射能強度演算部２３により復元された放射能分布Ｓでは、放射性ヨウ素の放射線のエネルギー（３６５ｋｅＶ）と、自然放射性核種である２１４Ｐｂの放射線のエネルギー（３５２ｋｅＶ）とがそれぞれ区別されて復元されていることが判る。
こうして、放射能強度演算部２３は、精度良く復元された放射能分布Ｓに基づいて、放射性ヨウ素から放射される放射線の放射能強度Ｉｎを演算する。以下、放射能強度演算部２３による放射能強度Ｉｎの演算の詳細について説明する。
【００４６】
放射能強度演算部２３には、各核種の放射線放出率等の情報が記録されている。
放射能強度演算部２３は、信号復元演算で求められたガンマ線の本数を測定時間で除する。これにより、吸着材２から単位時間当たりに放射される放射性ヨウ素由来のガンマ線の本数が得られる。更に、放射能強度演算部２３は、得られたガンマ線の本数を、放射性ヨウ素が壊変する際に特定のガンマ線を放射する割合である放射線放出率で除する。これにより、吸着材２に含まれる放射性ヨウ素の放射能強度Ｉｎが得られる。
【００４７】
また、放射能強度演算部２３は、放射能分布Ｓに基づいて、単位容積中に含まれている放射性ヨウ素の放射能の量を示す放射能濃度Ｗを算出する。
放射性ヨウ素の放射能濃度Ｗを精度よく測定するためには、外部から吸引した空気の量を正確に測定する必要がある。吸引した空気の量は、一般的に、ポンプ５の流量Ｑと放射性ヨウ素の捕集時間Ｔの積として求められる。そのため、吸引した空気の量の精度は、ポンプ５の流量Ｑに依存する。よって、放射能強度演算部２３は、放射性ヨウ素の放射能濃度Ｗを、流量計６により検出されるポンプ５の流量Ｑ、放射性ヨウ素の捕集時間Ｔ、各放射性核種の放射線放出率Ｒａ、を用いることにより、以下の数式（５）のように算出する。
【００４８】
【数５】
2020067406.tif 000007
【００４９】
なお、放射能強度演算部２３による放射能強度Ｉｎおよび放射能濃度Ｗの算出は、放射性ヨウ素のみに限定するものではなく、放射性ヨウ素以外の放射性物質に対しても同様に算出を行ってもよい。
また、以上では、応答関数Ｋのエネルギー分析幅Ｈが２ｋｅＶに構成された例を示したが、エネルギー分析幅Ｈは２ｋｅＶより小さく構成されたものでもよい。
【００５０】
なお、上記では、放射線検出部１として、入射放射線のエネルギーに対応する波高を有するパルス信号Ｇを出力するＮａＩ（Ｔｌ）シンチレーション検出器を示したが、これに限定するものではない。放射線検出部１は、パルス信号以外の、入射放射線のエネルギーに対応するような検出信号を出力できるものであればよい。
【００５１】
また、波高分析部２２として、受信したパルス信号Ｇの波高ピーク値に基づいて波高分布Ｍを導出する多重波高分析器を示したが、これに限定するものではない。波高分析部２２は、パルス信号以外の、入射放射線のエネルギーに対応する検出信号に基づいて、入射放射線のエネルギー値ごとの計数を示すエネルギーの分布を導出できる構成のものであればよい。
【００５２】
上記のように構成された本実施の形態の放射性ヨウ素モニタによると、放射能強度演算部は、波高分布Ｍに対して、応答関数Ｋを用いた信号復元演算を行うことにより、放射性物質からの放射線の実際の放射能分布Ｓを演算し、放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射能強度を演算する。そして、応答関数Ｋは、波高分布Ｍにおけるエネルギー分析幅Ｈの境界Ｈ１が、放射性ヨウ素から放射される放射線の第１エネルギー値と、この第１エネルギー値に最も近接する放射性ヨウ素以外の他の放射性物質から放射される放射線の第２エネルギー値と、の間に位置するように構成されたものである。
【００５３】
これにより、波高分布Ｍから放射能分布Ｓを導出する信号復元演算において、放射性ヨウ素からの放射線と、自然放射性核種等の他の放射性物質からの放射線と、を区別した状態で信号復元演算が実施される。こうして放射能強度演算部は、放射性ヨウ素とその他の放射性物質とが区別されて導出された放射能分布Ｓに基づいて、放射性ヨウ素の同定と、放射能強度Ｉｎの算出とを高精度に行える。これにより、高い信頼性が確保された放射線分析能力を有する放射性ヨウ素モニタを提供できる。
【００５４】
こうして、従来から当業者にとって、放射性ヨウ素の放射線分析に対しては不適と考えられていた信号復元演算が、放射性ヨウ素の放射線解析に対して適用可能に構成された。
【００５５】
更に、応答関数Ｋは、波高分布Ｍに対するエネルギー分析幅Ｈが、２ｋｅＶ以下となるように構成されている。
前述のように、放射性ヨウ素からの放射線のエネルギー値の約３６５ｋｅＶに最も近接するエネルギー値を有する自然放射性核種は２１４Ｐｂであり、そのエネルギー値は約３５２ｋｅＶである。このように、放射性ヨウ素のエネルギー値と自然放射性核種のエネルギー値とのエネルギー差の１３ｋｅＶに対し、応答関数Ｋのエネルギー分析幅Ｈを２ｋｅＶ以下と十分に小さく構成したことで、確実に、放射性ヨウ素の放射線のエネルギー値と、自然放射性核種のエネルギー値との間に、応答関数Ｋのエネルギー分析幅Ｈの境界を配することができる。
これにより、放射性ヨウ素の放射線と、放射性ヨウ素以外の放射性物質の放射線とを、確実に分離した状態での信号復元演算が可能となる。こうして、放射性ヨウ素由来の放射線と、放射性ヨウ素以外の放射性物質由来の放射線との弁別精度を更に向上でき、放射性ヨウ素の放射能強度Ｉｎを精度良く測定できる。
【００５６】
更に、放射能強度演算部は、放射能分布Ｓを、波高分布Ｍと、応答関数Ｋと、を用いて行列で表し、この行列の行列式に基づいて信号復元演算を行う。
前述のように、放射性ヨウ素からの放射線のエネルギー値には自然放射性核種からの放射線のエネルギー値が近接しているため、応答関数Ｋのエネルギー分析幅Ｈを２ｋｅＶ以下として分析能力を向上させている。そのため、信号復元演算における演算量が増加する。しかしながら、数式（２）に示したような、逆行列を用いた簡便な解法を用いて放射能分布Ｓの算出を行うため、放射性ヨウ素の放射線分析のような信号復元演算における演算量が多くなる場合でも演算速度を向上できる。
【００５７】
更に、従来から用いられる放射性ヨウ素モニタのような、波高分布の一部にウィンドウをかけるようなデータの一部のみを用いて放射線の分析を行うものではなく、本実施の形態の放射能強度演算部は、波高分布Ｍにおける全てのデータを用いて放射能分布Ｓを復元するものである。そのため、高効率で高精度の放射線分析が実現できる。また、波高分布Ｍにおける全てのデータを用いることにより感度を低下させることが無いため、放射線分析に要する時間を短縮することができる。
【００５８】
また、放射線検出器として、入射放射線のエネルギーに比例する波高を有するパルス信号を出力するＮａＩ（Ｔｌ）シンチレーション検出器を用いてもよい。そして、波高分析部として、このパルス信号の波高ピーク値ごとの計数を示す波高分布Ｍを導出する多重波高分析器を用いてもよい。
このように、一般的に用いられているＮａＩ（Ｔｌ）シンチレーション検出器、多重波高分析器を用いることができるため、低コスト化が可能になる。また、ＮａＩ（Ｔｌ）シンチレーション検出器は、Ｇｅ半導体検出器のような冷却器等による冷却が不要である。そのため、冷却器のメンテナンスが不要となり、装置の運用、保守管理を簡素化できる。
【００５９】
更に、サンプリング部は、外部からの放射線を遮蔽する遮蔽容器内に、吸着材と放射線検出器とを設置している。これにより、放射線検出器が吸着材に捕集された放射性物質の放射線の検出を行う際において、外部から飛来する放射線の影響を受けることがない。これにより放射線の測定精度を向上できる。
【００６０】
更に、放射線検出器は、設定された所定の距離を設けて吸着材に対向するように設置されている。
信号復元演算を精度良く行うには、応答関数Ｋを算出する際において、放射線検出器と測定対象の放射性物質との位置関係、その間にある物質の密度等が不変であることが望ましい。そのため、このように放射線検出器と被測定体である吸着材との位置関係を設定された距離に固定する。そして、さらに放射線検出器と吸着材とを遮蔽容器の内部に格納することで、放射線検出器と吸着材との間の位置関係、およびその間にある空気の密度も変動が生じ難く、従って、不変と考えられる。このため、本実施の形態のサンプリング部は、信号復元演算を適用し、解析する装置として非常に適した構成を有する。
【００６１】
更に、放射性ヨウ素と自然放射性核種とを１つの放射線検出器で測定するため、自然放射性核種の影響を補正するために別の放射線検出器を使用する必要がない。これにより、装置構成を簡素にして、コンパクトかつ軽量な放射性ヨウ素モニタを実現できる。
【００６２】
更に、サンプリング部は、吸着材を通過する気体の流量を計測する流量計を備えている。そして、放射能強度演算部は、流量計の測定データを基に空気の流量を補正して放射能濃度Ｗを算出する。通常、空気を取り込むために用いられるポンプは、ターボ型、容積型、特殊型などの種類があるが、種類によって特徴が異なり、また、負荷によって流量が変動し、流量の定量性が低い場合がある。よって、ポンプの流量が変動している場合に、流量を固定値として放射能濃度を算出すると、放射能濃度Ｗの精度が大きく低下する。
本実施の形態の放射能強度演算部は、上述のように流量計により検出された実際の流量を演算において用いる。このことで、ポンプの流量変動による影響が取り除かれ、高精度な放射能濃度Ｗの測定が実現できる。
【００６３】
また、従来より、放射性ヨウ素の放射線を正確に測定するために、自然放射性核種から放射される放射線の影響を取り除く、すなわち監視対象以外の放射性物質に起因するバックグラウンド計数を差し引いて、正味計数値を算出するために、以下のような方法が行われていた。
例えば、一時的に吸着材への空気の通気を停止し、遮蔽容器内の自然放射性核種の影響を減衰させた後に放射線の測定をする方法がある。また、例えば、連続測定系統を２系統設置し、前記の方法を連続測定系統間で交互に繰り返すなどの方法が実施されている。しかしながらこれらの方法は、測定の評価法が複雑であり、また、放射線を連続的（リアルタイム）には監視していない。さらに連続測定系統を２系統設置すると装置が大型となり、保守も煩雑となる。
【００６４】
本実施の形態に係わる放射性ヨウ素モニタは、信号復元演算を用いて放射性物質Ｒｍの放射線の実際のエネルギー分布を算出する。本装置によれば、自然放射性核種の影響をリアルタイムに取り除くことができるため、放射性ヨウ素の放射能濃度Ｗの連続測定（リアルタイム測定）が可能になる。これにより、放射線関連施設の事故直後などにおいて、大気中の放射性ヨウ素の量をリアルタイムで監視できる。
【００６５】
実施の形態２．
以下、本願の実施の形態２を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。
図６は、実施の形態２による放射性ヨウ素モニタ２００の全体の概略構成を示すブロック図である。
図７は、図６に示す放射線検出部２０１の概略構成を示す模式図である。
【００６６】
本実施の形態では、放射線検出部２０１として、放射線検出器とキャリア収集部とを含むものを使用する。放射線検出器は、放射線が入射しエネルギーを付与することにより電荷キャリアを発生する。キャリア収集部は、発生した電荷キャリアを収集する。本性質を有する放射線検出器として、例えば、半導体検出器等を使用することができる。以下では放射線検出器に半導体検出器を使用する場合の例について説明する。その他の構成については実施の形態１と同様である。
【００６７】
図７に示すように放射線検出部２０１は、キャリア収集部として、接合された陽極２０２と陰極２０３とを有する。陽極２０２と陰極２０３は、それぞれ、ｎ型半導体とｐ型半導体で構成されている。陽極２０２及び陰極２０３を構成する半導体として、例えば、Ｇｅ（Ｇｅｒｍａｎｉｕｍ）、Ｓｉ（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、ＣｄＴｅ（Ｃａｄｍｉｕｍ  ｔｅｌｌｕｒｉｄｅ）、ＣＺＴ（Ｃａｄｍｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｔｅｌｌｕｒｉｄｅ、ＣｄＺｎＴｅ）などを用いることができる。
陽極２０２と陰極２０３との間に逆バイアス電圧を印加すると、陽極２０２と陰極２０３との間に、キャリア発生部となる空乏層２０１ｄｅが生じる。
【００６８】
サンプリング部１０の吸着材２に捕集された放射性ヨウ素から放出された放射線Ｊが、空乏層２０１ｄｅに入射すると、放射線Ｊの電離作用により電子と正孔のペアが生じる。発生した電子及び正孔は、逆バイアス電圧によって、それぞれ陽極２０２と陰極２０３に移動して収集される。そして、放射線Ｊが空乏層２０１ｄｅに付与したエネルギーに比例した波高のパルス信号Ｇが出力される。以降の動作は実施の形態１と同様である。
【００６９】
上記のように構成された本実施の形態の放射性ヨウ素モニタによると、実施の形態１と同様の効果を奏し、高精度に自然放射性核種由来の放射線と放射性ヨウ素由来の放射線を弁別可能とし、かつ放射性ヨウ素の放射能強度Ｉｎの連続測定（リアルタイム測定）を行うことが可能である。
更に、放射線検出部の放射線検出器に半導体検出器を適用することにより、放射線検出器に対し高電圧を印加する必要がなくなるため、装置を簡易な構成とできる。
更に、放射線検出器として、エネルギー分解能に優れた半導体検出器を使用することによって、信号復元演算によるエネルギー分解能を高めることができ、放射線の分析精度をさらに向上させることができる。
【００７０】
実施の形態３．
以下、本願の実施の形態３を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。
図８は、実施の形態３による放射性ヨウ素モニタ３００ａの全体の概略構成を示すブロック図である。
図９は、実施の形態３による放射性ヨウ素モニタ３００ａによる自動補償動作に関するフローを示す図である。
【００７１】
本実施の形態では、放射線分析部２０は、演算部としての出力変動検出部３２５と、演算部としての増幅率調整部３２６とを備えている。
より高精度な放射性ヨウ素の放射線分析を実現するためには、実測の波高分布Ｍと応答関数データベース２４に格納している応答関数Ｋとの差異とを可能な限り小さくする必要がある。
放射線検出部１は、一般的に温度特性を持っている。このため、放射線検出部１は、設置場所の気温の影響を受け、出力に変動が生じる。また、放射線検出部１は、経年劣化の影響を受け、長期間の使用後、出力に変動が生じる場合がある。このように放射線検出部１の出力に変動が生じた場合、実測の波高分布Ｍと、応答関数データベース２４に格納している応答関数Ｋとの間に差異が生じるようになり、測定精度に影響を及ぼす可能性がある。
【００７２】
上記のような放射線検出部１の出力の変動は、波高分析部２２で求められた波高分布Ｍのエネルギーの分布位置の変動、即ち、エネルギーピーク位置のずれにて判断することができる。そこで、出力変動検出部３２５にて、波高分布Ｍにおける特徴的なピーク、例えばカリウム４０等から放射される放射線のピークにおけるエネルギー値（第３エネルギー値Ｅ３）を、所定の測定環境においてモニタリングし、基準ピーク位置Ｐ０として記録する。ここで、所定の測定環境とは、例えば、基準となる気温、あるいは、放射線検出部１の性能が劣化していない使用状態等の、測定の基準となる環境、状態をいう。
【００７３】
そして、出力変動検出部３２５は、この基準ピーク位置Ｐ０が記録された後においてモニタリングされたカリウム４０のピークにおけるエネルギー値（第３エネルギー値Ｅ３）を、測定ピーク位置Ｐ１として記録する。
そして、出力変動検出部３２５は、基準ピーク位置Ｐ０と測定ピーク位置Ｐ１とから、放射線検出部１の出力の変動を検知し、出力の変動量を増幅率調整部３２６に入力する。
【００７４】
増幅率調整部３２６は、出力の変動量に応じて放射線検出部１の光電子倍増管１ｂの増幅率を、測定ピーク位置Ｐ１が基準ピーク位置Ｐ０に戻るように自動調整する。これにより、波高分布Ｍにおけるエネルギーの分布位置が調整、即ち、波高分布Ｍにおける波形形状が自動補償される。
【００７５】
上記の放射線検出部１における増幅率の調整は、例えば、図９のフローに沿って行われる。
まず、所定の実験環境等において、波高分布Ｍにおける特徴的なピークのエネルギー値を、初期値である基準ピーク位置Ｐ０として決定して記録する（ステップＬ１）。
次に、実際の測定を開始し（ステップＬ２）基準ピーク位置Ｐ０を記録した後の現在の測定ピーク位置Ｐ１を一定周期でモニタリングする（ステップＬ３）。
【００７６】
次に、定周期のタイミングで、基準ピーク位置Ｐ０の値と、その後にモニタリングされた測定ピーク位置Ｐ１の値とを比較する（ステップＬ４）。
次に、基準ピーク位置Ｐ０の値と測定ピーク位置Ｐ１の値との比較結果が、Ｐ０＞Ｐ１であると判定された場合は（ステップＬ５、ＹＥＳ）、増幅率を１調整幅分増加させる。例えば、増幅率の調整幅を０．１とし、増幅率を１．１倍することとする（ステップＬ６）。
【００７７】
また、Ｐ１＞Ｐ０であると判定された場合は（ステップＬ７、ＮＯ）、増幅率を１調整幅分減少させる。例えば、増幅率の調整幅を０．１とし、増幅率を０．９倍することとする（ステップＬ８）。
Ｐ０＞Ｐ１でもＰ１＞Ｐ０でもない場合は（ステップＬ７、ＮＯ）、基準ピーク位置Ｐ０と測定ピーク位置Ｐ１の値は同じであり、調整不要と判定してステップＬ２に戻る。
【００７８】
本フローを繰り返すことにより、放射線検出部１における増幅率を常に最適な増幅率に設定し、高精度な測定の維持を図る。なお、増幅率の調整幅を細かくすれば、より波高分布Ｍにおける分布位置の微調整が可能となる。
【００７９】
図１０は、実施の形態３による他の放射性ヨウ素モニタ３００ｂの全体の概略構成を示すブロック図である。
前述の放射性ヨウ素モニタ３００ａでは、増幅率調整部３２６は、放射線検出部１の光電子倍増管１ｂの増幅率を調整したが、図１０に示す放射性ヨウ素モニタ３００ｂは、波形整形部２１の増幅器２１ａの増幅率を調整する。
【００８０】
前述の放射線検出部１と同様に、波形整形部２１は一般的に温度特性を持っており、従って、設置場所の気温の影響を受け、出力に変動が生じる。よって、増幅率調整部３２６は、図９に示したステップＬ１からＬ４を実行した後に、ステップＬ５およびステップＬ７においては、波形整形部２１の増幅器２１ａの増幅率を調整する。
これにより、波形整形部２１における増幅率を常に最適な増幅率に設定し、高精度な測定の維持を図る。なお、前述の放射性ヨウ素モニタ３００ａと同様に、増幅率の調整幅を細かくすれば、より波高分布Ｍにおける分布位置の微調整が可能となる。
【００８１】
なお、以上では、増幅率調整部３２６は、放射線検出部１あるいは波形整形部２１の、いずれか一方の増幅率を調整するものを示したがこれに限定するものではない。増幅率調整部３２６は、放射線検出部１および波形整形部２１の両方の増幅率を同時に調整するものでもよい。
【００８２】
上記のように構成された本実施の形態の放射性ヨウ素モニタによると、実施の形態１と同様の効果を奏し、高精度に自然放射性核種由来の放射線と放射性ヨウ素由来の放射線を弁別可能とし、かつ放射性ヨウ素の放射能強度Ｉｎの連続測定（リアルタイム測定）を行うことが可能である。
更に、出力変動検出部が波高分布Ｍにおける分布位置の変動量を計測し、増幅率調整部がこの変動量に基づいて、波高分布Ｍの分布位置の調整をする自動補償動作を行う。これにより、放射性ヨウ素モニタが有する機器の使用状態、環境状態に依存せず、高精度な放射線分析を維持できる。
【００８３】
更に、出力変動検出部は、放射性ヨウ素のエネルギー帯域以外のエネルギー帯域における、放射性ヨウ素以外の放射性物質からの放射線の特徴的なピークの位置（第３エネルギー値）を基準ピーク位置Ｐ０として記録する。即ち、出力変動検出部は、放射性ヨウ素以外の、例えばカリウム４０等の自然界に元来存在しており、また、その絶対量が多い放射性物質を基準とするため、放射性ヨウ素の検出有無によらず、安定した基準ピーク位置Ｐ０を設定できる。
なお、放射性ヨウ素のエネルギー帯域以外のエネルギー帯域における特徴的なピークの決定条件としては、例えば、エネルギー値が既知であり、且つ、パルス信号Ｇがカウントされた計数が、所定の閾値Ｎｔｈを越えたものを特徴的なピークとするものでもよい。
【００８４】
更に、出力変動検出部は、基準ピーク位置Ｐ０が記録された後に導出される第３エネルギー値を測定ピーク位置Ｐ１として記録し、この基準ピーク位置Ｐ０と測定ピーク位置Ｐ１とから波高分布Ｍの変動量を導出する。そして増幅率調整部は、この変動量に基づいて、測定ピーク位置Ｐ１が基準ピーク位置Ｐ０に位置するように、波高分布Ｍの分布位置を調整する。このように安定した基準ピーク位置Ｐ０に基づいて変動量が導出されることにより、波高分布Ｍの分布位置の自動補償動作に関する精度を向上できる。
【００８５】
実施の形態４．
以下、本願の実施の形態４を、上記実施の形態３と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。
図１１は、実施の形態４による放射性ヨウ素モニタ４００の全体の概略構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、実施の形態３に示した増幅率調整部３２６に代えて、補償係数計算部４２７を備える。
【００８６】
実施の形態３では、放射線検出部１あるいは波形整形部２１の少なくとも一方の増幅率を直接調整することにより、波高分布Ｍのピーク位置のずれを補正していた。本実施の形態による放射性ヨウ素モニタ４００では、波高分析部２２にてＡＤ変換したパルス信号Ｇのピーク値に対して、補償係数計算部４２７において算出した補償係数Ａを乗じることにより波高分布Ｍのピーク位置を調整するものである。
【００８７】
実施の形態３と同様に、出力変動検出部３２５は、波高分布Ｍにおける特徴的なピーク、例えば、カリウム４０等のピークを測定中にモニタリングする。そして、出力変動検出部３２５は、本来あるべきピーク位置からずれを検知した場合、本来あるべき基準ピーク位置Ｐ０の情報と現在の測定ピーク位置Ｐ１の情報とを補償係数計算部４２７へ入力する。補償係数計算部４２７は、この補償係数Ａを、ピーク位置比Ｐ０／Ｐ１の関数として、以下数式（６）で算出する。
【００８８】
【数６】
2020067406.tif 000008
【００８９】
なお、波高分析部２２のチャンネルと測定放射線のエネルギーの関係が一次関数であり、その直線性が良く、誤差が極めて小さい場合は、上記数式（６）を、補償係数Ａ＝Ｐ０／Ｐ１としても支障はない。
【００９０】
補償係数計算部４２７により算出された補償係数Ａは、波高分析部２２に入力される。  そして、波高分析部２２は、ＡＤ変換したパルス信号Ｇの計数の各ピーク位置のエネルギー値にそれぞれ補償係数Ａを乗じることにより、波高分布Ｍの分布位置を調整して、波高分布Ｍの形状を本来の形状に補償する。
【００９１】
上記のように構成された本実施の形態の放射性ヨウ素モニタによると、実施の形態１と同様の効果を奏し、高精度に自然放射性核種由来の放射線と放射性ヨウ素由来の放射線を弁別可能とし、かつ放射性ヨウ素の放射能強度Ｉｎの連続測定（リアルタイム測定）を行うことが可能である。
更に、補償係数計算部により波高分布Ｍにおける分布位置を調整する補償係数Ａを算出し、この補償係数Ａに従って、波高分析部２２が波高分布Ｍの分布位置を自動調整する。これにより、放射性ヨウ素モニタが有する機器の使用状態、周辺の環境状態に依存せず、高精度な放射線分析を維持できる。
また、波高分布Ｍの分布位置の変動の補償を、波高分布Ｍのピーク位置に対して補償計数を直接乗算することにより行うため、波高分布Ｍの分布位置の調整精度を向上できる。
【００９２】
実施の形態５．
以下、本願の実施の形態５を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。
図１２は、実施の形態５による放射性ヨウ素モニタ５００の全体の概略構成を示すブロック図である。
これまでの実施の形態１〜４では、被測定体としての吸着材２に捕集された放射性物質Ｒｍからの放射線を測定していた。本実施の形態における放射性ヨウ素モニタ５００は、被測定体を人体５０２の所定の部位である甲状腺５０２Ｔｈとし、この甲状腺５０２Ｔｈに蓄積された放射性物質としての放射性ヨウ素を測定するものである。
【００９３】
図１２に示すように、サンプリング部５１０の構造が前述の実施の形態１〜４とは異なる。
サンプリング部５１０は、人体に対向する部分が開口した、内側に開口部５０３ａを有する遮蔽体５０３と、人体５０２の甲状腺５０２Ｔｈに対向して、設定された所定の距離を設けて設置される放射線検出部１と、を備える。
【００９４】
放射線検出部１は、人体５０２の甲状腺５０２Ｔｈに蓄積された放射性ヨウ素から放射された放射線を検出する。
遮蔽体５０３は、遮蔽体５０３の外部から飛来する自然放射性核種からの自然放射線を遮蔽するとともに、甲状腺５０２Ｔｈから出る放射線を、放射線検出部１に導くために設けられている。遮蔽体５０３の内側には、銅などで構成されるシールドを設けてもよい。
【００９５】
応答関数データベース２４に格納される応答関数Ｋは、人体の甲状腺５０２Ｔｈと放射線検出部１との位置関係、人体５０２の甲状腺５０２Ｔｈの大きさ、人体５０２の組成等の条件に基づいて設定されている。
このように、本実施の形態では、被測定体を吸着材２から甲状腺５０２Ｔｈに変更しており、ポンプ５および流量計６は備えていない。放射線分析部２０における処理は、実施の形態１に示したポンプ５および流量計６に関連する処理を除いて、実施の形態１と同一である。また、放射性ヨウ素の測定精度向上のために、放射線分析部２０は、実施の形態２〜４と同一の構成および処理方法を適用してもよい。
また図１２において、人体５０２が椅子に座った状態を示しているが、その状態に限るものではなく、人体５０２が立った状態等での測定も可能である。いずれの場合でも、放射線検出部１と甲状腺５０２Ｔｈとの距離を所定の距離に固定しておくことが望ましい。
【００９６】
上記のように構成された本実施の形態に係わる放射性ヨウ素モニタは、人体の甲状腺に蓄積された放射性ヨウ素を測定する甲状腺モニタに適用可能な形状を有している。これにより、甲状腺に蓄積された放射性ヨウ素を高精度に測定できる。また、放射性ヨウ素の連続測定（リアルタイム測定）を行うことが可能であるため、放射性ヨウ素からの放射線の人体への影響を迅速に、リアルタイムに把握できる。
【００９７】
更に、応答関数Ｋは、人体の甲状腺と放射線検出部との位置関係、人体の甲状腺の大きさ、人体の組成等の条件に基づいて設定されている。このように、波高分布Ｍに影響する要因となる上記各条件に基づいて応答関数を設定しておくことで、信号復元演算の精度を更に向上させ、放射性ヨウ素の放射線分析の高い信頼性を確保することができる。
【００９８】
なお、上記では、被測定体として人体の甲状腺を挙げたが、これに限定するものではなく、人体の他の部位でもよい。
【００９９】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１００】
１，２０１  放射線検出部（検出部）、３  遮蔽容器、３ａ  中空部、６  流量計、
２２  波高分析部（分析部）、２４  応答関数データベース（格納部）、
２３  放射能強度演算部（演算部）、３２５  出力変動検出部（演算部）、
３２６  増幅率調整部（演算部）、２  吸着材（被測定体）、
５０２  人体（被測定体）、３０  表示部、
１００，２００，３００ａ，３００ｂ、４００，５００  放射性ヨウ素モニタ（放射性ヨウ素監視装置）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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