(57)【要約】【課題】角型収納容器に収納された放射性廃棄物の放射能量を密度偏在や線源偏在を考慮しつつ簡便に評価すること。【解決手段】角型収納容器に収納された放射性廃棄物の放射能を評価する放射能評価方法であって、放射線を検出する工程と、内部汚染の偏在に基づく第一安全率を求める工程と、線源の偏在に基づく第二安全率を求める工程と、前記第一安全率および前記第二安全率を用いて検出された放射線の放射能量を求める工程と、を含む。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
角型収納容器に収納された放射性廃棄物の放射能を評価する放射能評価方法であって、  放射線を検出する工程と、
内部汚染の偏在に基づく第一安全率を求める工程と、
線源の偏在に基づく第二安全率を求める工程と、
前記第一安全率および前記第二安全率を用いて検出された放射線の放射能量を求める工程と、
を含む、放射能評価方法。
【請求項２】
前記第一安全率は、前記角型収納容器の内面に内張状に前記放射性廃棄物が設置されたモデルでの第一放射線透過率と、嵩密度で均質な場合の放射能均一分布での第二放射線透過率との透過率比から決定される、請求項１に記載の放射能評価方法。
【請求項３】
前記第二安全率は、密度の偏在がない体系で線源の偏在パターンの解析結果から求めた固定値である、請求項１または２に記載の放射能評価方法。
【請求項４】
放射線が検出されなかった場合、
金属塊が偏在して前記角型収納容器の内側に向く前記金属塊の表面が汚染した面線源モデルを設定し放射線の検出下限放射能量を算出する工程を含む、請求項１から３のいずれか１つに記載の放射能評価方法。
【請求項５】
角型収納容器に収納された放射性廃棄物の放射能を評価する放射能評価方法であって、  放射線を検出する工程を含み、
放射線が検出されなかった場合、
金属塊が偏在して前記角型収納容器の内側に向く前記金属塊の表面が汚染した面線源モデルを設定し放射線の検出下限放射能量を算出する工程を含む、放射能評価方法。
【請求項６】
角型収納容器に収納された放射性廃棄物の放射線を測定する放射能測定方法であって、
前記角型収納容器の表面汚染を測定するスミア測定部、および前記放射性廃棄物の放射線を測定する放射線測定部が一体に設けられた測定部を前記角型収納容器の外面に沿って移動させて放射線を測定する工程を含む、放射能測定方法。
【請求項７】
前記角型収納容器を垂直な回転軸の廻りに回転移動させた後、前記測定部を移動させて放射線を測定する工程を含む、請求項６に記載の放射能測定方法。
【請求項８】
角型収納容器に収納された放射性廃棄物の放射線を測定する放射能測定装置であって、
前記角型収納容器の表面汚染を測定するスミア測定部、および前記放射性廃棄物の放射線を測定する放射線測定部が一体に設けられた測定部と、
前記角型収納容器の外面に沿って前記測定部を移動させる移動部と、
を備える、放射能測定装置。
【請求項９】
前記測定部は、放射線量検出部を含む、請求項８に記載の放射能測定装置。
【請求項１０】
前記角型収納容器を載置して垂直な回転軸の廻りに回転させる載置部をさらに備える、請求項８または９に記載の放射能測定装置。
【請求項１１】
前記角型収納容器を載置して垂直な回転軸の廻りに回転させる載置部を有して、前記載置部に載置された前記角型収納容器の上外面および各側外面に沿って前記測定部を移動させる第一測定ユニットと、
前記角型収納容器の下外面に沿って前記測定部を移動させる第二測定ユニットと、
を含む、請求項８または９に記載の放射能測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射能評価方法、放射能測定方法および放射能測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１および特許文献２には、収納容器に収納された放射性廃棄物の放射能量を測定する技術が示されている。特許文献１は、角型収納容器に収納された放射性廃棄物に密度分布や偏在がある場合でも、放射能濃度を高精度に評価することを目的としている。また、特許文献２は、直方体の角型収納容器に収納された放射性廃棄物の放射能量を精度良く測定することを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０７２０１７号公報
【特許文献２】特開２０１４−１１５２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、密度分布や偏在がある場合でも放射能濃度を高精度に評価するため、収納パターンを登録する必要があり、当該登録に労力を要する問題、および収納パターンの登録のない収納容器において高精度の評価が行えない問題がある。また、特許文献２では、放射能量の算出時にスペクトルの形状を利用した補正を行うことで、測定対象中の密度偏在や線源偏在の影響を緩和することが示されているが、密度偏在や線源偏在をより考慮した放射能量の評価が望まれている。また、放射能を測定する装置においては、小型化や運転時間の短縮化が望まれている。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、角型収納容器に収納された放射性廃棄物の放射能量を密度偏在や線源偏在を考慮しつつ簡便に評価することのできる放射能評価方法を提供することを目的とする。また、本発明は、上述した課題を解決するものであり、角型収納容器に収納された放射性廃棄物の放射能量を測定する運転時間の短縮化および装置の小型化を図ることのできる放射能測定方法および放射能測定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】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る放射能評価方法は、角型収納容器に収納された放射性廃棄物の放射能を評価する放射能評価方法であって、放射線を検出する工程と、内部汚染の偏在に基づく第一安全率を求める工程と、線源の偏在に基づく第二安全率を求める工程と、前記第一安全率および前記第二安全率を用いて検出された放射線の放射能量を求める工程と、を含む。
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る放射能測定方法は、角型収納容器に収納された放射性廃棄物の放射線を測定する放射能測定方法であって、前記角型収納容器の表面汚染を測定するスミア測定部、および前記放射性廃棄物の放射線を測定する放射線測定部が一体に設けられた測定部を前記角型収納容器の外面に沿って移動させて放射線を測定する工程を含む。
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る放射能測定装置は、角型収納容器に収納された放射性廃棄物の放射線を測定する放射能測定装置であって、前記角型収納容器の表面汚染を測定するスミア測定部、および前記放射性廃棄物の放射線を測定する放射線測定部が一体に設けられた測定部と、前記角型収納容器の外面に沿って前記測定部を移動させる移動部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の放射能評価方法によれば、角型収納容器に収納された放射性廃棄物の放射能量を密度偏在や線源偏在を考慮しつつ簡便に評価できる。また、本発明の放射能測定方法および放射能測定装置によれば、角型収納容器に収納された放射性廃棄物の放射能量を測定する運転時間の短縮化および装置の小型化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る放射能測定装置の第一ユニットの概略平面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る放射能測定装置の第一ユニットの概略側面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る放射能測定装置の第一ユニットの概略正面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る放射能測定装置の測定部の概略図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る放射能測定装置の第二ユニットの概略平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る放射能測定装置の第一ユニットの概略側面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る放射能測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法を示すフローチャートである。
【図９】図９は、放射線測定結果の一例を示すグラフである。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法における線源偏在の補正曲線の一例を示すグラフである。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法の第一安全率の設定を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法の第一安全率の設定における角型収納容器のモデル図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法の第一安全率の設定における第一放射線透過率のモデル図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法の第一安全率の設定における第二放射線透過率のモデル図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法の第二安全率の設定における線源偏在の一例を示すグラフである。
【図１６】図１６は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法の第二安全率の設定における解析結果の一例を示すグラフである。
【図１７】図１７は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合における放射能評価方法を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合における角型収納容器のモデル図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合に想定される線源の一例のモデル図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合に想定される線源の一例のモデル図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合に想定される線源の一例のモデル図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合に想定される線源の一例のモデル図である。
【図２３】図２３は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合における均一線源モデルと面線源モデルとを比較した表である。
【図２４】図２４は、本発明の実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合における換算係数を設定する近似曲線の一例のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１２】
［放射能測定装置および放射能測定方法］
図１は、本実施形態に係る放射能測定装置の第一ユニットの概略平面図である。図２は、本実施形態に係る放射能測定装置の第一ユニットの概略側面図である。図３は、本実施形態に係る放射能測定装置の第一ユニットの概略正面図である。図４は、本実施形態に係る放射能測定装置の測定部の概略図である。図５は、本実施形態に係る放射能測定装置の第二ユニットの概略平面図である。図６は、本実施形態に係る放射能測定装置の第一ユニットの概略側面図である。
【００１３】
本実施形態の放射能測定装置は、図１から図６に一点鎖線で示す角型収納容器１００に収納された放射性廃棄物の放射能を測定するものである。角型収納容器１００は、直方体であり、例えば、１辺が１．６ｍの立方体で厚さが０．０５ｍとされている。角型収納容器１００は、放射性廃棄物が収納され、モルタルが充填される。角型収納容器１００は、円柱形状のドラム缶型の収納容器と比較して、隙間無く置くことができ輸送や配置の効率化を図ることができる。
【００１４】
本実施形態の放射能測定装置は、図１から図３に示す第一測定ユニット１１と、図５および図６に示す第二測定ユニット２１と、を備える。また、第一測定ユニット１１および第二測定ユニット２１は、図４に示す測定部３１と、図１に示す制御部４１および放射能量算出部４２と、を備える。
【００１５】
先ず、第一測定ユニット１１は、図１から図３に示すように、床１１０に設置される基台１２に設けられており、角型収納容器１００を載置する載置部１３と、測定部３１と、測定部３１を移動させる移動部１４と、を備える。なお、図１から図３において、水平方向において互いに直交する方向を符号ＸとＹで示し、鉛直方向を符号Ｚで示している。
【００１６】
基台１２は、Ｘ方向に延びてＹ方向で平行に並ぶ２つの側部１２Ａと、各側部１２Ａの間に設けられた中央部１２Ｂと、を有する。
【００１７】
載置部１３は、基台１２の中央部１２Ｂに配置されている。載置部１３は、角型収納容器１００を載置する載置台１３ａと、載置台１３ａを鉛直な回転軸Ｃの廻りに回転させる回転機構１３ｂと、を有する。従って、載置部１３に載置された角型収納容器１００は、鉛直な回転軸Ｃの廻りに回転移動される。載置台１３ａは、角型収納容器１００の上外面を水平に沿うように載置する。回転機構１３ｂは、角型収納容器１００を回転移動させ、角型収納容器１００の相反する方向に向く２つの側外面をＸ方向に沿う位置で停止する。回転機構１３ｂは、駆動源として、例えばモータを有し、このモータが制御部４１により制御される。載置部１３は、重量測定部１３ｃを含む。重量測定部１３ｃは、載置台１３ａに載置された角型収納容器１００の重量を計測する。計測された重量のデータは、制御部４１の記憶装置に記憶され、放射能量算出部４２に出力される。
【００１８】
移動部１４は、基台１２の側部１２Ａに配置されている。移動部１４は、基台１２の側部１２Ａにおいて、Ｘ方向に延びて設けられたレール１４ａと、レール１４ａに沿ってＸ方向に移動する移動体１４ｂと、を有する。また、図には明示しないが、移動部１４は、移動体１４ｂをレール１４ａに沿ってＸ方向に移動させる移動機構を有する。移動機構は、駆動源として、例えばモータを有し、このモータが制御部４１により制御される。移動体１４ｂは、測定部３１が取り付けられる。従って、測定部３１は、移動部１４によりＸ方向に移動可能に設けられる。
【００１９】
測定部３１は、図４に示すように、スミア測定部３２と、放射線測定部３３と、放射線量検出部３４と、を有する。
【００２０】
スミア測定部３２は、角型収納容器１００の表面汚染を測定する。スミア測定部３２は、濾布３２ａが巻き付けられた第一ロール３２ｂと、濾布３２ａを巻き取る第二ロール３２ｃと、第一ロール３２ｂから引き出されて第二ロール３２ｃに巻き取られる間の濾布３２ａを案内する複数の案内ローラ３２ｄと、により濾布３２ａを送る。また、スミア測定部３２は、第一ロール３２ｂから引き出されて第二ロール３２ｃに巻き取られる間の濾布３２ａを角型収納容器１００の外面に押し付ける押付機構３２ｅを有する。また、スミア測定部３２は、第一ロール３２ｂから引き出されて第二ロール３２ｃに巻き取られる間であって押付機構３２ｅにより角型収納容器１００の外面に押し付けられた後の濾布３２ａに付着した汚れ（試料）の放射線を検出する汚染検出器３２ｆを有する。汚染検出器３２ｆは、例えば、プラスチックシンチレータ検出器が用いられる。また、スミア測定部３２は、第一ロール３２ｂ、第二ロール３２ｃ、案内ローラ３２ｄ、押付機構３２ｅ、および汚染検出器３２ｆを支持するフレーム３２ｇを有する。汚染検出器３２ｆで検出された結果は、制御部４１の記憶装置に記憶され、放射能量算出部４２に出力される。
【００２１】
放射線測定部３３は、放射線を検出する。本実施形態では、例えば、測定対象をγ線とし、ＮａＩシンチレーション検出器などが用いられる。放射線測定部３３は、ケーシング３５に収容されている。放射線測定部３３で検出された結果は、制御部４１の記憶装置に記憶され、放射能量算出部４２に出力される。
【００２２】
放射線量検出部３４は、放射線量を検出する。本実施形態では、例えば、測定対象をγ線とし、Ｓｉ半導体検出器などが用いられる。放射線量検出部３４は、放射線測定部３３と共にケーシング３５に収容されている。放射線量検出部３４で検出された結果は、制御部４１の記憶装置に記憶され、放射能量算出部４２に出力される。なお、放射線測定部３３を、角型収納容器１００の全外面に対して設置できる場合は、放射線測定部３３により線量測定が兼用できるため、放射線量検出部３４を設けなくてもよい。
【００２３】
放射線測定部３３や放射線量検出部３４を収容するケーシング３５は、スミア測定部３２のフレーム３２ｇが取り付けられている。即ち、測定部３１は、スミア測定部３２と、放射線測定部３３と、放射線量検出部３４と、が一体に設けられている。スミア測定部３２のフレーム３２ｇは、ケーシング３５に対し、レール３６を介して取り付けられている。レール３６は、スミア測定部３２において第一ロール３２ｂから第二ロール３２ｃに濾布３２ａを送る方向に対して交差（直交）する方向であって濾布３２ａの幅方向である図４のＡ方向に延びて設けられている。スミア測定部３２は、このレール３６の延びるＡ方向に沿って移動可能に設けられている。図には明示しないが、スミア測定部３２は、レール３６に沿って移動するための移動機構が設けられている。移動機構は、駆動源として、例えばモータを有し、このモータが制御部４１により制御される。そして、ケーシング３５は、移動部１４の移動体１４ｂに取り付けられている。従って、測定部３１は、移動部１４の移動体１４ｂに取り付けられている。
【００２４】
第一測定ユニット１１において、移動体１４ｂは、載置部１３に載置された角型収納容器１００の上外面および側外面に沿ってＸ方向に移動できるように、角型収納容器１００をＺ方向およびＹ方向で囲む門型に構成され、両下端がレール１４ａに支持されている。この移動体１４ｂに対し、測定部３１は、図１から図３に示すように、角型収納容器１００の上外面に対向する門型の上部と、角型収納容器１００の側外面に対向する門型の側部と、に配置されている。測定部３１は、移動体１４ｂが移動するＸ方向に図４で示すＢ方向を一致して配置されている。
【００２５】
移動体１４ｂの門型の上部に配置された測定部３１は、スミア測定部３２が押付機構３２ｅにより濾布３２ａを下方に押し付けるように配置される。スミア測定部３２は、その移動方向である上述したレール３６の延びるＡ方向がＹ方向と一致して配置される。また、スミア測定部３２は、Ｙ方向と一致する移動方向であるＡ方向において複数（本実施形態では２つ）配置されている。
【００２６】
また、移動体１４ｂの門型の上部に配置された測定部３１は、図１に示すように、放射線測定部３３が検出器を下方に向けて配置される。また、放射線測定部３３は、検出器がＹ方向に複数（本実施形態では６つ）配置されている。
【００２７】
従って、移動体１４ｂの門型の上部に配置された測定部３１は、移動体１４ｂと共にＸ方向に移動することで、角型収納容器１００の上外面に沿って移動する。これにより、測定部３１は、角型収納容器１００の上外面に沿ってＸ方向に移動して角型収納容器１００の上外面の汚染を測定でき、角型収納容器１００の上外面から透過する放射線を検出できる。また、スミア測定部３２がＹ方向に移動すること、およびスミア測定部３２がＹ方向に複数配置されていることで、角型収納容器１００の上外面のＹ方向の広範囲の汚染を測定できる。また、放射線測定部３３がＹ方向に複数配置されていることで、角型収納容器１００の上外面のＹ方向の広範囲の放射線を検出できる。
【００２８】
一方、移動体１４ｂの門型の側部に配置された測定部３１は、スミア測定部３２が押付機構３２ｅにより濾布３２ａを側方（Ｙ方向）に押し付けるように配置される。スミア測定部３２は、その移動方向である上述したレール３６の延びるＡ方向がＺ方向と一致して配置される。また、スミア測定部３２は、Ｚ方向と一致する移動方向であるＡ方向において複数（本実施形態では２つ）配置されている。
【００２９】
また、移動体１４ｂの門型の側部に配置された測定部３１は、図２に示すように、放射線測定部３３が検出器を側方（Ｙ方向）に向けて配置される。また、放射線測定部３３は、検出器がＺ方向に複数（本実施形態では６つ）配置されている。
【００３０】
従って、移動体１４ｂの門型の側部に配置された測定部３１は、移動体１４ｂと共にＸ方向に移動することで、角型収納容器１００の側外面に沿って移動する。これにより、測定部３１は、角型収納容器１００の側外面に沿ってＸ方向に移動して角型収納容器１００の側外面の汚染を測定でき、角型収納容器１００の側外面から透過する放射線を検出できる。また、スミア測定部３２がＺ方向に移動すること、およびスミア測定部３２がＺ方向に複数配置されていることで、角型収納容器１００の側外面のＺ方向の広範囲の汚染を測定できる。また、放射線測定部３３がＺ方向に複数配置されていることで、角型収納容器１００の側外面のＺ方向の広範囲の放射線を検出できる。
【００３１】
また、第一測定ユニット１１は、載置部１３において角型収納容器１００を回転移動させる。従って、角型収納容器１００を９０度回転させることで、移動体１４ｂの門型の側部に配置された測定部３１は、角型収納容器１００の他の側外面に沿ってＸ方向に移動する。これにより、測定部３１は、角型収納容器１００の側外面に沿ってＸ方向に移動して角型収納容器１００の他の側外面の汚染を測定でき、角型収納容器１００の他の側外面から透過する放射線を検出できる。
【００３２】
なお、測定部３１は、移動体１４ｂの門型の両側部に配置されていてもよく、これにより、測定部３１は、角型収納容器１００の相反する２つの側外面に沿ってＸ方向に移動して角型収納容器１００の相反する２つの側外面の汚染を測定でき、角型収納容器１００の相反する２つの側外面から透過する放射線を検出できる。
【００３３】
次に、第二測定ユニット２１は、図５および図６に示すように、床１１０に設置される基台２２に設けられており、角型収納容器１００を載置する載置部２３と、測定部３１と、測定部３１を移動させる移動部２４と、を備える。なお、図５および図６において、水平方向において互いに直交する方向を符号ＸとＹで示し、鉛直方向を符号Ｚで示している。
【００３４】
基台２２は、Ｘ方向に延びてＹ方向で平行に並ぶ２つの側部２２Ａを有する。
【００３５】
載置部２３は、基台２２の両側部２２Ａの間に配置されている。載置部２３は、角型収納容器１００の下外面の周縁を支持するように枠型に構成されている。即ち、載置部２３は、角型収納容器１００の下外面を開放するようにして角型収納容器１００を載置する。
【００３６】
移動部２４は、基台２２の両側部２２Ａに配置されている。移動部２４は、基台２２の両側部２２Ａにおいて、Ｘ方向に延びて設けられたレール２４ａと、レール２４ａに沿ってＸ方向に移動する移動体２４ｂと、を有する。また、図には明示しないが、移動部２４は、移動体２４ｂをレール２４ａに沿ってＸ方向に移動させる移動機構を有する。移動機構は、駆動源として、例えばモータを有し、このモータが制御部４１により制御される。移動体２４ｂは、測定部３１が取り付けられる。従って、測定部３１は、移動部２４によりＸ方向に移動可能に設けられる。測定部３１は、移動体２４ｂが移動するＸ方向に図４で示すＢ方向を一致して配置されている。
【００３７】
測定部３１は、図６に示すように、スミア測定部３２が押付機構３２ｅにより濾布３２ａを上方に押し付けるように配置される。スミア測定部３２は、その移動方向である上述したレール３６の延びるＡ方向がＹ方向と一致して配置される。また、スミア測定部３２は、Ｙ方向と一致する移動方向であるＡ方向において複数（本実施形態では２つ）配置されている。
【００３８】
また、測定部３１は、図５に示すように、放射線測定部３３が検出器を上方に向けて配置される。また、放射線測定部３３は、検出器がＹ方向に複数（本実施形態では４つ）配置されている。
【００３９】
測定部３１は、移動体２４ｂと共にＸ方向に移動することで、角型収納容器１００の下方をくぐるように下外面に沿って移動する。これにより、測定部３１は、角型収納容器１００の下外面に沿ってＸ方向に移動して角型収納容器１００の下外面の汚染を測定でき、角型収納容器１００の下外面から透過する放射線を検出できる。また、スミア測定部３２がＹ方向に移動すること、およびスミア測定部３２がＹ方向に複数配置されていることで、角型収納容器１００の下外面のＹ方向の広範囲の汚染を測定できる。また、放射線測定部３３がＹ方向に複数配置されていることで、角型収納容器１００の下外面のＹ方向の広範囲の放射線を検出できる。
【００４０】
上述した実施形態に係る放射能測定装置は、制御部４１および放射能量算出部４２を有する。制御部４１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）および記憶装置などを備えた演算装置であり、第一測定ユニット１１における載置部１３（回転機構１３ｂ，重量測定部１３ｃ）、移動部１４および測定部３１と、第二測定ユニット２１における移動部２４および測定部３１と、放射能量算出部４２と、の動作を制御する。放射能測定装置は、制御部４１と放射能量算出部４２を１つの演算装置としても、つまりハードウェアを共有させてもよい。つまり、それぞれの処理を１つのＣＰＵで並列処理するようにしてもよい。
【００４１】
上述した実施形態に係る放射能測定装置の動作を説明する。図７は、本発明の実施形態に係る放射能測定装置の動作を示すフローチャートである。
【００４２】
図７に示す処理は、制御部４１が各部の動作を制御することで実現することができる。最初に、クレーンなどにより角型収納容器１００を第一測定ユニット１１における載置部１３の載置台１３ａに置く（ステップＳ１）。制御部４１は、角型収納容器１００が載置台１３ａに置かれたことを重量測定部１３ｃによる重量の検出にて検出する。制御部４１は、重量測定部１３ｃにより角型収納容器１００の重量を測定する（ステップＳ２）。
【００４３】
その後、制御部４１は、第一測定ユニット１１における移動部１４により測定部３１を移動し、角型収納容器１００の上外面および側外面の放射線を測定する（ステップＳ３）。さらに、制御部４１は、第一測定ユニット１１における載置部１３の回転機構１３ｂにより角型収納容器１００を回転移動させる（ステップＳ４）。具体的には、載置部１３の回転機構１３ｂにより角型収納容器１００を９０度回転移動させる。その後、制御部４１は、第一測定ユニット１１における移動部１４により測定部３１を移動し、角型収納容器１００の他の側外面の放射線を測定する（ステップＳ５）。このステップＳ４およびステップＳ５の動作により、角型収納容器１００の側外面の４面の放射線を測定する。
【００４４】
その後、クレーンなどにより角型収納容器１００を第二測定ユニット２１における載置部２３に置く（ステップＳ６）。制御部４１は、オペレータによって入力された角型収納容器１００を置いたことを示す操作を検出した場合、角型収納容器１００が載置部２３に置かれたことを検出する。その後、制御部４１は、第二測定ユニット２１における移動部２４により測定部３１を移動し、角型収納容器１００の下外面の放射線を測定する（ステップＳ７）。これにより、角型収納容器１００の６面全ての放射線を測定する。
【００４５】
このように、上述した本実施形態の放射能測定装置の第一測定ユニット１１は、角型収納容器１００に収納された放射性廃棄物の放射線を測定する放射能測定装置であって、角型収納容器１００の表面汚染を測定するスミア測定部３２、および放射性廃棄物の放射線を測定する放射線測定部３３が一体に設けられた測定部３１と、角型収納容器１００の外面に沿って測定部３１を移動させる移動部１４と、を備える。
【００４６】
また、本実施形態の放射能測定装置の第一測定ユニット１１による放射能測定方法は、角型収納容器１００に収納された放射性廃棄物の放射線を測定する放射能測定方法であって、角型収納容器１００の表面汚染を測定するスミア測定部３２、および放射性廃棄物の放射線を測定する放射線測定部３３が一体に設けられた測定部３１を角型収納容器１００の外面に沿って移動させて放射線を測定する工程を含む。
【００４７】
角型収納容器１００は、ドラム缶型の収納容器のように回転させながら測定することができない。従って、本実施形態の放射能測定装置の第一測定ユニット１１、および本実施形態の放射能測定装置の第一測定ユニット１１による放射能測定方法によれば、角型収納容器１００の表面汚染を測定するスミア測定部３２、および放射性廃棄物の放射線を測定する放射線測定部３３が一体に設けられた測定部３１を角型収納容器１００の外面に沿って測定部３１を移動させて放射線を測定するため、複数の測定を同時にでき、角型収納容器１００の測定における運転時間（測定時間）を最小化できる。また、角型収納容器１００の表面汚染を測定するスミア測定部３２、および放射性廃棄物の放射線を測定する放射線測定部３３が一体に設けられた測定部３１を角型収納容器１００の外面に沿って測定部３１を移動させて放射線を測定するため、角型収納容器１００を複数の測定位置に移動させることと比較して、装置の小型化を図れる。
【００４８】
また、本実施形態の放射能測定装置の第一測定ユニット１１では、測定部３１は、放射線量検出部３４を含む。
【００４９】
従って、放射線量検出部３４により放射線量の検出も同時に行うことができる。
【００５０】
また、本実施形態の放射能測定装置の第一測定ユニット１１では、角型収納容器１００を載置して垂直な回転軸Ｃの廻りに回転させる載置部１３をさらに備える。また、本実施形態の放射能測定装置の第一測定ユニット１１による放射能測定方法では、角型収納容器１００を垂直な回転軸Ｃの廻りに回転移動させた後、測定部３１を移動させて放射線を測定する工程を含む。
【００５１】
従って、角型収納容器１００を回転させることで、測定部３１は、角型収納容器１００の多数の外面に沿って移動でき、角型収納容器１００の多数の外面の放射線を測定できる。
【００５２】
また、本実施形態の放射能測定装置の第二測定ユニット２１は、角型収納容器１００に収納された放射性廃棄物の放射線を測定する放射能測定装置であって、角型収納容器１００の表面汚染を測定するスミア測定部３２、および放射性廃棄物の放射線を測定する放射線測定部３３が一体に設けられた測定部３１と、角型収納容器１００の外面に沿って測定部３１を移動させる移動部１４と、を備える。
【００５３】
また、本実施形態の放射能測定装置の第二測定ユニット２１による放射能測定方法は、角型収納容器１００に収納された放射性廃棄物の放射線を測定する放射能測定方法であって、角型収納容器１００の表面汚染を測定するスミア測定部３２、および放射性廃棄物の放射線を測定する放射線測定部３３が一体に設けられた測定部３１を角型収納容器１００の外面に沿って移動させて放射線を測定する工程を含む。
【００５４】
従って、本実施形態の放射能測定装置の第二測定ユニット２１、および本実施形態の放射能測定装置の第二測定ユニット２１による放射能測定方法によれば、角型収納容器１００の表面汚染を測定するスミア測定部３２、および放射性廃棄物の放射線を測定する放射線測定部３３が一体に設けられた測定部３１を角型収納容器１００の外面に沿って測定部３１を移動させて放射線を測定するため、複数の測定を同時にでき、角型収納容器１００の測定における運転時間（測定時間）を最小化できる。また、角型収納容器１００の表面汚染を測定するスミア測定部３２、および放射性廃棄物の放射線を測定する放射線測定部３３が一体に設けられた測定部３１を角型収納容器１００の外面に沿って測定部３１を移動させて放射線を測定するため、角型収納容器１００を複数の測定位置に移動させることと比較して、装置の小型化を図れる。
【００５５】
また、本実施形態の放射能測定装置の第二測定ユニット２１では、測定部３１は、放射線量検出部３４を含む。
【００５６】
従って、放射線量検出部３４により放射線量の検出も同時に行うことができる。
【００５７】
また、本実施形態の放射能測定装置は、角型収納容器１００を載置して垂直な回転軸Ｃの廻りに回転させる載置部１３を有して、載置部１３に載置された角型収納容器の上外面および各側外面に沿って測定部３１を移動させる第一測定ユニット１１と、角型収納容器１００の下外面に沿って測定部３１を移動させる第二測定ユニット２１と、を含む。
【００５８】
従って、角型収納容器の上外面および各側外面に沿って測定部３１を移動させる第一測定ユニット１１と、角型収納容器１００の下外面に沿って測定部３１を移動させる第二測定ユニット２１と、により、角型収納容器１００の６面全ての外面の放射線の測定ができる。
【００５９】
［放射能評価方法］
図８は、本実施形態に係る放射能評価方法を示すフローチャートである。図９は、放射線測定結果の一例を示すグラフである。図１０は、本実施形態に係る放射能評価方法の第二安全率の設定における線源偏在の補正曲線の一例を示すグラフである。
【００６０】
本実施形態の放射能評価方法は、図８に示す処置により行われる。この図８に示す処置は、上述した放射能測定装置で検出した結果に基づいて、放射能量算出部４２で演算を実行することで実現することができる。
【００６１】
放射能量算出部４２は、各測定部３１の放射線測定部３３ごとにスペクトルを取得し（ステップＳ１１）、各外面ごとにスペクトルを合算し６面分のスペクトルを算出する（ステップＳ１２）。つまり、放射能量算出部４２は、外面６面の計測結果を解析し、それぞれの外面のスペクトルを検出する。
【００６２】
次に、放射能量算出部４２は、６面分のスペクトルを検出したら、６面分のスペクトルを平均し１つのスペクトルを得る（ステップＳ１３）。つまり、放射能量算出部４２は、ステップＳ１２で取得した放射線のスペクトルの検出結果から外面６面の平均のスペクトルを算出する。
【００６３】
次に、放射能量算出部４２は、６面の平均のスペクトルに基づいて、対象の放射性物質（Ｃｓ−１３７、Ｃｏ−６０、Ｃｏ−５８）の平均計数率ｎを算出する（ステップＳ１４）。具体的には、放射能量算出部４２は、Ｃｓ−１３７の、バックグラウンド、０．６６２ＭｅＶの正味のピーク計数率、バンド計数率を算出する。また、放射能量算出部４２は、Ｃｏ−６０の１．１７ＭｅＶのバックグラウンド、１．１７ＭｅＶの正味のピーク計数率、１．３３ＭｅＶのバックグラウンド、１．３３ＭｅＶの正味のピーク計数率、バンド領域計数率を算出する。また、放射能量算出部４２は、Ｃｏ−５８の、バックグラウンド、０．８１１ＭｅＶの正味のピーク計数率を算出する。
【００６４】
次に、放射能量算出部４２は、ステップＳ１４で算出した値を用い、補正係数εを設定する（ステップＳ１５）。補正係数εは、コンプトン散乱成分とピーク計数の比から導き出される。本実施形態では、図９に示すように、Ｃｏ−６０の１．１７ＭｅＶのγ線コンプトン端から１．３３ＭｅＶのγ線ピーク端までをピーク計数とした。これは、角型収納容器１００は、従前のドラム缶型と比較して大きく計数が得られないことが予想されるため、ピーク領域は計数誤差を最小化するためである。なお、Ｃｏ−６０の１．１７ＭｅＶのコンプトン端は理論値で１．０７４ＭｅＶとし、放射線測定部３３のＮａＩシンチレーション検出器のＣｓ−１３７のピーク上端は実績例で０．７２ＭｅＶとした。そして、例えば、Ｃｏ−６０について、バンド／ピーク比（Ｂ／Ｐ比＝バンド領域計数率／１．３３ＭｅＶのピーク計数率）を観測する。続いて、図１０に示すように、観測されたＢ／Ｐ比と事前に決めた相関曲線とにより、ピーク領域の計数から自己遮蔽効果を加味したピーク計数を算出する。相関曲線のピークが換算係数ＣＦを設定した計数であり、この相関曲線のピークの計数に対して自己遮蔽効果を加味して補正する補正量に相当するのが補正係数εである。つまり、ピーク領域とコンプトン領域の比率をとって、比率によって自己遮蔽効果を補正係数εにより補正する。換算係数ＣＦは、放射能廃棄物の平均密度と収納高さを用いて、あらかじめ整備（実機を用いた模擬対象物の測定による）した換算係数テーブルを補間することで算出することができる（ステップＳ１６）。従って、ステップＳ１４で算出した平均計数率ｎに補正係数εと換算係数ＣＦを乗じる（ステップＳ１７）。
【００６５】
さらに、ステップＳ１７に対し、第一安全率ＳＦ１を乗じ（ステップＳ１８）、さらに第二安全率ＳＦ２を乗じて（ステップＳ１９）、放射能量Ａを算出して、放射能評価を行う（ステップＳ２０）。即ち、放射能量Ａは、下記式（１）により求められる。
【００６６】
放射能量Ａ＝計数率ｎ×換算係数ＣＦ×第一安全率ＳＦ１×第二安全率ＳＦ２×補正係数ε・・・（１）
【００６７】
放射能量Ａ：角型収納容器１００の内部の放射能量（Ｂｑ）
計数率ｎ：放射線測定部３３の検出器全体の平均計数率（ｃｐｓ）
換算係数ＣＦ：放射能換算係数（Ｂｑ／ｃｐｓ）
第一安全率ＳＦ１：密度偏在（角型収納容器１００の内部汚染の偏在）に対する安全率
第二安全率ＳＦ２：線源偏在に対する安全率
補正係数ε：自己遮蔽効果を補正する係数
【００６８】
以下、第一安全率ＳＦ１および第二安全率ＳＦ２について説明する。図１１は、本実施形態に係る放射能評価方法の第一安全率の設定を示すフローチャートである。図１２は、本実施形態に係る放射能評価方法の第一安全率の設定における角型収納容器のモデル図である。図１３は、本実施形態に係る放射能評価方法の第一安全率の設定における第一放射線透過率のモデル図である。図１４は、本実施形態に係る放射能評価方法の第一安全率の設定における第二放射線透過率のモデル図である。図１５は、本実施形態に係る放射能評価方法の第二安全率の設定における線源偏在の一例を示すグラフである。図１６は、本実施形態に係る放射能評価方法の第二安全率の設定における解析結果の一例を示すグラフである。
【００６９】
第一安全率ＳＦ１は、内部汚染の偏在であって密度偏在に基づく安全率である。第一安全率ＳＦ１の設定は、図１１に示すように、まず、角型収納容器１００の内容物重量およびモルタル重量を取得する（ステップＳ３１）。内容物重量およびモルタル重量は、管理されており、既知の値である。密度偏在は、図１２のモデルに示すように、角型収納容器１００の厚み（０．０５ｍ）を除き、モルタル重量を差し引いた内容物重量の全量であって、内容物である金属層Ｍが、角型収納容器１００の内面に沿って内張り遮へいのように存在し、モルタル層Ｃの全周を囲むように存在すると仮定する。この仮定において、金属層Ｍの厚さＴＭを、角型収納容器１００の相似形で、下記式（２）により算出する（ステップＳ３２）。
【００７０】
ＴＭ＝｛Ｌ−（Ｖ−ＷＭ／ρＭ）（１／３）｝・・・（２）
【００７１】
Ｌ：角型収納容器の内寸
Ｖ：角型収納容器の容積
ＷＭ：金属層重量
ρＭ：金属層密度
【００７２】
また、モルタル層Ｃの厚さＴＣを、下記式（３）により算出する（ステップＳ３３）。
【００７３】
ＴＣ＝（Ｌ−２・ＴＭ）・・・（３）
【００７４】
次に、角型収納容器１００内に線源が均一分布しているとして図１３に示すように近似モデル化し、当該近似モデルに透過する平行ビーム状のγ線に対する第一放射線透過率Ｒａを下記式（４）により算出する（ステップＳ３４）。図１３において「×」で示した部分は、第一放射線透過率Ｒａの評価点である。
【００７５】
【数１】
2020193811.tif 000003
【００７６】
μＭ：金属層における線減衰係数
μＣ：モルタル層における線減衰係数
【００７７】
次に、図１４に示すモデルのように嵩密度（金属層Ｍとモルタル層Ｃの混合層）で点線源の場合での第二放射線透過率Ｒｂを下記式（５）により算出する（ステップＳ３５）。図１４において「×」で示した部分は、第二放射線透過率Ｒｂの評価点である。
【００７８】
【数２】
2020193811.tif 000004
【００７９】
μＢ：金属層およびモルタル層の混合層における線減衰係数
【００８０】
そして、第一放射線透過率Ｒａおよび第二放射線透過率Ｒｂにより第一安全率ＳＦ１を下記式（６）により算出する（ステップＳ３６）。
【００８１】
ＳＦ１＝Ｒｂ／Ｒａ・・・（６）
【００８２】
第二安全率ＳＦ２は、図１５に示すように角型収納容器１００の均質な内部に線源ａ，ｂが偏在する場合であって、図１６に示すように２つ以上の線源が存在し、様々な線源位置パターンでの誤差解析結果から過小評価しないよう固定値４．２とする。なお、ここで誤差解析は、各検出器の応答シミュレーションで得られた値から［００６４］段落に記載の評価方法で得られた放射能量と設定した放射能量との差を誤差として求めている。
【００８３】
このように、本実施形態の放射能評価方法は、角型収納容器１００に収納された放射性廃棄物の放射能を評価する放射能評価方法であって、放射線を検出する工程と、内部汚染の偏在（密度偏在）に基づく第一安全率ＳＦ１を求める工程と、線源の偏在に基づく第二安全率ＳＦ２を求める工程と、第一安全率ＳＦ１および第二安全率ＳＦ２を用いて検出された放射線の放射能量を求める工程と、を含む。
【００８４】
従って、内部汚染の偏在に基づく第一安全率ＳＦ１と、線源の偏在に基づく第二安全率ＳＦ２を用いて検出された放射能量を求めることで、角型収納容器１００に収納された放射性廃棄物の放射能量を密度偏在や線源偏在を考慮しつつ簡便に評価できる。
【００８５】
また、本実施形態の放射能評価方法では、第一安全率ＳＦ１は、角型収納容器１００の内面に内張状に放射性廃棄物（金属層Ｍ）が設置されたモデルでの第一放射線透過率Ｒａと、嵩密度で均質な場合の放射能均一分布での第二放射線透過率Ｒｂとの透過率比から決定できる。
【００８６】
また、本実施形態の放射能評価方法では、第二安全率ＳＦ２は、密度の偏在がない体系で線源の偏在パターンの解析結果から求めた固定値である。
【００８７】
ところで、放射能評価方法において、放射線が検出されなかった場合、即ち、放射線が検出限界以下の場合では、検出限界値である検出下限放射能量ＡＬを算出する。
【００８８】
図１７は、本実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合における放射能評価方法を示すフローチャートである。図１８は、本実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合における角型収納容器のモデル図である。図１９は、本実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合に想定される線源の一例のモデル図である。図２０は、本実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合に想定される線源の一例のモデル図である。図２１は、本実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合に想定される線源の一例のモデル図である。図２２は、本実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合に想定される線源の一例のモデル図である。図２３は、本実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合における均一線源モデルと面線源モデルとを比較した表である。図２４は、本実施形態に係る放射能評価方法の検出限界以下の場合における換算係数を設定する近似曲線の一例のグラフである。
【００８９】
図１７に示すように、まず、評価モデルを設定する（ステップＳ４１）。基本とする評価モデルは、上述したような均質に分布した嵩密度モデルであるが、放射線が検出限界以下の場合では、検出から有意な応答が得られないため、線源分布の補正ができない。よって、保守側に評価する場合は、角型収納容器１００の中心に点線源が存在するモデルとなり、過度に保守的な放射能量の換算となる。そこで、本実施形態では、過剰な保守性を排除する。
【００９０】
嵩密度モデルでは、放射能量の換算が非安全側となるケースは、密度偏在が存在する状態であると考えられる。多少の密度分布の偏りは、放射線測定部３３の各計測値を平均化することから、嵩密度モデルで吸収することができる。しかし、検出限界以下の場合では、図１８に示すような、密度偏在が著しく、金属塊が著しく偏っている収納状態であり、放射線測定部３３の各計測値を平均化できず、嵩密度モデルで吸収できない。このため、そのような収納状態を評価モデルとする。具体的には、図１８に示すように、角型収納容器１００の厚み（０．０５ｍ）を除き、内容物である金属層（金属塊）Ｍが、角型収納容器１００の１つの内面にのみ沿って配置され、他はモルタル層Ｃが存在する。
【００９１】
また、線源として次の種類がある。
（１）金属塊の中央に存在する点線源
（２）放射化され均一の放射能が分布する均一線源
（３）表面のみ汚染されている面線源
（４）貫通したピンホールが汚染されている線線源
【００９２】
ここで、原子力発電所に設置されている機器で、金属塊のような解体廃棄物を想定した場合、図１９から図２２に示す形状のものが考えられる。図１９は、貫通した穴の内面が汚染された形態を示す。図２０は、全体が放射化した容器の一部で内面が汚染した形態を示す。図２１は、全体が放射化され、板同士が部分的に接合された隙間が汚染した形態を示す。図２２は、容器の一部で内面が汚染した形態を示す。
【００９３】
上記（１）および（４）は、原子力発電所に設置されている機器で、金属塊のような解体廃棄物を想定した場合の対象物として考えにくいため排除する。
【００９４】
一方、上記（２）および（３）について、（２）の均一線源は、図１９に示すように、汚染が一様な分布となっている形態や、図２０に示すように、表面汚染を均一線源と見なせば保守側である形態や、図２１に示すように、原子炉内部に設置されている機器であり、放射化が汚染よりも優位であるため、均一線源として見なせる形態がある。また、（３）の面線源は、図２２に示すように、例えば、厚みが厚い容器の一部であり内面が汚染した形態がある。
【００９５】
これら、均一線源と面線源については、図２３に示す簡易計算例（収納重量約８ｔ、モルタル密度２ｇ／ｃｍ３）に示すように、均一線源よりも面線源とすることが感度が低く、自己遮蔽が大きいため保守側である。従って、検出限界の換算評価において線源は、図１８に示すように、面線源である汚染面Ｒが容器内側に向く形態とした面線源モデルを設定する。なお、図２３において線束（Ｐ点）は、図１８に示すように、金属層（金属塊）Ｍの汚染面Ｒとｙ方向で一致する点である。
【００９６】
面線源モデルを設定したら（ステップＳ４１）、図１７に示すように、角型収納容器１００の内容物重量およびモルタル重量を取得し（ステップＳ４２）、金属層の大きさを算出する（ステップＳ４３）。内容物重量およびモルタル重量は、管理されており、既知の値である。金属層の大きさは、上述した式（２）により算出する。その後、換算係数ＣＦＮＤを設定する（ステップＳ４４）。換算係数ＣＦＮＤは、事前に解析または試験により金属塊重量に応じた換算係数ＣＦＮＤのデータベースまたは図２４に示すような近似曲線から設定する。その後、検出下限放射能量ＡＬを下記式（７）により算出する（ステップＳ４５）。
【００９７】
検出下限放射能量ＡＬ＝検出限界計数率ｎｄ×換算係数ＣＦＮＤ・・・（７）
【００９８】
検出限界計数率ｎｄは、ピーク領域の計数でなく、全グロス計数率を採用する。
【００９９】
このように、本実施形態の放射能評価方法では、放射線が検出されなかった場合、金属塊が偏在して角型収納容器１００の内側に向く金属塊の表面が汚染面Ｒである面線源モデルを設定し、検出下限放射能量ＡＬを算出する工程を含む。
【０１００】
従って、面線源モデルを設定して検出下限放射能量ＡＬを算出することで、過剰な保守性を排除できる。
【０１０１】
なお、放射線が検出されなかった場合の放射能評価方法は、上述したように第一安全率ＳＦ１および第二安全率ＳＦ２を設定する方法への適用に限定されるものではなく、放射線を検出するその他の放射能評価方法においても適用できる。
【符号の説明】
【０１０２】
１１  第一測定ユニット
１３  載置部
１４  移動部
２１  第二測定ユニット
２３  載置部
２４  移動部
３１  測定部
３２  スミア測定部
３３  放射線測定部
３４  放射線量検出部
４１  制御部
４２  放射能量算出部
１００  角型収納容器
Ａ  放射能量
ＡＬ  検出下限放射能量
Ｒａ  第一放射線透過率
Ｒｂ  第二放射線透過率
ＳＦ１  第一安全率
ＳＦ２  第二安全率
【図１】
2020193811.tif 000005
【図２】
2020193811.tif 000006
【図３】
2020193811.tif 000007
【図４】
2020193811.tif 000008
【図５】
2020193811.tif 000009
【図６】
2020193811.tif 000010
【図７】
2020193811.tif 000011
【図８】
2020193811.tif 000012
【図９】
2020193811.tif 000013
【図１０】
2020193811.tif 000014
【図１１】
2020193811.tif 000015
【図１２】
2020193811.tif 000016
【図１３】
2020193811.tif 000017
【図１４】
2020193811.tif 000018
【図１５】
2020193811.tif 000019
【図１６】
2020193811.tif 000020
【図１７】
2020193811.tif 000021
【図１８】
2020193811.tif 000022
【図１９】
2020193811.tif 000023
【図２０】
2020193811.tif 000024
【図２１】
2020193811.tif 000025
【図２２】
2020193811.tif 000026
【図２３】
2020193811.tif 000027
【図２４】
2020193811.tif 000028