(57)【要約】【課題】迅速、簡便かつ効率的に行うことが可能な放射線防護マスクの汚染検出方法を提供する。【解決手段】放射線防護マスクの汚染検出方法は、プレフィルタ治具の開口から露出したプレフィルタのα線放出核種捕集量Ｍｐｒｅを、α線用サーベイメータで計測する捕集量計測ステップと、α線放出核種捕集量Ｍｐｒｅと予め定められた上限値Ｍｍａｘとを比較する第１比較ステップと、α線放出核種捕集量Ｍｐｒｅが上限値Ｍｍａｘ未満の場合に、放射線防護マスクの汚染量が許容範囲内だと判定し、α線放出核種捕集量Ｍｐｒｅが上限値Ｍｍａｘ以上の場合に、放射線防護マスクの汚染量が許容範囲を超えていると判定する第１判定ステップとを含む。【選択図】図１３
2020180799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口及び排気口を有するマスク本体と、
表面にスリットが形成され、裏面に前記吸気口に装着される装着部が形成された筐体、及び前記筐体の内部に収容されたフィルタを有し、前記スリットを通じて流入した空気に含まれるα線放出核種を前記フィルタで捕集して、前記装着部及び前記吸気口を通じて前記マスク本体に供給するメインフィルタと、
前記筐体の表面に取り付けられて前記スリットを覆うプレフィルタと、
前記プレフィルタの外縁部及び前記筐体の外周面に密着し、前記プレフィルタの中央部に対面する位置に開口が形成されたプレフィルタ治具とを備える放射線防護マスクのα線放出核種による汚染を検出する放射線防護マスクの汚染検出方法であって、
前記プレフィルタ治具の前記開口から露出した前記プレフィルタのα線放出核種捕集量Ｍｐｒｅを、α線用サーベイメータで計測する捕集量計測ステップと、
前記α線放出核種捕集量Ｍｐｒｅと予め定められた上限値Ｍｍａｘとを比較する第１比較ステップと、
前記α線放出核種捕集量Ｍｐｒｅが前記上限値Ｍｍａｘ未満の場合に、前記放射線防護マスクの汚染量が許容範囲内だと判定し、前記α線放出核種捕集量Ｍｐｒｅが前記上限値Ｍｍａｘ以上の場合に、前記放射線防護マスクの汚染量が許容範囲を超えていると判定する第１判定ステップとを含むことを特徴とする放射線防護マスクの汚染検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線防護マスクの汚染検出方法において、
前記放射線防護マスクを着用した作業者の管理区域内での作業時間Ｔを計測する作業時間計測ステップと、
前記作業時間Ｔに比例する前記放射線防護マスクの汚染量Ｍを規定する式のうち、前記α線放出核種捕集量Ｍｐｒｅによって定まる傾きａと所定範囲とを比較する第２比較ステップと、
前記傾きａが前記所定範囲内の場合に、前記放射線防護マスクが人工核種に汚染されていないと判定し、前記傾きａが前記所定範囲外の場合に、前記放射線防護マスクが人工核種に汚染されている疑いがあると判定する第２判定ステップとを含むことを特徴とする放射線防護マスクの汚染検出方法。
【請求項３】
請求項２に記載の放射線防護マスクの汚染検出方法において、
前記メインフィルタを通過する空気の体積速度をＶａｉｒ、前記スリットを通過する空気のうち、前記プレフィルタを通過しない空気の割合をＦｌｅａｋ、前記プレフィルタの捕集率をＥｐｒｅとすると、前記傾きａは、下記式１で表されることを特徴とする放射線防護マスクの汚染検出方法。
【数１】
2020180799.tif 000012
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の汚染検出方法に用いるプレフィルタ治具。
【請求項５】
請求項４に記載のプレフィルタ治具において、
前記プレフィルタ治具は、弾性変形可能な軟質樹脂で形成されていることを特徴とするプレフィルタ治具。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の汚染検出方法に用いる前記メインフィルタ、前記プレフィルタ、及び前記プレフィルタ治具を含むフィルタセット。
【請求項７】
請求項６に記載のフィルタセットにおいて、
前記プレフィルタ治具は、弾性変形可能な軟質樹脂で形成されていることを特徴とするフィルタセット。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の汚染検出方法に用いる放射線防護マスク。
【請求項９】
請求項８に記載の放射線防護マスクにおいて、
前記プレフィルタ治具は、弾性変形可能な軟質樹脂で形成されていることを特徴とする放射線防護マスク。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の放射線防護マスクにおいて、
前記プレフィルタ治具を覆うと共に、前記開口を閉塞するフィルタカバーをさらに備えることを特徴とする放射線防護マスク。
【請求項１１】
請求項１０に記載のフィルタカバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線防護マスクの汚染検出方法、及びこれに用いるプレフィルタ治具、フィルタセット、放射線防護マスク、及びフィルタカバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線取扱施設で使用される放射線防護マスク等の放射能汚染を検出する方法としては、サーベイメータを汚染対象物に近接させて直接サーベイする方法が一般的である（例えば、特許文献１を参照）。しかしながら、α線は、β線及びγ線といった他の放射線と比較して透過力が極めて小さいため、放射線取扱施設で使用される種々の汚染対象物のうち、特に、放射線防護マスクのα粒子汚染を検出することはその構造等の事由から困難性を伴う。
【０００３】
具体的には、放射線防護マスクのメインフィルタ筐体内にフィルタ（濾材）が設置されているが、このメインフィルタ筐体は固く結合した状態で閉合しておりその分解は容易ではなく、作業環境雰囲気が流入するメインフィルタ筐体表面に設けられたスリット（吸引溝）を通じてしかフィルタにアクセスできない。また、放射線防護マスクのメインフィルタ筐体内に設置されたフィルタ構造は、メインフィルタ筐体内部において省スペースでより広い濾過面積を持たせた形状を取り入れるため、ラウンドプリーツ状の構造（波状の凹凸構造）を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３３７６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このことから、放射線取扱作業環境の雰囲気中の粉塵等（放射性物質を含んだエアロゾル等微粒子）がメインフィルタ筐体内部に流入する際には、メインフィルタの筐体内部の複雑な流れ場に追従してフィルタ内部に侵入し、フィルタ表面において不均一に捕集される。また、メインフィルタの筐体内部に流入した粉塵等が奥行きの深いフィルタの奥まった部分（波状の凹凸構造における凹部）に捕集される。そのため、フィルタ自体のα粒子汚染を検出することは容易ではなく、放射線防護マスク自体のα粒子汚染を検出することは極めて困難なものとなる。
【０００６】
また、放射線取扱施設等の作業環境雰囲気中に含まれるα線放出核種としては、ラドンやトロン等の天然核種のほか、ウラン、プルトニウム、アメリシウム等の人工核種が想定される。放射線取扱作業等を終了した後の放射線防護マスクの汚染度を計測しようとする場合には、ラドンやトロン等の天然核種が減衰し、これが無視できる数日後に、ＺｎＳ（Ａｇ）サーベイメータ等の測定器を用いた直接サーベイによる汚染検出方法によって、プルトニウム等の人工核種による汚染の有無を判断するのが一般的である。
【０００７】
さらに、放射線取扱作業等における作業環境雰囲気中のラドンやトロン等の天然核種の濃度変動は大きく予測し難いことから、放射線取扱作業等における作業終了後の汚染度の有無を、ＺｎＳ（Ａｇ）サーベイメータ等の測定器により測定した“計数率”の情報のみによっては、その情報がラドンやトロン等の天然核種によるものなのか、プルトニウム等の人工核種によるものなのかの判断が容易でない場合も少なくない。かかる状況の下、放射線取扱作業等における作業従事者の人工核種による汚染の有無の判断は、作業終了後のその場においてかつ即時になされることが要求される。
【０００８】
そこで、本発明は、直接サーベイによる放射線防護マスクの汚染検出方法を代替手法として、迅速、簡便かつ効率的に行うことが可能な放射線防護マスクの汚染検出方法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】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するため、吸気口及び排気口を有するマスク本体と、表面にスリットが形成され、裏面に前記吸気口に装着される装着部が形成された筐体、及び前記筐体の内部に収容されたフィルタを有し、前記スリットを通じて流入した空気に含まれるα線放出核種を前記フィルタで捕集して、前記装着部及び前記吸気口を通じて前記マスク本体に供給するメインフィルタと、前記筐体の表面に取り付けられて前記スリットを覆うプレフィルタと、前記プレフィルタの外縁部及び前記筐体の外周面に密着し、前記プレフィルタの中央部に対面する位置に開口が形成されたプレフィルタ治具とを備える放射線防護マスクのα線放出核種による汚染を検出する放射線防護マスクの汚染検出方法であって、前記プレフィルタ治具の前記開口から露出した前記プレフィルタのα線放出核種捕集量Ｍｐｒｅを、α線用サーベイメータで計測する捕集量計測ステップと、前記α線放出核種捕集量Ｍｐｒｅと予め定められた上限値Ｍｍａｘとを比較する第１比較ステップと、前記α線放出核種捕集量Ｍｐｒｅが前記上限値Ｍｍａｘ未満の場合に、前記放射線防護マスクの汚染量が許容範囲内だと判定し、前記α線放出核種捕集量Ｍｐｒｅが前記上限値Ｍｍａｘ以上の場合に、前記放射線防護マスクの汚染量が許容範囲を超えていると判定する第１判定ステップとを含むことを特徴とする。
【００１０】
上記の方法によれば、メインフィルタの筐体内に設置されたフィルタ内部におけるα粒子汚染に関する複雑な三次元分布の情報を、メインフィルタの上流部に設置されたプレフィルタに簡便に集約させることによって、フィルタ内部におけるα粒子汚染に関する三次元分布の情報を二次元分布の情報として取得することが可能となる。その結果、迅速、簡便かつ効率的に行うことが可能な放射線防護マスクの汚染の有無を検出することができる。
【００１１】
また、前記放射線防護マスクを着用した作業者の管理区域内での作業時間Ｔを計測する作業時間計測ステップと、前記作業時間Ｔに比例する前記放射線防護マスクの汚染量Ｍを規定する式のうち、前記α線放出核種捕集量Ｍｐｒｅによって定まる傾きａと所定範囲とを比較する第２比較ステップと、前記傾きａが前記所定範囲内の場合に、前記放射線防護マスクが人工核種に汚染されていないと判定し、前記傾きａが前記所定範囲外の場合に、前記放射線防護マスクが人工核種に汚染されている疑いがあると判定する第２判定ステップとを含むことを特徴としてもよい。
【００１２】
上記の方法によれば、可搬型α線放出核種分析装置を用いて核種弁別を行うことも可能となり、総じて、フィルタ内部に三次元分布したα粒子汚染の直接的な検出の困難性が解決される。
【００１３】
さらに、前記メインフィルタを通過する空気の体積速度をＶａｉｒ、前記スリットを通過する空気のうち、前記プレフィルタを通過しない空気の割合をＦｌｅａｋ、前記プレフィルタの捕集率をＥｐｒｅとすると、前記傾きａは、下記式１で表されることを特徴としてもよい。
【数１】
2020180799.tif 000003
【００１４】
また、本発明は、上記の汚染検出方法に用いるプレフィルタ治具としても観念することができる。
【００１５】
また、前記プレフィルタ治具は、弾性変形可能な軟質樹脂で形成されていることを特徴としてもよい。
【００１６】
また、本発明は、上記の汚染検出方法に用いる前記メインフィルタ、前記プレフィルタ、及び前記プレフィルタ治具を含むフィルタセットとしても観念することができる。
【００１７】
また、前記プレフィルタ治具は、弾性変形可能な軟質樹脂で形成されていることを特徴としてもよい。
【００１８】
また、本発明は、上記の汚染検出方法に用いる放射線防護マスクとしても観念することができる。
【００１９】
また、前記プレフィルタ治具は、弾性変形可能な軟質樹脂で形成されていることを特徴としてもよい。
【００２０】
上記構成によれば、メインフィルタの筐体及びプレフィルタにプレフィルタ治具を密着させることができる。その結果、プレフィルタを通過せずに、スリットを通じて筐体の内部に流入する空気の量を減らすことができる。
【００２１】
また、前記プレフィルタ治具を覆うと共に、前記開口を閉塞するフィルタカバーをさらに備えることを特徴としてもよい。
【００２２】
上記構成によれば、メインフィルタに対するプレフィルタ及びプレフィルタ治具の位置ズレを防止すると共に、放射線防護マスクが適切に装着されたか否かを、陰圧法によって確認することができる。
【００２３】
また、本発明は、上記の放射線防護マスクに装着可能なフィルタカバーとしても観念することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、迅速、簡便かつ効率的に行うことが可能な放射線防護マスクの汚染の有無を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】作業者が放射線防護マスクを装着した状態を示す図。
【図２】フィルタセットを前方側から見た分解斜視図。
【図３】フィルタセットを後方側から見た分解斜視図。
【図４】ケース１〜５の比較試験の結果を示す表。
【図５】ケース１に使用したフィルタの概略断面図。
【図６】ケース２に使用したフィルタの概略断面図。
【図７】ケース３に使用したフィルタの概略断面図。
【図８】ケース４に使用したフィルタの概略断面図。
【図９】ケース５に使用したフィルタの概略断面図。
【図１０】ケース１〜５で使用したフィルタの幾何形状パラメータを示す表。
【図１１】ケース１〜５で使用したフィルタの防護係数を示す表。
【図１２】汚染量Ｍ及び放射線取扱作業時間Ｔを変数とするダイアグラム。
【図１３】放射線作業管理のフローチャート。
【図１４】比較調査に使用した器材類を示す表。
【図１５】α線検出の比較調査で測定した計数率を示す表。
【図１６】Ｐｕ試料を用いたα線検出の比較調査の結果を示す表。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、実施形態に係る放射線防護マスク１及び放射線防護マスク１の汚染検出方法を説明する。なお、以下に記載する本発明の実施形態は、本発明を具体化する際の一例を示すものであって、本発明の範囲を実施形態の記載の範囲に限定するものではない。従って、本発明は、実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。
【００２７】
［直接サーベイによる放射線防護マスクのα粒子汚染検出性能に関する適応性試験］
通常の直接サーベイによる放射線防護マスクのα粒子汚染検出性能を確認するため、放射線防護マスクについての適応性試験を実施した。この適応性試験では、現在、放射線取扱施設で運用されている半面マスクのほか、その導入が検討されている電動ファン付き呼吸保護具（以下「ＰＡＰＲ」と表記する。）を用いて比較調査した。試験内容としては、（１）Ｒｎ、Ｔｎ子孫核種によるα線検出の比較調査と、（２）Ｐｕ試料を用いたα線検出の比較調査を実施した。半面マスクフィルタ及びＰＡＰＲマスクフィルタの調査に使用した器材類を図１４に示す。
【００２８】
（１）Ｒｎ、Ｔｎ子孫核種によるα線検出の比較調査では、ポータブルダストサンプラを用いて放射線取扱施設の管理区域内（倉庫）の空気を約３０分間、３台同時に吸引させ、空気捕集後の各試料（空気濾紙、半面マスクフィルタ、ＰＡＰＲマスクフィルタ）の表面をα線用サーベイメータで測定した。また、（２）Ｐｕ試料を用いたα線検出の比較調査では、マスクフィルタの濾材上部に汚染が付着したことを想定し、Ｐｕ試料の全α放射能強度が異なる時にマスクフィルタ表面の測定によってどれだけＰｕ試料からのα線を検出できるか調査した。
【００２９】
（１）Ｒｎ、Ｔｎ子孫核種によるα線検出の比較調査で測定した計数率（ｄｐｍ）の結果を図１５に示す。この結果から、空気濾紙を測定した時の計数割合を１とした場合に、半面マスクフィルタとＰＡＰＲマスクフィルタは、計数割合が約０．１〜０．２であり、α線の検出がほとんどできないことが確認された。この理由として、マスクフィルタの濾材は波状構造（凹凸構造）となっているため、捕集した空気に存在する浮遊塵は、マスクフィルタの濾材上部（凸部）のみではなくマスクフィルタの濾材の下部（凹部）まで付着すること、マスクフィルタの表面はプラスチック製のカバーがあるため、マスクフィルタの濾材に付着した放射性物質から放出されるα線は遮蔽されることが考えられる。
【００３０】
さらに、今回の比較調査結果から、マスクフィルタ表面のプラスチック製カバーに穴が開いている半面マスクフィルタは、プラスチック製カバーに細い隙間（スリット）が開いているＰＡＰＲマスクフィルタよりも計数割合が多く、プラスチックカバーによる遮蔽が効いていると考えられる。
【００３１】
次に、（２）Ｐｕ試料を用いたα線検出の比較調査の結果を図１６に示す。比較調査の結果から、（１）Ｒｎ、Ｔｎ子孫核種によるα線検出の比較調査の結果と同様に、マスクフィルタ表面のプラスチック製カバーによって遮蔽されほとんど検出できないことが確認された。
【００３２】
また、可搬型α線放出核種分析装置を用いてマスクフィルタの濾材上部から放出される放射線を核種弁別すると、マスクフィルタ表面のプラスチック製カバーによって遮蔽されることによって計数は落ちるが、Ｐｕの判定領域に計数されたことから濾材上部に汚染が付着した場合には、正確な核種判別が可能であることが確認できた。しかしながら、今回の調査においては、マスクフィルタの濾材上部に汚染が付着したことを想定しており、実際の付着形態と異なるおそれがあることから、実態としては汚染が検出できないことが考えられる。
【００３３】
［直接サーベイによるα粒子汚染検出性能に関する適応性試験の総括］
以上の適用性試験の結果を総括すると、従来の直接サーベイによる放射線防護マスクのα粒子汚染検出方法によっては、以下に列挙した問題が派生することになる。
【００３４】
まず、放射線防護マスクのメインフィルタ内部に設置されたフィルタ自体に付着した放射性物質のα線がメインフィルタの筐体に遮蔽されるため、放射線防護マスクのα粒子汚染度が過小評価される。
【００３５】
また、放射線防護マスクのメインフィルタ内部に設置されているフィルタは波状の凹凸構造（ラウンドプリーツ状の構造）を有している。そのため、メインフィルタ筐体内部に流れ込む放射線取扱作業環境雰囲気中の粉塵等は、メインフィルタの筐体内部の複雑な流れ場に追従してフィルタ内部に流入する。また、フィルタの波状の凹凸構造の凹部等に捕集されるため、放射線防護マスクのフィルタ自体の汚染分布がその表面の分布のみならず、奥行き方向の分布に対しても不均一となり、総じてフィルタ全体としてのα粒子汚染の予測が容易ではない三次元分布になる。そのため、メインフィルタ内部に設置されたフィルタ自体のα粒子汚染度を計測することは極めて困難なものとなる。
【００３６】
さらに、上記のＰＡＰＲのように、放射線防護マスクのメインフィルタの筐体面のスリットの開口面積の割合が少ない仕様のものについては、前述した問題が顕著となる。
【００３７】
他方、直接サーベイによる放射線防護マスクのα粒子汚染度の検出方法として、予め放射線防護マスクのメインフィルタ筐体によるα線の低減係数（メインフィルタ筐体内部に存在するα線源の正の放射能強度値とメインフィルタ筐体材料により遮蔽されて計測された放射能強度値との比。例えば、「環境省『放射線による健康影響等に関する統一的な基礎資料（平成２６年度版）』第1章 放射線の基礎知識と健康影響」参照。）を計測しておき、この低減係数からフィルタ自体の汚染度を換算する方法が想定される。しかしながら、上記（特に、（２）Ｐｕ試料を用いたα線検出の比較調査の結果）の通り、この方法によってはα粒子汚染度の所望の検出精度を確保し難い。
【００３８】
また、放射線防護マスクのメインフィルタを分解してメインフィルタ内部に設置されたフィルタ自体をサーベイすることも考えられる。しかしながら、通常のメインフィルタの筐体は固く結合した状態で閉合しており、これを分解してフィルタ自体の汚染度を検出することは、放射線防護マスクの汚染検出作業の即時性及び効率性の観点から実際的ではない。
【００３９】
仮に、放射線防護マスクのメインフィルタを分解してフィルタ自体の汚染度を直接的に検出するとしても、フィルタ自体のラウンドプリーツ状の複雑な構造によって、更に、その分解に際して放射線防護マスクのメインフィルタ筐体表面或いは筐体内フィルタ自体に付着した放射性物質が離脱等することによって、フィルタ自体の正確なα粒子汚染分布を検出することは実質的に不可能となる。
【００４０】
［放射線防護マスクの構造］
そこで、直接サーベイによる放射線防護マスクのα粒子汚染検出方法の改良に際しては、メインフィルタ吸引口よりも上流部にメインフィルタとは別個のフィルタ（以下「プレフィルタ」という。）を設置し、この上流部においてプレフィルタが捕集したα線放出核種からのα線をサーベイする間接サーベイによる汚染検出方法が考えられる。
【００４１】
図１〜図３を参照して、本実施形態に係る放射線防護マスク１を説明する。図１は、作業者が放射線防護マスク１を装着した状態を示す図である。図２は、フィルタセット３を前方側から見た分解斜視図である。図３は、フィルタセット３を後方側から見た分解斜視図である。
【００４２】
放射線防護マスク１は、管理区域内で作業する作業者が装着することによって、雰囲気中のα線放出核種の吸引を阻止するものである。図１に示すように、放射線防護マスク１は、マスク本体２と、フィルタセット３とを主に備える。
【００４３】
マスク本体２は、作業者の鼻及び口を覆うものであって、ベルト４、５によって作業者の頭部に固定される。マスク本体２は、フィルタセット３でα線放出核種が捕集された空気が流入する吸気口（図示省略）と、作業者が吐き出した呼気を排出する排気口６とを主に備える。また、マスク本体２は、吸気口を通じて強制的に空気を吸引する電動ファン（図示省略）をさらに備えてもよい。
【００４４】
フィルタセット３は、雰囲気中の空気からα線放出核種を捕集して、マスク本体２の吸気口に供給するものである。図２及び図３に示すように、フィルタセット３は、メインフィルタ１０と、プレフィルタ２０と、プレフィルタ治具３０とを主に備える。
【００４５】
メインフィルタ１０は、扁平な円筒形状の外形を呈する筐体１１と、筐体１１の内部空間に収容されたフィルタ１２とで構成される。メインフィルタ１０は周知の製品であってもよく、例えば、興研社製のＢＲＤ−８２を採用することができる。
【００４６】
図２に示すように、筐体１１の表面１１ａには、スリット１３が形成されている。すなわち、雰囲気中の空気は、スリット１３を通じて筐体１１の内部に流入する。本実施形態では、円形状のスリット１３ａ、１３ｂ（以下、これらを総称して、「スリット１３」と表記する。）が同心円状に形成されている。但し、スリット１３の具体的な形状はこれに限定されない。
【００４７】
図３に示すように、筐体１１の裏面１１ｂには、装着部１４が形成されている。装着部１４は、マスク本体２の吸気口に着脱可能に装着される。そして、装着部１４が吸気口に装着されると、筐体１１の内部空間と吸気口とが装着部１４を通じて連通する。すなわち、筐体１１内部の空気は、装着部１４及び吸気口を通じてマスク本体２に供給される。
【００４８】
フィルタ１２は、スリット１３から流入した空気からα線放出核種を捕集（濾過）する濾紙である。フィルタ１２は、例えば、円錐形状の濾紙を同心円状に交互に山折り及び谷折りした「ラウンドプリーツ形状」を採用するのが望ましい。これにより、濾過面積を広げることが可能となる。
【００４９】
プレフィルタ２０は、筐体１１の表面１１ａの形状に対応する外形（すなわち、円形状）を呈する。プレフィルタ２０は、例えば、不織布、織物、編物などの繊維構造体であって、なかでも不織布が適している。プレフィルタ２０の直径は、スリット１３ｂよりも大きく、筐体１１の直径より僅かに小さい。そのため、プレフィルタ２０を筐体１１の表面１１ａに取り付けると、スリット１３がプレフィルタ２０によって覆われる。
【００５０】
プレフィルタ治具３０は、メインフィルタ１０に対してプレフィルタ２０を固定する治具である。プレフィルタ治具３０は、中央に開口３１が設けられたリング部３２と、リング部の外周部から突出する円筒部３３とで構成される。開口３１の直径は、スリット１３ａの直径より大きく、プレフィルタ２０の直径より小さい。リング部３２の外径は、メインフィルタ１０の筐体１１の直径と同等か僅かに小さい。円筒部３３の内径は、筐体１１の直径と同等か僅かに小さい。
【００５１】
なお、プレフィルタ２０及びプレフィルタ治具３０の外形は、円形状を呈するものとして説明したが、メインフィルタ１０の筐体１１の形状（円形状の他、例えば、三角状、四角状等）に応じて、適宜、それに適合した形状を採用し得る。また、その際のプレフィルタ２０及びプレフィルタ治具３０の直径等は、メインフィルタ１０の筐体１１の形状に応じた有効径等を採用し得る。
【００５２】
筐体１１の表面１１ａにプレフィルタ２０を載置した状態でプレフィルタ治具３０を被せると、リング部３２がプレフィルタ２０の外縁部に密着し、円筒部３３の内面が筐体１１の外周面に密着する。一方、プレフィルタ２０の中央部は、図１に示すように、開口３１を通じて外部に露出される。
【００５３】
プレフィルタ治具３０は、弾性変形能の高い軟質の樹脂によって形成される。プレフィルタ治具３０を構成する樹脂の具体例は特に限定されないが、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＥＶＡ樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアクリル酸メチル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ＰＴＦＥなどの熱可塑性樹脂、ポリスチレンエラストマー、ポリエチレンエラストマー、ポリプロピレンエラストマー、ポリウレタンエラストマーなどのエラストマーなどが挙げられる。これらの樹脂のうち、弾力性に優れたエラストマーが特に好ましく用いられる。
【００５４】
その他、プレフィルタ治具３０を構成する材料として、例えば、セラミック、鉄、アルミニウム、銅、錫、亜鉛、ニッケル、チタンなどの金属類、或いはこれらを含む各種合金が適用され得る。これらの構成材料を適用する際には、プレフィルタ治具３０の内面には、メインフィルタ１０の筐体１１に対してプレフィルタ２０を隙間無く装着するためのリブが形成されていることが望ましい。リブによりメインフィルタ１０の筐体１１にプレフィルタ２０を固定することによって、プレフィルタ２０を通過しない作業環境雰囲気（空気）の漏洩流路配分を抑制するほか、プレフィルタ２０の取外しが容易となり、作業現場などでのプレフィルタ２０の交換を短時間で行うことが可能となる。
【００５５】
上記構成のフィルタセット３によれば、雰囲気中の空気は、開口３１を通じて露出されたプレフィルタ２０を通過する際にα線放出核種の一部が捕集され、スリット１３を通じて筐体１１の内部に流入し、フィルタ１２を通過する際に残りのα線放出核種が捕集されて、装着部１４及び吸気口を通じてマスク本体２に供給される。
【００５６】
また、フィルタセット３には、使用する直前までフィルタセット３を保護するフィルタカバー４０を取り付けることができる。フィルタカバー４０は、メインフィルタ１０に取り付けられたプレフィルタ２０及びプレフィルタ治具３０の位置ズレを防止すると共に、放射線防護マスク１が適切に装着できているか否かを陰圧法（後述）で確認するために用いられる。
【００５７】
フィルタカバー４０は、有底円筒体の外形を呈する。フィルタカバー４０の内面には、複数のリブ４１が設けられている。複数のリブ４１は、径方向内側に突出すると共に、フィルタカバー４０の底面から開口面に向けて延設されている。また、複数のリブ４１は、周方向に離間して設けられている。さらに、フィルタカバー４０の底面には、閉塞部材４２が設けられている。閉塞部材４２は、プレフィルタ治具３０の開口３１と同等の直径を有する円形の部材である。
【００５８】
なお、フィルタカバー４０及び閉塞部材４２の外形は、円形状を呈するものとして説明したが、メインフィルタ１０の筐体１１の形状（円形状の他、例えば、三角状、四角状等）に応じて、適宜、それに適合した形状を採用し得る。また、その際のフィルタカバー４０及び閉塞部材４２の直径等は、メインフィルタ１０の筐体１１の形状に応じた有効径等を採用し得る。
【００５９】
フィルタセット３にフィルタカバー４０を被せると、複数のリブ４１がプレフィルタ治具３０の円筒部３３の外面に当接する。これにより、プレフィルタ２０及びプレフィルタ治具３０の位置ずれが防止される。また、フィルタセット３にフィルタカバー４０を被せると、閉塞部材４２が開口３１に対面する。そして、フィルタカバー４０をフィルタセット３に押し付けると、閉塞部材４２によって開口３１が閉塞される。
【００６０】
そこで、放射線防護マスク１を装着した作業者は、フィルタカバー４０をフィルタセット３に押し付けた状態で、空気を吸い込む（陰圧法）。このとき、開口３１は閉塞部材４２によって閉塞されているので、空気を吸い込むことができれば、顔との間に隙間ができて放射線防護マスク１を適切に装着できないことになる。一方、空気を吸い込むことができなければ、顔との間に隙間がなく放射線防護マスク１を適切に装着できていることになる。そして、フィルタカバー４０は、放射線防護マスク１を適切に装着できていることが確認できてから取り外される。
【００６１】
フィルタカバー４０は、一定の定型性を有する材料によって形成される。例えば、熱可塑性樹脂のほか、セラミック、鉄、アルミニウム、銅、錫、亜鉛、ニッケル、チタンなどの金属類、或いはこれらを含む各種合金が適用され得る。
【００６２】
閉塞部材４２は、弾性変形能の高い軟質樹脂によって形成される。閉塞部材４２を構成する樹脂の具体例は特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂、エラストマーなどが挙げられる。これらの樹脂のうち、弾力性に優れたエラストマーが特に好ましく用いられる。
【００６３】
［間接サーベイによる放射線防護マスクの汚染検出方法の策定方針に関する概略検討］
間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出方法の策定方針について事前の概略検討をすると、上記のとおり、間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出方法の導入趣旨に鑑みて、原則として、α線放出核種はメインフィルタ１０の上流部に設置されたプレフィルタ２０において可能な限り完全に捕集することが望ましい。
【００６４】
この策定方針に関しては、放射線防護マスク１等の放射線取扱施設で使用された被疑汚染対象物は、放射性廃棄物として或いは規制免除対象物としての判断及びその取り扱いに当たり、その性状及び放射能レベル等に応じた厳格な分類をすることが要求されている。しかしながら、この要求を満たすためには、放射線防護マスク１の放射能汚染を可能な限り精緻に把握し、これを管理する必要がある状況を鑑みると、これに適合した方針として捉えることができる。
【００６５】
この策定方針によっては、α線放出核種はメインフィルタ１０の上流部に設置されたプレフィルタ２０において可能な限り多くのα線放出核種が捕集されることにより、プルトニウム等の人工核種の捕集確率が高められることとなり、延いては、可搬型α線放出核種分析装置を用いた核種弁別による正確な核種判別が可能となる。
【００６６】
また、放射線取扱施設において放射線防護マスク１を使用する作業員の安全性を確保する上で、作業環境中雰囲気のα線放出核種を放射線防護マスク１のメインフィルタ１０に流入させることなく、メインフィルタ１０の上流部に設置されたプレフィルタ２０において可能な限り完全に捕集することが望ましく、このような放射能汚染に関する多重防護の観点からもより適合した方針として捉えることができる。
【００６７】
［間接サーベイによる放射線防護マスクの汚染検出方法の仕様条件に関する概略検討］
さらに、間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出方法の具備すべき仕様条件について事前の概略検討を行うと、上記のとおり、α線放出核種はメインフィルタ１０の上流部に設置されたプレフィルタ２０において可能な限り捕集することが必要となることから、その前提条件として、プレフィルタ２０は、メインフィルタ１０のスリット１３を覆うことが必要となる（以下「汚染検出条件（１）」という。）。
【００６８】
また、このプレフィルタ２０の仕様によっては、プレフィルタ２０を通過することなくメインフィルタ１０のスリット１３へ直接流れ込むα線放出核種の流れ（主として、プレフィルタ２０の外縁部とメインフィルタ１０のスリット１３外縁部の隙間等から流入するα線放出核種の流れ）が想定される。この流れを抑制するために、プレフィルタ２０は、メインフィルタ１０のスリット１３を覆うのみならず、メインフィルタ１０のスリット１３の外縁部も覆うことが必要となる（以下「汚染検出条件（２）」という。）。
【００６９】
さらに、このプレフィルタ２０の仕様によっても、プレフィルタ２０を通過することなくメインフィルタ１０のスリット１３へ直接流れ込むα線放出核種の流れ（主として、プレフィルタ２０の外縁部とメインフィルタ１０のスリット１３外縁部の隙間等から流入するα線放出核種の流れ）が想定される。この流れを抑制するために、プレフィルタ２０は、メインフィルタ１０のスリット１３及びスリット１３外縁部を単に覆うのみならず、メインフィルタ１０の外周部までをこれらの表面に密着させつつ覆うことが必要となる（以下「汚染検出条件（３）」という。）。
【００７０】
以上の事前の概略検討に基づき、間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出方法の具体的な策定に際しては、プレフィルタ２０の形状、大きさ及び材質等とともに、その設置方法を検討する必要がある。かかる状況の下、プレフィルタ２０の形状、大きさ及び材質等、並びにその設置方法の最適化の観点から、計５ケースの比較試験を実施した。
【００７１】
［間接サーベイによる放射線防護マスクの汚染検出方法に関する比較試験］
次に、図４〜図９を参照して、放射線防護マスク１の汚染検出方法に関する比較試験の結果を説明する。図４は、比較試験の結果を示す表である。図５〜図９では、ケース１〜５におけるメインフィルタ１０の筐体１１、フィルタ１２、スリット１３、プレフィルタ２０、プレフィルタ治具３０と、メインフィルタ筐体内部に流入する作業環境雰囲気（空気）の流線とについて、それらの断面における概略を記載している。
【００７２】
比較試験は、各ケース１〜５のフィルタに天然放射性核種を含む空気を通過させた後、ＺｎＳ（Ａｇ）シンチレーション式サーベイメータ（ＴＣＳ−２３１）にて、プレフィルタの表面の天然放射性核種の放射能強度［Ｂｑ］を測定した。また、これと並行して、各ケース１〜５の試験環境において、空気濾紙（ＨＥ−４０Ｔ）にも同じ空気を通過させ、試験環境中の天然放射性核種の放射能強度を測定した。そして、ケース２〜５については、空気濾紙の放射能強度に対するプレフィルタ表面の放射能強度を、「プレフィルタを通過する流量配分（率）」として算出した。
【００７３】
（ケース１）
図５に示すように、ケース１は、プレフィルタ２０を設置しない試験ケースである。ケース１〜５の比較試験の試験条件（プレフィルタ仕様、流量、捕集時間、及び使用機器等）下における、上記の“（１）Ｒｎ、Ｔｎ子孫核種によるα線検出の比較調査”の再現試験に相当するものである。そこでの試験結果と同様に、空気濾紙（ＨＥ−４０Ｔ）を測定した時の計数割合を１とした場合に、計数割合が約０．１であり、α線の検出がほとんどできていないことが確認された。
【００７４】
（ケース２）
図６に示すように、ケース２は、爪状のプレフィルタ治具でプレフィルタ２１を設置した試験ケースである。ケース２は、上記の仕様条件に関する事前検討の汚染検出条件（１）について確認するものである。
【００７５】
図４に示すように、プレフィルタ２１を通過する流量配分は４０％であり、吸着分布試験の結果と併せると、プレフィルタ２１を通過することなくメインフィルタ１０のスリット１３へ直接流れ込む大気中放射性物質の流れ（主として、プレフィルタ２０外縁部とメインフィルタ１０のスリット１３外縁部の隙間等から流入する大気中のα粒子の流れ）が発生していることが判る。
【００７６】
（ケース３）
図７に示すように、ケース３は、プレフィルタ２２をメインフィルタ１０の筐体１１表面に両面テープで簡易設置した試験ケースである。ケース３は、上記の仕様条件に関する事前検討の汚染検出条件（２）について確認するものである。
【００７７】
図４に示すように、プレフィルタ２２を通過する流量配分は２５％であり、吸着分布試験の結果と併せると、プレフィルタ２２を通過することなくメインフィルタ１０のスリット１３へ直接流れ込む大気中放射性物質の流れが発生していることが判る。
【００７８】
（ケース４）
図８に示すように、ケース４は、プラスチック製中空円筒状治具３５によりプレフィルタ２０を設置した試験ケースである。ケース３は、上記の仕様条件に関する事前検討の汚染検出条件（３）について確認するものである。
【００７９】
図４に示すように、プレフィルタ２０を通過する流量配分は４３％であり、吸着分布試験の結果と併せると、プレフィルタ２０を通過することなくメインフィルタ１０のスリット１３へ直接流れ込む大気中放射性物質の流れが依然抑制できていないことが判る。
【００８０】
この点について更に考察すると、ケース４では汚染検出条件（１）〜（３）を満たすために、プラスチック製中空円筒状治具３５を採用することによりプレフィルタ２０を通過することなくメインフィルタ１０のスリット１３へ直接流れ込む大気中放射性物質の流れを抑制することを試みたが、依然、メインフィルタ１０の外周部からの気中放射性物質の流入が発生していることが想定される。
【００８１】
また、図８には直接図示していないが、プレフィルタ２０の表面とプラスチック製中空円筒状治具３５の内径淵部との隙間等からプレフィルタ２０の外縁部を回り込んでメインフィルタ１０のスリット１３へ直接流入する大気中放射性物質の流れが発生していることも想定される。
【００８２】
また、この大気中放射性物質の流れは、プラスチック製中空円筒状治具３５が硬質のプラスチックを採用しており、汚染検出条件（３）のプレフィルタ２０とメインフィルタ１０との密着性が不十分であったことも一つの要因として考えられる。
【００８３】
（ケース５）
図９に示すように、ケース５は、本実施形態に係るプレフィルタ治具３０でプレフィルタ２０を設置した試験ケースである。ケース５は、ケース４同様に、上記の仕様条件に関する事前検討の汚染検出条件（３）について確認するものである。
【００８４】
図４に示すように、プレフィルタ２０を通過する流量配分は８２％であり、吸着分布試験の結果と併せると、プレフィルタ２０を通過することなくメインフィルタ１０のスリット１３へ直接流れ込む大気中放射性物質の流れが、ケース２〜４の試験結果と比較して大幅に抑制されていることが判る。
【００８５】
特に、ケース４の試験結果と比較すると、ケース５では、ゴム製のプレフィルタ治具３０を採用していることから、ゴムの材質が有する弾性によりプレフィルタ２０とメインフィルタ１０との密着性が高まり、プレフィルタ２０を通過することなくメインフィルタ１０のスリット１３へ直接流れ込む大気中放射性物質の流れが抑制されたものと考えられる。
【００８６】
［間接サーベイによる放射線防護マスクの汚染検出方法］
間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出方法については、上記のとおり、放射線防護マスク１のメインフィルタ１０の上流部おけるプレフィルタ２０において可能な限りα線放出核種を完全に捕集することが要求される。しかしながら、上記の検討試験の結果から確認されたように、実際のプレフィルタ治具３０等によっては、少なからずプレフィルタ２０を通過しない漏洩流量配分が派生する。ケース５のプレフィルタ治具３０等を用いた場合においても、流量配分率は８２％であり、漏洩流量配分は１８％となる。
【００８７】
そこで、この漏洩流量配分がある場合についても考慮した間接サーベイによる放射線防護マスク１の具体的な汚染検出方法について説明する。プレフィルタ２０の捕集率をＥｐｒｅ［−］、プレフィルタ２０の入口におけるα線放出核種の濃度をＣｉｎ［ｋｇ／ｍ３］、プレフィルタ２０の出口におけるα線放出核種の濃度をＣｏｕｔ［ｋｇ／ｍ３］とすると、プレフィルタ２０の捕集率は下記式２で定義される。なお、Ｃｉｎは、作業環境雰囲気のα線放出核種濃度と等しく、以下、「プレフィルタ２０の入口濃度Ｃｉｎ」と表記する。
【００８８】
【数２】
2020180799.tif 000004
【００８９】
また、プレフィルタ２０を通過する作業環境雰囲気の流路配分率をＦｐｒｅ［−］、プレフィルタ２０を通過しない作業環境雰囲気の漏洩流路配分率をＦｌｅａｋ［−］とすると、Ｆｐｒｅ＋Ｆｌｅａｋ＝１が成立する。そして、プレフィルタ２０のα線放出核種捕集量をＭｐｒｅ［ｋｇ］、プレフィルタ２０の空塔速度をｕｐｒｅ［ｍ／ｓ］、プレフィルタ２０の空塔流路断面積をＳ０ｐｒｅ［ｍ２］、放射線取扱作業時間（放射線防護マスク１の使用時間）をＴ［Ｓ］、放射線防護マスク１のメインフィルタ１０を通過する体積速度（防護マスクの電動ファン体積速度等）をＶａｉｒ［ｍ３／ｓ］とすると、放射線取扱作業の環境雰囲気（空気）についての連続の式から、プレフィルタ２０のα線放出核種捕集量は次の式３で表されることとなる。
【００９０】
【数３】
2020180799.tif 000005
【００９１】
ここで、プレフィルタのα線放出核種捕集量Ｍｐｒｅ［ｋｇ］は、上記の適用性試験や比較試験と同様に、α線用サーベイメータ等により計測するα線強度［Ｂｑ］から検出・換算することが可能である。また、プレフィルタ２０の捕集率Ｅｐｒｅ［−］及びプレフィルタ２０を通過しない漏洩流路配分率Ｆｌｅａｋ［−］は、上記の比較試験と同様に、放射線取扱作業で採用する放射線防護マスク１のメインフィルタ１０及びプレフィルタ治具３０等を選定することにより決定される。
【００９２】
また、放射線防護マスク１のメインフィルタ１０を通過する体積速度Ｖａｉｒ［ｍ３／ｓ］については、放射線防護マスク１の着用者特有の呼吸パターンを事前に計測等しておき（『防護マスク試験用の呼吸模擬装置  保険物理, 11, 51〜56 （1976）』（https://www.jstage.jst.go.jp/article/jhps1966/11/1/11_1_51/_pdf/-char/ja）等を参照。）、例えば、これを正弦波により模擬したときの平均吸引量を用いることが考えられる（興研株式会社パンフレット『サカヰ式電動ファン付き呼吸用保護具  興研株式会社  2016年9月現在』（http://www.koken-ltd.co.jp/catalog/pdf/papr201609.pdf）等を参照。）。
【００９３】
よって、放射線取扱作業において、放射線防護マスク１のメインフィルタ１０を通過する体積速度Ｖａｉｒ［ｍ３／ｓ］及び放射線取扱作業時間Ｔ［ｓ］を設定した場合の作業環境雰囲気のα線放出核種濃度（平均値）は、プレフィルタ２０の入口濃度Ｃｉｎ［ｋｇ／ｍ３］に等しいことから、下記式４よって求めることができる。
【００９４】
【数４】
2020180799.tif 000006
【００９５】
なお、プレフィルタ２０の入口濃度Ｃｉｎ［ｋｇ／ｍ３］については、作業環境雰囲気中にラドン等の天然核種やプルトニウム等の人工核種といった複数のα線放出核種を含む場合には、それら複数核種についての全体の濃度を表すことになるが、別途の可搬型α線核放出種分析装置を用いた核種弁別によって計測される複数核種の濃度比から、それら複数核種についての各核種の濃度を求めることが可能となる。
【００９６】
また、α線放出核種による放射線防護マスク１の汚染量（プレフィルタ２０及びメインフィルタ１０への流入量によって放射線防護マスク１全体が取り込んだα線放出核種汚染量）Ｍａｌｌ［ｋｇ］と、α線放出核種のメインフィルタ１０の汚染量Ｍｍａｉｎ［ｋｇ］は、この作業環境雰囲気のα線放出核種濃度（平均値）Ｃｉｎ［ｋｇ／ｍ３］から、それぞれ下記式５、６によって求めることができる。
【００９７】
【数５】
2020180799.tif 000007
【００９８】
なお、α線放出核種の放射線防護マスク１の汚染量Ｍａｌｌ［ｋｇ］は、放射線防護マスク１全体が取り込んだα線放出核種汚染量と、放射線防護マスク１全体の外面に付着したα線放出核種汚染量との総和から求められるが、以下、放射線防護マスク１全体の外面に付着したα線放出核種汚染量については省略して説明する。
【００９９】
したがって、以上の評価式を用いることによって、間接サーベイによる放射線防護マスク１のα粒子汚染検出が可能となる。その結果、当初の解決すべき課題とされた、メインフィルタ１０の筐体１１内に設置されたフィルタ１２自体のα粒子汚染を検出することが、延いては、放射線防護マスク１自体のα粒子汚染を検出することが可能となる。
【０１００】
なお、ここでの間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出方法においては、放射線取扱作業時間が比較的短い時間（法令で定められた放射線取扱施設での一日当たりの作業許容時間）を想定している。
【０１０１】
そのため、プレフィルタ２０の閉塞やプレフィルタ治具３０等圧力分布の時間変化による放射線防護マスク１のメインフィルタ１０及びプレフィルタ治具３０等に関する幾何形状パラメータ（１−Ｆｌｅａｋ）Ｅｐｒｅ等の時間依存や、作業環境中におけるα線放出核種の放射性崩壊系列の時間変化によるプレフィルタ２０のα線放出核種捕集量Ｍｐｒｅ［ｋｇ］、α線放出核種の放射線防護マスク１の汚染量Ｍａｌｌ［ｋｇ］、及びα線放出核種のメインフィルタ１０の汚染量Ｍｍａｉｎ［ｋｇ］等の時間依存を考慮していない。この場合は、必要に応じて、事前の実測試験や数値シミュレーションによって、これらの物理量の時間依存性を把握することにより各種の物理量を求めることも可能となる。
【０１０２】
また、ここでの間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出方法においては、プレフィルタ２０のα線放出核種捕集量Ｍｐｒｅ［ｋｇ］として、プレフィルタ２０の表面の汚染量をα線用サーベイメータ等により計測し、そのα線強度［Ｂｑ］から検出・換算することを想定している。そのため、採用するプレフィルタ２０については、例えば、ＪＩＳ  Ｚ  ４６０１（旧規格ＪＩＳ  Ｚ  ４５１２）に規定の高い捕集率を有する所定の仕様のものを用いることが望ましい。
【０１０３】
一方、この所定の捕集率の仕様ではないプレフィルタ２０を用いる場合には、プレフィルタ２０の表面に分布する捕集量のみならず、その内部に分布する捕集量も含めた総捕集量を可能な限り正確に求める必要がある。そのため、例えば、間接サーベイによる放射線防護マスク１を用いる作業環境雰囲気に適合した、α線放出核種の表面汚染強度［Ｂｑ］及びその際の実際のα線放出核種捕集量Ｍｐｒｅ［ｋｇ］の相関図を作成しておき、この相関図を用いて、プレフィルタのα線放出核種捕集量Ｍｐｒｅ［ｋｇ］を算出することが考えられる。
【０１０４】
［間接サーベイによる汚染検出に際してのプレフィルタ治具等の選定］
間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出方法の策定方針については、上記のとおり、間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出の導入趣旨に鑑みて、α線放出核種はメインフィルタ１０の上流部に設置されたプレフィルタ２０において可能な限り完全に捕集することが望ましい。また、この策定方針については、放射線取扱施設において放射線防護マスク１を使用する作業員の安全性を確保する上での放射能汚染に関する多重防護の観点からもより適合した方針である。
【０１０５】
次に、プレフィルタ２０のα線放出核種捕集量の観点、及び放射能汚染に関する多重防護の観点から、間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出に際して採用すべきプレフィルタ治具３０等の選定方法について説明する。
【０１０６】
まず、プレフィルタ２０のα線放出核種捕集量の観点から、間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出に際して採用すべきプレフィルタ治具３０等の選定方法について説明する。
【０１０７】
メインフィルタ１０の上流部に設置されたプレフィルタ２０において可能な限り完全に捕集する必要がある。そのため、放射線防護マスク１のメインフィルタ１０を通過する体積速度Ｖａｉｒ［ｍ３／ｓ］、放射線取扱作業時間Ｔ［ｓ］、及びプレフィルタ２０の入口濃度Ｃｉｎ［ｋｇ／ｍ３］の単位量当たりのプレフィルタ２０のα線放出核種捕集量Ｍｐｒｅ［ｋｇ］が、可能な限り大きな値を有するプレフィルタ治具３０等が、間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出に際して採用すべきものとして捉え得る。
【０１０８】
よって、上記のプレフィルタ２０のα線放出核種捕集量Ｍｐｒｅ［ｋｇ］の評価式から、間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出に際しては、下記式７の右辺に示す放射線防護マスク１のメインフィルタ１０及びプレフィルタ治具３０等に関する幾何形状パラメータ（１−Ｆｌｅａｋ）Ｅｐｒｅが最も大きい値を有するプレフィルタ治具３０等を選定すべきことが理解される。
【０１０９】
【数６】
2020180799.tif 000008
【０１１０】
上記の比較試験ケース１〜５において使用した放射線防護マスク１のメインフィルタ１０及びプレフィルタ治具３０等に関する幾何形状パラメータ（１−Ｆｌｅａｋ）Ｅｐｒｅの値を図１０に示す。なお、プレフィルタの捕集率Ｅｐｒｅ［−］については、０．８７の値を使用する。
【０１１１】
図１０に示すように、比較試験のケース５で使用した放射線防護マスク１のメインフィルタ１０及びプレフィルタ治具３０等の幾何形状パラメータ（１−Ｆｌｅａｋ）Ｅｐｒｅが最も大きな値を有しており、間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出に際して好適であることが判る。
【０１１２】
［放射能汚染に関する多重防護の観点からのプレフィルタ治具等の選定方法］
次に、放射能汚染に関する多重防護の観点から、間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出に際して採用すべきプレフィルタ治具３０等の選定方法について説明する。
【０１１３】
放射線防護マスク１等の呼吸用保護具を選択する際には、呼吸用保護具によって得られる防護効果を表す防護係数が一般的に用いられている。防護係数は、作業環境中の有害物質濃度と吸気中の有害物質濃度を測定して、下記式８で算出される。
【０１１４】
【数７】
2020180799.tif 000009
【０１１５】
この防護係数について、上記のプレフィルタ治具３０等に関する防護係数Ｐｆｐｒｅ［−］を、上記のα線放出核種のメインフィルタ１０の汚染量Ｍｍａｉｎ［ｋｇ］の評価式から求めると、下記式９によって表すことができる。なお、式９の分母の“吸気中の有害物質濃度”は、α線放出核種のメインフィルタ１０の汚染量Ｍｍａｉｎ［ｋｇ］に関する有害物質濃度に相当する。
【０１１６】
【数８】
2020180799.tif 000010
【０１１７】
よって、間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出に際しては、式９の右辺に示す放射線防護マスク１のメインフィルタ１０及びプレフィルタ治具３０等に関する幾何形状パラメータ（１−Ｆｌｅａｋ）Ｅｐｒｅが最も大きい値を有するプレフィルタ治具３０等を選定すべきことが理解され、上記のプレフィルタ２０のα線放出核種捕集量の観点からの選定方法と同義であることが判る。また、上記の比較試験ケース１〜５において使用した放射線防護マスク１のメインフィルタ１０及びプレフィルタ治具３０等に関する防護係数Ｐｆｐｒｅの値を図１１に示す。なお、プレフィルタの捕集率Ｅｐｒｅ［−］については、０．８７の値を使用する。
【０１１８】
図１１に示すように、比較試験ケース５で使用した放射線防護マスク１のメインフィルタ１０及びプレフィルタ治具３０等の防護係数Ｐｆｐｒｅが最も大きな値を有しており、上記の幾何形状パラメータ（１−Ｆｌｅａｋ）Ｅｐｒｅについて纏めた図１０と同様に、間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出に際して好適であることが判る。
【０１１９】
［間接サーベイによる放射線防護マスクの汚染検出方法を用いた放射線作業管理］
放射線取扱作業については、放射線取扱い作業の安全及び被ばく防護の観点から、計画段階において、防護の方法、被ばく評価、放射線モニタリング方法等の検討を行い、作業従事者は事前に、作業に伴う被ばくの程度、異常発生の潜在的危険性等を調査の上、作業手順・方法等の放射線防護対策を決定し、これに基づき計画被ばく線量を評価する。
【０１２０】
また、放射線取扱作業中にあっては、作業の程度に応じて放射線管理担当者による作業立会を行い、防護措置の指導、被ばく管理、モニタリングを実施し、これらのモニタリングデータ等から作業前の計画との比較・検討を行い、作業が計画通りに実施されていることを、以下の事項に基づき判断する。
（１）作業環境に異常な放射線レベル・汚染が生じていないことを確認する。
（２）作業環境の放射線レベルから作業者の線量および摂取量の上限値を推定し、作業前の予測値以下になることを確認する。
（３）計画した作業手順および防護措置等が、実際の作業状況に適合していることを確認する。
（４）個人被ばく線量計の積算線量値等から、規定の線量以下であることを確認する。
（５）作業中の作業方法・モニタリング方法・モニタリング結果等を記録して、その後の作業の参考とする。
【０１２１】
さらに、放射線取扱作業後については、作業中のモニタリングデータ等から、被ばく線量、空気中の放射能濃度および表面密度等の評価を行い、これらの結果と作業前の計画との比較・検討から、作業計画および実施の妥当性について評価を行うとともに、次回からの作業のための防護の手段の参考とするほか、類似の作業に対する作業方法の改善、施設の改善、施設や設備の改良のために反映する（『放射線作業の計画と管理 (09-04-09-03) - ATOMICA -』（https://atomica.jaea.go.jp/data/detail/dat_detail_09-04-09-03.html）を参照。）。
【０１２２】
間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出方法についても、これらの放射線作業計画の策定及びその運用管理に活用することが可能である。そこで次に、間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出方法による放射線作業計画管理の具体について説明する。
【０１２３】
放射線取扱作業の作業環境雰囲気中にα線放出核種を含み得る場合において、間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出方法による放射線作業計画管理を行う際には、放射線取扱作業におけるα線放出核種による放射線防護マスク１の汚染量（捕集量）Ｍ［ｋｇ］、及び放射線取扱作業時間Ｔ［ｓ］を変数としたダイアグラムを用いることができる。
【０１２４】
具体的には、放射線取扱作業において、放射線防護マスク１のメインフィルタ１０を通過する体積速度をＶａｉｒ［ｍ３／ｓ］に設定した場合に、放射線取扱作業時間をＴ［ｓ］とした後に計測されたプレフィルタ２０のα線放出核種捕集量Ｍｐｒｅ［ｋｇ］から求められたプレフィルタ２０の入口濃度をＣｉｎ［ｋｇ／ｍ３］とすると、下記式１０、１１を満たすように放射線作業計画管理を行う。
【０１２５】
【数９】
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【０１２６】
ここで、式１０は、放射線取扱作業後の放射線防護マスク１の汚染量Ｍａｌｌ［ｋｇ］が、放射線取扱作業における放射線防護マスク１の最小許容汚染量Ｍｍｉｎ［ｋｇ］以上であって、放射線取扱作業における放射線防護マスク１の最大許容汚染量Ｍｍａｘ［ｋｇ］以下であるべきことを意味する。なお、最小許容汚染量Ｍｍｉｎ［ｋｇ］は省略可能である。
【０１２７】
例えば、放射線取扱作業における放射線防護マスク１の最小許容汚染量Ｍｍｉｎ［ｋｇ］として、α線用サーベイメータ等の計測機器の検出限界値を採用し、放射線取扱作業における放射線防護マスク１の最大許容汚染量Ｍｍａｘ［ｋｇ］として、法令で定められた放射線防護マスク１の許容汚染値を採用することが考えられる。
【０１２８】
また、式１１は、放射線取扱作業後の放射線防護マスク１の汚染量Ｍａｌｌ［ｋｇ］が、作業環境雰囲気におけるα線放出核種（特に、ラドンやトロン等の天然核種を想定。）の最小想定濃度をＣαｍｉｎ［ｋｇ／ｍ３］と仮定した場合に求めた放射線防護マスク１の汚染量以上であって、作業環境雰囲気におけるα線放出核種の最大想定濃度をＣαｍａｘ［ｋｇ／ｍ３］と仮定した場合に求めた放射線防護マスク１の汚染量以下であるべきことを意味する。なお、最小想定濃度Ｃαｍｉｎは省略可能である。
【０１２９】
この式１１は、上記のとおり、放射線取扱作業等における作業環境雰囲気中のラドンやトロン等の天然核種の濃度変動は大きく予測し難いことから、放射線取扱作業等における作業終了後の汚染度の有無を、ＺｎＳ（Ａｇ）サーベイメータ等の測定器により測定した“計数率”の情報のみによっては、その情報がラドンやトロン等の天然核種によるものなのか、プルトニウム等の人工核種によるものなのかの判断が容易でない事情を考慮した条件式である。
【０１３０】
一例として、作業環境雰囲気におけるα線放出核種の最小想定濃度をＣαｍｉｎ［ｋｇ／ｍ３］として、放射線取扱作業を実施する作業環境雰囲気のモニタリングから観測されているα線放出核種の最小濃度値を採用し、作業環境雰囲気におけるα線放出核種の最大想定濃度をＣαｍａｘ［ｋｇ／ｍ３］として、そのα線放出核種の最大濃度値を採用することが考えられる。
【０１３１】
他の例として、作業環境雰囲気におけるα線放出核種の平均濃度をＣαａｖｅ［ｋｇ／ｍ３］とし、標準偏差をσαａｖｅ［ｋｇ／ｍ３］として、平均濃度Ｃαａｖｅ［ｋｇ／ｍ３］に標準偏差σαａｖｅ［ｋｇ／ｍ３］を加算又は減算した値を、それぞれ作業環境雰囲気におけるα線放出核種の最大想定濃度Ｃαｍａｘ［ｋｇ／ｍ３］又は最小想定濃度Ｃαｍｉｎ［ｋｇ／ｍ３］として採用することが考えられる。
【０１３２】
仮に、後述の放射線作業管理において、放射線防護マスク１の汚染量Ｍａｌｌ［ｋｇ］が、式１１の上限値であるの最大想定濃度をＣαｍａｘ［ｋｇ／ｍ３］と仮定した場合に求めた放射線防護マスク１の汚染量を超えた場合において、ＺｎＳ（Ａｇ）サーベイメータ等の測定器により測定した“計数率”の情報によってはラドンやトロン等の天然核種によるものなのか、プルトニウム等の人工核種によるものなのかの判断がし難い場合において、可搬型α線放出核種分析装置を用いることによって核種弁別をする等、迅速、簡便かつ効率的な放射線作業管理が可能となる。
【０１３３】
以上の放射線取扱作業の計画管理方法によれば、放射線作業計画については、所定の放射線防護マスク１及びプレフィルタ治具３０等を用いる場合の作業時間の許容範囲を決定することが可能であるほか、逆に、所定の作業時間を設定する場合の選定すべき放射線防護マスク１及びプレフィルタ治具３０等をそれらの幾何形状パラメータから決定することが可能となる。
【０１３４】
また、この放射線取扱作業の計画管理方法によれば、放射線作業管理については、所定の放射線防護マスク１及びプレフィルタ治具３０等を用いた場合の作業時間の妥当性を確認することが可能であるほか、逆に、所定の作業時間を設定した場合の選定した放射線防護マスク１及びプレフィルタ治具３０等の妥当性をそれらの幾何形状パラメータから確認することが可能となる。
【０１３５】
次に、これらの具体的な事例として、放射線取扱作業におけるα線放出核種による放射線防護マスク１の汚染量Ｍ［ｋｇ］及び放射線取扱作業時間Ｔ［ｓ］を変数とするダイアグラムを用いた場合について、具体的な作業時間の許容範囲の決定方法、或いはその確認方法を示す。図１２は、α線放出核種による放射線防護マスクの汚染量Ｍ［ｋｇ］及び放射線取扱作業時間Ｔ［ｓ］を変数とするダイアグラムである。
【０１３６】
放射線取扱作業の作業計画に際して、仮に、放射線取扱作業における許容上限時間をＴｗｍａｘ［ｓ］、放射線取扱作業における許容下限時間をＴｗｍｉｎ［ｓ］として設定すると、上記式５に示す放射線防護マスク１の汚染量Ｍａｌｌ［ｋｇ］の評価式から、それらの許容上限時間及び許容下限時間に対応する、放射線取扱作業におけるα線放出核種による放射線防護マスク１の最大予測捕集量Ｍｗｍａｘ［ｋｇ］と、放射線取扱作業におけるα線放出核種による放射線防護マスク１の最小予測捕集量Ｍｗｍａｘ［ｋｇ］とが予測される。なお、このケースは、例えば、放射線取扱作業従事者が複数いるときに、放射線取扱作業における許容下限時間及び許容上限時間を予測する必要がある場合等が想定される。
【０１３７】
このとき、図１２に示すとおり、放射線取扱作業におけるα線放出核種による放射線防護マスク１の最大予測捕集量Ｍｗｍａｘ［ｋｇ］と放射線取扱作業におけるα線放出核種による放射線防護マスク１の最小予測捕集量Ｍｗｍｉｎ［ｋｇ］が、上記の式１０を満たし、且つ式１１を満たすのであれば、その許容上限時間及び許容下限時間は適切であると判断されることになる。
【０１３８】
また、このときのプレフィルタ２０の入口濃度Ｃｉｎ［ｋｇ／ｍ３］としては、例えば、上記の放射線取扱作業を実施する作業環境雰囲気のモニタリングから観測されているα線放出核種の平均濃度Ｃαａｖｅ［ｋｇ／ｍ３］を用いることが考えられる。
【０１３９】
ここでの事例においては、放射線取扱作業における許容上限時間Ｔｗｍａｘ［ｓ］及び許容下限時間Ｔｗｍｉｎ［ｓ］の複数時間設定等する場合を想定したが、放射線作業計画管理において、ある特定の許容時間を一点時間設定等する場合についても、放射線防護マスク１の汚染量Ｍａｌｌ［ｋｇ］によるダイアグラムを同様にして適用することが可能である。
【０１４０】
また、ここでの事例においては、放射線防護マスク１の汚染量Ｍａｌｌ［ｋｇ］によるダイアグラムを用いたが、上記のプレフィルタ２０のα線放出核種捕集量Ｍｐｒｅ［ｋｇ］、或いはα線放出核種のメインフィルタ１０の汚染量Ｍｍａｉｎ［ｋｇ］によるダイアグラムを用いて、放射線作業計画の策定及びその運用管理を行うことも可能である。
【０１４１】
［放射線防護マスクの汚染検出方法］
次に、図１３を参照して、放射線防護マスクの汚染検出方法を説明する。図１３は、放射線作業管理のフローチャートである。以下の説明は、既に詳述した各ステップを時系列に沿って整理したものである。まず、管理区域は、防護服を身に付けた作業者が作業をする作業室と、作業室への入退室の準備をする準備室とに分けられる。作業室は、準備室より放射線の濃度が高いエリアである。
【０１４２】
まず、作業者は、非管理区域から準備室に入室し、防護服及び放射線防護マスク１を装着する（Ｓ１１）。なお、この時点では、フィルタセット３にフィルタカバー４０が装着されたままである。次に、作業者は、フィルタカバー４０をフィルタセット３に押し付けて呼吸をする“陰圧法”を実行する（Ｓ１２）。そして、作業者は、陰圧法で呼吸ができる場合に（Ｓ１２：Ｎｏ）、放射線防護マスク１を装着し直して（Ｓ１１）、再び陰圧法を実行する（Ｓ１２）。
【０１４３】
そして、作業者は、陰圧法で呼吸ができない場合に（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、入室時刻を記録し（Ｓ１３）、作業室に入室して所定の作業を行う（Ｓ１４）。そして、所定の作業を終えた作業者は、作業室から準備室に移って退室時刻を確認し、放射線取扱作業時間Ｔ（＝退室時刻−入室時刻）を算出する（Ｓ１５）。ステップＳ１４、Ｓ１５の処理は、作業時間計測ステップの一例である。
【０１４４】
次に、作業者は、準備室に設置されたα線用サーベイメータを用いて、プレフィルタ２０のα線放出核種捕集量Ｍｐｒｅを計測する（Ｓ１６）。ステップＳ１６の処理は、捕集量計測ステップの一例である。そして、作業者は、式１を用いて傾きａ（＝ＶａｉｒＣｉｎ）を算出し、式５を用いて放射線防護マスク１の汚染量Ｍａｌｌを算出する。これらの算出処理及び後述するステップＳ１７〜Ｓ２２は、例えば、準備室に設置されたコンピュータ等を用いて行えばよい。
【０１４５】
次に、作業者は、傾きａと所定範囲とを比較する（Ｓ１７）。より詳細には、作業者は、ＶａｉｒＣαｍｉｎ≦ＶａｉｒＣｉｎ≦ＶａｉｒＣαｍａｘの関係を満たすか否かを確認する。換言すれば、図１２において、ＶａｉｒＣｉｎ×Ｔで表される直線が、ＶａｉｒＣαｍｉｎ×Ｔで表される直線と、ＶａｉｒＣαｍａｘ×Ｔで表される直線との間に位置するか否かを確認する。ステップＳ１７の処理は、第２比較ステップの一例である。なお、上記の各項は、Ｖａｉｒが共通するので、Ｃαｍｉｎ、Ｃｉｎ、Ｃαｍａｘを比較してもよい。
【０１４６】
そして、作業者は、ステップＳ１７の関係を満たさない場合に（Ｓ１７：Ｎｏ）、放射線防護マスク１が人工核種に汚染されている疑いがあると判定する（Ｓ１８）。一方、作業者は、ステップＳ１７の関係を満たす場合に（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、放射線防護マスク１が人工核種に汚染されていないと判定する（Ｓ１９）。ステップＳ１８、Ｓ１９の処理は、第２判定ステップの一例である。
【０１４７】
なお、人工核種に汚染されている疑いがある場合（Ｓ１８）、作業者は、人工核種を非管理区域に持ち出さないために、ステップＳ２０以降の処理を実行せずに、別室に移動して詳細な検査及び除染を実施する。一方、人工核種に汚染されていない場合（Ｓ１９）、作業者は、放射線防護マスク１の汚染量Ｍａｌｌと上限値（Ｍｍａｘ）及び下限値（Ｍｍｉｎ）とを比較する（Ｓ２０）。ステップＳ２０の処理は、第１比較ステップの一例である。
【０１４８】
そして、作業者は、汚染量Ｍａｌｌが上下限値の範囲内の場合に（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、放射線防護マスク１の汚染量が許容範囲内だと判定して（Ｓ２１）、準備室から非管理区域に移動する。一方、作業者は、汚染量Ｍａｌｌが上下限値の範囲外の場合に（Ｓ２０：Ｎｏ）、放射線防護マスク１の汚染量が許容範囲を超えたと判定して（Ｓ２２）、α線放出核種を非管理区域に持ち出さないために、別室に移動して詳細な検査及び除染を実施する。ステップＳ２１、Ｓ２２の処理は第１判定ステップの一例である。
【０１４９】
上記の方法によれば、放射線防護マスク１のメインフィルタ１０の筐体１１内に設置されたフィルタ１２内部におけるα粒子汚染に関する複雑な三次元分布の情報を、メインフィルタ１０の上流部に設置されたプレフィルタ２０に簡便に集約させることによって、フィルタ１２内部におけるα粒子汚染に関する三次元分布の情報を二次元分布の情報として取得することが可能となる。
【０１５０】
この間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出方法によっては、プレフィルタ２０に集約されたα線放出核種に関する二次元分布情報から、ＺｎＳ（Ａｇ）サーベイメータ等のα線用サーベイメータを用いたα粒子の線量自体の計測を行うことが可能となる。
【０１５１】
さらに、α線用サーベイメータを用いた直接サーベイによる放射線防護マスクの汚染検出方法によっては、α線の“計数率”の情報のみを取得することが可能であり、プルトニウム等の人工核種とラドン等の天然核種の弁別をすることはできない。しかしながら、間接サーベイによる放射線防護マスク１の汚染検出方法によれば、可搬型α線放出核種分析装置を用いて核種弁別を行うことも可能となり、総じて、フィルタ１２内部に三次元分布したα粒子汚染の直接的な検出の困難性が解決される。
【０１５２】
また、前述の通り、プレフィルタ２０自体の捕集率、並びにプレフィルタ２０及びプレフィルタ治具３０の幾何形状パラメータから決定される流量配分率を用いることによって、フィルタ１２自体のα粒子汚染について所望の精度で検出することが可能となる。延いては、これらの情報を解析・評価することにより、放射線防護マスク１の汚染検出に係る放射線作業計画の策定及びその運用管理等に活用することが可能となる。
【０１５３】
以上、本発明の実施形態等について説明したが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
【符号の説明】
【０１５４】
１…放射線防護マスク、２…マスク本体、３…フィルタセット、４，５…ベルト、６…排気口、１０…メインフィルタ、２０，２１，２２…プレフィルタ、３０…プレフィルタ治具、１１…筐体、１１ａ…表面、１１ｂ…裏面、１２…フィルタ、１３，１３ａ，１３ｂ…スリット、１４…装着部、３１…開口、３２…リング部、３３…円筒部、４０…フィルタカバー、４１…リブ、４２…閉塞部材
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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