(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプリング気体をダスト放射線モニタの本体部内に導くサンプリング配管と、前記サンプリング配管に設けられサンプリング気体中のダストを捕集するろ紙集塵部及び放射線検出器と、前記ろ紙集塵部の上流側のサンプリング配管に設置された三方切換弁と、前記ろ紙集塵部の下流側のサンプリング配管に設置された第１の流量計と、前記本体内の空気を第２の流量計を介して前記三方切換弁に導く本体部内配管と、前記第１の流量計と第２の流量計の測定値に基づいてバイパスリーク量を算出し前記ろ紙集塵部に捕集されたダストの放射線濃度を求める演算部と、を有することを特徴とする放射線モニタ装置。
【請求項２】
サンプリング気体をダスト放射線モニタの本体部内に導くサンプリング配管と、前記サンプリング配管に設けられサンプリング気体中のダストを捕集するろ紙集塵部及び放射線検出器と、前記ろ紙集塵部の下流側のサンプリング配管に設置された第１の流量計及び第１の圧力計と、前記ろ紙集塵部の上流側のサンプリング配管に設置された第２の圧力計及び三方切換弁と、前記本体部内の空気を第２の流量計を介して前記三方切換弁に導く本体部内配管と、前記第１及び第２の流量計と前記第１及び第２の圧力計の測定値に基づいてバイパスリーク量を算出し前記ろ紙集塵部に捕集されたダストの放射線濃度を求める演算部と、を有することを特徴とする放射線モニタ装置。
【請求項３】
前記ろ紙集塵部を気密に保持する気密保持部材を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の放射線モニタ装置。
【請求項４】
前記演算部は前記バイパスリーク量が所定値を超えた場合に警報を発することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の放射線モニタ装置。
【請求項５】
請求項１記載のダスト放射線モニタ装置を用いたダスト放射線モニタ方法において、ダスト放射線の非測定時に本体部内の空気を三方切換弁を介してサンプリング配管内に導入し、第１の流量計と第２の流量計の測定値の差からバイパスリーク量を算出し、ろ紙集塵部に捕集されたダストの放射線濃度を求めることを特徴とする放射線モニタ方法。
【請求項６】
請求項２記載のダスト放射線モニタ装置を用いたダスト放射線モニタ方法において、ダスト放射線の非測定時に第１の圧力計及び第２の圧力計の差圧とバイパスリーク量との関係式を求め、ダスト放射線の測定時の第１の圧力計及び第２の圧力計の差圧と前記関係式からバイパスリーク量を算出し、ろ紙集塵部に捕集されたダストの放射線濃度を求めることを特徴とする放射線モニタ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば原子力発電所等の放射線源取り扱い施設で使用され、施設内の空気に含まれるダストの放射能濃度を測定する放射線モニタ装置及びモニタ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所等の放射線を取り扱い施設では、施設内の空気中に含まれる粒子状放射性物質（以下、「ダスト」という。）の放射能濃度を測定するダスト放射線モニタ装置が使用されている。
【０００３】
従来のダスト放射線モニタでは、図３に示すように、ダストを含む試料空気はサンプリング配管９を介して放射線モニタ装置の本体１内に導入され、サンプリング配管９の途中に設けられた巻き取り可能なろ紙７に空気中のダストを集塵させ、放射線検出器８によりその放射能濃度を測定している。
【０００４】
このような放射線モニタ装置では、モニタリング箇所以外の空気の流入を阻止し、試料空気のみを測定するために気密保持する必要があり、例えば、図３に示すようにダストをろ紙７に集塵する際に駆動機構により押圧用突起部１４をろ紙を介してシール部１５に押圧して集塵部の気密性を確保する手段（特許文献１）、及び放射線モニタ装置の本体を気密容器内に収納する手段（特許文献２）等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１６２３１９号公報
【特許文献２】特開２０００−２１４３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来のダスト放射線モニタ装置において、放射線モニタ装置の本体を気密容器内に収納するためには大型の気密容器が必要となり、装置が大型化するという課題がある。
【０００７】
また、ろ紙をシール部材で挟み込むことにより集塵部のみを気密を保つようにした放射線測定方法は、ろ紙とシール部材の接触面でリーク(バイパスリーク)が多少なりとも発生するため、正確な放射線濃度を測定することができない。そのために、ろ紙の上流側に流量計を設置し、放射性ダストを集塵する前の流量を測定し、その測定値を用いて放射能濃度測定を行えば、バイパスリークを考慮はしなくても済む。しかしながら、流量計として一般に用いられている熱式流量計は、ダストにより測定誤差が生じ、正確な流量測定ができなくなるという課題があった。
【０００８】
したがって、現状では、ろ紙の下流側に流量計を配置することにより流量を測定し、その流量を用いて放射能濃度の測定を行っている。その場合、バイパスリークが微少な場合でも、また、ろ紙の押圧箇所が損傷などしてバイパスリークが大きくなった場合でも、その状態は検知されず、正確な放射線測定ができないという課題がある。
【０００９】
本発明は、これらの課題を解決するためになされたもので、ろ紙集塵部からのバイパスリーク量を高精度で算出することにより、ダスト放射線濃度を正確に測定することができる放射線モニタ装置及びモニタ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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る放射線モニタ装置は、サンプリング気体をダスト放射線モニタの本体部内に導くサンプリング配管と、前記サンプリング配管に設けられサンプリング気体中のダストを捕集するろ紙集塵部及び放射線検出器と、前記ろ紙集塵部の上流側のサンプリング配管に設置された三方切換弁と、前記ろ紙集塵部の下流側のサンプリング配管に設置された第１の流量計と、前記本体部内の空気を第２の流量計を介して前記三方切換弁に導く本体部内配管と、前記第１の流量計と第２の流量計の測定値に基づいてバイパスリーク量を算出し前記ろ紙集塵部に捕集されたダストの放射線濃度を求める演算部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る放射線モニタ装置は、サンプリング気体をダスト放射線モニタの本体部内に導くサンプリング配管と、前記サンプリング配管に設けられサンプリング気体中のダストを捕集するろ紙集塵部及び放射線検出器と、前記ろ紙集塵部の下流側のサンプリング配管に設置された第１の流量計及び第１の圧力計と、前記ろ紙集塵部の上流側のサンプリング配管に設置された第２の圧力計及び三方切換弁と、前記本体部内の空気を第２の流量計を介して前記三方切換弁に導く本体部内配管と、前記第１及び第２の流量計と前記第１及び第２の圧力計の測定値に基づいてバイパスリーク量を算出し前記ろ紙集塵部に捕集されたダストの放射線濃度を求める演算部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る放射線モニタ方法は、請求項１記載のダスト放射線モニタ装置を用いたダスト放射線モニタ方法において、ダスト放射線の非測定時に本体部内の空気を三方切換弁を介してサンプリング配管内に導入し、第１の流量計と第２の流量計の測定値の差からバイパスリーク量を算出し、ろ紙集塵部に捕集されたダストの放射線濃度を求めることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る放射線モニタ方法は、請求項２記載のダスト放射線モニタ装置を用いたダスト放射線モニタ方法において、ダスト放射線の非測定時に第１の圧力計及び第２の圧力計の差圧とバイパスリーク量との関係式を求め、ダスト放射線の測定時の第１の圧力計及び第２の圧力計の差圧と前記関係式からバイパスリーク量を算出し、ろ紙集塵部に捕集されたダストの放射線濃度を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ろ紙集塵部からのバイパスリーク量を高精度で算出することにより、ダスト放射線濃度を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係る放射線モニタ装置の全体構成図。
【図２】第２の実施形態に係る流量と差圧の関係図。
【図３】従来の放射線モニタ装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る放射線モニタ装置及びモニタ方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
［第１の実施形態］
（構成）
本第１の実施形態の放射線モニタ装置は、図１に示すように、放射線モニタ装置の本体部１と吸引ポンプ２と演算部３から構成される。  
吸引ポンプ２は、施設内のサンプリング箇所（図示せず）からサンプリング気体をサンプリング配管９を介して本体部１内に導入し、その後本体部１の外部へ排出する。
【００１８】
本体部１の内部には、放射線検出器８及び巻き取り可能なろ紙７がサンプリング配管９に設置されている。ろ紙７のろ紙集塵部７ａでは、ろ紙７を交換する際にろ紙７を巻き取る必要があるため、サンプリング配管９はこのろ紙集塵部７ｂを境界として上流側の導入配管９ａと下流側の排出配管９ｂに分割されている。この分割部の気密性を保つために、ろ紙の押圧用突起部１４及びシール部１５からなる気密保持部材が分割部に取り付けられている。
導入配管９ａには圧力計５が設置され、排出配管９ｂには流量計４及び圧力計６が設置されている。
【００１９】
また、導入配管９ａには三方切替弁１０が設けられ、本体部１内の空気を導入するために、流量計３、流量調整弁１２及びエアフィルタ１１からなる本体部内配管１６が三方切替弁１０に接続されている。ここで、エアフィルタ１１は本体部１内のダストが導入配管９ａに混入されるのを防止し、流量調整弁１２は三方切替弁１０における圧力損失を調整する。
【００２０】
この三方切替弁１０の切換操作により、サンプリング気体又は本体部内の気体を選択的にろ紙集塵部７ａに供給する。  
演算部１３は、流量計３、４、圧力計５、６及び放射線検出器８からの各測定値が入力され、バイバスリーク量及びダスト放射線濃度を演算する。
【００２１】
（作用）
上述のように構成された本実施形態の放射線モニタ装置の作用を説明する。  
まず、測定前などのダスト放射線の非測定時に、ろ紙７の上流側に設置された三方切替弁１０を本体部内配管１６に切換えて、本体部１内の気体をサンプリング配管９ａ、ろ紙集塵部７ａ、９ｂに導入する。その際、ろ紙７のろ紙集塵部７ａは押圧用突起部１４及びシール部１５により気密状態となっている。
【００２２】
この状態で、演算部１３は、本体部内配管１６の流量計３とサンプリング配管９ｂに設置された流量計４の測定値の差分を算出し、ろ紙集塵部７ａから漏洩したバイパスリーク量を演算する。
【００２３】
次に、ダスト放射線を測定する際は、三方切替弁１０を切換えてサンプリング気体を導入配管９ａに導入し、ろ紙集塵部７ａに捕捉したダストの放射線強度を放射線検出器８により測定する。
【００２４】
演算部１３は、上記で求めたバイパスリーク量と流量計４の測定値から、ろ紙集塵部７ａに流入したサンプリング気体量を算出し、その値と放射線検出器８の測定値に基づいてろ紙集塵部７ａに捕捉したダストの放射線濃度を求める。
【００２５】
バイパスリーク量の検出タイミングついては、ダストをろ紙集塵部７ａに集塵・測定した後、ろ紙７を新しいろ紙面に変更し、バックグランド放射線の測定を行うが、その直後に三方切替弁を切り替えてバイパスリーク量を検出するのが望ましい。
【００２６】
なお、ろ紙集塵部７ａの押圧用突起部１４又はシール部１５の劣化、損傷などが原因で、分割部の気密性が保たれなくなる場合がある。そのような場合においても、算出したバイパスリーク量が所定値を超えていないかどうかを演算部１３で監視し、当該所定値を超えていた場合には警報処理等を行うようにしてもよい。
【００２７】
（効果）
本第１の実施形態によれば、ろ紙集塵部におけるバイパスリーク量を高精度で算出し、このバイパスリーク量に基づいて放射線濃度を補正することにより、ダスト放射線濃度を正確に測定することができる。
【００２８】
［第２の実施形態］
第２の実施形態の放射線モニタ装置を図２により説明する。  
本第２の実施形態の放射線モニタ装置は、測定中にバイパスリーク量が変化した場合においても、リアルタイムでバイパスリーク量を算出可能な構成としている。
【００２９】
まず、非測定時に、本体内配管１６の流量計３の測定値Ｆ、サンプリング配管９ａの圧力計５の測定値Ｐ、サンプリング配管９ｂの流量計４の測定値Ｆ’及び圧力計６の測定値Ｐ′により、ろ紙の上流側と下流側の差圧ΔＰ（Ｐ−Ｐ′）とバイパスリーク量ΔＦ（Ｆ−Ｆ′）の関係を予め算出する。  
その際、ろ紙７の下流側の圧力が変わればこの関係は変わるため、ろ紙の下流側の圧力を数パターン変えて測定する。
【００３０】
この差圧ΔＰとバイパスリーク量ΔＦとの関係式（１）を図２示す関係曲線から導く。
ΔＦ (バイパスリーク量)＝ｆ（ΔＰ）・・・・（１）
ここで、ΔＦ＝Ｆ−Ｆ′，ΔＰ＝Ｐ−Ｐ′
【００３１】
次に、演算部１３は、ダスト放射線の測定時において、圧力計５と圧力計６の測定値からその差圧ΔＰを求め、式（１）を用いてリアルタイムでバイパスリーク量ΔＦを算出する。
【００３２】
これにより、測定中にバイパスリーク量が変化した場合においても、リアルタイムでそのバイパスリーク量を算出し濃度演算補正に利用することができる。また、測定された圧力値を異常監視に利用することが可能となる。
【００３３】
なお、測定チャンネルが複数台ある場合は、ろ紙７の上流側に配置された流量計３、圧力計５、流量調整弁１２、エアフィルタ１１などは適宜脱着可能な構造とし、試験時にのみ取り付けるようにしてもよい。
【００３４】
本実施形態によれば、ろ紙集塵部におけるバイパスリーク量をリアルタイムで算出することができるため、より正確なダスト放射線濃度の測定及び異常監視が可能となる。
【００３５】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、組み合わせ、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
１…放射性モニタ装置の本体、２…吸引ポンプ、３、４…流量計、５、６…圧力計、７…ろ紙、７ａ…ろ紙集塵部、８…放射線検出器、９、９ａ、９ｂ…サンプリング配管、１０…三方切替弁、１１…エアフィルタ、１２…流量調整弁、１３…演算部、１４…押圧用突起部、１５…シール部、１６…本体部内配管。
【図１】
0005624519.tif 000002
【図２】
0005624519.tif 000003
【図３】
0005624519.tif 000004