(57)【要約】【課題】光ファイバを利用した漏洩水モニタリングシステムにおいて、漏洩水中の放射線を効率よく計測する装置およびその方法を提供する。【解決手段】漏洩水の測定面積を上げる漏洩水受け皿と、放射線量を検出する放射線検出と、バックグラウンド等を計測する複数個の放射線検出部と、放射線検出部に刺激光を照射する光源と、放射線検出部で発生した光を検出する光検出器と、放射線検出部と光源及び光源機能を接続し、光源からの光及び放射線検出部からの光を伝送する光ファイバと、光検出器から出力されるパルスを計数する計測装置と、計測装置で得られた測定結果から放射線検出部由来の光量を抽出し、線量及び線量率に換算する解析装置を備えることで、環境バックグラウンドと、光源バックグラウンドと、雨水と漏洩水の弁別及び分析ができ、高精度かつ高感度の線量及び線量率測定を実現できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＳＬ素子を含む放射線検出部を光ファイバの一端に接続し、前記ＯＳＬ素子に刺激光を照射する光源を前記光ファイバの他端に接続し、前記放射線検出部と、前記光源と、前記ＯＳＬ素子から放出するＯＳＬ光を受光分析する計測部とを光分岐ファイバで接続し、前記ＯＳＬ光の受光分析結果から前記放射線検出部の積算放射線量を解析表示するＯＳＬ光ファイバ型多点モニタリング装置において、
前記放射線検出部を、放射性物質を含む水が漏洩する複数の漏洩箇所に対応付けて、前記漏洩する水を受ける漏洩水受け皿と共に設けることで、前記漏洩水受け皿で受けた放射性漏洩水の放射性を検出するように構成されることを特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項２】
請求項１に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
上記放射線検出部が放射性物質を含む漏洩水受け皿の漏洩水に対し、漏洩水表面あるいは漏洩水表面との間に空間を持って配置する構造に設置すること特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項３】
請求項１、２に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
モニタリング対象の指標核種の放射線がβ線である事を特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項４】
請求項１、２に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
放射性物質を含む漏洩水の受け皿の内表面を漏洩水が伝い流れする構造の受け皿と、その上部に放射線検出部を設けることを特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項５】
請求項１、２に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
上記放射性物質を含む漏洩水の受け皿の内表面に、漏洩水が伝い流れするガイドを設けた漏洩水受け皿を設けることを特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項６】
請求項１、２に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
上記放射性物質を含む漏洩水の受け皿を平板状の構造に設け、その平板状受け皿の上部に放射線検出部を設ける事を特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項７】
請求項１、２に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
上記放射性物質を含む漏洩水の受け皿を平板状の構造に設け、その平板状受け皿の下部に放射線検出部を設けることを特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項８】
請求項１、２に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
上記放射性物質を含む漏洩水の受け皿を平板状の構造に設け、その平板状受け皿の下部から一定の空間持って放射線検出部を設けることを特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項９】
請求項１、２に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
上記放射性物質を含む漏洩水の受け皿を平板状の構造に設け、その平板状受け皿の表面に漏洩水を一定量溜める機構を設けることを特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項１０】
請求項１、２に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
上記放射性物質を含む漏洩水の放射線検出部を保護膜で覆う構造で漏洩水中に設けることを特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項１１】
請求項１、２に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
放射線検出部にβ線を遮蔽する放射線フィルタ付とフィルタなしの複数の放射線検出部を設け、両差の測定差分値から純β線放出核種量を定量することを特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項１２】
請求項１、２に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
放射性物質を含む漏洩水を導引する堰を設け、上記堰の一箇所あるいは複数の点に放射線検出部を設けることを特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項１３】
請求項１〜１２に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
放射性汚染水処理タンク下部あるいは配管下部から漏洩水を一箇所に導引する漏洩水集中ガイドを設けることを特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項１４】
請求項１〜１３に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
ＯＳＬ素子を刺激する光源と放射線検出部を接続する光ファイバ間に、光スイッチを設けることを特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項１５】
請求項１に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
多点計測を可能とするため、光スイッチに光クロスコネクタを設けることを特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項１６】
請求項１に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
多点計測を可能とするため、光スイッチにガルバノスキャンスイッチを設けることを特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項１７】
請求項１に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、前記ＯＳＬ光ファイバ型多点モニタリング装置で収集した情報を元に、漏洩場所、線量、線量率等を容易に監視する監視盤を設けることを特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項１８】
請求項１〜１７に記載された漏洩水モニタリングシステムにおいて、
請求項１〜１４のいずれかを組み合わせることを特徴とする放射性漏洩水モニタリングシステム。
【請求項１９】
ＯＳＬ素子に刺激光を照射し、前記ＯＳＬ素子から放出するＯＳＬ光を受光分析し、前記受光分析結果から積算放射線量を解析表示する放射性漏洩水モニタリング方法であって、漏洩箇所から漏洩する放射性物質を含む漏洩水を複数の漏洩水受け皿で受けて、前記漏洩水受け皿の放射線を前記ＯＳＬ素子で検出する放射性漏洩水モニタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質を含む汚染水処理設備からの漏洩水を監視する放射線モニタリングシステムに係り、特に、光刺激ルミネセンス（以下、ＯＳＬと略称）を用いるＯＳＬ光ファイバ型多点放射線計測技術を採用し、漏洩水の漏洩場所を速やかに識別モニタリングするのに好適な放射性漏洩水モニタリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の事故処理に係る汚染水処理設備では、１００以上の放射性物質回収タンクや数kmに亘る配管群からの放射性汚染水漏洩監視を常時行っている。この漏洩監視点は数１,０００ヶ所にもなり、漏洩監視の作業量低減や効率的な監視技術を含め、その汚染水漏洩監視の改善が強く望まれている。また、上記放射性汚染水の主成分はＣｓ−１３４、Ｃｓ−１３７のγ線放出核種とＳｒ−９０／Ｙ−９０の純β線放出核種である。このγ線放出核種が混在する中での純β線核種を指標とした漏洩監視技術も強く望まれている。
【０００３】
放射線を計測する放射線検出器には、従来から電離箱、ＧＭ（ガイガーミュラー）計数管、シンチレーション検出器、半導体検出器等がエリアモニタ、プロセスモニタ、サーベイメータ等の線量モニタとして広く利用されている。また、蛍光ガラス線量計、熱ルミネセンス線量計、光刺激ルミネセンス線量計が個人被ばく管理やイメージングプレートとして利用されている。これらの線量モニタ、個人線量計およびイメージングプレートは原子力施設、放射性同位元素を使用する医療施設、研究用加速器施設等で主に利用されている。
【０００４】
従来の線量モニタの測定方法は、上述した検出器に数１０Ｖから数１,０００Ｖの印加電圧を供給し、放射線の入射で発生する電気信号を検出器から同軸ケーブル等を介して後段の計測回路で分析することが一般的である。一例として、原子力施設で利用されている線量モニタに適用されている検出器はシリコン半導体検出器、ＮａＩ（Ｔｌ）シンチレーション検出器、Ｇｅ検出器、電離箱であり、いずれも検出部への通電が必要である。検出部への電源供給が不要な放射線計測手段として、光ファイバを利用した線量モニタがある。構成は光ファイバの先端にシンチレーション素子を接続し、光ファイバを介して後段の光検出器で電気信号に変換、分析するものである。
【０００５】
しかし、いずれの方式も、上述の放射性汚染水漏洩監視に対しては監視点数の多さからコスト高になり、採用に至っていない。
【０００６】
このような施設環境で光ファイバを利用した線量モニタを実現するには、漏洩水中の放射線を効率よく計測する装置およびその方法が必要である。
【０００７】
特許文献１は配管及び弁を含む計測対象物に敷設された光ファイバ内にパルス光を入射し、その後方散乱光の強度を連続的に計測する手段により漏洩水や漏洩蒸気による温度変化から漏洩水を検出することを特徴とする。
【０００８】
特許文献２はＯＳＬ素子を光ファイバの先端に接続し、任意のタイミングでレーザー光源による刺激光を照射することで、ＯＳＬ由来の輝尽光を発生させ、後段の光検出器でその光を計測することを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１０７０５０号公報
【特許文献２】特開平１１−２３７４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記放射性汚染水処理設備からの漏洩を監視するモニタリングシステムを実用化するには、数１,０００以上の超多点監視点で、漏洩水中の純β線放出核種をγ線放出核種が混在する中で効率よく計測する装置およびその監視システムを低コストで実現することが必要である。
【００１１】
特許文献１では配管及び弁を含む測定対象に光ファイバを設け、光ファイバ内にパルス光を入射させ、その後方散乱光の強度を連続的に計測し漏水による温度変化から漏洩検知を行う。しかし、漏洩水量が少ない場合は温度変化も小さく、微小漏洩を早期に監視することは困難である。また、洩水を含む放射性物質の測定およびそれらを効率よく計測することも困難である。
【００１２】
特許文献２では放射性物質に対してＯＳＬ光ファイバ型多点放射線計測技術を採用した放射線モニタリングシステムの基本構成を示している。しかし、漏洩水中の純β線放出核種をγ線放出核種が混在する中で効率よく計測するための装置構成に関する記載は一切無い。
【００１３】
上記放射性汚染水処理設備からの漏洩を監視するモニタリングシステムは、漏洩水中の純β線放出核種をγ線放出核種が混在する中で効率よく計測する技術が課題となる。また、放射性物質回収タンクや数kmに亘る配管群は複雑な構造部が多いため、狭隘部の超多点計測点を低コストで容易に実現する必要がある。また、室外設置のため雨水等に対する耐環境性も大きな課題となる。
【００１４】
本発明の目的は、上記の課題を解決する放射性汚染水処理設備からの漏洩を監視するモニタリングシステムとそのモニタリング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した目的を達成する請求項１の発明の漏洩水モニタリングシステムは、ＯＳＬ素子を含む放射線検出部を光ファイバの一端に接続し、前記ＯＳＬ素子に刺激光を照射する光源を前記光ファイバの他端に接続し、前記放射線検出部と、前記光源と、前記ＯＳＬ素子から放出するＯＳＬ光を受光分析する計測部とを光分岐ファイバ（フォトカップラ）で接続し、前記ＯＳＬ光の受光分析結果から前記放射線検出部の積算放射線量を解析表示するＯＳＬ光ファイバ型多点モニタリング装置において、前記放射線検出部を、放射性物質を含む水が漏洩する複数の漏洩箇所に対応付けて、前記漏洩する水を受ける漏洩水受け皿と共に設けることで、前記漏洩水受け皿で受けた放射性漏洩水から発生した放射線を検出するように構成されることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２の発明の漏洩水モニタリングシステムは、上記放射線検出部が放射性物質を含む漏洩水受け皿の漏洩水に対し、漏洩水表面あるいは漏洩水表面との間に空間を持って配置する構造に設置すること特徴とするものである。
【００１７】
請求項３の発明の漏洩水モニタリングシステムは、測定する放射線がβ線であることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項４の発明の汚染水モニタリングシステムは、上記放射性物質を含む漏洩水の受け皿の内表面を、漏洩水が伝い流れする構造の受け皿とその上部に放射線検出部を設けることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項５の発明の漏洩水モニタリングシステムは、上記放射性物質を含む漏洩水の受け皿の内表面に、漏洩水が伝い流れするガイドを設けた漏洩水受け皿を設けることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項６の発明の漏洩水モニタリングシステムは、上記放射性物質を含む漏洩水の受け皿を平板状の構造に設け、その平板状受け皿の上部に放射線検出部を設けることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項７の発明の漏洩水モニタリングシステムは、上記放射性物質を含む漏洩水の受け皿を平板状の構造に設け、その平板状受け皿の下部に放射線検出部を設けることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項８の発明の漏洩水モニタリングシステムは、上記放射性物質を含む漏洩水の受け皿を平板状の構造に設け、その平板状受け皿の下部から一定の空間持って放射線検出部を設けることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項９の発明の漏洩水モニタリングシステムは、上記放射性物質を含む漏洩水の受け皿を平板状の構造に設け、その平板状受け皿の表面に漏洩水を一定量溜める機構を設けることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１０の発明の漏洩水モニタリングシステムは、上記放射性物質を含む漏洩水の放射線検出部を保護膜で覆う構造で漏洩水中に設けることを特徴とするものである。
【００２５】
請求項１１の発明の漏洩水モニタリングシステムは、純β線放出核種の妨害となるＣｓ−１３７等のγ線放出核種のバックグランド放射線と弁別するため、β線を遮蔽する放射線フィルタ付とフィルタなしの複数の放射線検出部を設け、両差の測定差分値から純β線放出核種量を定量することを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１２の発明の漏洩水モニタリングシステムは、放射性物質を含む漏洩水を堰等に導引し、上記堰の一箇所あるいは複数の点に放射線検出部を設けることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項１３の発明の漏洩水モニタリングシステムは、放射性汚染水処理タンク下部あるいは配管下部から漏洩水を一箇所に導引する漏洩水集中ガイドを設けることを特徴とするものである。
【００２８】
請求項１４の発明の漏洩水モニタリングシステムは、ＯＳＬ光ファイバ型多点モニタリング計測の多点切り替えに光スイッチを採用することを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１５の発明の汚染水モニタリングシステムは、多点計測を実現するため、光スイッチに光クロスコネクタを設けることを特徴とするものである。
【００３０】
請求項１６の発明の汚染水モニタリングシステムは、多点計測を実現するため、光スイッチにガルバノスキャンスイッチを設けることを特徴とするものである。
【００３１】
請求項１７の発明の汚染水モニタリングシステムは、請求項１で示したＯＳＬ光ファイバ型多点モニタリング装置で収集した情報を元に、漏洩場所、線量、線量率等を容易に監視できる監視盤を設けることを特徴とするものである。
【００３２】
請求項１８の発明の漏洩水モニタリングシステムは、請求項１〜１７のいずれかを組み合わせることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、放射線検出部を、放射性物質を含む複数の漏洩水検出箇所に漏洩水受け皿とともに設けることによって、漏洩場所を迅速に決定することが可能となり、高精度かつ高感度の漏洩水モニタリングシステムが可能となる。さらに、ＯＳＬ光ファイバ型多点モニタリング技術の採用により、耐環境性に優れた低コストの超多点の監視箇所の漏洩水モニタリングシステムを実現できる。
【００３４】
請求項２の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、放射線検出部を、放射性物質を含む漏洩水の表面あるいは空間を持って配置する構造のため、漏洩水中に放射線検出部を設ける構造に比べ、β線放出核種のβ線の漏洩水中の減衰がなく、１０倍以上の高感度のモニタリングを実現できる。
【００３５】
請求項３の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、漏洩水中のβ線放出核種を漏洩の指標核種とすることによって、バックグラウンドとなるγ線と弁別した、高感度・高精度の漏洩水モニタリングを実現できる。
【００３６】
請求項４の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、上記放射性物質を含む漏洩水の受け皿の内表面を、漏洩水が伝い流れする構造の受け皿とその上部に放射線検出部を設けることによって、放射線検出部が漏洩水を見込む測定面積が大幅に向上し、高感度・高精度の漏洩水モニタリングを実現できる。
【００３７】
請求項５の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、漏洩水の受け皿の内表面を、漏洩水が伝い流れする構造の受け皿とその上部に放射線検出部を設けることによって、放射線検出部が漏洩水を見込む測定面積や体積が大幅に向上し、高感度・高精度の漏洩水モニタリングを実現できる。
【００３８】
請求項６の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、平板状の漏洩水受け皿を設置し、その上部に放射線量を検出する放射線検出部を設ける構造にすることによって、漏洩水が常に流れ、受け皿に放射線を遮蔽する異物が堆積するのを防ぎ、高感度・高精度の漏洩水モニタリングを実現できる。
【００３９】
請求項７の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、平板状の漏洩水受け皿を設置し、その下部に放射線量を検出する放射線検出部を設けることで、検出器の簡易化、漏洩水が常に流れ、受け皿に放射線を遮蔽する異物が堆積するのを防ぎ、高感度・高精度の漏洩水モニタリングを実現できる。
【００４０】
請求項８の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、平板状の漏洩水受け皿を設置し、その下部から距離を置いたところに放射線検出部を設けることで、放射線検出部の簡素化と漏洩水が常に流れ、受け皿に放射線を遮蔽する異物が堆積するのを防ぎ、高感度・高精度の漏洩水モニタリングを実現できる。
【００４１】
請求項９の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、平板状の漏洩水受け皿および漏洩水を一定量溜める機構を設置し、その下部から距離を置いたところに放射線を検出する放射線検出部を設けることで多くの漏洩水からの放射線を検出することが可能となり、高感度・高精度の漏洩水モニタリングを実現できる。
【００４２】
請求項１０の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、放射線検出部を保護膜で覆い、漏洩水中に非接触で放射線検出部を設けることが可能となり、高感度の漏洩水モニタリングを実現できる。
【００４３】
請求項１１の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、純β線放出核種の妨害となるＣｓ−１３７等のγ線放出核種のバックグランド放射線との弁別を高精度で実現できるため、高精度の漏洩水モニタリングを実現できる。
【００４４】
請求項１２の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、放射性物質を含む漏洩水を堰等に導引し、上記堰の一箇所あるいは複数の点に放射線検出部を設けることによって、低コストで簡素な漏洩水モニタリングを実現できる。
【００４５】
請求項１３の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、放射性汚染水処理タンク下部あるいは配管下部から漏洩水を一箇所に導引する漏洩水集中ガイドを設けることによって、高感度・高精度の漏洩水モニタリングを実現できる。
【００４６】
請求項１４の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、光スイッチを備えることで、容易に放射線検出部の多チャンネル化が実現でき、柔軟な多チャンネルモニタリングシステムを構築できる。
【００４７】
請求項１５の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、光スイッチに光クロスコネクタを備えることで、低コストで容易に放射線検出部の多チャンネル化が実現でき、１台の計測装置及び解析装置で複数部分の線量及び線量率計測を実現できる。
【００４８】
請求項１６の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、光スイッチにガルバノスキャンを備えることで、低コストで容易に放射線検出部の多チャンネル化が実現でき、１台の計測装置及び解析装置で複数部分の線量及び線量率計測を実現できる。
【００４９】
請求項１７の発明の漏洩水モニタリングシステムは、上述のＯＳＬ光ファイバ型多点モニタリング装置で収集した情報を元に、漏洩場所、線量、線量率等を容易に監視できる監視盤を設けることによって、より実用的なモニタリングシステムを実現できる。
【００５０】
請求項１８の発明の漏洩水モニタリングシステムによれば、請求項１〜請求項１７までの何れかを効果的に組み合わせることによって、多くの測定環境に沿った漏洩水モニタリングを実現できる。
【００５１】
以上のとおり、本発明は従来技術と比較して顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例１の漏洩水モニタリングシステムを示す。
【図２】実施例１の漏洩水モニタリングシステムの構成を示す。
【図３ａ】実施例２のβ線検出感度向上を図る検出部の基本構成を示す。
【図３ｂ】実施例２のβ線検出感度向上を図る検出部の基本構成を示す。
【図４】実施例４の半球型受け皿を用いた放射線計測器の構成を示す。
【図５】実施例５の半球型受け皿と漏洩水ガイドを用いた放射線計測器の構成を示す。
【図６】実施例６の検出部を板状型受け皿の上部に設置する放射線計測器の構成を示す。
【図７】実施例７の検出部を板状型受け皿の下部に設置する放射線計測器の構成を示す。
【図８】実施例８の検出部を板状型受け皿の下部に距離をおいて設置する放射線計測器の構成を示す。
【図９】実施例９の検出部を板状型受け皿の下部に距離をおいて放射線計測器を設置し、漏洩水溜め機構を設置した放射線計測器の構成を示す。
【図１０】実施例１０の検出部を保護膜で覆った線量率計測装置の構成を示す。
【図１１】実施例１１の放射線検出部の複数検出器構成を示す。
【図１２】実施例１２の汚染水処理施設等の堰に溜まったときの漏洩水モニタリングシステムを示す。
【図１３】実施例１３の漏洩水集中ガイドの構成を示す。
【図１４】実施例１４の光スイッチ代案１を示す。
【図１５】実施例１５の光スイッチ代案２を示す。
【図１６】実施例１６の監視盤計測モニタ画面の変形例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
本発明は、発明者らが光ファイバを利用した線量モニタにおいて漏洩水中の放射線を効率よく計測する装置およびその方法について、種々検討して得た新たな知見に基づいてなされたものである。
【００５４】
この知見では、漏洩水を検知するため漏洩水から非接触に検出部を設けることで、漏洩水に含まれる放射性物質の放射線の飛程を伸ばし有感面積を向上させることができ、さらに漏水の有感面積を向上させる構造を有する漏洩水受け皿を設置することで、漏洩水に含まれる微量放射性物質の測定ができる。また、放射線検出部と複数個のフィルタ付放射線検出部を備えることで、バックグラウンドの放射線と測定対象の放射線を弁別することができるため、広範囲に漏洩水を検知しなければならない各種施設においても、検出部への電源が不要で、高精度かつ高感度の線量及び線量率測定を実現できる、というものである。
【００５５】
以下、本発明に係る漏洩水モニタリングシステムの好適な実施例を、図面を参照して、新たな知見の内容を具体的に説明する。
【実施例１】
【００５６】
本発明の好適な一実施例である実施例の汚染水モニタリングシステムを、図１〜図１４を用いて説明する。実施例１の漏洩水モニタリングシステムは放射線検出部１、漏水受け皿２、検出システム３、光ファイバ４、から構成される。放射線検出部１は光ファイバ４を介して検出システム３に接続される。漏洩水受け皿２は放射線検出部１の下部に設けられ滞留タンク５や亀裂７からの漏洩水６を受ける構成とされる。漏洩水６に含まれる放射性物質の一例としてＣｓ−１３４、Ｃｓ−１３６、Ｃｓ−１３７、Ｉ−１３１、Ｉ−１３３、Ｉ−１３５、Ｃｏ−５７、Ｃｏ−５８、Ｃｏ−６０、Ｍｎ−５４、Ｍｎ−５６、Ｎａ−２４、Ｒｕ−１０３、Ｂａ−１４０、Ｌａ−１４０、Ｓｂ−１２５、Ｒｕ−１０６、Ｃｒ−５１、Ｙ−９１、Ｕ−２３７、Ｓｒ−９０／Ｙ−９０、Ｅｕ−１５４等がある。
【００５７】
放射線検出部１は漏洩水６を受けた漏洩水受け皿２から放射される放射線を検知する機能を有する。
【００５８】
図２に汚染水モニタリングシステムの構成を示す。放射線検出部１、コネクタ１４、光ファイバ４、光スイッチ７、フォトカプラ８、光源９、光制御装置１０、光発生用タイミングケーブル１２、制御・データ収集装置１３から構成される。放射線検出部１はコネクタ１４および光ファイバ４を介して光スイッチ７に接続される。光スイッチ７はフォトカプラ８を介して光源９、光制御装置１０、光検出器１１および制御データ収集装置１３に接続される。
【００５９】
放射線検出部１の内部には放射線量を積算する光刺激ルミネセンス（ＯＳＬ）素子２８が設置されている（後述の図１１左図に示す）。ここでＯＳＬ素子の一例を挙げる。代表的なＯＳＬ素子はイメージングプレートで使用されるＢａＦＢｒ：Ｅｕ、個人線量計として使用されているＡｌ2Ｏ3：Ｃがある。他のＯＳＬ素子としてＢａＦｌ：Ｅｕ、ＮａＣ：Ｃｕ、ＫＣｌ：Ｃ、ＫＢｒ：Ｅｕ、ＲｂＢｒ：Ｔｌ、ＳｒＳ：Ｅｕ，Ｓｍ、ＣｓＳ：Ｅｕ，Ｓｍ、ＭｇＳ：Ｅｕ，Ｓｍ、ＭｇＳ：Ｃｅ，Ｓｍ、ＭｇＯ：Ｆｅ、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、Ｂａ6(ＰＯ4)3：Ｅｕ、２５Ｎａ2Ｏ、７５Ｂ2Ｏ3：Ｅｕ等が存在する。光ファイバ４を介して光検出器１１から発生した刺激光がＯＳＬ素子に照射されることで、ＯＳＬ素子からＯＳＬ光２９が発生する。ＯＳＬ光２９は光ファイバ４の先端に入射することで、フォトカプラ８を介して光検出器１１に伝送される。
【００６０】
光源９はＯＳＬ光２９を発生させる領域の波長を発生するものを適用する。光源９は光制御装置１０を用いて光の発生を制御する。ＯＳＬ光２９を刺激する光は連続およびパルスいずれでも適用可能である。光制御装置１０には光発生と同等のタイミングで外部に出力する機能を備え、その出力は光発生用タイミングケーブル１２を介して制御・データ収集装置１３に伝送される。
【００６１】
光検出器１１は光カプラ８を介して伝送されるＯＳＬ光２９、光源９由来の光源バックグラウンドおよび環境バックグラウンドを検出する。光検出器１１の代表例は光電子増倍管、半導体フォトダイオードがある。
【００６２】
制御・データ収集装置１３は光検出器出力の時刻及び波高を計測する機能を有する。光検出器１１に光が入射すると、光検出器出力であるパルス出力が光検出器１１から後段の制御・データ収集装置１３で計測される。パルス出力の波高値はベースラインを基準とした電圧レベルであり、パルス毎に波高値が計測される。
【実施例２】
【００６３】
本発明のほかの実施例である実施例２の漏洩水モニタリングシステムについ説明する。
実施例２では放射線検出部１を漏洩水６に対して非接触に設けることで測定面積を上げるものである。
【００６４】
図３にβ線検出感度向上を図る検出部の基本構造を示す。純β線源であるＳｒ−９０／Ｙ−９０を測定対象とした場合の一例を示す。水没方式では放射線検出部１が漏洩水に対して接触するように設けることで漏洩水中のβ線の水中での飛程約１cmの範囲で放射線を計測することができる。空中方式では放射線検出部１を漏洩水に対して非接触に設けることで漏洩水中のβ線の空中での飛程約１ｍの範囲で放射線を計測することで水没式と比べ測定面積の向上を実現できる。なお、本例はＳｒ−９０／Ｙ−９０を測定対象とした場合の一例を示したが、測定対象核種から放射するβ線の飛程によって構造は最適化されるため、図３に限定するものではない。
【実施例３】
【００６５】
本発明のほかの実施例である実施例３の漏洩水モニタリングシステムについて説明する。実施例３では放射性物質を含む漏洩水６の検出感度向上のため、漏洩水中のβ線を計測することによりバックグラウンドにあるγ線と弁別し漏洩水検知を実現できる。
【実施例４】
【００６６】
本発明のほかの実施例である実施例４の漏洩水モニタリングシステムについて説明する。実施例４では漏洩箇所に漏洩水受け皿を設け、その中央に放射線検出部１を設けることで漏洩水６の測定面積を向上させ、高感度測定を実現できる。
【００６７】
図４に検出部の変形例１を示す。検出部変形例１は放射線検出部１、半球型受け皿１９、ゴミ混入防止カバー１５、排水口１７を備える。本実施例を適用することで、配管１６等から漏洩水が半球型受け皿１９の壁面へ伝うことで、漏洩水６の測定面積があがることにより、漏洩水６からの放射線１８の高感度測定が実現できる。また、ゴミ混入防止カバー１５により放射線を遮蔽するゴミの混入を防ぎ、漏洩水６からの放射線１８の高感度測定が実現できる。
【実施例５】
【００６８】
本発明のほかの実施例である実施例５の漏洩水モニタリングシステムについて説明する。実施例５では実施例３と同様に漏洩箇所に漏水受け皿を設け、その中央に放射線検出部１を設けることで漏洩水６の測定面積を向上させ高感度測定をするものである。
【００６９】
図５に検出部の変形例２を示す。検出部変形例２は放射線検出部１、半球型受け皿１９、漏洩水ガイド２０、ゴミ混入防止カバー１５、排水口１７を備える。本実施例を適用することで配管１６等から半球型受け皿１９の壁面をつたい、漏洩水ガイド２０により漏洩水を螺旋状にし、測定面積の向上を図ることで漏洩水６からの放射線１８の高感度測定が実現できる。
【実施例６】
【００７０】
本発明のほかの実施例である実施例６の漏洩水モニタリングシステムについて説明する。実施例６では漏洩箇所に漏洩水受け皿を設け、その上部に放射線検出部１を設けることで、漏洩水６の測定面積を向上させ、高感度測定するものである。
【００７１】
図６に検出部変形例３を示す。検出部変形例３は放射線検出部１、平型受け皿２１を備える。本実施例を適用することで漏洩水６が平型受け皿２１に広がり、漏洩水６の測定面積があがることで、漏洩水６からの放射線１８の高感度測定が実現できる。また、平型受け皿にすることにより、放射線を遮蔽するゴミが混入後も漏洩水により流され、ゴミ等による遮蔽による測定精度への影響が出ない構造となり高感度測定が実現できる。この実施例では平型受け皿２１を透過したβ線を測定する条件のため、前記平型受け皿２１がアルミニウム材料の場合、０.４mm厚、鉄材料の場合、０.１mm厚程度（Ｙ−９０の最大エネルギー２.７８MeVの最大飛程の約１／１０）が望ましい。
【実施例７】
【００７２】
本発明のほかの実施例である実施例７の漏洩水モニタリングシステムについて説明する。実施例７では漏洩箇所に漏洩水受け皿を設け、その下部に放射線検出部１を設けることで、漏洩水６の測定面積を向上させ、高感度測定をするものである。
【００７３】
図７に検出部変形例４を示す。検出部変形例４は放射線検出部１、平型受け皿２１を備える。本実施例を適用することで漏洩水６が平型受け皿２１に広がり、漏洩水６の測定面積があがることで、漏洩水６からの放射線１８の高感度測定が実現できる。また、放射線検出部１を平型受け皿２１の下部に設けることで、検出部の簡易構造化、簡易設置化、放射線を遮蔽するゴミの対処が容易に実現できる。
【実施例８】
【００７４】
本発明のほかの実施例である実施例８の漏洩水モニタリングシステムについて説明する。実施例８では漏洩箇所に漏洩水受け皿を設け、その下部に放射線検出部１を設けることで漏洩水６の測定面積を向上させ、高感度測定をするものである。
【００７５】
図８に検出部変形例５を示す。検出部変形例５は放射線検出部１、平型受け皿２１を備える。本実施例を適用することで漏洩水６が平型受け皿２１に広がり、漏洩水６の測定面積があがることで、漏洩水６からの放射線１８の高感度測定が実現できる。また、平型受け皿２１から放射線検出部１を一定距離離すことで、広範囲の漏洩水を検出可能にし、放射線検出感度向上を実現できる。
【実施例９】
【００７６】
本発明のほかの実施例である実施例９の漏洩水モニタリングシステムについて説明する。実施例９では漏洩箇所に漏洩水受け皿を設け、その下部に放射線検出部１を設けることで漏洩水６の測定面積を向上させ、高感度測定をするものである。
【００７７】
図９に検出部変形例６を示す。検出部変形例６は放射線検出部１、平型受け皿２１、溜め機構２２を備える。本実施例を適用することで漏洩水６が平型受け皿２１に広がり、溜め機構２２により漏洩水６を滞留させることにより測定面積があがり、漏洩水６からの放射線１８の高感度測定が実現できる。
【実施例１０】
【００７８】
本発明のほかの実施例である実施例１０の漏洩水モニタリングシステムについて説明する。実施例１０では漏洩箇所に漏洩水受け皿２４を設け、保護膜２３で覆った放射線検出部１を漏洩水６に接触または非接触にするように設置することで測定面積を向上させ、高感度測定をするものである。
【００７９】
図１０に水中計測検出部の変形例１を示す。水中計測検出器の変形例１は放射線検出部１、保護膜２３、受け皿２４を備える。本実施例を適用することで放射線検出部１を保護膜２３により漏洩水６から保護し測定面積を向上することで、漏洩水６からの放射線１８の高感度測定が実現できる。この実施例では保護膜２３を透過したβ線を測定する条件のため、前記保護膜２３がアルミニウム材料の場合、０.４mm厚、鉄材料の場合、０.１mm厚程度（Ｙ−９０の最大エネルギー２.７８MeVの最大飛程の約１／１０）が望ましい。
【実施例１１】
【００８０】
本発明のほかの実施例である実施例１１の漏洩水モニタリングシステムについて説明する。実施例１２で光ファイバ４から距離をおいた直下にＯＳＬ素子２８を設けた放射線検出部と光ファイバ４から距離を置いた直下にＯＳＬ素子２８を設けその下部にβ線等を遮蔽するフィルタ３０を設けることでバックグラウンドの放射線と測定対象の放射線を弁別するものである。
【００８１】
図１１に放射線検出部の変形例を示す。放射線検出部の変形例の左図は放射線検出部の変形例１はコネクタ１４、光ファイバ４、ハウジング２５、素子固定用袋ナット２７、ＯＳＬ素子２８を備える。右図はコネクタ１４、光ファイバ４、ハウジング２５、素子固定用袋ナット２７、ＯＳＬ素子２８を備えた放射線検出部と、コネクタ１４、光ファイバ４、ハウジング２５、素子固定用袋ナット２７、ＯＳＬ素子２８、フィルタ３０を備える。本実施例を適用することでバックグラウンドの放射線と測定対象の放射線を弁別、高感度測定が実現できる。この実施例では素子固定用袋ナット２７を透過したβ線を測定する条件のため、前記素子固定用袋ナット２７の放射線検出面がアルミニウム材料の場合、０.４mm厚、鉄材料の場合、０.１mm厚程度（Ｙ−９０の最大エネルギー２.７８MeVの最大飛程の約１／１０）が望ましい。
【実施例１２】
【００８２】
本発明のほかの実施例である実施例１２の漏洩水モニタリングシステムについて説明する。実施例１２で放射検出器を汚染水処理施設等の堰等に溜まった水に対して設けることで雨水等の水中に漏洩した放射性物質の測定をするものである。
【００８３】
図１２に検出部の変形例を示す。検出部の変形例は放射線検出部１、検出システム３、光ファイバ４を備える。本実施例を適用することで雨水等３１に漏洩した漏洩水の検出が実現できる。
【実施例１３】
【００８４】
本発明のほかの実施例である実施例１３の漏洩水モニタリングシステムについて説明する。実施例１４でタンク等の下部に漏洩水集中ガイドを設けることで、漏洩水を任意の場所に集中させ漏洩水を効率よく収集するものである。
【００８５】
図１３に漏洩水集中ガイドを示す。漏洩水集中ガイドはタンク等の下部に漏洩水集中ガイド３２を備える。本実施例を適用することでタンク等から漏洩した水を一箇所にまとめることが実現できる。
【実施例１４】
【００８６】
本発明のほかの実施例である実施例１４の漏洩水モニタリングシステムについて説明する。実施例１４で光スイッチに光クロスコネクタを設けることで、多点計測を可能とするものである。
【００８７】
図１４に光スイッチ代案１を示す。光スイッッチ代案１は光ファイバ４、ＭＥＭＳミラー３３、反射板３４、コネクタ１４、放射線検出部１、を備える。本実施例を適用することで１台の計測装置及び解析装置で複数部分の線量及び線量率計測を実現できる。
【実施例１５】
【００８８】
本発明のほかの実施例である実施例１５の漏洩水モニタリングシステムについて説明する。実施例１５で光スイッチにガルバノスキャンスイッチを設けることで、多点計測を可能とするものである。
【００８９】
図１５に光スイッチ代案２を示す。光スイッッチ代案２は光ファイバ４、反射板３４、コネクタ１４、放射線検出部１、を備える。本実施例を適用することで１台の計測装置及び解析装置で複数部分の線量及び線量率計測を実現できる。
【実施例１６】
【００９０】
本発明のほかの実施例である実施例１６の漏洩水モニタリングシステムについて説明する。実施例１６で監視盤（モニタ）を設けることで、漏洩場所の管理を可能とするものである。
【００９１】
図１６に監視盤の計測モニタ画面の変形例を示す。計測モニタ画面は原子炉３７周辺のタンク３５を示し、レベルゲージ３６、タンクナンバー及び線量率３８を設けることで漏洩場所、線量、線量率等を容易に管理することが実現できる。
【符号の説明】
【００９２】
１  放射線検出部
２  漏洩水受け皿
３  検出システム
４  光ファイバ
５  滞留タンク
６  漏洩水
７  亀裂
８  フォトカプラ
９  光源
１０  光制御装置
１１  光検出器
１２  光発生用タイミングケーブル
１３  制御・データ収集装置
１４  コネクタ
１５  ゴミ混入防止カバー
１６  配管
１７  排水口
１８  放射線
１９  半球型受け皿
２０  漏洩水ガイド
２１  平型受け皿
２２  溜め機構
２３  保護膜
２４  受け皿
２５  ハウジング
２６  レーザー光
２７  素子固定用袋ナット
２８  ＯＳＬ素子
２９  ＯＳＬ光
３０  フィルタ
３１  雨水等
３２  漏洩水集中ガイド
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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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】
2014009977.tif 000015
【図１３】
2014009977.tif 000016
【図１４】
2014009977.tif 000017
【図１５】
2014009977.tif 000018
【図１６】
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