(57)【要約】【課題】収納容器に収納された放射性廃棄物全体の放射能量を容易かつ精度良く測定することができ、かつ汎用性を高くできること。【解決手段】放射能測定装置であって、収納容器を直線移動させるスライド移動部と、スライド移動部が収納容器を移動させる経路中に配置され、スライド移動部が収納容器を移動させる方向にある二面を除く少なくとも一面以上の面に検出器ユニットが配置された放射線検出部と、放射線検出部で検出した収納容器の面から放出される放射線量を取得し、取得したそれぞれの面の放射線量を平均して放射性廃棄物全体の放射能量を算出する放射能量算出部と、を備え、検出器ユニットは、複数の検出器を有し、検出器は、複数の検出素子が二次元配列されている。【選択図】図２
2014115272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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放射能測定装置であって、
前記収納容器を直線移動させるスライド移動部と、
前記スライド移動部が前記収納容器を移動させる経路中に配置され、前記スライド移動部が前記収納容器を移動させる方向にある二面を除く少なくとも一面以上の面に検出器ユニットが配置された放射線検出部と、
前記放射線検出部で検出した前記収納容器のそれぞれの面から放出される放射線量を取得し、取得した面の放射線量を平均して前記放射性廃棄物全体の放射能量を算出する放射能量算出部と、を備え、
前記検出器ユニットは、複数の検出器を有し、
前記検出器は、複数の検出素子が二次元配列されていることを特徴とする放射能測定装置。
【請求項２】
前記検出素子は、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを含有する半導体素子であることを特徴とする請求項１に記載の放射能測定装置。
【請求項３】
前記検出素子で検出したパルス数をカウントし、カウントしたパルスカウント数がしきい値以上である場合、前記検出素子に印加する電圧を変化させる制御部を備えることを特徴とする請求項２に記載の放射能測定装置。
【請求項４】
前記放射線検出部は、前記収納容器を移動させる方向にある二面を除く四面に前記検出器ユニットがそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の放射能測定装置。
【請求項５】
前記収納容器の相対する所定の二面に垂直な軸心で前記収納容器を９０度回転移動させる回転移動部を有することを特徴とする請求項４に記載の放射能測定装置。
【請求項６】
前記放射線検出部は、前記スライド移動部によって直線移動され、対面する位置に移動された前記収納容器の四面の放射線量を計測し、その後、前記スライド移動部で前記回転移動部に直線移動され、前記回転移動部で回転移動され、前記スライド移動部によって直線移動され、対面する位置に移動された前記収納容器の残りの二面の放射線量を計測し、
前記放射能量算出部は、前記収納容器の六面のそれぞれの面から放出される放射線量を取得し、取得した六面の放射線量を平均することを特徴とする請求項５に記載の放射能測定装置。
【請求項７】
前記検出器ユニットは、前記収納容器と対面する面に前記検出器が二次元配列されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の放射能測定装置。
【請求項８】
前記検出器ユニットは、二次元配列された前記検出器の配置領域が前記収納容器の対面する領域の全領域を含むことを特徴とする請求項７に記載の放射能測定装置。
【請求項９】
前記収納容器は、直方体であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の放射能測定装置。
【請求項１０】
前記収納容器は、少なくとも一面が曲面である曲面体であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の放射能測定装置。
【請求項１１】
前記放射線検出部を含み当該放射線検出部が前記収納容器の面に対向する範囲を覆い、装置外部から前記放射線検出部に至る放射線を遮蔽する検出部遮蔽部を備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の放射能測定装置。
【請求項１２】
前記放射線検出部で放射線を検出する際の前記収納容器を覆い、装置外部から前記収納容器に至る放射線を遮蔽する収納容器遮蔽部を備えることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の放射能測定装置。
【請求項１３】
前記検出器は、前記検出素子と接続する端子を備え、複数の検出素子を支持する基板を備え、
前記検出素子は、前記端子に着脱可能な状態で接続されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の放射能測定装置。
【請求項１４】
前記検出器は、複数の前記検出素子の前記収納容器と対面する面以外を覆うカバーを備えることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の放射能測定装置。
【請求項１５】
前記検出器は、前記検出素子と前記放射能量算出部との間に設けられ、放射線量を測定する前記検出素子を切り換えるスイッチを備えることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の放射能測定装置。
【請求項１６】
前記検出器は、前記検出素子が行列配置され、
前記スイッチが複数の同じ行または同じ列に配置された複数の前記検出素子と前記放射能量算出部との接続を切換、
前記行と前記列で複数の前記検出素子と前記放射能量算出部とを接続するスイッチを順次切り換えることで、放射線量を測定する前記検出素子を切り換えることを特徴とする請求項１５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、収納容器を破壊することなく、当該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放射能測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性廃棄物の放射能を測定する装置としては、放射性廃棄物を収納容器に収納した状態で、収納容器を破壊することなく放射性廃棄物の放射能量を測定する装置が知られている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
近年、収納容器を大型化することにより輸送処分費の合理化を図ると共に、収納容器を角型として載置容積の合理化を図ることが検討されている。例えば、収納容器として、大型で角型の収納容器の採用が検討されている。
【０００４】
このような角型の収納容器に収納された放射性廃棄物の放射能量を計測する放射能測定装置としては、特許文献３に直六面体をなす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放射能測定装置であって、収納容器の相反する二面を除く四面にそれぞれ同じ距離で対向して放射線検出部を配置した状態で、収納容器の前記二面に直交する方向に収納容器と各放射線検出部とを相対的にスライド移動させるスライド移動部と、収納容器の前記四面のうちの相対する所定の二面に垂直な軸心で収納容器を９０度回転移動させる回転移動部と、スライド移動部のスライド移動、及び回転移動部の回転移動後でのスライド移動部のスライド移動によって、収納容器の各六面から放出される放射線量を各放射線検出部から入力し、当該放射線量を平均して放射性廃棄物全体の放射能量を算出する放射能量算出部と、を備える放射能測定装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６１６０３６号公報
【特許文献２】特許第４５７６１０８号公報
【特許文献３】特開２０１２−４７５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、特許文献３に記載の放射能測定装置のように、収納容器の全面（周囲の六面）で放射線量を計測することで、高い精度で放射線量を計測することができる。ここで、放射能測定装置は、より汎用性を高くすることが望まれている。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、収納容器に収納された放射性廃棄物全体の放射能量を容易かつ精度良く測定することができ、汎用性の高い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】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明の放射能測定装置は、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放射能測定装置であって、前記収納容器を直線移動させるスライド移動部と、前記スライド移動部が前記収納容器を移動させる経路中に配置され、前記スライド移動部が前記収納容器を移動させる方向にある二面を除く少なくとも一面以上の面に検出器ユニットが配置された放射線検出部と、前記放射線検出部で検出した前記収納容器のそれぞれの面から放出される放射線量を取得し、取得した面の放射線量を平均して前記放射性廃棄物全体の放射能量を算出する放射能量算出部と、を備え、前記検出器ユニットは、複数の検出器を有し、前記検出器は、複数の検出素子が二次元配列されていることを特徴とする。
【０００９】
この放射能測定装置によれば、収納容器に収納された放射性廃棄物の放射能量を、二次元配列した検出素子を備える検出器を複数配置した検出器ユニットで収納容器の面から測定するため、収納容器に収納された放射性廃棄物全体の放射能量を精度良く測定することができる。また、この放射能測定装置によれば、種々の収納容器、種々の放射性廃棄物の収納バランスに対応できることで、計測できる対象を多くすることができる。これにより、装置としての汎用性を高くすることができる。
【００１０】
また、本発明の放射能測定装置は、前記検出素子が、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを含有する半導体素子であることを特徴とする。
【００１１】
この放射能測定装置によれば、検出素子としてＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを含有する半導体素子を用いることで、装置を安価にすることができる。また、検出素子を二次元配列した検出器を用いることで、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを含有する半導体素子を用いても測定対象の放射線を適切に検出することができ、さらに、自然界由来の放射線を検出することを抑制することができる。
【００１２】
また、本発明の放射能測定装置は、前記検出素子で検出したパルス数をカウントし、カウントしたパルスカウント数がしきい値以上である場合、前記検出素子に印加する電圧を変化させる制御部を備えることを特徴とする。
【００１３】
この放射能測定装置によれば、検出素子を用いた計測時に検出結果の信号であるパルスの検出漏れが生じることを抑制することができ、測定精度をより高くすることができる。
【００１４】
また、本発明の放射能測定装置は、前記放射線検出部が、前記収納容器を移動させる方向にある二面を除く四面に前記検出器ユニットがそれぞれ配置されていることを特徴とする。
【００１５】
この放射能測定装置によれば、検出器ユニットで収納容器の各面から測定するため、収納容器に収納された放射性廃棄物全体の放射能量を精度良く測定することができる。
【００１６】
また、本発明の放射能測定装置は、前記収納容器の相対する所定の二面に垂直な軸心で前記収納容器を９０度回転移動させる回転移動部を有することを特徴とする。
【００１７】
この放射能測定装置によれば、収納容器の周囲六面で計測を行うことができるため、収納容器に収納された放射性廃棄物全体の放射能量を精度良く測定することができる。
【００１８】
また、本発明の放射能測定装置は、前記放射線検出部が、前記スライド移動部によって直線移動され、対面する位置に移動された前記収納容器の四面の放射線量を計測し、その後、前記スライド移動部で前記回転移動部に直線移動され、前記回転移動部で回転移動され、前記スライド移動部によって直線移動され、対面する位置に移動された前記収納容器の残りの二面の放射線量を計測し、前記放射能量算出部は、前記収納容器の六面のそれぞれの面から放出される放射線量を取得し、取得した六面の放射線量を平均することを特徴とする。
【００１９】
この放射能測定装置によれば、収納容器の各面から測定した放射線量を平均して放射性廃棄物全体の放射能量を算出するため、放射性廃棄物全体の放射能量を容易に算出することができる。
【００２０】
また、本発明の放射能測定装置は、前記検出器ユニットが、前記収納容器と対面する面に前記検出器が二次元配列されていることを特徴とする。
【００２１】
この放射能測定装置によれば、少ない計測回数で収納容器の対象の面の放射線量を計測することができる。
【００２２】
また、本発明の放射能測定装置は、前記検出器ユニットが、二次元配列された前記検出器の配置領域が前記収納容器の対面する領域の全領域を含むことを特徴とする。
【００２３】
この放射能測定装置によれば、収納容器の対象の面の放射線量を一度に計測することができるため、短時間で計測を行うことができる。
【００２４】
また、本発明の放射能測定装置は、前記収納容器が、直方体であることを特徴とする。
【００２５】
この放射能測定装置によれば、検出器ユニットと収納容器の関係を一定とすることができ、より高い精度で放射能量を計測することができる。
【００２６】
また、本発明の放射能測定装置は、前記収納容器は、少なくとも一面が曲面である曲面体であることを特徴とする。
【００２７】
この放射能測定装置によれば、曲面体の収納容器であっても、高い精度で放射能量を計測することができる。
【００２８】
また、本発明の放射能測定装置は、前記放射線検出部を含み当該放射線検出部が前記収納容器の面に対向する範囲を覆い、装置外部から前記放射線検出部に至る放射線を遮蔽する検出部遮蔽部を備えることを特徴とする。
【００２９】
この放射能測定装置によれば、検出部遮蔽部により装置外部から放射線検出部に至る放射線を遮蔽することで、装置外部からの放射線を放射線検出部で検出する事態を防ぐので、収納容器から外部に放出される放射線を精度良く検出することができる。
【００３０】
また、本発明の放射能測定装置は、前記放射線検出部で放射線を検出する際の前記収納容器を覆い、装置外部から前記収納容器に至る放射線を遮蔽する収納容器遮蔽部を備えることを特徴とする。
【００３１】
この放射能測定装置によれば、収納容器遮蔽部により装置外部から収納容器に至る放射線を遮蔽することで、装置外部から収納容器内に一旦至ってから収納容器の外部に放出される放射線を放射線検出部で検出する事態を防ぐので、収納容器から外部に放出される放射線を精度良く検出することができる。
【００３２】
また、本発明の放射能測定装置は、前記検出器は、前記検出素子と接続する端子を備え、複数の検出素子を支持する基板を備え、前記検出素子は、前記端子に着脱可能な状態で接続されていることを特徴とする。
【００３３】
この放射能測定装置によれば、検出素子を容易に交換することが可能となる。
【００３４】
また、本発明の放射能測定装置は、前記検出器は、複数の前記検出素子の前記収納容器と対面する面以外を覆うカバーを備えることを特徴とする。
【００３５】
この放射能測定装置によれば、検出素子が配置された空間に装置の外からの光が入射することを抑制することができる。
【００３６】
また、本発明の放射能測定装置は、前記検出器は、前記検出素子と前記放射能量算出部との間に設けられ、放射線量を測定する前記検出素子を切り換えるスイッチを備えることを特徴とする。
【００３７】
この放射能測定装置によれば、放射線量を測定する検出素子、つまり信号を取得する検出素子を切り換えることができ、各検出素子で検出した放射線量を別々に取得することができる。これにより、各検出素子の検出結果を把握することができ、各検出素子の状態を高精度に判定することができる。
【００３８】
また、本発明の放射能測定装置は、前記検出器は、前記検出素子が行列配置され、前記スイッチが複数の同じ行または同じ列に配置された複数の前記検出素子と前記放射能量算出部との接続を切換、前記行と前記列で複数の前記検出素子と前記放射能量算出部とを接続するスイッチを順次切り換えることで、放射線量を測定する前記検出素子を切り換えることを特徴とする。
【００３９】
この放射能測定装置によれば、スイッチを効率よく配置することができ、検出素子に対するスイッチの数を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、種類の異なる収納容器に収納された放射性廃棄物や、収納容器内に種々のバランスで収納された放射性廃棄物について、全体の放射能量を容易かつ精度良く測定することができる。これにより、汎用性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る放射能測定装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１におけるｘ方向視の断面図である。
【図３】図３は、図１におけるｙ方向視の断面図である。
【図４】図４は、放射線検出部の概略構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、放射線検出部の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る放射能測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る放射能測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、測定結果の一例を示すグラフである。
【図９Ａ】図９Ａは、放射性廃棄物を収納した収納容器の一例を示す模式図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、放射性廃棄物を収納した収納容器の一例を示す模式図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、放射性廃棄物を収納した収納容器の一例を示す模式図である。
【図１０】図１０は、検出器の他の一例を示す模式図である。
【図１１】図１１は、図１０に示す検出器の断面図である。
【図１２】図１２は、図１０に示す検出器の検出素子とスイッチとの関係を示す模式図である。
【図１３】図１３は、検出素子とスイッチとの関係の他の例を示す模式図である。
【図１４】図１４は、検出冶具の概略構成を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、検出冶具を用いた検出動作を説明するための説明図である。
【図１６】図１６は、検出素子の機能を説明するための説明図である。
【図１７】図１７は、検出素子のバイアス電圧と係数効率との関係の一例を示すグラフである。
【図１８】図１８は、検出したパルスと時間との関係の一例を示すグラフである。
【図１９】図１９は、検出したパルスと時間との関係の一例を示すグラフである。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態に係る放射能測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、収納容器の他の例を示す斜視図である。
【図２２】図２２は、収納容器の他の例を示す斜視図である。
【図２３】図２３は、放射能測定装置の他の例の概略構成を示す斜視図である。
【図２４】図２４は、放射能測定装置の他の例の概略構成を示す斜視図である。
【図２５】図２５は、放射線検出部の概略構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の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。
【００４３】
図１は、本実施の形態に係る放射能測定装置の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１におけるｘ方向視の断面図である。図３は、図１におけるｙ方向視の断面図である。なお、図に矢印で示すｘ方向、ｙ方向及びｚ方向は、相互に９０度で交差する方向であって、ｘ方向は左右方向（水平方向）を示し、ｙ方向は前後方向（水平方向）を示し、ｚ方向は上下方向（鉛直方向）を示す。
【００４４】
本実施の形態の放射能測定装置１は、収納容器１００に収納された放射性廃棄物の放射能量を、収納容器１００を破壊することなく測定するものである。放射能測定装置１は、放射能量として、例えばＣｏ−６０（コバルト６０）やＣｓ−１３７（セシウム１３７）から放出されるγ線を弁別して計測することで、収納容器１００に含まれる放射能を測定する。収納容器１００は、ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に垂直な面を有する鉄からなる直六面体をなすもので、例えば、ｘ方向×ｙ方向×ｚ方向が１６０［ｃｍ］×１６０［ｃｍ］×１６０［ｃｍ］で、鉄からなる壁の厚さが１［ｃｍ］の正六面体をなしている。また、放射能測定装置１は、図２及び図３に示すように、収納容器１００よりも小さい収納容器１０２に収容された放射性廃棄物の放射能量を、収納容器１０２を破壊することなく測定するものでもある。収納容器１０２は、ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に垂直な面を有する鉄からなる直六面体をなすもので、例えば、ｘ方向×ｙ方向×ｚ方向が１３５［ｃｍ］×１３５［ｃｍ］×９３［ｃｍ］で、鉄からなる壁の厚さが０．２［ｃｍ］の直六面体をなしている。以下、収納容器１００に収納された放射性廃棄物の放射能量を計測する場合として説明する。
【００４５】
放射能測定装置１は、図１から図３に示すように、放射線検出部２と、スライド移動部３と、回転移動部４と、放射能量算出部５と、検出部遮蔽部６と、収納容器遮蔽部７と、重量測定部８と、制御部１０と、を備えている。
【００４６】
図４は、放射線検出部の概略構成を示す斜視図である。図５は、放射線検出部の概略構成を示すブロック図である。以下、図１から図３に加え、図４及び図５を用いて、放射線検出部について説明する。放射線検出部２は、収納容器１００を破壊することなくγ線を測定するものである。放射線検出部２は、４つの検出器ユニット２０を備える。４つの検出器ユニット２０は、収納容器１００の相反する二面（ｙ方向で相反する二面）を除くｘ方向及びｚ方向の四面にそれぞれ対面する位置に配置されている。つまり、４つの検出器ユニット２０は、ｘｙ平面が計測面となる向きでｘ方向に相反して２つの検出器ユニット２０が配置され、ｙｚ平面が計測面となる向きでｚ方向に相反して２つの検出器ユニット２０が配置される。本実施の形態の放射能測定装置１は、検出器ユニット２０を収納容器１００の底側（ｚ方向の底側の面）に配置する領域を確保するためのフレーム１ａを有している。また、本実施形態の４つの検出器ユニット２０は、配置位置及び配置される向きが異なる以外は、基本的に同一の形状である。また、検出器ユニット２０は、収納容器１００の対面する面に対してそれぞれ同じ距離（例えば、１０［ｃｍ］）離れて配置されている。ここで、検出器ユニット２０は、収納容器１００よりも小さい収納容器１０２に対しては、非対称かつ一定距離以上離れて配置されることになる。
【００４７】
検出器ユニット２０は、複数の検出器２２が二次元配列されている。本実施形態の検出器ユニット２０は、９個の検出器２２が３行３列の行列状に配置されている。検出器ユニット２０は、二次元配列した検出器２２のそれぞれで計測を行うことで、収納容器１００の対面する面を検出器２２の個数分に分割し、それぞれの検出器２２で放射線の検出を行う。
【００４８】
検出器２２は、配置位置が異なる以外は、基本的に同一の形状である。１つの検出器２２は、複数の検出素子２４が二次元配列されている。本実施形態の検出器２２は、９個の検出素子２４が３行３列の行列状に配置されている。検出器２２は、二次元配列した検出素子２４のそれぞれで計測を行うことで、収納容器１００の対面する面を検出器２２毎に分割され、当該検出器２２に割り当てられた領域をさらに検出素子２４の個数分に分割し、それぞれの検出素子２４で放射線の検出を行う。
【００４９】
次に、図５を用いて、放射線検出部２の装置構成及び検出信号（検出値）の流れについてより詳細に説明する。放射線検出部２は、上述したように進行方向以外の収納容器１００の四面にそれぞれ１つずつ配置された４つの検出器ユニット２０を有する。１つの検出器ユニット２０は、９個の検出器２２を含む。１つの検出器２２は、９個の検出素子２４を含む。
【００５０】
まず、１つの検出器２２は、９個の検出素子２４と、電源３０と、信号を合算する加算部３２と、プリアンプ３４と、を有する。また、検出素子２４と、加算部３２とは、アースと接続されている。電源３０は、９個の検出素子２４に電力を供給する。検出素子２４は、収納容器１００の対面する位置の放射線を検出し検出した信号を加算部３２に出力する。加算部３２は、９個の検出素子２４から出力された信号を合計して、プリアンプ３４に出力する。プリアンプ３４は、加算部３２から出力された信号を増幅して、外部に出力する。
【００５１】
検出器ユニット２０は、９個の検出器２２と、アンプ３６と、ディスクリミネータ３８と、ＭＣＡ４０と、を有する。検出器ユニット２０は、９個の検出器２２で検出された信号、具体的にはプリアンプ３４で増幅された信号がアンプ３６に入力される。アンプ３６は、入力された信号を増幅して、ディスクリミネータ３８に入力する。ディスクリミネータ（discriminator）３８は、周波数弁別器（frequency discriminator）であり、アンプ３６で増幅された信号を、パルスで分別し、ノイズと放射線とに分離する。ディスクリミネータ３８は、分離した放射線成分の信号をＭＣＡ４０に入力する。ＭＣＡ（マルチチャンネルアナライザ、Multi Channel Analyzer）４０は、入力された信号（検出結果）のスペクトル（各エネルギ（電圧）と計数値との関係）を抽出する。この抽出したスペクトルは、検出器ユニット２０が対面している収納容器１００の１つの面の全体で検出された放射線のスペクトルである。ＭＣＡ４０は、抽出したエネルギースペクトルの情報を放射能量算出部５に送る。
【００５２】
放射線検出部２は、４つの検出器２２のそれぞれで、上記検出を行うことで、検出器ユニット２０が対面している収納容器１００の４つの面のそれぞれで１つの面全体での放射能のスペクトルを検出する。放射線検出部２は、１つの検出器ユニット２０が複数（９個）の検出器２２を含み、１つの検出器２２が複数（９個）の検出素子２４を含む。これにより、検出器ユニット２０は、領域分割して配置された多数（８１個）の検出素子２４を用いて収納容器１００の対象となる面から出力される放射線を計測する。放射線検出部２は、図５に示すように、検出素子２４を並列接続用基板に挿入する方式とし、検出器ユニット２０を複数の検出器２２でユニット化し、検出器２２を複数の検出素子２４でユニット化することでメンテナンス性を高くすることができる。なお、本実施形態は、検出器ユニット２０を構成する検出器２２の数、検出器２２を構成する検出素子２４の数はこれに限定されない、検出器ユニット２０は、複数の検出素子２４を備える検出器２２を複数備えていればよい。例えば、検出器ユニット２０は、検出器２２を４行４列で配置してもよい。
【００５３】
また、検出器２２は、複数の検出素子２４を覆うカバー２３を備えている。カバー２３は、検出素子２４の収納容器１００と対面する面以外を覆っている。検出器２２は、検出素子２４を覆うカバー２３を設けることで、装置の外側からの光が検出素子２４に入射することを抑制することができる。これにより、検出素子２４での検出をより高精度に行うことができる。
【００５４】
スライド移動部３は、上述した収納容器１００の相反する二面（ｙ方向で相反する二面）に直交する方向であるｙ方向に、収納容器１００と放射線検出部２とを相対的にスライド移動させるものである。本実施の形態でのスライド移動部３は、放射線検出部２を不動として収納容器１００をｙ方向にスライド移動させる。例えば、スライド移動部３は、図１に示すように収納容器１００の底面を支持する態様でｙ方向に延在して設けられた一対のレール３ａと、図には明示しないがレール３ａの延在方向に沿って収納容器１００を移動させる移動手段とを有している。スライド移動部３は、ｙ方向に放射線検出部２の前後に収納容器１００を移動させることができる。つまり、スライド移動部３は、収納容器１００の位置から収納容器１００ａの位置まで移動させることができる。
【００５５】
回転移動部４は、収納容器１００において放射線検出部２が対向する四面のうちの相反する二面（本実施の形態ではｚ方向で相反する二面）に垂直で鉛直な軸心で収納容器１００を９０度回転移動させるものである。本実施の形態での回転移動部４は、スライド移動部３による収納容器１００のスライド移動の端部（レール３ａの端部）に設けられ、ｚ方向に沿う軸心で回転駆動される回転テーブル４ａを有している。
【００５６】
放射能量算出部５は、スライド移動部３のスライド移動、及び回転移動部４の回転移動後でのスライド移動部３のスライド移動によって、収納容器１００の各六面から放出されるγ線を放射線検出部２から入力する。そして、放射能量算出部５は、入力したγ線量を平均し、当該γ線の内、Ｃｏ−６０及びＣｓ−１３７に由来する量を評価することにより、放射性廃棄物の総放射能量を算出する。なお、放射能量算出部５が実行する算出処理については後述する。
【００５７】
検出部遮蔽部６は、放射線検出部２を含み当該放射線検出部２が収納容器１００の面に対向する範囲を覆うものである。この検出部遮蔽部６は、例えば、鉛からなる３［ｃｍ］の厚さの鉛板により、放射線検出部２が収納容器１００に対向する側のみが開放された矩形の箱体として構成され、その内部に放射線検出部２が配置されている。この構成により検出部遮蔽部６は、装置外部から放射線検出部２に至る放射線を遮蔽する。
【００５８】
収納容器遮蔽部７は、放射線検出部２で放射線を検出する際の収納容器１００を覆うものである。この収納容器遮蔽部７は、放射線検出部２で放射線を検出する際のスライド移動部３による収納容器１００のスライド移動の範囲で、例えば、鉄からなる４［ｃｍ］の厚さの鉄板により、収納容器１００のｘ方向及びｚ方向の四面を、所定の距離（例えば、１０［ｃｍ］）隔てて覆う矩形の箱体として構成されている。この構成により収納容器遮蔽部７は、放射線検出部２で放射線を検出するときに、装置外部から収納容器１００に至る放射線を遮蔽する。また、収納容器遮蔽部７は、上述した検出部遮蔽部６を設けた部位では、放射線検出部２による放射線の検出を妨げないように収納容器１００を覆わない構成である。また、収納容器遮蔽部７は、回転移動部４側ではないスライド移動部３のスライド移動方向（ｙ方向）の端部から本装置に収納容器１００を搬入する場合、ｙ方向の両側が開放する筒体として構成されている。なお、収納容器遮蔽部７が、回転移動部４側から本装置に収納容器１００を搬入する場合は、回転移動部４側ではないスライド移動部３のスライド移動方向（ｙ方向）の端部が閉塞されていてもよい。
【００５９】
重量測定部８は、回転移動部４に併設して設置されており、回転テーブル４ａが支持する収納容器１００の重量を計測する。重量測定部８は、測定した重量を放射能量算出部５に送る。
【００６０】
制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び記憶装置等を備えた演算装置であり、放射線検出部２、スライド移動部３、回転移動部４、放射能量算出部５及び重量測定部８の動作を制御する。放射能測定装置１は、制御部１０と放射能量算出部５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。
【００６１】
本実施の形態の放射能測定装置１による放射能量の算出動作について説明する。図６は、本発明の実施の形態に係る放射能測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図６に示す処理は、制御部１０が各部の動作を制御することで実現することができる。
【００６２】
制御部１０は、収納容器１００が、回転移動部４に置かれたことを検出する（ステップＳ１２）。制御部１０は、回転移動部４に設けられた重量測定部８で荷重を検出した場合、また、オペレータによって入力された収納容器１００を置いたことを示す操作を検出した場合、回転移動部４に置かれたことを検出する。
【００６３】
制御部１０は、収納容器１００が回転移動部４に置かれたことを検出したら、収納容器１００の重量を計測（ステップＳ１４）し、その後、スライド移動部３で収納容器１００を放射線検出部２に移動させる（ステップＳ１６）。つまり、放射線検出部２で収納容器１００を計測できる位置（放射線検出部２の各検出器ユニット２０と収納容器１００とが対面する位置）まで、スライド移動部３で収納容器１００を移動させる。
【００６４】
制御部１０は、収納容器１００を放射線検出部２に移動させたら、収納容器１００の四面の放射線を計測する（ステップＳ１８）。つまり、各検出器ユニット２０で収納容器１００の対面する面の放射線を計測することで、収納容器１００の四面の放射線を計測する。
【００６５】
制御部１０は、収納容器１００の四面の放射線を計測したら、スライド移動部３で収納容器１００を回転移動部４に移動させ（ステップＳ２０）、回転移動部４で収納容器１００を９０度回転させ（ステップＳ２２）、スライド移動部３で収納容器１００を放射線検出部２に移動させる（ステップＳ２４）。つまり、放射能測定装置１は、スライド移動部３により収納容器１００を回転移動部４の回転テーブル４ａの位置に移動させる。そして、放射能測定装置１は、回転移動部４によってｚ方向に沿う軸心で収納容器１００を９０度回転させる。このため、収納容器１００は、ｙ方向に向いていた面がｘ方向に向き、ｘ方向に向いていた面がｙ方向に向く。このようにして回転させた収納容器１００を放射線検出部２の検出器ユニット２０と対面する位置に移動させる。これにより、ステップＳ１８では検出器ユニット２０と対面していなかった収納容器１００の面が、検出器ユニット２０と対面する。
【００６６】
制御部１０は、収納容器１００を放射線検出部２に移動させたら、収納容器１００の残りの二面の放射線を計測する（ステップＳ２６）。つまり、収納容器１００の計測していない面と対面する検出器ユニット２０で収納容器１００の対面する面の放射線を計測することで、収納容器１００の二面の放射線を計測する。制御部１０は、収納容器１００の二面の放射線を計測したら、スライド移動部３で収納容器１００を移動させ（ステップＳ２８）、本処理を終了する。なお、制御部１０は、回転移動部４側とは反対側、つまり収納容器１００ａの位置に収納容器１００を移動させてもよい。
【００６７】
次に、図７及び図８を用いて、図６に示す処理で検出した収納容器１００の各面（六面）の放射線から収納容器１００の放射能を検出する処理を説明する。図７は、本発明の実施の形態に係る放射能測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。図８は、測定結果の一例を示すグラフである。また、図７に示す処理は、放射線検出部２で検出した結果と各種設定に基づいて、放射能量算出部５で演算を実行することで実現することができる。
【００６８】
放射能量算出部５は、検出器ユニット２０ごとにスペクトルを取得し（ステップＳ４０）、各面ごとにスペクトルを合算し、六面分のスペクトルを算出する（ステップＳ４１）。つまり、六面の計測結果を解析し、それぞれの面のスペクトルを検出する。具体的には、各検出器ユニット２０のＭＣＡ４０から出力される計測結果に基づいて、図８に示すようなスペクトルを検出する。なお、放射能量算出部５は、ＭＣＡ４０の計測結果をそのまま解析結果としても、計測結果に処理を行ったものを解析結果としてもよい。
【００６９】
放射能量算出部５は、六面分のスペクトルを検出したら、六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Ｓ４４）。具体的には、ステップＳ４１で取得した放射線のスペクトルの検出結果から六面の平均のスペクトルを算出する。
【００７０】
次に、放射能量算出部５は、六面の平均のスペクトルに基づいて、Ｃｓ−１３７、Ｃｏ−６０、Ｃｏ−５８（対象の放射性物質）の計数率等を算出する（ステップＳ４６）。具体的には、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、検出下限計数率を算出する。また、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、１．１７ＭｅＶの検出下限計数率及び１．３３ＭｅＶの検出下限計数率を算出する。Ｃｏ−５８の、バックグラウンド、０．８１１ＭｅＶの正味のピーク計数率、検出下限計数率を算出する。
【００７１】
また、放射能量算出部５は、上述したステップＳ４０からステップＳ４６の処理に並行して、廃棄物の平均密度及び廃棄物収納高さを取得する（ステップＳ４７）。放射能量算出部５は、収納容器１００の容積と検出した収納容器１００の重量とに基づいて、算出された収納容器１００に含まれる廃棄物（放射性廃棄物）の平均密度の情報を取得する。
【００７２】
次に、放射能量算出部５は、ステップＳ４６とステップＳ４７の結果を用いて補正係数を設定する。放射能量算出部５は、ステップＳ４６で算出した値を用いて、Ｃｏ−６０について、ピーク平均（１．１７ＭｅＶと１．３３ＭｅＶの正味のピーク計数率の平均値）と、ピーク比（＝１．１７ＭｅＶの正味のピーク計数率／１．３３ＭｅＶの正味のピーク計数率）と、バンド／ピーク比（＝バンド領域計数率／１．３３ＭｅＶの正味のピーク計数率）と、を算出する。また、放射能量算出部５は、Ｃｓ−１３７について、バンド／ピーク比（＝バンド領域計数率／０．６６２ＭｅＶの正味のピーク計数率）を算出する。
【００７３】
放射能量算出部５は、各値を算出したら、廃棄物平均密度、ピーク比、バンド／ピーク比より補正係数を設定する。例えば、Ｃｏ−６０が検出され（正味のピーク計数率＞検出下限計数率）、かつそのピーク平均が閾値よりも大きい場合は、Ｃｏ−６０のピーク比を用いて補正係数を設定する。Ｃｏ−６０が検出され、かつそのピーク平均が閾値を下回る場合は、Ｃｏ−６０のバンド／ピーク比を用いて補正係数を設定する。Ｃｏ−６０が検出されず（正味のピーク計数率≦検出下限計数率）かつＣｓ−１３７が検出された（正味のピーク計数率＞検出下限計数率）場合は、Ｃｓ−１３７のバンド／ピーク比を用いて補正係数を設定する。なお、Ｃｏ−６０が検出されず（正味のピーク計数率≦検出下限計数率）かつＣｓ−１３７も検出されない（正味のピーク計数率≦検出下限計数率）場合、補正係数は設定しない。
【００７４】
放射能量算出部５は、ステップＳ４６で各値を算出し、かつ、ステップＳ４８で補正係数を設定したら、Ｃｓ−１３７、Ｃｏ−６０、Ｃｏ−５８（対象の放射性物質）の値にそれぞれ設定した補正係数を乗算する（ステップＳ５２）。具体的には、Ｃｏ−６０についてはバンド領域計数率を２で除した値に補正係数を乗算し、Ｃｓ−１３７については正味のピーク計数率に補正係数を乗算し、Ｃｏ−５８については正味のピーク計数率に補正係数を乗算する。
【００７５】
また、放射能量算出部５は、ステップＳ４０からステップＳ５６の処理に並行して、放射能換算係数を設定する（ステップＳ５４）。ここで、放射能換算係数は、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。
【００７６】
放射能量算出部５は、ステップＳ５２の算出を行い、かつ、放射能換算係数を設定したら、算出結果（ステップＳ５２で算出した結果）に放射能換算係数を乗算する（ステップＳ５６）。放射能量算出部５は、ステップＳ５６で計算を行ったらその結果に基づいて、放射能を評価（ステップＳ５８）し、本処理を終了する。放射能量算出部５は、以上のようにして、収納容器１００の各面から放出されるγ線を平均し、平均したγ線のＣｏ−５８、Ｃｏ−６０及びＣｓ−１３７の量を評価することにより、評価結果として放射性廃棄物の総放射能量等を算出し、評価を行う。
【００７７】
放射能測定装置１は、収納容器１００に収納された放射性廃棄物の放射能量を、二次配列した検出素子２４を備える検出器２２を複数配置した検出器ユニット２０で収納容器１００の各面から測定するため、収納容器１００に収納された放射性廃棄物全体の放射能量を高い精度で測定することができる。具体的には、放射能測定装置１によれば、原子力発電所等の原子力施設から発生する低レベル放射性廃棄物の放射能を高い精度で測定することができる。
【００７８】
放射能測定装置１は、検出素子２４としてＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを含有する半導体素子を用いることで、γ線のエネルギー分解能を有する検出素子２４を用いることができるため、対象の放射能量を高い精度で計測することができる。また、検出素子２４を二次元配列した検出器２２を用いることで、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを含有する半導体素子を用いても測定対象の放射線を適切に検出することができ、さらに、自然界由来の放射線を検出することを抑制することができる。また、検出素子２４としてＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを含有する半導体素子を用いることで、装置を安価にすることができる。
【００７９】
放射能測定装置１は、検出素子２４としてＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを含有する半導体素子を用いることで、シンチレーション検出器よりもγ線エネルギー分解能を高くすることができ、潮解性に起因する問題の発生を抑制することができる。また、放射能測定装置１は、検出素子２４としてＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを含有する半導体素子を用いることで、液体窒素による冷却が不要となり、小さいスペースに配置することができる。これにより高い密度で検出素子２４を配置することができる。
【００８０】
放射能測定装置１は、検出素子２４としてＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを含有する半導体素子を用い、当該検出素子２４を二次元配列した検出器２２とし、さらに検出器２２を二次元配置した検出器ユニット２０として、収納容器１００の対面する面の放射線量を計測することで、検出素子２４を高い密度で配置することができ、計測点を小さな空間メッシュにすることができる。これにより、放射能測定装置１は、容器形状を問わず、且つ容器を静止した状態で十分な測定精度で計測を行うことができる。放射能測定装置１は、種々の収納容器、種々の放射性廃棄物の収納バランスに対応でき、計測できる対象を多くすることができる。
【００８１】
ここで、図９Ａから図９Ｃは、それぞれ、放射性廃棄物を収納した収納容器の一例を示す模式図である。図９Ａに示す収納容器１００ｂは、収納容器遮蔽部７と同じ大きさの容器である。収納容器１００ｂは、所定高さよりも下側の全域に放射性廃棄物１１０ａを収納している。図９Ｂに示す収納容器１００ｃは、収納容器遮蔽部７と同じ大きさの容器である。収納容器１００ｃは、所定高さよりも下側の一部領域に放射性廃棄物１１０ｂを収納している。図９Ｃに示す収納容器１０２ａは、収納容器遮蔽部７より一定割合小さい容器である。収納容器１０２ａは、所定高さよりも下側の一部領域に放射性廃棄物１１０ｃを収納している。
【００８２】
放射能測定装置１は、図９Ａから図９Ｃに示すように、収納容器の内部にある放射性廃棄物の位置が種々の場合でも、また、収納容器の大きさが異なる場合であっても、収納容器の放射能量を高い精度で計測することができる。具体的には、放射線検出部２の検出器ユニット２０が複数の検出器２２に分割され、検出器２２が複数の検出素子２４を備えることで、各面の放射線を細かく領域分割して計測することができる。これにより、検出素子との距離や、相対位置関係によって検出結果がずれることを抑制することができ、放射線の検出漏れを抑制することができる。これにより、収納容器の放射能量を高い精度で計測することができる。このように、種々の収納容器、種々の放射性廃棄物の収納バランスに対応できることで、計測できる対象を多くすることができる。これにより、共通の検出器仕様及び駆動機構で異なる形状の収納容器に含まれる廃棄物の放射能量を測定することができ、装置としての汎用性を高くすることができる。
【００８３】
また、放射能測定装置１は、低レベル放射性廃棄物の内、放射能が一般産業廃棄物として扱っても問題ない極めて低レベル（クリアランスレベル）以下のコンクリート廃棄物も測定対象の放射性廃棄物とすることができる。つまり、コンクリート廃棄物が収納された収納容器の放射能量も測定することができる。これにより、放射能測定装置１は、コンクリート廃棄物の放射化、表面汚染に由来する放射能を測定し、コンクリート廃棄物の放射能量がクリアランスレベル以下であるか否かを検査する装置としても用いることができる。特に、放射能測定装置１は、検出器ユニット２０で計測できる面積を大きくすることができ、放射線検出部２で検出できる収納容器を大きくすることができる。これにより、コンテナ等に収納された状態の大容量コンクリート廃棄物を一括で測定することができる。また、放射能測定装置１は、上述したように、自然界由来の放射線とＣｏ−６０及びＣｓ−１３７から放出されるγ線と弁別して計測できるため、コンクリート廃棄物の放射化、表面汚染に由来するＣｏ−６０及びＣｓ−１３７から放出されるγ線を、コンクリートに元々含有される天然放射性核種（Ｋ−４０等）と弁別して計測し、コンクリート廃棄物に含まれる放射化、表面汚染に由来する放射能を適切に測定することができる。
【００８４】
また、放射能測定装置１は、図６に示すように、放射線検出部２が、スライド移動部３によって直線移動され、対面する位置に移動された収納容器１００の四面の放射線量を計測し、その後、スライド移動部３で回転移動部４に直線移動され、回転移動部４で回転移動され、スライド移動部３によって直線移動され、対面する位置に移動された収納容器１００の残りの二面の放射線量を計測する。また、放射能量算出部５は、収納容器１００の六面のそれぞれの面から放出される放射線量を取得し、取得した六面の放射線量を平均する。
【００８５】
これにより、放射能測定装置１は、収納容器１００の六面の放射線量を適切に計測することができる。さらに、収納容器１００の各面から測定した放射線量を平均して放射性廃棄物全体の放射能量を算出するため、放射性廃棄物全体の放射能量を容易に算出することができる。なお、放射能測定装置１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が好ましい。これにより、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できる。
【００８６】
放射能測定装置１の検出器ユニット２０は、本実施形態のように、収納容器１００と対面する面に検出器２２が二次元配列されていることが好ましい。これにより、少ない計測回数で収納容器１００の対象の面の放射線量を計測することができる。複数の検出器２２は、少なくとも収納容器１００の移動方向に直交する方向に複数配置されている。複数の検出器２２は、収納容器１００の移動方向に直交する方向の全域を覆う領域に配置されることが好ましい。さらに、検出器ユニット２０は、本実施形態のように、二次元配列された検出器２２の配置領域が収納容器１００の対面する領域の全領域を含むことが好ましい。これにより、収納容器１００の対象の面の放射線量を一度に計測することができるため、短時間で計測を行うことができる。
【００８７】
ここで、放射能測定装置１は、検出器ユニット２０を収納容器１００の移動方向の全面に配置していない場合、スライド移動部３で収納容器１００を移動させることで収納容器１００と検出器ユニット２０の位置とを相対的に移動させ、収納容器１００の面のうち、検出器ユニット２０で放射能を検出する領域をずらす工程を複数回繰り返すことで、収納容器１００の各面の放射線を測定することができる。
【００８８】
また、本実施の形態の放射能測定装置１は、放射線検出部２を含み当該放射線検出部２が収納容器１００の面に対向する範囲を覆い、装置外部から放射線検出部２に至る放射線を遮蔽する検出部遮蔽部６を備える。
【００８９】
この放射能測定装置１によれば、検出部遮蔽部６により装置外部から放射線検出部２に至る放射線を遮蔽することで、装置外部からの放射線を放射線検出部２で検出する事態を防ぐので、収納容器１００から外部に放出される放射線を精度良く検出することが可能である。
【００９０】
また、本実施の形態の放射能測定装置１は、放射線検出部２で放射線を検出する際の収納容器１００を覆い、装置外部から収納容器１００に至る放射線を遮蔽する収納容器遮蔽部７を備える。
【００９１】
この放射能測定装置１によれば、収納容器遮蔽部７により装置外部から収納容器１００に至る放射線を遮蔽することで、装置外部から収納容器１００内に一旦至ってから収納容器１００の外部に放出される放射線を放射線検出部２で検出する事態を防ぐので、収納容器１００から外部に放出される放射線を精度良く検出することが可能である。
【００９２】
なお、上述した実施の形態では、スライド移動部３は、放射線検出部２を不動として収納容器１００をｙ方向にスライド移動させる構成として説明したが、この限りではない。図には明示しないが、例えば、スライド移動部３は、収納容器１００を不動として放射線検出部２をｙ方向にスライド移動させる構成であってもよい。また、スライド移動部３は、収納容器１００と放射線検出部２とをｙ方向の逆方向にスライド移動させる構成であってもよい。放射線検出部２をｙ方向にスライド移動させる場合であって、検出部遮蔽部６を備える場合、スライド移動部３は、放射線検出部２及び検出部遮蔽部６を共にスライド移動させる。また、放射線検出部２をｙ方向にスライド移動させる場合であって、収納容器遮蔽部７を備える場合、スライド移動部３は、放射線検出部２及び収納容器遮蔽部７を共にスライド移動させる。
【００９３】
なお、上述した実施の形態では、スライド移動部３は、水平方向に放射線検出部２と収納容器１００とを相対的にスライド移動させる構成とし、回転移動部４は、鉛直な軸心で収納容器１００を回転移動させる構成として説明したが、この限りではない。図には明示しないが、例えば、スライド移動部３は、鉛直方向に放射線検出部２と収納容器１００とを相対的にスライド移動させる構成とし、回転移動部４は、水平な軸心で収納容器１００を回転移動させる構成としてもよい。
【００９４】
放射能測定装置１は、上述した実施の形態の正六面体（立方体）の収納容器１００、直六面体（直方体）の収納容器１０２のように直方体の収納容器を用いることが好ましく、正六面体（立方体）とすることがさらに好ましい。長方形の面を有する直六面体であると、回転移動部４により収納容器１００を回転させる前と回転させた後で、放射線検出部２と収納容器１００との距離が均等でなかったり、収納容器１００の面を適宜分割して放射線を検出する位置に放射線検出部２が配置されなかったりする場合がある。なお、放射能測定装置１は、上述したように、直方体の収納容器とすることが好ましいが直方体ではない、例えば、円筒や六面体以外の多面体やいびつな形状の収納容器を用いることもできる。
【００９５】
放射能測定装置１は、放射線検出部２をｘ方向及びｚ方向（スライド移動する方向に直交する方向）に移動可能にする検出部移動部６を備えるとよい。検出部移動部６を備えることで、回転移動部４により収納容器１００を回転させる前と回転させた後で、収納容器１００の面に対して適した距離であって、かつ適した位置に放射線検出部２を配置することが可能になる。また、収納容器は、本実施形態のように、直方体であることが好ましい。これにより、検出器ユニット２０と収納容器１００、１０２の関係を一定とすることができ、より高い精度で放射能量を計測することができる。
【００９６】
また、放射能測定装置１は、放射線検出部２の検出素子２４が配置されている領域、つまり放射線の測定面にプラスチックシンチレータを配置し、放射線検出部２を検出素子２４とプラスチックシンチレータとして検出手段が２層で配置された構造としてもよい。これにより、検出効率を向上させることができる。また、この場合、検出素子２４で検出したＣｏ−６０とＣｓ−１３７の比でプラスチックシンチレータのグロスカウントを按分して放射能量を測定してもよい。なお、この場合も検出素子２４として、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを含有する半導体素子を用い、検出素子２４を小型化できるため、シンチレータを配置することができる。
【００９７】
次に、図１０から図１３を用いて、検出器の他の構成について説明する。図１０は、検出器の他の一例を示す模式図である。図１１は、図１０に示す検出器の断面図である。図１２は、図１０に示す検出器の検出素子とスイッチとの関係を示す模式図である。図１３は、検出素子とスイッチとの関係の他の例を示す模式図である。
【００９８】
検出器１２２は、カバー１２３と、複数の検出素子１２４と、基板１２６と、を有する。カバー１２３は、複数の検出素子１２４が配置されている領域の全面を覆う箱であり、収納容器１００と対面する面、つまり、収納容器遮蔽部７側の面が開放されている。カバー１２３は、収納容器遮蔽部７にねじ止め等で固定されている。検出素子１２４は、カバー１２３の中に２次元配列で配置されている。また、検出素子１２４は、図１１に示すように、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）等の放射線に反応する半導体検出器１３０が、電極１３２と、電極１３４とで挟まれている。
【００９９】
基板１２６は、板状の部材であり、カバー１２３に固定されている。基板１２６は、複数の検出素子１２４が固定されている。具体的には、基板１２６は、検出素子１２４との接続位置にソケット１４０が設けられている。ソケット１４０は、着脱可能な状態で検出素子１２４を固定する機構である。ソケット１４０は、検出素子１２４の配線が差し込まれる差込口等である。検出素子１２４は、端子がソケット１４０に挿入されることで、端子がソケット１４０に固定される。これにより、検出素子１２４は、基板１２６に固定される。また、本実施形態のソケット１４０は、１つの検出素子１２４に対して２つ設けられており、１つのソケット１４０は、配線１２８に接続され、もう１つのソケット１４０は、配線１２９に接続される。配線１２８、１２９は、バイアス電圧源と検出素子１２４とを接続する配線である。配線１２８は、マイナス極に接続され、配線１２９は、プラス極に接続されている。また、配線１２８は、ソケット１４０を介して電極１３２と接続されている。配線１２９は、ソケット１４０を介して電極１３４と接続されている。
【０１００】
検出器１２２は、ソケット１４０により着脱可能な状態で基板１２６に検出素子１２４を固定することで、基板１２６から検出素子１２４を簡単に着脱することができる。これにより、検出器１２２は、検出素子１２４の交換を容易に行うことができる。
【０１０１】
次に、検出器１２２は、図１２に示すように、配線１２８にスイッチ１５０が設けられている。スイッチ１５０は、検出素子１２４ごとに設けられており、対応する検出素子１２４のオンとオフを切り換える。スイッチ１５０は、オン状態となることで、配線１２８と検出素子１２４とが接続された状態となり、検出素子１２４と配線１２８と配線１２９とバイアス電圧源との間で閉回路が形成され、検出素子１２４にバイアス電圧源の電圧が印加される。バイアス電圧が印加された検出素子１２４は、放射線量を検出し、検出した結果を信号として、上述したプリアンプ３４に送る。
【０１０２】
検出器１２２は、スイッチ１５０を設けることで、放射線量を検出する検出素子１２４を切り換えることができる。これにより、検出器１２２は、スイッチ１５０を順番にオンにし、その他のスイッチをオフにすることで、検出素子１２４で順番に放射線量を検出することができる。制御部１０は、順番に検出した結果に基づいて、検出素子１２４での検出結果の変動を検出することで、各検出素子１２４の性能を検出することができ、検出素子１２４が故障していないかを判定することができる。
【０１０３】
ここで、図１２に示す検出器１２２は、各検出素子１２４に対応してスイッチ１５０を設けたがこれに限定されない。図１３に示す検出器１２２ａは、検出素子１２４が二次元配列、つまり行列方向に配置されている。検出器１２２ａは、行方向に並んだ複数の検出素子１２４、つまり同じ行の検出素子１２４に接続された配線がスイッチ１５０ａを介しては配線１２８に接続されている。スイッチ１５０ａは、検出素子１２４の行毎に設けられている。検出器１２２ａは、スイッチ１５０ａをオンにすることで、その行の検出素子１２４が配線１２８と繋がった状態となる。検出器１２２ａは、列方向に並んだ複数の検出素子１２４、つまり同じ列の検出素子１２４に接続された配線がスイッチ１５０ｂを介しては配線１２９に接続されている。スイッチ１５０ｂは、検出素子１２４の列毎に設けられている。検出器１２２ａは、スイッチ１５０ｂをオンにすることで、その列の検出素子１２４が配線１２９と繋がった状態となる。
【０１０４】
検出器１２２ａは、１つの検出素子１２４を複数のスイッチ１５０ａ、１５０ｂに接続させ、かつ、１つのスイッチを複数の検出素子１２４に接続させることで、つまり、本実施形態では検出素子１２４を行と列で分け、それぞれの行、列に対してスイッチを設け、マトリクス状にする。検出器１２２ａは、行、列でオンにするスイッチ１５０ａ、１５０ｂを切り換えることで、１つの検出素子１２４で放射線量を検出することができる。これにより、検出器１２２ａは、検出素子１２４に対してスイッチ１５０ａ、１５０ｂの数を少なくすることができる。これにより、制御対象を少なくすることができる。
【０１０５】
図１４は、検出冶具の概略構成を示す斜視図である。図１５は、検出冶具を用いた検出動作を説明するための説明図である。図１４に示す検出冶具１７０は、検出素子１２４の異常を検出するための検査用冶具である。検出冶具１７０は、検出素子１２４の周りを囲うことができる開口が形成された筐体１７２と、筐体１７２の内部に配置された検査用光源１７４と、を有する。検査用光源１７４は、検出素子１２４で検出できる波長の光を照射する。
【０１０６】
検出冶具１７０は、図１５に示すように、検出冶具１７０の筐体１７２の開口の内側に検出対象の検出素子１２４が配置された位置で、筐体１７２の開口を基板１２６に接触させる。これにより、筐体１７２と基板１２６とが接触し、筐体１７２と基板１２６とで閉じられた空間内に検出素子１２４と検査用光源１７４とが配置された状態となる。この状態で、検出冶具１７０から光を照射し、検出素子１２４での検出を行う。検出素子１２４が検出した信号と、検出冶具１７０から出力した光との関係に基づいて、検出素子１２４で対象の光が検出できているかを確認することができる。このように、検出冶具１７０を用いることで、検出素子１２４の１つ１つに対して異常がないかを検査することができる。
【０１０７】
次に、図１６から図２０を用いて、検出素子の制御方法の一例について説明する。図１６は、検出素子の機能を説明するための説明図である。図１７は、検出素子のバイアス電圧と係数効率との関係の一例を示すグラフである。図１８及び図１９は、それぞれ検出したパルスと時間との関係の一例を示すグラフである。図２０は、本発明の実施の形態に係る放射能測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【０１０８】
検出素子１２４は、図１６に示すように、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）等の放射線に反応する半導体検出器１３０が、電極１３２と、電極１３４と、で挟まれている。電極１３２には、バイアス電圧源１８０の陰極（マイナス極）が接続され、電極１３４には、バイアス電圧源１８０の陽極（プラス極）が接続されている。検出素子１２４は、バイアス電圧が印加された状態で、γ線が照射されると、正孔が陰極（電極１３２）に移動し、電子が陽極（電極１３４）に移動する。これにより、回路内に電流が流れる。放射線検出部は、検出素子１２４によって、回路に流れる電流をパルスとして検出し、このパルスの数を検出することで、放射線量を検出する。
【０１０９】
ここで、検出素子１２４は、図１７に示すように、印加されるバイアス電圧によって、計数効率、つまりパルスの生じやすさが変動する。ここで、計数効率は、みかけの放射能（計数率ｃｐｍ）を真の放射能（壊変率ｄｐｍ）で割った値である。検出素子１２４は、計数効率が高い電圧（図１７では、電圧Ｖ１）で計測を行うことで、パルスが発生しやすくなり感度の高い計測を行うことができる。
【０１１０】
また、検出素子１２４は、図１８のように、検出された放射線量が少ない（パルス１９０が少ない）と数え落しが生じにくくなる。これに対して、検出素子１２４は、図１９のように、検出された放射線量が多い（パルス１９２、１９２ａが多い）と数え落しが生じやすくなる。例えば、図１９では、パルス１９２ａと隣接するパルス１９２ａとが重なっているため、数え落しが生じやすい。
【０１１１】
そこで、本実施形態の放射能測定装置１は、印加するバイアス電圧を調整し、検出素子２４の計数効率を調整することで、パルスの数え落しの発生を抑制する。具体的には、放射能測定装置１は、設定に基づいて計測を行い（ステップＳ１０２）、計測したパルスカウント数を検出する、つまり検出したパスルをカウントする（ステップＳ１０４）。
【０１１２】
放射能測定装置１は、検出したパルスをカウントし、しきい値＜パルスカウント数であるかを判定する（ステップＳ１０６）。放射能測定装置１は、しきい値＜パルスカウント数である（ステップＳ１０６でＹｅｓ）と判定した場合、バイアス電圧を変更する（ステップＳ１０８）。具体的には、例えば、図１７に示すように、バイアス電圧をＶ１からＶ２またはＶ３に変更する。放射能測定装置１は、計数効率が低下する方向にバイアス電圧を変動させればよく、バイアス電圧は増加させても減少させてもよい。放射能測定装置１は、バイアス電圧を変更したら、本処理を終了する。放射能測定装置１は、しきい値≧パルスカウント数である（ステップＳ１０６でＮｏ）と判定した場合、そのまま本処理を終了する。
【０１１３】
放射能測定装置１は、パルスカウント数に基づいて、検出素子１２４に印加するバイアス電圧を変動させることで、パルスカウントが検出されすぎて、数え落しが生じることを抑制することができる。放射能測定装置１は、バイアス電圧を変動させた場合、計数効率に基づいて、パルスカウント数を換算することで、放射線量を適切に検出することができる。
【０１１４】
図２１及び図２２は、それぞれ収納容器の他の例を示す斜視図である。上記実施形態では、収納容器を直方体としたが、これに限定されない。放射能測定装置は、図２１及び図２２に示すように、円柱形状の収納容器２０２、２０４を用いることもできる。また、計測時の収納容器の向きも特に限定されず、図２１に示す収納容器２０２のように、円柱形状の側面がスライド方向と直交となる向きで放射線検出部２に移動させてもよいし、図２２に示す収納容器２０４のように、円柱形状の頂面がスライド方向と直交なる向きで放射線検出部２に移動させてもよい。また、上記実施形態では、収納容器２０２、２０４を円柱形状としたが、これに限定されない。収納容器としては、曲面を備える曲面体も好適に用いることができる。また、収納容器は、直方体、曲面体を用いることが好ましいが、これにも限定されない。
【０１１５】
図２３は、放射能測定装置の他の例の概略構成を示す斜視図である。図２３に示す放射能測定装置３０１は、円柱の収納容器２０２の放射線量を好適に計測できる構造である。放射能測定装置３０１は、放射線検出部３０２と、収納容器２０２を放射線検出部３０２に対して移動させる移動機構３０４と、を有する。放射線検出部３０２は、検出器ユニット３２０を有する。検出器ユニット３２０は、リング形状の部材であり、複数の検出器３２２が、リング形状の幅方向及び周方向に二次元配置されている。また、検出器３２２は上述した検出器と同様に複数の検出素子が二次元配列されている。移動機構３０４は、検出器３２２の円筒形状の軸方向に沿って収納容器２０２を移動させる。これにより、放射能測定装置３０１は、検出器３２２で収納容器２０２の軸方向の各部において放射線量を計測することができる。放射能測定装置３０１は、移動機構３０４によって収納容器２０２を移動させ、リング形状の検出器ユニット３２０と収納容器２０２とが対面した状態で、相対的に移動させることで、検出器ユニット３２０で収納容器２０２の放射線量を計測することができる。また、検出器ユニット３２０をリング形状とした場合、検出器ユニット３２０は、１つの繋がった面となり、その面に複数の検出器が配置された構成となる。
【０１１６】
また、放射能測定装置は、収納容器を移動させる方向にある二面を除く四面または全周に検出器ユニットを配置することが好ましいが、収納容器を移動させる方向にある二面を除く少なくとも一面以上の面（収納容器を移動させる方向にある二面を除く面のうち少なくとも一面以上の面）に検出器ユニットを配置していればよい。
【０１１７】
図２４は、放射能測定装置の他の例の概略構成を示す斜視図である。図２４に示す放射能測定装置４０１は、放射線検出部４０２と、収納容器２０２を放射線検出部４０２に対して移動させる移動機構４０４と、を有する。放射線検出部４０２は、検出器ユニット４２０と、検出器ユニット４２０を軸方向に移動させる移動部４０９と、を有する。検出器ユニット４２０は、面上の部材であり、複数の検出器４２２が二次元配置されている。また、検出器ユニット４０２は、移動部４０９により、検出器ユニット４２０を収納容器２０２の軸方向に位置を移動させる。移動機構４０４は、収納容器２０２を回転させる。また、検出器ユニット４２０は、円柱形状の収納容器２０２の軸方向に移動可能な機構である。移動機構４０４は、検出器４２２に対して、収納容器２０２を回転させることで、検出器４２２と対面している収納容器２０２の位置を移動させる。これにより、放射能測定装置４０１は、検出器４２２で収納容器４０２の軸方向の各部において放射線量を計測することができる。放射能測定装置４０１は、放射線検出部４０２と移動機構４０４とによって収納容器２０２と検出器ユニット４２０とを相対移動させ、検出器ユニット４２０と収納容器２０２とが対面した状態で相対的に移動させることで、検出器ユニット４２０で収納容器２０２の放射線量を計測することができる。
【０１１８】
放射能測定装置４０１のように、検出器ユニット４２０が収納容器２０２の任意の面の全域を覆う形状としない場合でも、検出器ユニット４２０の検出器４２２の検出素子を二次元配列することで、収納容器２０２の放射線量を好適に計測することができる。つまり、放射能測定装置は、収納容器を移動させる方向にある二面を除く少なくとも一面以上の面の少なくとも一部に検出器ユニットを配置すればよい。また、図２４では、円柱形の収納容器２０２を用いたが、放射能測定装置４０１は、直方体の収納容器も同様に計測することができる。
【０１１９】
図２５は、放射線検出部の概略構成を示す斜視図である。また、上記実施形態の放射線検出部は、上述した各種効果を得ることができるため、検出素子として、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを含有する半導体素子を含む素子を用いたが、これに限定されない。放射線検出部は、検出素子として、各種素子を用いることができる。例えば、ゲルマニウム（Ｇｅ）を含有する半導体素子を含む素子を検出素子として用いることができる。図２５に示す放射線検出部５０２は、収納容器１００の周囲に配置されている。なお、放射線検出部５０２は、検出素子５２４の配置位置が異なるのみで、他の構成は上述した実施形態と同様とすることができる。放射線検出部５０２は、収納容器１００と対面するそれぞれの面に検出器５２２が配置されている。検出器５２２は、複数の検出素子５２４が二次元配列で配置されている。
【０１２０】
放射線検出部５０２は、ゲルマニウム（Ｇｅ）を含有する半導体素子を含む検出素子５２４を用いる場合も検出素子５２４を二次元配列することで、収納容器の放射線量を好適に計測することができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１  放射能測定装置
１ａ  フレーム
２  放射線検出部
３  スライド移動部
３ａ  レール
４  回転移動部
４ａ  回転テーブル
５  放射能量算出部
６  検出部遮蔽部
７  収納容器遮蔽部
８  重量測定部
１０  制御部
２０  検出器ユニット
２２  検出器
２４  検出素子
１００  収納容器
【図１】
2014115272.tif 000003
【図２】
2014115272.tif 000004
【図３】
2014115272.tif 000005
【図４】
2014115272.tif 000006
【図５】
2014115272.tif 000007
【図６】
2014115272.tif 000008
【図７】
2014115272.tif 000009
【図８】
2014115272.tif 000010
【図９Ａ】
2014115272.tif 000011
【図９Ｂ】
2014115272.tif 000012
【図９Ｃ】
2014115272.tif 000013
【図１０】
2014115272.tif 000014
【図１１】
2014115272.tif 000015
【図１２】
2014115272.tif 000016
【図１３】
2014115272.tif 000017
【図１４】
2014115272.tif 000018
【図１５】
2014115272.tif 000019
【図１６】
2014115272.tif 000020
【図１７】
2014115272.tif 000021
【図１８】
2014115272.tif 000022
【図１９】
2014115272.tif 000023
【図２０】
2014115272.tif 000024
【図２１】
2014115272.tif 000025
【図２２】
2014115272.tif 000026
【図２３】
2014115272.tif 000027
【図２４】
2014115272.tif 000028
【図２５】
2014115272.tif 000029