(57)【要約】【課題】  地表付近での放射性物質の移動を継続的に監視する。【解決手段】  放射線量空間分布計測装置１では、シンチレーションファイバ２を、地表から或る高さ位置までの地上空間に配置される部分と、地下の或る深さ位置までに埋設される部分が形成されるように設置する。放射線量空間分布計測装置１のマルチチャンネルアナライザ５には、監視装置１１を接続する。監視装置１１は、マルチチャンネルアナライザ５より入力されるシンチレーションファイバ２の長手方向に対する放射線量の空間分布の計測結果を、形状データ記憶部１２に記憶させてあるシンチレーションファイバ２の形状データを基に変換して、地表高さに対する放射線量の空間分布の計測結果として求め、その計測結果の積分により求める時刻ごとの放射線のカウントの積分値が、予め設定してある閾値を超えると、無線装置１３よりアラームを送信させる。【選択図】図１
2014020903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の入射によりシンチレーション光を発生するシンチレーションファイバと、該シンチレーションファイバに接続した光検出器と、時間−波高変換器と、マルチチャンネルアナライザとを備えて、該マルチチャンネルアナライザにより上記シンチレーションファイバの長手方向に対する放射線量の空間分布を計測する放射線量空間分布計測装置における上記シンチレーションファイバを、地上空間に配置される部分と、地下に埋設される部分が形成されるように設置し、
更に、上記放射線量空間分布計測装置のマルチチャンネルアナライザに接続した監視装置を備え、
該監視装置は、上記シンチレーションファイバが配置された形状データを基に、上記マルチチャンネルアナライザより入力されるシンチレーションファイバの長手方向に対する放射線量の空間分布の計測結果を、地表高さに対する放射線量の空間分布の計測結果に変換して求める機能と、該求められた地表高さに対する放射線量の空間分布の計測結果を積分して、時刻ごとの放射線のカウントの積分値を求める機能と、該求められた時刻ごとの放射線のカウントの積分値が閾値を超えるとアラームを無線送信する機能を備えてなる構成
を有することを特徴とする放射性物質モニタリング装置。
【請求項２】
監視装置は、地表高さに対する放射線量の空間分布の計測結果について、時間間隔ごとに放射線量及び空間分布の差分をとり、その結果を無線送信する機能を備えるようにした請求項１記載の放射性物質モニタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地表付近での放射性物質の移動状況を継続的に監視するための放射性物質モニタリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力関連施設の非常事態や事故等により大気中に放出された放射性物質が地表に降下した場合、市街等の人の生活圏では、降下した放射性物質による放射線量の計測が、速やかに、あるいは、優先的に実施される。更に、放射線量の計測結果が高くなっている個所については、上記放射性物質の除染を実施することが可能である。
【０００３】
これに対し、人の生活圏以外の森林や野原等については、降下した放射性物質の放射線量の計測や、除染の優先度が低い。そのために、上記森林や野原等には、放射性物質がより長期に亘り残留することがある。
【０００４】
しかし、上記森林や野原等では、風の影響や、雨水等の地表を流れる水の流れ、更には、地下水の流れにより、放射性物質自体、あるいは、放射性物質が付着した落ち葉等の物体が移動する。この場合、上記移動する放射性物質自体、あるいは、放射性物質が付着している物体が、人の生活圏側へ漏出する虞がある。
【０００５】
そのために、上記森林や野原等については、地表付近や地下での放射性物質の移動を継続的に監視することが望まれる。
【０００６】
ところで、地表の放射線量の計測は、作業者が可搬式のサーベイメータを用いて行う手法が一般的である。
【０００７】
なお、放射線の分布を計測する装置の１つとしては、放射線の入射によりシンチレーション光を発生するシンチレーションファイバと、該シンチレーションファイバに接続した光電子増倍管のような光検出器と、時間−波高変換器と、マルチチャンネルアナライザとを備えて、該マルチチャンネルアナライザにより上記シンチレーションファイバの長手方向に対する放射線量の空間分布を計測できるようにした放射線量空間分布計測装置がある（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３００３８４３号公報
【特許文献２】特許第３３０９７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、可搬式のサーベイメータを用いた地面付近の放射線量の計測手法では、計測を実施した時点についての放射線量の計測は可能であるが、地面付近や地下での放射性物質の移動を継続的に監視することはできないという問題がある。
【００１０】
更に、検出される放射線が、地表に存在している落ち葉等の物体に付着した放射性物質に由来するものか、あるいは、地下水の流れによって運ばれるような放射性物質であるかを識別することはできない。
【００１１】
なお、特許文献１や特許文献２には、放射線検出部となるシンチレーションファイバを備えた形式の放射線量空間分布計測装置は示されている。しかし、地表付近や地下での放射性物質の移動を継続的に監視する考えは示されておらず、示唆する記載もない。
【００１２】
そこで、本発明は、放射線検出部となるシンチレーションファイバを備えた形式の放射線量の空間分布計測装置を発展させて、地表付近や地下での放射性物質の移動を継続的に監視することができる放射性物質モニタリング装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、放射線の入射によりシンチレーション光を発生するシンチレーションファイバと、該シンチレーションファイバに接続した光検出器と、時間−波高変換器と、マルチチャンネルアナライザとを備えて、該マルチチャンネルアナライザにより上記シンチレーションファイバの長手方向に対する放射線量の空間分布を計測する放射線量空間分布計測装置における上記シンチレーションファイバを、地上空間に配置される部分と、地下に埋設される部分が形成されるように設置し、更に、上記放射線量空間分布計測装置のマルチチャンネルアナライザに接続した監視装置を備え、該監視装置は、上記シンチレーションファイバが配置された形状データを基に、上記マルチチャンネルアナライザより入力されるシンチレーションファイバの長手方向に対する放射線量の空間分布の計測結果を、地表高さに対する放射線量の空間分布の計測結果に変換して求める機能と、該求められた地表高さに対する放射線量の空間分布の計測結果を積分して、時刻ごとの放射線のカウントの積分値を求める機能と、該求められた時刻ごとの放射線のカウントの積分値が閾値を超えるとアラームを無線送信する機能を備えてなるものとした構成とする。
【００１４】
又、上記構成において、監視装置は、地表高さに対する放射線量の空間分布の計測結果について、時間間隔ごとに放射線量及び空間分布の差分をとり、その結果を無線送信する機能を備えるようにした構成とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の放射性物質モニタリング装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。（１）シンチレーションファイバが設置してある地表付近の地上空間と、地下の領域について、閾値を超える放射線の検出に伴うアラームの有無により、放射性物質の移動を継続的に監視することができる。  
（２）したがって、放射性物質の漏洩の監視を行うことが望まれる個所の境界に沿って一定間隔で配置して用いるようにすれば、該境界からの放射性物質の漏洩と漏洩経路を監視することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の放射性物質モニタリング装置の実施の一形態を示す切断概略側面図である。
【図２】図１の放射性物質モニタリング装置の監視装置で検出される放射線量の地表高さに対する空間分布を示す図である。
【図３】図１の放射性物質モニタリング装置の監視装置で検出される放射線のカウントの時刻ごとの積分値の変化を示す図である。
【図４】図１の放射性物質モニタリング装置の監視装置で求める放射線量の地表高さに対する空間分布について、或る時間間隔ごとに取る放射線量及び空間分布の差分の結果を示す図である。
【図５】本発明の実施の他の形態を示す切断概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１乃至図４は本発明の放射性物質モニタリング装置の実施の一形態を示すものである。
【００１９】
すなわち、本発明の放射性物質モニタリング装置は、放射線の入射によりシンチレーション光を発生するシンチレーションファイバ２と、該シンチレーションファイバ２に接続した光電子増倍管のような光検出器３と、時間−波高変換器４と、マルチチャンネルアナライザ５とを備えて、該マルチチャンネルアナライザ５により上記シンチレーションファイバ２の長手方向に対する放射線量の空間分布を計測できるようにした放射線量空間分布計測装置１を備える。且つ該放射線量空間分布計測装置１の上記シンチレーションファイバ２は、図１に示すように、その長手方向の或る部分が、地表（地面）６から或る高さ位置までの地上空間に配置され、且つ残りの部分が地下の或る深さ位置までの領域に埋設されるように設置する。
【００２０】
この際、上記シンチレーションファイバ２は、地上空間に配置される地上空間配置部２ａと、地下に埋設される地下埋設部２ｂが、それぞれ予め設定してある所定の形状となるように配置してある。図１では、たとえば、該シンチレーションファイバ２の地上空間配置部２ａが、上下方向の直線状に配置されるようにし、又、地下埋設部２ｂが、円弧形状に配置されるようにした状態が示してある。これにより、上記所定形状で配置された該シンチレーションファイバ２では、長手方向のすべての位置について、その位置が地表６からどのような高さ（地上空間配置部２ａの場合は正の高さ、地下埋設部２ｂの場合は負の高さ）に配置されているかを特定できるようにしてある。
【００２１】
上記のようにシンチレーションファイバ２の地上空間配置部２ａと地下埋設部２ｂを、所定の形状を保持させた状態で地上空間と地下にそれぞれ設置する場合の具体的な手法は、たとえば、以下のようにすればよい。
【００２２】
すなわち、予め、上記地表６に配置するための水平なベース部８と、該ベース部８の上側に上方に突出させて設けた地上側フレーム部９と、上記ベース部８の下側に下方に突出させて設けた地下側フレーム部１０とからなる支持フレーム７を製作して用意する。
【００２３】
その後、該支持フレーム７には、地上側フレーム部９と、地下側フレーム部１０に、上記シンチレーションファイバ２の地上空間配置部２ａと、地下埋設部２ｂを、それぞれ上記した所定の形状となるよう配置した状態で取り付ける。しかる後、該シンチレーションファイバ２を保持した状態の上記支持フレーム７は、地下側フレーム部１０を、シンチレーションファイバ２の地下埋設部２ｂと一緒に地下に埋設して、上記ベース部８を地表６に配置させるようにする。これにより、上記シンチレーションファイバ２の地上空間配置部２ａと地下埋設部２ｂを、地表６の上側と下側にそれぞれ配置させるようにしてある。
【００２４】
上記放射線量空間分布計測装置１のマルチチャンネルアナライザ５には、監視装置１１が接続してある。更に、該監視装置１１には、上記シンチレーションファイバ２が配置された所定の形状のデータを記憶させておくための形状データ記憶部１２と、図示しない遠隔サーバと通信するための無線装置１３が接続された構成としてある。
【００２５】
なお、上記放射線量空間分布計測装置１の光検出器３と時間−波高変換器４とマルチチャンネルアナライザ５、更には、上記監視装置１１、形状データ記憶部１２及び無線装置１３は、上記支持フレーム７の地上側フレーム部９に取り付けるようにすればよい。
【００２６】
更に、本発明の放射性物質モニタリング装置は、上記放射線量空間分布計測装置１と支持フレーム７の地上に露出されている部分、及び、監視装置１１と形状データ記憶部１２と無線装置１３を、上方より覆うケース１４を備えて、雨風が上記各機器に直接あたる虞を防止できるようにしてある。上記ケース１４は、下端側を地下に埋めることで固定できるようにしてある。
【００２７】
なお、上記支持フレーム７及びケース１４の材質は、一般に、計測対象とする放射線に対する透過能が高い（遮蔽能が低い）とされている材質としてあるものとする。具体的には、たとえば、上記支持フレーム７及びケース１４は、塩化ビニル等のプラスチック製のものを採用するようにすればよい。
【００２８】
本発明の放射線物質モニタリング装置への電力供給は、その使用環境に応じて、図示しないが、商用電源より配線を引いて行う構成としてもよく、あるいは、太陽電池や風力発電装置のような自然エネルギーを用いて発電を行う発電装置と蓄電装置とからなる独立の電源を備える構成としてもよい。
【００２９】
次に、上記監視装置１１の機能について、その処理内容に即して具体的に説明する。
【００３０】
該監視装置１１は、上記放射線量空間分布計測装置１のマルチチャンネルアナライザ５より、上記シンチレーションファイバ２の長手方向に対する放射線量の空間分布の計測結果が入力されると、先ず、上記形状データ記憶部１２に記憶されている上記シンチレーションファイバ２の配置形状の形状データを基に、上記シンチレーションファイバ２の長手方向に対する放射線量の空間分布の計測結果を変換して、図２に示す如き、地表高さに対する放射線量の空間分布の計測結果を求める。この処理は、上記マルチチャンネルアナライザ５より、上記シンチレーションファイバ２の長手方向に対する放射線量の空間分布の計測結果が入力される間、継続して行う。なお、図２の縦軸は、放射線のカウント（径数値）、横軸は、地表６の位置を原点とし、該原点より右側を地上側、左側を地下側とする地表高さである。
【００３１】
次いで、上記監視装置１１は、上記図３に示したように求められた地表高さに対する放射線量の空間分布の計測結果を積分して、時刻ごとの放射線のカウントの積分値を求め、この求められた時刻ごとの放射線のカウントの積分値が、図３にハッチングを付して示す領域のように、予め設定してある或る閾値を超えると、無線装置１３を介して図示しない遠隔サーバへ、アラームを無線送信するようにしてある。
【００３２】
したがって、上記図示しない遠隔サーバ側では、上記アラームの受信により、本発明の放射性物質モニタリング装置が設置してある個所で、上記閾値を超えるカウントに対応する量の放射性物質の移動が生じたことを検出することができるようになる。
【００３３】
ところで、本発明の放射性物質モニタリング装置の設置個所で、放射性物質の移動が生じると、たとえば、図２に実線で示す状態から破線で示す状態のように、放射線のカウントと、地表高さに対する放射線量の空間分布が共に変化する。
【００３４】
そこで、上記監視装置１１は、更に、或る時間間隔ごとに、放射線量及び空間分布の差分をとり、その結果を、上記無線装置１３を介して、上記図示しない遠隔サーバへ送るようにしてある。
【００３５】
上記のように或る時間間隔ごとに取った放射線量及び空間分布の差分の結果は、図４に示す如き縦軸をカウントの変化量、横軸を上記図２と同様の地表６の位置を原点とする地表高さとしたグラフにプロットすると、本発明の放射性物質モニタリング装置で移動が検出された放射性物質が、落ち葉等の地表に沿って移動した物質に付着している放射性物質である場合は、線ａで示すように、カウントの変化量の分布が、地表（原点）よりも高い位置に偏在するようになる。
【００３６】
一方、本発明の放射性物質モニタリング装置で移動が検出された放射性物質が、地下水の流れに伴われて移動した放射性物質である場合は、図４に線ｂで示すように、カウントの変化量の分布が、地表（原点）よりも低い位置、すなわち、地下に偏在するようになる。
【００３７】
したがって、上記図示しない遠隔サーバ側では、上記監視装置１１より受信する或る時間間隔ごとの放射線量及び空間分布の差分の結果が、図４に示した線ａと、線ｂのいずれのカウントの変化量の分布パターンに近いかを判断することにより、上記本発明の放射性物質モニタリング装置で移動が検出された放射性物質の移動経路を推定することができるようになる。
【００３８】
このように、本発明の放射性物質モニタリング装置によれば、アラームの有無により、上記シンチレーションファイバ２を設置した個所の地表付近や地下での放射性物質の移動を継続的に監視することができ、更には、該放射性物質の移動経路が、地上又は地下のいずれで生じているかを推定することができるようになる。
【００３９】
以上により、上記本発明の放射性物質モニタリング装置は、たとえば、森林や野原と、人の生活圏との境界、放射性物質による汚染個所と、非汚染個所や除染完了個所との境界等のように、放射性物質の漏洩の監視を行うことが望まれる個所の境界に沿って一定間隔で配置して用いるようにすれば、該境界からの放射性物質の漏洩と、その漏洩経路を監視することができるようになる。
【００４０】
次に、図５は本発明の実施の他の形態として、図１乃至図４の実施の形態の変形例を示すものである。
【００４１】
すなわち、本実施の形態の放射性物質モニタリング装置は、放射線量空間分布計測装置１のシンチレーションファイバ２を、上下方向に直線状に延びる地上空間配置部２ａを備えた構成に代えて、螺旋形状の地上空間配置部２ａを備えた構成のシンチレーションファイバ２としたものである。
【００４２】
上記シンチレーションファイバ２の地上空間配置部２ａの螺旋形状は、支持フレーム７の地上側フレーム部９に図示しない保持具を介して保持させるようにすればよい。
【００４３】
又、形状データ記憶部１２には、上記螺旋形状の地上空間配置部２ａを備えた構成のシンチレーションファイバ２の形状データを記憶させておくようにすればよい。このようにすれば、監視装置１１では、放射線量空間分布計測装置１のマルチチャンネルアナライザ５より入力される上記シンチレーションファイバ２の長手方向に対する放射線量の空間分布の計測結果と、上記形状データ記憶部１２に記憶されている上記シンチレーションファイバ２の形状データを基に、図２に示したと同様の地表高さに対する放射線量の空間分布の計測結果を求めることができるようになる。
【００４４】
その他の構成は図１乃至図４に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００４５】
以上の構成としてある本実施の形態の放射性物質モニタリング装置は、図１乃至図４の実施の形態の放射性物質モニタリング装置と同様に使用することができて、同様の効果を得ることができる。
【００４６】
更に、本実施の形態の放射性物質モニタリング装置は、シンチレーションファイバ２の地上空間配置部２ａが螺旋形状としてあって、上下方向の単位長さ当りに配置されているシンチレーションファイバ２の長さ寸法を増加させることができる。このため、本実施の形態の放射性物質モニタリング装置は、放射線検出の空間分解能を向上させることができると共に、検出感度を向上させることができるため、放射性物質の移動の検出精度の向上化を図ることができる。
【００４７】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、シンチレーションファイバ２の地上空間配置部２ａと地下埋設部２ｂの上下方向の寸法は、適宜変更してよく、両者の寸法比は、図示した以外の比としてもよい。又、シンチレーションファイバ２は、地下埋設部２ｂを螺旋構造としてもよい。
【００４８】
支持フレーム７は、図示した以外のいかなる形状、構成のものを採用してもよい。
【００４９】
又、放射線量空間分布計測装置１の各構成機器や、監視装置１１、形状データ記憶部１２、無線装置１３は、ケース１４側に取り付けて支持させる構成としてもよく、この場合は、支持フレーム７を省略した構成としてもよい。
【００５０】
形状データ記憶部１２は、監視装置１１に内蔵させた構成としてもよい。又、監視装置１１に無線装置１３を内蔵させた構成としてもよい。
【００５１】
放射線量空間分布計測装置１は、放射線の入射によりシンチレーション光を発生するシンチレーションファイバ２と、該シンチレーションファイバ２に接続した光電子増倍管のような光検出器３と、時間−波高変換器４と、マルチチャンネルアナライザ５とを備えて、該マルチチャンネルアナライザ５により上記シンチレーションファイバ２の長手方向に対する放射線量の空間分布を計測できるようにしてあれば、図示した以外のいかなる形式の放射線量空間分布計測装置１を採用してもよい。
【００５２】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５３】
１  放射線量空間分布計測装置
２  シンチレーションファイバ
３  光検出器
４  時間−波高変換器
５  マルチチャンネルアナライザ
６  地表
１１  監視装置
１２  形状データ記憶部
１３  無線装置
【図１】
2014020903.tif 000003
【図２】
2014020903.tif 000004
【図３】
2014020903.tif 000005
【図４】
2014020903.tif 000006
【図５】
2014020903.tif 000007