(57)【要約】  本願は、周囲の空間が狭隘な検査対象物の放射線検出を容易に行うことを可能とする放射能汚染検査装置及び方法に関する。本願の一実施形態にしたがった放射能汚染検査装置は、放射線検出部と、前記放射線検出部で発生した光を電気に変換する光電変換部と、前記光電変換部に接続された信号処理部とを備える。放射線検出部は、断面が矩形であって四角柱状のライトガイドバーと、当該ライトガイドバーの４つの側面のうち隣接する２つの側面のみに取り付けられたシンチレータとを含む。
2010052937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲の空間が狭隘な検査対象物の放射能汚染の検査装置であって、
断面が矩形であって四角柱状のライトガイドバーと、このライトガイドバーの４つの側面のうち隣接する２つの側面のみに取り付けられたシンチレータとを含む放射線検出部と、
前記放射線検出部で発生した光を電気に変換する光電変換部と、
前記光電変換部に接続された信号処理部と
を備える放射能汚染検査装置。
【請求項２】
前記ライトガイドバーの断面は正方形であり、
前記ライトガイドバーの先端にシンチレータが、さらに、取り付けられている
請求項１記載の放射能汚染検査装置。
【請求項３】
前記シンチレータは、格子状保護部材で被覆されている請求項１記載の放射能汚染検査装置。
【請求項４】
前記断面が正方形のライトガイドバーの先端に取り付けられているシンチレータ、及び前記隣接する２つの側面に取り付けられたシンチレータは、格子状保護部材で被覆されている請求項２記載の放射能汚染検査装置。
【請求項５】
前記格子状保護部材はステンレス鋼により形成されている請求項３又は請求項４記載の放射能汚染検査装置。
【請求項６】
貫通孔の内面の表面の放射能汚染を検査する方法であって、
前記ライトガイドバーの断面が正方形である請求項１又は請求項３記載の前記放射線検出部を貫通孔に挿入し、
前記貫通孔の内面の半分の表面の放射能汚染を検査し、
前記放射線検出部をその長手方向の軸を中心に反転させ、
前記貫通孔の内面の残りの表面の放射能汚染を検査する
放射能汚染検査方法。
【請求項７】
非貫通孔の内面の表面の放射能汚染を検査する方法であって、
請求項２又は請求項４記載の前記放射線検出部を非貫通孔に挿入し、
前記非貫通孔の内面の少なくとも半分の表面の放射能汚染を検査し、
前記放射線検出部をその長手方向の軸を中心に反転させ、
前記非貫通孔の内面の残りの表面の放射能汚染を検査する
放射能汚染検査方法。
【請求項８】
周囲の空間が狭隘な検査対象物の放射能汚染の検査方法であって、
前記ライトガイドバーの断面が長方形である請求項１又は３記載の前記放射線検出部を検査対象物の周囲の狭隘な空間に挿入し、
前記検査対象物の一方の面の放射能汚染を検査し、
前記放射線検出部をその長手方向の軸を中心に反転させ、
前記検査対象物の他方の面の放射能汚染を検査する
放射能汚染検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射能汚染検査装置及び検査方法に関し、特に周囲の空間が狭隘な検査対象物の放射能汚染検査を行う放射能汚染検査装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントにおける主タービンの経年変化による劣化に伴い、運転効率の向上及び長期活用を目的として、タービンロータあるいはノズルダイヤフラムの新製品交換が進められている。その際にタービンロータあるいはノズルダイヤフラムなど、交換される旧品の外表面に付着した放射性物質をブラスト処理などにより除染し、放射線管理区域外へ一般の廃棄物として搬出を行うために、除染の効果を放射能汚染検査装置で確認する必要がある。一方、除染により除去された表層金属と放射性物質を含んだ砂、および機器構造上の理由等から放射性物質を除去できなった部品などは、ドラム缶に詰め低レベル放射性廃棄物として構内で一時保管した後、低レベル放射性廃棄物埋設センターに移送し、コンクリートピットでの埋設処分が行われる。【０００３】
従来は、検査対象のノズル翼間の隙間が非常に狭いため、ブラスト処理などによる除染の後のノズル翼等の残留放射線を、市販の放射能汚染検査装置を用いて検査することは困難であり、除却工事期間が長期化していた。例えば、タービンロータのノズル翼間の間隔αは約３．９ｍｍ〜２４ｍｍと非常に狭い。また、タービンノズルダイヤフラムの水平継手面に形成されている貫通している孔及び貫通していない穴の内部も非常に狭い。【０００４】
このため、周囲の空間が狭隘な検査対象物の残留放射線の測定を可能とするようにタービンロータに関しては分解し抜き取り、ノズルダイヤフラムに関しては外輪、内輪及びノズル翼の３種類に切断し分解した後に検査する方法が一般的であった。尚、ノズル翼は外輪、内輪に鋳込まれているため、分解するためには機械的に切断するか溶断する方法しかなかった。【０００５】
前述したノズル翼を組み込んだノズルダイヤフラムは、１１００ＭＷｈクラスの１プラントでは高圧タービンで８段×１基、低圧タービンで９段×３基あり、ノズル板の数は約１００００枚もの数になる。それらを全て切断せずにそのままの形状で保管可能とすることによって、工程短縮を図れ、時間、労力、電力などのリソースを節減して設備の設置費用も削減することが課題であった。【０００６】
また、機械的な切断に比較して高温度での溶断は効率が上がるものの、放射性物質が溶融部に溶け込んで硬化してしまい、残留放射性物質を完全に除去するために溶融部を研削切除する作業を余議なくされていた。そのため、切断に伴い発生する放射性物質が溶け込んだ切断屑（低レベル放射性廃棄物）を削減する必要があることと、火気養生、および切断時のヒュームを除去する換気装置とフィルタの設置を始めとする安全対策が必要であった。更に、放射能汚染検査装置で測定するため、限られた放射線管理区域内で広い場所を確保する必要があった。【０００７】
特許文献１には管内表面の放射能汚染検査を容易に行うことを可能とする放射能汚染検査装置が開示されている。すなわち、円筒状の光電変換部から延在させた棒状の透明ライトガイド部にシンチレータ部などを取着し、その外側を放射線は透過するが光は遮断する遮光部を装着して構成される放射線検出部が開示されている。しかしながら、特許文献１に示されている放射線検出部は、配管内面の放射線測定を行うためのものであって、貫通孔もしくは貫通していない穴又は周囲の空間が狭隘な検査対象物の検査には困難を伴った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】日本国特許公報特開２００８−１４５４２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願は、前述した課題を解決するため、検査対象物を分解、切断又は溶融することなく、貫通孔もしくは貫通していない穴又は周囲の空間が狭隘な検査対象物の放射線検出を容易に行うことを可能とする放射能汚染検査装置又は検査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】
本願の一実施形態にしたがった放射能汚染検査装置は、放射線検出部と、前記放射線検出部で発生した光を電気に変換する光電変換部と、前記光電変換部に接続された信号処理部とを備える。本実施形態の放射線検出部は、断面が矩形であって四角柱状のライトガイドバーと、このライトガイドバーの４つの側面のうち隣接する２つの側面のみに取り付けられたシンチレータとを含む。【００１１】
本願の他の実施形態にしたがった放射能汚染検査装置において、前記ライトガイドバーの断面は正方形であり、前記ライトガイドバーの先端にシンチレータが、さらに、取り付けられている。【００１２】
本願の別の実施形態においては、前記シンチレータは格子状保護部材で被覆されている。【００１３】
本願の更なる実施形態においては、前記断面が正方形のライトガイドバーの先端に取り付けられているシンチレータ、及び前記隣接する２つの側面に取り付けられたシンチレータが、格子状保護部材で被覆されている。【００１４】
本願の更に別な実施形態においては、前記格子状保護部材はステンレス鋼により形成されている。【００１５】
本願の一実施形態にしたがった放射能汚染検査方法は、前記ライトガイドバーの断面が正方形である放射線検出部を貫通孔に挿入し、前記貫通孔の内面の半分の表面の放射能汚染を検査する。この方法は、さらに、前記放射線検出部をその長手方向の軸を中心に反転させ、前記貫通孔の内面の残りの表面の放射能汚染を検査する。【００１６】
本願の他の実施形態にしたがった放射能汚染検査方法は、前記ライトガイドバーの断面が正方形であってその底面にもシンチレータが配置された放射線検出部を非貫通孔に挿入し、前記非貫通孔の内面の少なくとも半分の表面の放射能汚染を検査する。この方法は、さらに、前記放射線検出部をその長手方向の軸を中心に反転させ、前記非貫通孔の内面の残りの表面の放射能汚染を検査する。【００１７】
本願の別な実施形態にしたがった放射能汚染検査方法は、前記ライトガイドバーの断面が長方形である放射線検出部を検査対象物の周囲の狭隘な空間に挿入し、前記検査対象物の一方の面の放射能汚染を検査する。この方法は、さらに、前記放射線検出部をその長手方向の軸を中心に反転させ、前記検査対象物の他方の面の放射能汚染を検査する。【００１８】
当業者に理解されるように、本願は、その他の異なる実施形態も可能であり、且つ、そのいくつかの詳細は、いずれも、本願の範囲を逸脱することなしに、様々な明らかな態様において変更可能である。したがって、図面及び説明は、事実上、制限ではなく、例示を意図したものと見なされたい。
【発明の効果】
【００１９】
本願の実施形態にしたがえば、検査対象物を分解、切断又は溶融することなく、貫通孔もしくは貫通していない穴又は周囲の空間が狭隘な検査対象物の放射線検出を容易に行うことを可能とする放射能汚染検査装置又は検査方法が提供される。【００２０】
本願の更なるその他の利点、態様、及び特徴は、本願を実施するのに最も好適な形態の１つの例示としてのみ本願の好適な実施形態を示し記載される以下の説明から当業者に容易に明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態にしたがった放射線検出部の模式図である。
【図２】本発明の他の実施形態にしたがった放射線検出部の模式図である。
【図３】本発明の更に他の実施形態にしたがった放射線検出部の模式図である。
【図４】本発明の別な実施形態にしたがった放射線検出部の構成を示す模式図である。
【図５】本発明の更に別な実施形態にしたがった放射線検出部の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態にしたがって、貫通孔及び非貫通孔の内面の放射能汚染を検査する方法を説明するための図である。
【図７】本発明の他の実施形態にしたがって、周囲の空間が狭隘な検査対象物の２つの面の放射能汚染を検査する方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、適宜、図面を参照しながら本発明にしたがった実施形態の説明を行う。放射能汚染検査装置の一般的な構成、例えば、前述した特許文献１にも示されているような、シンチレータを用いた放射線検出部、この検出信号を電子増倍管により光電変換する光電変換部、信号処理部などについての詳細な説明は省略し、本願の特徴的な事項を説明する。
【００２３】
図１に、本発明の一実施形態にしたがった放射線検出部が示される。図１に示された放射線検出部１０のライトガイドバー１１は棒状で断面が正方形の正四角柱である。シンチレータ１２がライトガイドバー１１の隣接する２つの側面に配置されている。この放射線検出部１０は、後述するように、ネジ孔などの貫通孔の内面の放射能汚染を検査するために好適である。
【００２４】
図２に、本発明の他の実施形態にしたがった放射線検出部が示される。図２に示された放射線検出部１３においては、図１に示した放射線検出部１０においてシンチレータ１２が配置されている隣接する２つの側面に加えて、ライトガイドバー１１の先端にもシンチレータ１４が配置されている。この放射線検出部１３は、底が有るネジ穴などの非貫通孔の内面の放射能汚染を検査するために好適である。
【００２５】
図３に、本発明の更に他の実施形態にしたがった放射線検出部が示される。図３に示された放射線検出部１５においては、そのライトガイドバー１６は平板状で断面が長方形の四角柱である。放射線検出部１５の底面の隣接する長辺と短辺をそれぞれ含む２つの側面に、シンチレータ１７が配置されている。図３に示された形状において、シンチレータ１７の厚さを２ｍｍ、ライトガイドバー１６の厚さを４ｍｍに設定することができる。この結果、放射線検出部１５の厚さは６ｍｍとなり、平板状の放射線検出部１５を狭隘な箇所の内部まで挿入することが可能となった。
【００２６】
図４及び図５に、本発明の別な実施形態にしたがった、シンチレータを格子状保護部材で覆う放射線検出部の構成が示される。保護部材は、棒状又は平板状の放射線検出部のシンチレータが、衝撃又は他の部材との接触などによって汚染又は損傷を受けることを防止するために設けられる。
【００２７】
図４には、図２に示した棒状の放射線検出部１３の先端に配置されたシンチレータ１４を機械的に保護する十文字に形成した保護部材１９、並びに側面に配置されたシンチレータ１２を機械的に保護する格子状保護部材１８が示されている。ここで、十文字状あるいは格子状の保護部材において、十文字状あるいは格子状の部分は強度がある部材から構成され、他の部分は空洞である。また、当業者であれば理解するように、十文字状あるいは格子状の形状は例示であって、形状を制限するものではなく、他の網目状形状を適用することもできる。
【００２８】
また、図４には、光電変換部２０及び信号処理部２１が示されている。光電変換部２０は、放射線検出部１３に放射線が入射したときに発生する光を電気信号に変換する。信号処理部２１は、光電変換部２０に接続され、光電変換部２０から出力される電気信号の、例えば、波高分析等の処理を行う。尚、図１に示した棒状の放射線検出部１０に格子状保護部材を被覆した図は示していないが、図４に示した棒状の放射線検出部１３の先端に配置されたシンチレータ１４を保護する保護部材１９を除いた構成とほぼ同一である。
【００２９】
図５には、図３に示した平板状の放射線検出部１５の外周に格子状の保護部材２３を被覆した構成が示されている。また、図５にも、光電変換部２０’及び信号処理部２１’が示されている。光電変換部２０’及び信号処理部２１’の機能は、それぞれ、光電変換部２０及び信号処理部２１の機能と同様である。
【００３０】
前述した十文字の保護部材１９、及び格子状の保護部材１８、２３は、ステンレス鋼から形成されており、開口率は約８５％とした。この開口率の値は、ステンレス鋼による放射線遮蔽を最小にするとともに、耐衝撃防止機能を維持することを可能とする値である。
【００３１】
図１乃至図５に示した放射線検出部は、前述したように、いずれも四角柱の４つの側面のうち、隣接する２つの側面のみにシンチレータが配置されている。したがって、検査対象物の面のうち一度に検査できる面は、放射線検出部のシンチレータが配置されている当該隣接する２つの側面に対向する面のみであって、他の面については同時に検査することはできない。もちろん、当該四角柱の全ての側面にシンチレータを配置すれば同時に全周の放射能汚染を検査することは可能となる。しかし、前述したように、穴径の小さなネジ孔や狭隘部の内面を検査するためには、そのような箇所へ挿入可能な寸法に制限がある。そのため、前述したように、当該隣接する２つの側面のみにシンチレータを配置した。
【００３２】
以上の実施形態の説明から明らかなように、本願の実施形態によれば、貫通孔もしくは貫通していない穴又は周囲の空間が狭隘な検査対象物の放射線検出作業の簡略化、処理方法の単純化、工程短縮、工事コストの削減を図るとともに、貫通孔もしくは貫通していない穴又は周囲の空間が狭隘な検査対象物の放射線検出を容易に行うことを可能とする放射能汚染検査装置が提供される。
【００３３】
次に、図６及び図１、図２、図４を参照しながら、貫通するネジ孔及び底が有る非貫通孔であるネジ穴を例に、本願にしたがった実施形態による前述した放射能汚染検査装置を用いて放射能汚染検査を行う方法について説明する。
【００３４】
先ず、図６に示される貫通するネジ孔２５の内面の放射能汚染を検査する方法について説明を行う。この場合には、図１に示した放射線検出部１０を、例えば、図６の上側から貫通孔２５内へ挿入する。ここで、放射線検出部１０のシンチレータ１２は、図６において放射線検出部１０の右側と背面に配置されているとする。このとき、貫通孔２５の内面の図６における右側と背面について放射能汚染の検査が行われる。シンチレータ１２の長手方向の寸法が貫通孔２５の長さ以上であれば、貫通孔２５の内面の半分についての放射能汚染の検査が完了する。次いで、放射線検出部１０を、その長手方向の軸を中心として反転させる。このとき、放射線検出部１０のシンチレータ１２は、図６において放射線検出部１０の左側と前面に位置する。この状態で、放射線検出部１０を、再び、図６の上側から貫通孔２５内へ挿入する。このようにして未検査であった、貫通孔２５の残りの内面の放射能汚染の検査が完了する。尚、放射線検出部１０を用いて検査する場合について述べたが、図４に示した放射線検出部１３を用いて検査することもできる。但し、この場合、放射線検出部の先端に配置されたシンチレータ１４及び保護部材１９は、必ずしも必要ない。
【００３５】
又、貫通孔の長さが長い場合には、図６に示すように、前述した上方からの検査を終了した後、下方から再度放射線検出部を挿入し、上方からの検査と同様な方法で検査を行う。
【００３６】
また、図２及び図４にそれぞれ示した棒状の放射線検出部先端にもシンチレータを配置した放射線検出部１３を用いて、図６に示した非貫通孔２４の内面検査を行う場合には、前述した貫通孔２５の検査方法と同様な方法によって検査を行うことができる。この場合には、放射線検出部１３の先端にはシンチレータが配置されているため、非貫通孔２４の内側面のみならず、非貫通孔２４の底面の放射能汚染も検査することができる。
【００３７】
次に、図７を参照しながら、タービンロータのノズル翼を例に、本願にしたがった実施形態による前述した放射能汚染検査装置を用いて、検査対象物の周囲の空間が狭隘である場合の放射能汚染検査を行う方法について説明する。この場合、図３及び図５に示した平板状の放射線検出部１５が有効に用いられる。図７には複数のノズル翼が示されている。以下の説明においてはノズル翼５２の放射能汚染の検査について記す。尚、いずれのノズル翼も紙面の垂直方向に延びている。一例として、先ず、ノズル翼５２の図７における上の面を検査する。放射線検出部１５を、図７における左上からノズル翼５２とノズル翼５１との間の間隙に挿入する。このとき、放射線検出部１５のシンチレータ１７がノズル翼５２に対向するように放射線検出部１５を当該間隙に挿入する。挿入した後、ノズル翼５２の上面の検査を行う。前述したようにノズル翼５２は紙面に垂直方向に延びているため、放射線検出部１５を紙面に垂直方向に移動させることによって、ノズル翼５２の上面を漏れなく検査する。ノズル翼５２の上の面の検査を完了した後、放射線検出部１５を当該間隙から引き抜き、放射線検出部１５を、その長手方向の軸を中心として反転させる。このとき、放射線検出部１５のシンチレータ１７は、ノズル翼５２の下の面に向くように、図７において放射線検出部１５の上側に位置する。この状態で、放射線検出部１５を、再び、図７の左側からノズル翼５２とノズル翼５３との間の間隙に挿入し、ノズル翼５２の下の面の放射能汚染検査を行う。このようにしてノズル翼５２の上下両面の放射能汚染の検査が完了する。
【００３８】
図７の左側からのみではノズル翼５２の右側の検査が完了しない場合には、図７の右側から放射線検出部１５を翼間に挿入して前述と同様な方法で検査を行う。
【００３９】
以上の実施形態の説明から明らかなように、本願の実施形態によれば、貫通孔もしくは貫通していない穴又は周囲の空間が狭隘な検査対象物の放射線検出作業の簡略化、処理方法の単純化、工程短縮、工事コストの削減を図るとともに、貫通孔もしくは貫通していない穴又は周囲の空間が狭隘な検査対象物の放射線検出を容易に行うことを可能とする放射能汚染検査方法が提供される。
【００４０】
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１１、１６  ライトガイドバー
１２、１４、１７  シンチレータ
１０、１３、１５  放射線検出部
１８、１９、２３  保護部材
２０、２０’  光電変換部
２１、２１’  信号処理部
２４  非貫通孔
２５  貫通孔
５１、５２、５３  ノズル翼
【図１】
2010052937.tif 000003
【図２】
2010052937.tif 000004
【図３】
2010052937.tif 000005
【図４】
2010052937.tif 000006
【図５】
2010052937.tif 000007
【図６】
2010052937.tif 000008
【図７】
2010052937.tif 000009
【国際調査報告】
2010052937.tif 000010
2010052937.tif 000011
2010052937.tif 000012