(57)【要約】【課題】放射性廃棄物でない廃棄物等の検査対象物の表面のウラン汚染の有無を迅速かつ効率的に検査するための検査方法を提供する。【解決手段】本発明の検査方法は、（ａ）検査対象物の表面に紫外線を照射する工程と、（ｂ）紫外線の照射下における検査対象物の表面での緑色、青色、またはこれら両方を含む蛍光を発する領域を特定する工程と、（ｃ）蛍光を発する領域のウラン汚染の有無を直接サーベイ法を用いたα線検出により測定する工程と、を含む。【選択図】図１
2019148578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の表面のウラン汚染の有無を検査する検査方法であって、
検査対象物の表面に紫外線を照射する工程と、
前記紫外線の照射下における前記検査対象物の表面の緑色、青色、またはこれら両方を含む蛍光を発する領域を特定する工程と、
前記蛍光を発する領域のウラン汚染の有無を直接サーベイ法によるα線検出により検査する工程と、を含む検査方法。
【請求項２】
前記直接サーベイ法では測定が困難な前記蛍光を発する領域のウラン汚染の有無をスミヤ法を用いたα線検出により検査する工程をさらに含む、請求項１に記載の検査方法。
【請求項３】
前記検査対象物の表面での蛍光を発する領域を特定する工程は、撮像装置により検査対象物の前記蛍光を発する領域を撮像し、その撮像画像を前記撮像装置が内蔵するメモリに保管することを含む、請求項１または２に記載の検査方法。
【請求項４】
前記紫外線を照射する工程は、ＵＶ−ＬＥＤ、ブラックライト、または紫外線殺菌灯を用いて前記表面に紫外線を照射することを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の検査方法。
【請求項５】
前記直接サーベイ法を用いたα線検出により測定する工程と、前記スミヤ法を用いたα線検出により検査する工程は、表面汚染密度が０．４Ｂｑ／ｃｍ２未満である場合に汚染が無いと判断することを含む、請求項２に記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物の表面のウラン汚染の検査方法に関し、より具体的には、放射性廃棄物でない廃棄物などの検査対象物の表面のウラン汚染の有無を迅速かつ効率的に検査するための検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力施設等の核燃料物質を扱う施設において放射線防御の観点から特別の管理を必要とする放射性廃棄物のほかに、放射性廃棄物でない廃棄物も大量に発生する。この放射性廃棄物でない廃棄物については、経済産業省がその取扱いについてのガイドライン（指示）を出しており（非特許文献１）、その内容に沿って廃棄物として判断し管理等を行う必要がある。例えば、放射性廃棄物でない廃棄物であると判断される、汚染の恐れがある管理区域に設置された資材等及び汚染の恐れがある管理区域で使用された物品は、念ための放射線測定評価を行うこと等が求められる。
【０００３】
また、管理区域から持ち出す物品（廃棄物を含む）については、他の規定、例えば電離放射線障害防止規則（昭和４７年９月３０日労働省令第４１号）等に沿って、放射線同位元素による表面汚染が規定上の限度以下であることを確認した上で搬出等を行う必要がある。したがって、原子力施設で発生する放射性廃棄物でない廃棄物を処理する際には、そうした各種の規制に従った適切な放射線測定を含む処理、管理を行うことが求められる。
【０００４】
特許文献１は、放射性廃棄物についてα線核種を含むものとα線核種を含まないものに仕分けする放射性廃棄物の仕分け方法、仕分け装置およびα線測定装置を開示する。しかし、特許文献１は放射性廃棄物でない廃棄物の放射線測定評価について開示するものではない。また、α線測定を迅速かつ効率的に行うことを開示するものではない。
【０００５】
特許文献２は、原子力施設の解体撤去に伴う解体廃棄物から分別されたクリアランス対象物のクリアランス前測定（表面汚染密度の測定、γ線測定とβ線測定）とクリアランス測定（平均放射能濃度、γ線測定）を含む分別・クリアランス処理システムを開示する。しかし、特許文献２はクリアランス対象物から汚染の高い部位を除去する除染を行うことを前提としており、放射性廃棄物でない廃棄物の放射線測定評価及び処理について具体的に開示するものではない。また、表面汚染密度の測定を迅速かつ効率的に行うことを開示するものではない。
【０００６】
特許文献３は、紫外のレーザ光を固体試料に照射して発生する蛍光を分光分析してウラン濃度を測定する分析方法を開示する。しかし、特許文献３は、検査対象物の表面のウラン汚染の有無を迅速かつ効率的に検査するための検査方法を開示するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−９２５１９
【特許文献２】特許第４２６８９７０
【特許文献３】特開昭６３−２６５５８
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】原子力施設における「放射性廃棄物でない廃棄物」の取扱いについて（指示）、経済産業省原子力安全・保安院、ＮＩＳＡ−１１１ａ−０８−１、平成２０年５月２７日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、放射性廃棄物でない廃棄物などの検査対象物の表面のウラン汚染の有無を迅速かつ効率的に検査するための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】
本発明は、検査対象物の表面のウラン汚染の有無を検査する検査方法を提供する。その検査方法は、（ａ）検査対象物の表面に紫外線を照射する工程と、（ｂ）紫外線の照射下における検査対象物の表面での緑色、青色、またはこれら両方を含む蛍光を発する領域を特定する工程と、（ｃ）蛍光を発する領域のウラン汚染の有無を直接サーベイ法を用いたα線検出により測定する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば最初に紫外線照射によって定対象物の表面での蛍光を発する領域を特定した上でその領域での放射線（α線）検出による測定を行うので、測定領域が予め限定されていることから、ウラン汚染の有無を迅速かつ効率的に検査することができる。特に、飛程の短いα線検出では、検出器を検査対象物の表面に当ててあるいはごく近傍に置いて測定し、順次検出器を移動させて測定領域を変えながら測定する必要があることから、その測定領域が事前に特定／限定されることは測定作業時間を大幅に短縮でき、かつ測定漏れを減らすことができるという大きな利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の検査方法の工程を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態の検査対象への紫外線照射と蛍光発光の様子を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態の紫外線光源の例を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態の検査対象への紫外線照射と蛍光発光の撮影の様子を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態の検査対象の蛍光領域の放射線測定の様子を示す模式図である。
【図６】本発明の他の一実施形態の検査対象の蛍光領域の放射線測定の様子を示す模式図である。
【図７】本発明の他の一実施形態の検査対象への紫外線照射と蛍光発光の様子を示す模式図である。
【図８】本発明の一実施形態のスミヤ法を用いた蛍光領域の放射線測定の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態の検査対象物の表面のウラン汚染の有無を検査する検査方法の工程を示す図である。本発明の検査対象となる検査対象物は、基本的に核燃料物質を扱う施設においてその表面がウランで汚染される可能性があるあらゆる物が該当するが、以下の説明ではその一例として、放射性廃棄物でない廃棄物を例として挙げて説明を行う。また、本明細書で言う「ウラン」とは、紫外線を当てるとウラン特有の蛍光、すなわち緑色、青色、またはこれらの両方（混合色）を含む蛍光を発する性質を有する６価のウランを意味し、廃棄物中での存在形態としては、例えば、ウラニルイオン（ＵＯ２２＋）を含むウラニル化合物、ウラニル塩が挙げられる。
【００１４】
核燃料物質を扱う施設には、原子力施設の他に原子力とは直接的には関係がないが、６価のウラン（例えばウラニルイオン（ＵＯ２２＋））を扱うことがある化学工場等の製造施設、加工施設も含まれる。原子力施設には、例えば非特許文献１に記載される精錬施設、原子炉施設、再処理施設等が含まれる。さらに、放射性廃棄物でない廃棄物（以下、ＮＲ廃棄物と呼ぶ）は、基本的に非特許文献１のガイドラインに沿って判断されるものを言うが、対象となる廃棄物が発生する施設には、原子力施設の他に上述した原子力とは直接的には関係のない化学工場等も含むものとする。
【００１５】
図１の工程Ｓ１において、検査対象物の表面に紫外線を照射する。検査対象物は上述したように例えば核燃料物質を扱う施設において収集されたＮＲ廃棄物である。このＮＲ廃棄物には、核燃料物質を扱う施設において設置された資材または使用された物品であって核燃料物質によって汚染された物で廃棄しようとするものではない廃棄物が含まれる。その設置された資材または使用された物品には、構造材プレート、機器部材、鋼材、金物、配管、電線管類、及び機器類等の解体物や切断材が含まれる。これらの解体物や切断材は、概ね１〜２ｍ程度のサイズを有し台車等に載せて移動可能な状態になっている。収集されたＮＲ廃棄物は、これらの各部材ごとに選別された後に、番号が付され重量が測定されて、各情報がパソコン等にデータとして登録（保管）されている。
【００１６】
図２は、本発明の一実施形態の検査対象物への紫外線照射と蛍光発光の様子を示す模式図である。ここでは、検査対象物との一例として構造材プレート１を用い、その表面に紫外線光源１０から紫外線１２を照射する例を示している。紫外線光源１０は、基本的に波長が４００ｎｍより短い不可視な電磁波を発することができる光源であればよいが、本発明ではウランの蛍光を検出する必要があることから、ウランが蛍光を発しやすい波長域を含む紫外線を発することができる紫外線光源が望ましいい。その波長域はウランガラスを用いた測定データから、例えば３２７ｎｍ付近にピークを持つ波長域、あるいは４２０ｎｍ付近にピークを持つ波長域が望ましいが、少なくともこれらの波長域を含む紫外線を発する紫外線光源であればよい。市販の紫外線光源としては、例えばＵＶ−ＬＥＤ、ブラックライト、または紫外線殺菌灯などを用いることができる。
【００１７】
図３は、一実施形態の紫外線光源の例（形状）を示す模式図である。図３（ａ）はランプ型の紫外線光源１４であり、内蔵する発光素子（例えばＵＶランプ、格子状のＵＶ−ＬＥＤ等）からの紫外線を表面から放射状に発するタイプである。スポット的に所定の広がりを持つ紫外線を照射できるので、検査対象物の表面が比較的小さい場合に特に有効な光源である。（ｂ）はライン状に複数の発光素子（例えばＵＶ−ＬＥＤ）を配置したライン紫外線光源１５である。所定の長さの領域に紫外線を照射できるので、図１の構造材プレート１のような幅が広く比較的大きな表面を持つ検査対象の場合に特に有効である。（ｃ）は横長の蛍光管式の紫外線光源（例えば紫外線殺菌灯）１６である。（ｂ）の紫外線光源１５と同様に、幅が広く比較的大きな表面を持つ検査対象の場合に特に有効である。
【００１８】
図１の工程Ｓ２において、検査対象の表面において、紫外線照射によりウラン特有の蛍光である、青色、緑色、あるいはこれら双方を含む（混合した）色の蛍光を発する領域を特定する。図２では、符号２〜５の領域がこの蛍光を発する領域として例示されている。この蛍光領域の特定は目視によって行うことができるが、例えば図４に例示するように、撮像デバイス２０、２２を用いて画像として取得し記録することもできる。図４では、図２の場合と同様に紫外線光源１０を用いて紫外線１２を構造材プレート１の表面に照射している間に、デジタルカメラ２０、あるいはスマートフォン２２のカメラ機能を用いて、蛍光領域２〜５を画像として取得し記憶する。その画像の記憶は、デジタルカメラ２０、スマートフォン２２が内蔵するメモリへの記憶に加えて、これらから無線信号を介してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のメモリに、該当するＮＲ廃棄物の番号等に関連付けて記憶させることができる。
【００１９】
このように、本発明では検査対象物の表面でのウラン汚染の有無を検査する際に、最初にその表面に紫外線を照射してウラン特有の蛍光を発する領域、すなわちウラン汚染がある可能性が高い領域を特定することに１つの特徴がある。これにより、後工程の放射線（α線）の測定をその特定された領域に限定することができるので、その測定を無駄なく迅速かつ効率的に行うことが可能となる。特に大量のＮＲ廃棄物の汚染検査をする場合にその検査時間や検査工数／検査費用の低減効果が大きくなる。
【００２０】
図１の工程Ｓ３において、検査対象物の表面の特定された蛍光領域の放射線測定を行う。図５は、本発明の一実施形態の蛍光領域の放射線測定の様子を示す模式図である。図５では、一測定例として、直接サーベイ法による表面汚染検査用サーベイメータ３０を用いて、図２、図４の構造材プレート１の表面上の蛍光領域４での放射線（α線）を測定する例を示している。（ａ）は測定の斜め上面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ´断面図である。表面汚染検査用サーベイメータ３０は、例えばα線の検出可能なＺｎＳ（Ａｇ）シンチレーション検出器、あるいはα線とβ線の検出可能なＺｎＳ（Ａｇ）＋プラスチックシンチレータを用いたシンチレーション検出器等を用いることができる。α線検出の場合はその検出限界が０．４Ｂｑ／ｃｍ２以下である性能を有する検出器を用いて行う。
【００２１】
図５の測定例では、ハンディタイプの表面汚染検査用サーベイメータ３０は、（ｂ）に示すように構造材プレート１の表面上の蛍光領域に当接あるいはできるだけ近接させてα線の測定を行う。その測定結果である表面汚染密度（Ｂｑ／ｃｍ２）は、表面汚染検査用サーベイメータ３０の表示部３１に表示される。特定された蛍光領域の測定箇所を変えながら構造材プレート１の表面上の蛍光領域２〜５の全てについての測定を行う。
【００２２】
図６は、本発明の他の一実施形態の蛍光領域の放射線測定の様子を示す模式図である。図６では、図５のハンディタイプの表面汚染検査用サーベイメータ３０の代わりに、検出器３３と表示器３４が通信ケーブル３５を介して接続されている構成のサーベイメータを用いて測定を行う。検出器３３としては、上述したように、α線の検出可能なＺｎＳ（Ａｇ）シンチレーション検出器、あるいはα線とβ線の検出可能なＺｎＳ（Ａｇ）＋プラスチックシンチレータを用いたシンチレーション検出器等を用いることができる。α線検出の場合はその検出限界が０．４Ｂｑ／ｃｍ２以下である性能を有する検出器を用いて行う。
【００２３】
図５の場合と同様に検査対象物のＮＲ廃棄物（構造材プレート）１の表面の蛍光領域４に検出器３３の測定面（検出面）が当接され、通信ケーブル３５を介してその検出値が表示器３４に送られる。表示器３４では、その表示画面３７にリアルタイムに測定結果が表示され、同時に測定データとして内蔵するメモリに保管される。メモリに保管された測定データ（Ｂｑ／ｃｍ２）はさらに無線通信などを介してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のメモリに、該当するＮＲ廃棄物（構造材プレート）の番号、蛍光領域の画像データ等に関連付けて記憶させることができる。
【００２４】
図１の工程Ｓ４において、工程Ｓ３の測定結果から検査対象物（ＮＲ廃棄物）の表面のウラン汚染の有無を判定する。具体的には、例えば、図５、図６の検出器３１、３３による測定結果から表面汚染密度が０．４Ｂｑ／ｃｍ２以上である場合にウラン汚染が有ると判断し、それ未満である場合にウラン汚染が無いと判断する。この判断基準値である０．４Ｂｑ／ｃｍ２は、電離放射線障害防止規則（昭和４７年９月３０日労働省令第４１号）の別表第３に定められているα線を放出する放射線同位元素による表面汚染の限度（４Ｂｑ／ｃｍ２）の１／１０に相当し、当該物を施設外に持ち出す際にその値（限度の１／１０）を越えてはいけないとされているものである。
【００２５】
図７は、図１の工程Ｓ１の本発明の他の一実施形態の検査対象物への紫外線照射と蛍光発光の様子を示す模式図である。図７では、検査対象物のＮＲ廃棄物として配管６の開口部を含む表面に紫外線光源１０から紫外線１２を照射する例を示している。配管６の開口内の空洞の壁に紫外線によってウラン特有の蛍光（青色、緑色、あるいはこれら双方を含む色の蛍光）を発する領域７、８が存在している。このような比較的狭い領域へ紫外線を照射するには、上述した図３のランプ型の紫外線光源１４を用いることが有効である。配管内の蛍光領域７、８は、図５や図６で示したように直接サーベイメータ（検出器）を当接または近接させることができない。したがって、図７の配管内のような直接サーベイ法では測定が困難な表面での蛍光領域はスミヤ法を用いたα線検出により測定する必要がある。
【００２６】
図８は、本発明の一実施形態のスミヤ法を用いた蛍光領域の放射線測定の模式図である。検査対象物（ＮＲ廃棄物）である配管６の蛍光領域７、８の表面をふき取ったスミヤろ紙４０にα線検出器４１の測定面（検出面）が当接され、通信ケーブル４２を介してα線の検出値がパーソナルコンピュータ（ＰＣ）４３に送られる。ＰＣ４３では、その表示画面４４にリアルタイムに測定結果が表示され、同時に測定データとして内蔵するメモリに保管される。その際に、該当するＮＲ廃棄物（配管）の番号、蛍光領域の画像データ等に関連付けて記憶させることができる。α線検出器４１は、図５や図６の直接サーベイ法による測定と同様に、例えばＺｎＳ（Ａｇ）シンチレーション検出器であって、検出限界が０．４Ｂｑ／ｃｍ２以下である性能を有するものを用いることができる。
【００２７】
本発明の実施形態について、図を参照しながら説明をした。しかし、本発明はこれらの実施形態に限られるものではない。本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形を加えた態様で実施できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の検査方法は、放射性廃棄物でない廃棄物（ＮＲ廃棄物）のみならず各施設から出るウラン汚染が疑われる廃棄物の処理／処分においてその放射能レベルに応じた仕分けを行うための検査方法として幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  構造材プレート（検査対象物、ＮＲ廃棄物）
２、３、４、５、７、８  蛍光領域
６  配管（検査対象物、ＮＲ廃棄物）
１０  紫外線光源
１２  紫外線
１４  ランプ型の紫外線光源
１５  ライン紫外線光源
１６  蛍光管式の紫外線光源（紫外線殺菌灯）
２０  デジタルカメラ
２２  スマートフォン
３０  表面汚染検査用サーベイメータ
３１、３７、４４  表示部
３３  検出器
３４  表示器
３５、４２  通信ケーブル
４０  スミヤろ紙
４１  α線検出器
４３  パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
【図１】
2019148578.tif 000003
【図２】
2019148578.tif 000004
【図３】
2019148578.tif 000005
【図４】
2019148578.tif 000006
【図５】
2019148578.tif 000007
【図６】
2019148578.tif 000008
【図７】
2019148578.tif 000009
【図８】
2019148578.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月22日(2019.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
核燃料物質を扱う施設において発生する放射性廃棄物でない廃棄物（ＮＲ廃棄物）を含む検査対象物の表面のウラン汚染の有無を検査する検査方法であって、
前記検査対象物の表面に紫外線を照射する工程と、
前記紫外線の照射下における前記検査対象物の表面の緑色、青色、またはこれら両方を含む蛍光を発する領域を特定する工程と、
前記蛍光を発する領域のウラン汚染の有無を直接サーベイ法によるα線検出により検査する工程と、を含む検査方法。
【請求項２】
前記直接サーベイ法では測定が困難な前記蛍光を発する領域のウラン汚染の有無をスミヤ法を用いたα線検出により検査する工程をさらに含む、請求項１に記載の検査方法。
【請求項３】
前記検査対象物の表面での蛍光を発する領域を特定する工程は、撮像装置により前記検査対象物の前記蛍光を発する領域を撮像し、その撮像画像を前記撮像装置が内蔵するメモリに保管することを含む、請求項１または２に記載の検査方法。
【請求項４】
前記ＮＲ廃棄物は、核燃料物質を扱う施設において設置された資材または使用された物品であって核燃料物質によって汚染された物で廃棄しようとするものではない廃棄物を含み、
前記設置された資材または使用された物品は、構造材プレート、機器部材、鋼材、金物、配管、電線管、及び機器の中から選択した少なくとも１つの解体物または切断材のいずれか一方または双方を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の検査方法。
【請求項５】
前記直接サーベイ法を用いたα線検出により測定する工程と、前記スミヤ法を用いたα線検出により検査する工程は、表面汚染密度が０．４Ｂｑ／ｃｍ２未満である場合に汚染が無いと判断することを含む、請求項２に記載の検査方法。