(57)【要約】【課題】放射能濃度分布の状況を適切に確認する。【解決手段】放射能濃度表示装置４０は、互いに材料が異なる複数の部位を備える構造物について、部位の材料情報に基づき、放射化核種ごとの放射能濃度を、それぞれの部位について算出する算出部（制御部４８）と、算出部により算出されたそれぞれの部位の放射能濃度の情報と、構造物の画像とを、画面上に表示する出力部４４と、を有する。【選択図】図２
2019211256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに材料が異なる複数の部位を備える構造物について、前記部位の材料情報に基づき、放射化核種ごとの放射能濃度を、それぞれの前記部位について算出する算出部と、
前記算出部により算出されたそれぞれの前記部位の前記放射能濃度の情報と、前記構造物の画像とを、画面上に表示する表示部と、
を有する、放射能濃度表示装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記部位に含まれる複数の前記放射化核種の全てについて、前記放射能濃度を算出して、前記放射化核種ごとの放射能濃度を合計し、
前記表示部は、前記合計した放射能濃度の情報を表示する、請求項１に記載の放射能濃度表示装置。
【請求項３】
前記算出部は、前記部位毎に中性子束を算出し、前記部位の材料情報に基づき算出した前記部位毎の核種情報と前記部位毎の放射化断面積とを、前記部位毎の中性子束に対して乗じることで、前記放射能濃度を算出する、請求項１又は請求項２に記載の放射能濃度表示装置。
【請求項４】
前記算出部は、
前記部位を複数の領域に区分けする領域分割部と、
前記領域毎に中性子束を算出する中性子束分布算出部と、
前記部位の材料情報に基づき取得した、前記領域の核種情報と前記領域の放射化断面積とを、前記中性子束に対して乗じることで、前記領域の放射能濃度を算出し、前記領域の放射能濃度を複数の前記領域について算出することで、それぞれの前記部位についての前記放射能濃度を算出する放射能濃度算出部と、を有する、請求項３に記載の放射能濃度表示装置。
【請求項５】
前記表示部は、前記放射能濃度の情報を、前記構造物の画像に重畳して表示する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射能濃度表示装置。
【請求項６】
前記表示部は、前記放射能濃度の情報を、前記放射能濃度の数値範囲毎に区分して表示する、請求項５に記載の放射能濃度表示装置。
【請求項７】
前記表示部は、前記算出部により算出されたそれぞれの前記部位の前記放射能濃度の情報と、前記構造物の画像とを、１つの画面上に表示する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射能濃度表示装置。
【請求項８】
互いに材料が異なる複数の部位を備える構造物の放射能濃度を算出する放射能濃度算出装置であって、
前記部位を複数の領域に区分けする領域分割部と、
前記領域毎に中性子束を算出する中性子束分布算出部と、
前記部位の材料情報に基づき取得した、前記領域の核種情報と前記領域の放射化断面積とを、前記中性子束に対して乗じることで、前記領域の前記放射能濃度を算出し、前記領域の前記放射能濃度を全ての前記領域について算出することで、それぞれの前記部位についての前記放射能濃度を算出する放射能濃度算出部と、
を有する、放射能濃度算出装置。
【請求項９】
互いに材料が異なる複数の部位を備える構造物について、前記部位の材料情報に基づき、放射化核種ごとの放射能濃度を、それぞれの前記部位について算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出されたそれぞれの前記部位の前記放射能濃度の情報と、前記構造物の画像とを、画面上に表示する表示ステップと、
を有する、放射能濃度表示方法。
【請求項１０】
互いに材料が異なる複数の部位を備える構造物の放射能濃度を算出する放射能濃度算出方法であって、
前記部位を複数の領域に区分けする領域分割部と、
前記領域毎に中性子束を算出する中性子束算出ステップと、
前記部位の材料情報に基づき取得した、前記領域毎の核種情報と前記領域毎の放射化断面積とを、前記中性子束に対して乗じることで、前記領域毎の前記放射能濃度を算出し、前記領域毎の前記放射能濃度を複数の領域について算出することで、それぞれの前記部位についての前記放射能濃度を算出する放射能濃度算出ステップと、
を有する、放射能濃度算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射能濃度表示装置、放射能濃度算出装置、放射能濃度表示方法及び放射能濃度算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントにおいて、放射化汚染による放射能濃度分布を知るために、放射能濃度分布を示すマップを生成する技術がある。例えば非特許文献１には、放射能濃度分布を示す処理処分区分マップを生成する旨が記載されている。非特許文献１での処理処分区分マップは、単一の材料の構造物についての放射能濃度分布を示すものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】革新的実用原子力技術開発費補助事業  平成１８年度成果報告書概要版  クリアランスレベル以下にするための低放射化設計法に関する技術開発
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、実際の原子力プラントに設けられる構造物は、単一の材料で構成されないものもある。従って、このような場合、単一の材料のマップを見ても、その構造物についての放射能濃度分布の状況を適切に確認することが出来ない可能性がある。従って、放射能濃度分布の状況を適切に確認可能な技術が求められている。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するものであり、放射能濃度分布の状況を適切に確認できる放射能濃度表示装置、放射能濃度算出装置、放射能濃度表示方法及び放射能濃度算出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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本開示に係る放射能濃度表示装置は、互いに材料が異なる複数の部位を備える構造物について、前記部位の材料情報に基づき、放射化核種ごとの放射能濃度を、それぞれの前記部位について算出する算出部と、前記算出部により算出されたそれぞれの前記部位の前記放射能濃度の情報と、前記構造物の画像とを、画面上に表示する表示部と、を有する。
【０００７】
この放射能濃度表示装置は、互いに材料が異なる部位の放射能濃度分布を表示することができるため、この放射能濃度表示装置によると、構造物についての放射能濃度分布の状況を、適切に確認することができる。
【０００８】
前記算出部は、前記部位に含まれる複数の前記放射化核種の全てについて、前記放射能濃度を算出して、前記放射化核種ごとの放射能濃度を合計し、前記表示部は、前記合計した放射能濃度の情報を表示することが好ましい。この放射能濃度表示装置によると、全ての核種の放射能濃度を画面で確認することができるため、放射能濃度分布の状況を、適切に確認することができる。
【０００９】
前記算出部は、前記部位毎に中性子束を算出し、前記部位の材料情報に基づき算出した前記部位毎の核種情報と前記部位毎の放射化断面積とを、前記部位毎の中性子束に対して乗じることで、前記放射能濃度を算出することが好ましい。この放射能濃度表示装置は、放射能濃度の算出を高精度としつつ、放射能濃度分布の状況を、適切に確認させることができる。
【００１０】
前記算出部は、前記部位を複数の領域に区分けする領域分割部と、前記領域毎に中性子束を算出する中性子束分布算出部と、前記部位の材料情報に基づき取得した、前記領域の核種情報と前記領域の放射化断面積とを、前記中性子束に対して乗じることで、前記領域の放射能濃度を算出し、前記領域の放射能濃度を複数の前記領域について算出することで、それぞれの前記部位についての前記放射能濃度を算出する放射能濃度算出部と、を有することが好ましい。この放射能濃度表示装置は、放射能濃度の算出を高精度としつつ、放射能濃度分布の状況を、適切に確認させることができる。
【００１１】
前記表示部は、前記放射能濃度の情報を、前記構造物の画像に重畳して表示することが好ましい。この放射能濃度表示装置によると、放射能濃度の情報を、構造物の画像に重畳することで、構造物の位置毎の放射能濃度分布を適切に視認することができる。
【００１２】
前記表示部は、前記表示部は、前記放射能濃度の情報を、前記放射能濃度の数値範囲毎に区分して表示することが好ましい。この放射能濃度表示装置によると、放射能濃度がレベルごとに区分された状態で表示されるので、どの領域の放射能濃度が高いかなどを適切に視認して、効果的に処分区分の確認をすることができる。
【００１３】
前記表示部は、前記算出部により算出されたそれぞれの前記部位の前記放射能濃度の情報と、前記構造物の画像とを、１つの画面上に表示することが好ましい。この放射能濃度表示装置によると、互いに材料が異なる部位があっても、異なる部位の放射能濃度分布を１つの画面で表示することができるため、構造物についての放射能濃度分布の状況を、より適切に確認することができる。
【００１４】
上記の目的を達成するために、本開示に係る放射能濃度算出装置は、互いに材料が異なる複数の部位を備える構造物の放射能濃度を算出する放射能濃度算出装置であって、前記部位を複数の領域に区分けする領域分割部と、前記領域毎に中性子束を算出する中性子束分布算出部と、前記部位の材料情報に基づき取得した、前記領域の核種情報と前記領域の放射化断面積とを、前記中性子束に対して乗じることで、前記領域の前記放射能濃度を算出し、前記領域の前記放射能濃度を全ての前記領域について算出することで、それぞれの前記部位についての前記放射能濃度を算出する放射能濃度算出部と、を有する。この放射能濃度算出装置によると、構造物についての放射能濃度分布の状況を、適切に確認することができる。
【００１５】
上記の目的を達成するために、本開示に係る放射能濃度表示方法は、互いに材料が異なる複数の部位を備える構造物について、前記部位の材料情報に基づき、放射化核種ごとの放射能濃度を、それぞれの前記部位について算出する算出ステップと、前記算出ステップで算出されたそれぞれの前記部位の前記放射能濃度の情報と、前記構造物の画像とを、画面上に表示する表示ステップと、を有する。この放射能濃度表示方法によると、構造物についての放射能濃度分布の状況を、適切に確認することができる。
【００１６】
上記の目的を達成するために、本開示に係る放射能濃度算出方法は、互いに材料が異なる複数の部位を備える構造物の放射能濃度を算出する放射能濃度算出方法であって、前記部位を複数の領域に区分けする領域分割部と、前記領域毎に中性子束を算出する中性子束算出ステップと、前記部位の材料情報に基づき取得した、前記領域毎の核種情報と前記領域毎の放射化断面積とを、前記中性子束に対して乗じることで、前記領域毎の前記放射能濃度を算出し、前記領域毎の前記放射能濃度を複数の領域について算出することで、それぞれの前記部位についての前記放射能濃度を算出する放射能濃度算出ステップと、を有する。この放射能濃度算出方法によると、構造物についての放射能濃度分布の状況を、適切に確認することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、放射能濃度分布の状況を適切に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本実施形態に係る原子力発電プラントの概要図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る放射能濃度表示装置の模式的なブロック図である。
【図３】図３は、原子炉格納容器の構造を示す模式図である。
【図４】図４は、構造物の領域区分を説明する模式図である。
【図５】図５は、放射能濃度マップの一例を示す図である。
【図６】図６は、放射能濃度マップの他の例を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る制御部の処理内容を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、Ｚ方向毎の放射能濃度の算出結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。また、下記実施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。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る原子力発電プラントの概要図である。本実施形態の原子力発電プラント１に適用された原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、一次系全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor）である。
【００２１】
この加圧水型原子炉を有する原子力発電プラント１において、図１に示すように、原子力建屋１０内に、原子炉格納容器体１１が設けられている。原子炉格納容器体１１は、部位として、後述する外部遮蔽コンクリート１１Ａ、原子炉格納容器１１Ｂ、二次遮蔽コンクリート１１Ｃ、及び一次遮蔽コンクリート１１Ｄと、を有している。そして、原子炉格納容器体１１は、原子炉格納容器１１Ｂの内部に、部位として、原子炉容器１２と、蒸気発生器１３と、冷却水配管１４，１５と、加圧器１６と、次冷却材循環ポンプ１７とを有している。原子炉容器１２と蒸気発生器１３とは冷却水配管１４，１５を介して連結されている。冷却水配管１４は、加圧器１６が設けられている。冷却水配管１５は、一次冷却材循環ポンプ１７が設けられている。従って、原子炉容器１２にて、炉心を構成する燃料により一次冷却材として軽水が加熱され、高温の軽水が加圧器１６により所定の高圧に維持した状態で冷却水配管１４を通して蒸気発生器１３に送られる。この蒸気発生器１３では、高温高圧の軽水（一次冷却材）と二次冷却材との間で熱交換が行われ、冷やされた軽水が一次冷却材循環ポンプ１７により冷却水配管１５を通して原子炉容器１２に戻される。
【００２２】
蒸気発生器１３は、原子炉格納容器体１１の外部に設けられた蒸気タービン１８および復水器１９と冷却水配管２０，２１を介して連結されている。冷却水配管２１は、給水ポンプ２２が設けられている。また、蒸気タービン１８は、発電機２３が接続されている。復水器１９は、冷却水（例えば、海水）を給排する取水管２４および排水管２５が連結されている。従って、蒸気発生器１３にて、高圧高温の一次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、冷却水配管２０を通して蒸気タービン１８に送られ、この蒸気により蒸気タービン１８を駆動して発電機２３により発電を行う。蒸気タービン１８を駆動した蒸気は、復水器１９で冷却された後、冷却水配管２１を通して蒸気発生器１３に戻される。
【００２３】
図２は、本実施形態に係る放射能濃度表示装置の模式的なブロック図である。本実施形態に係る放射能濃度表示装置４０は、原子力発電プラント１における放射能濃度を算出する放射能濃度算出装置であり、さらに言えば、算出した放射能濃度に基づき、放射能濃度分布を示す放射能濃度マップを表示する装置である。なお、放射能濃度表示装置４０は、原子力発電プラント１内の構造物についての放射能濃度マップを表示するものであるが、原子力発電プラント１外の構造物についての放射能濃度マップを表示するものであってよい。
【００２４】
図２に示すように、放射能濃度表示装置４０は、入力部４２と、出力部４４と、記憶部４６と、制御部４８とを有するコンピュータである。入力部４２は、ユーザからの情報が入力可能な装置であり、例えばマウス、キーボード、又はタッチパネル等である。表示部としての出力部４４は、制御部４８が生成した放射能濃度マップなどを表示する装置であり、本実施形態では、ディスプレイやタッチパネルである。記憶部４６は、制御部４８の演算内容やプログラムの情報などを記憶するメモリである。記憶部４６は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及びフラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの外部記憶装置を少なくとも１つ含む。
【００２５】
制御部４８は、演算装置、すなわちＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。制御部４８は、算出部であるということもできる。制御部４８は、構造物、ここでは原子力発電プラント１に備えられた構造物の放射能濃度を算出し、算出した放射能濃度に基づき、その構造物の放射能濃度分布を示す放射能濃度マップを作成する。ここで、原子力発電プラント１などに設けられる構造物は、互いに材料が異なる複数の部位を有する場合がある。制御部４８は、このように材料が異なる部位を有する構造物について、それぞれの部位の放射能濃度を、１つの放射能濃度マップで表示可能とする。以降の説明では、制御部４８は、構造物を原子炉格納容器体１１として、原子炉格納容器体１１の放射能濃度マップを作成することを例とする。ただし、制御部４８は、原子炉格納容器体１１以外の任意の構造物の放射能濃度マップを作成することが可能である。また、制御部４８は、異なる構造物（例えば原子炉格納容器体１１と蒸気発生器１３など）の放射能濃度分布を、１つの放射能濃度マップで表示してもよい。
【００２６】
図３は、原子炉格納容器の構造を示す模式図である。図３に示すように、原子炉格納容器体１１は、部位として、外部遮蔽コンクリート１１Ａと、原子炉格納容器１１Ｂと、二次遮蔽コンクリート１１Ｃと、一次遮蔽コンクリート１１Ｄとを有する。外部遮蔽コンクリート１１Ａは、原子炉格納容器体１１の最も外側の壁を形成する部位である。外部遮蔽コンクリート１１Ａは、外部遮蔽であり、例えば鉄筋コンクリート製（コンクリートと炭素鋼との組合せ）である。原子炉格納容器（炭素鋼）１１Ｂは、外部遮蔽コンクリート１１Ａの内側に設けられた壁を形成する部位である。原子炉格納容器１１Ｂは、原子炉格納容器であり、例えば炭素鋼製である。二次遮蔽コンクリート１１Ｃは、原子炉格納容器１１Ｂよりも内側に設けられた部位であり、一次遮蔽コンクリート１１Ｄとの間に、蒸気発生器１３を保持する。二次遮蔽コンクリート１１Ｃは、鉄筋コンクリートであり、より詳しくは、コンクリートと炭素鋼との組合せである。一次遮蔽コンクリート１１Ｄは、内側に、原子炉容器１２を保持する部位である。一次遮蔽コンクリート１１Ｄは、鉄筋コンクリートであり、より詳しくは、コンクリートと炭素鋼との組合せである。このように、原子炉格納容器体１１は、互いに材料が異なる複数の部位（例えば外部遮蔽コンクリート１１Ａと二次遮蔽コンクリート１１Ｃ）を有しているということができる。また、原子炉容器体１１は、部位として、原子炉容器１２と、蒸気発生器１３と、冷却水配管１４，１５と、加圧器１６と、次冷却材循環ポンプ１７とも有しており、これらの部位も、互いに材料が異なる場合がある。今回の説明では、制御部４８は、原子炉格納容器体１１のこれらの部位についての、放射能濃度マップを生成することを例とする。さらに言えば、以降の説明では、図３の矢印Ａの断面に含まれる部位、すなわち、原子炉格納容器体１１の一次遮蔽コンクリート１１Ｄ及び原子炉容器１２についての、放射能濃度マップを生成することを例とする。なお、以下、水平方向に沿った一方向を方向Ｘとし、水平方向に沿った一方向であり方向Ｘに直交する方向を、方向Ｙとする。そして、方向Ｘ、Ｙに直交する方向、すなわち鉛直方向を、方向Ｚとする。
【００２７】
図２に戻り、制御部４８は、構造物情報取得部５０と、領域分割部５２と、中性子束分布算出部５４と、放射能濃度算出部５６と、放射能濃度マップ生成部５８とを有する。構造物情報取得部５０と、領域分割部５２と、中性子束分布算出部５４と、放射能濃度算出部５６と、放射能濃度マップ生成部５８とは、記憶部４６に記憶されたソフトウェア（プログラム）を読み出すことで、後述する処理を実行する。
【００２８】
構造物情報取得部５０は、放射能濃度を算出する対象となる構造物の情報を取得する。従って、本実施形態における構造物情報取得部５０は、原子炉格納容器体１１の情報を取得する。構造物情報取得部５０は、原子炉格納容器体１１の情報として、各部位の材料情報を取得する。材料情報とは、部位の材料に基づいて決定されるパラメータを指し、本実施形態では、部位毎の核種（放射化核種）の種類の情報を含む。そして、構造物情報取得部５０は、核種（放射化核種）毎に、その核種の親核種の数と、その核種の放射化断面積と、その核種の崩壊定数とについても、材料情報として取得する。すなわち、構造物情報取得部５０は、一次遮蔽コンクリート１１Ｄに含まれる核種（放射性核種）の情報、すなわち一次遮蔽コンクリート１１Ｄにどのような核種が含まれるかの情報を取得する。本実施形態では、構造物情報取得部５０は、核種の親核種の数と、その核種の放射化断面積と、その核種の崩壊定数とを、一次遮蔽コンクリート１１Ｄに含まれる核種のそれぞれに対して、取得する。構造物情報取得部５０は、他の部位についても、同様の情報を取得する。すなわち、本実施形態では、構造物情報取得部５０は、原子炉容器１２についても、含まれる核種（放射性核種）の種類の情報と、それぞれの核種の親核種の数と、それぞれの核種の放射化断面積と、それぞれの核種の崩壊定数とを、取得する。
【００２９】
なお、核種（放射化核種）の親核種の数と、その核種の放射化断面積と、その核種の崩壊定数とは、核種毎に定められた値である。構造物情報取得部５０は、原子炉格納容器体１１の各部位の組成から、核種の種類を抽出して、例えば記憶部４６に記憶されているデータベースから、抽出した核種に対する、親核種の数と放射化断面積と崩壊定数とを読み出す。ただし、構造物情報取得部５０は、図示しない外部サーバのデータベースから、これらの情報を取得してもよい。すなわち、構造物情報取得部５０は、これらの情報の取得方法については、任意である。
【００３０】
図４は、構造物の領域区分を説明する模式図である。図４に示す原子炉格納容器体１１のモデルは、原子炉格納容器体１１を、図３の矢印Ａから見た断面図である。図４には、原子炉容器１２として、原子炉容器本体１２Ａと、原子炉容器本体１２Ａの内側に設けられた炉心槽１２Ｂと、炉心槽１２Ｂの内部に設けられた炉心のバッフル１２Ｃとが含まれているが、原子炉容器１２はこれら以外の部位を含んでもよい。なお、原子炉容器本体１２Ａは、炭素鋼製であり、炉心槽１２Ｂは、ステンレス製であり、バッフル１２Ｃは、ステンレス製である。
【００３１】
図４に示すように、領域分割部５２は、構造物、すなわち原子炉格納容器体１１を、複数の領域Ｒに区分けする。さらに言えば、領域分割部５２は、原子炉格納容器体１１の各部位、すなわち一次遮蔽コンクリート１１Ｄや原子炉容器本体１２Ａや炉心槽１２Ｂやバッフル１２Ｃなどのそれぞれを、複数の領域Ｒで区分けしている。従って、１つの領域Ｒは、各部位、すなわち一次遮蔽コンクリート１１Ｄや原子炉容器本体１２Ａや炉心槽１２Ｂやバッフル１２Ｃなどの表面積よりも、小さいといえる。なお、領域分割部５２は、実際の原子炉格納容器体１１を領域Ｒに分割するわけでなく、後述の中性子束算出のために、原子炉格納容器体１１のモデルを、仮想的に複数の領域Ｒ、すなわちメッシュに区分する。なお、図４では、原子炉格納容器体１１の断面に二次元状に領域Ｒが設けられているが、実際には、原子炉格納容器体１１の全ての部位が、三次元状に領域Ｒに区分されている。
【００３２】
中性子束分布算出部５４は、領域Ｒ毎に中性子束を算出する。中性子束分布算出部５４は、全ての領域Ｒについて中性子束を算出することで、原子炉格納容器体１１の全体における中性子束の分布を示す中性子束分布を生成する。中性子束分布算出部５４は、例えば、共鳴計算を実行して、中性子輸送方程式の入力値となる実効断面積を算出する。この共鳴計算では、例えば、１０万群となる超詳細なエネルギー群に基づく断面積を、超詳細なエネルギー群に基づく中性子輸送計算で得られた中性子束で縮約して、例えば、１７２群の実効断面積を算出する。そして、中性子束分布算出部５４は、領域Ｒ上に複数の中性子飛行パスを作成し、算出した実行断面積を用いて、中性子飛行パス毎に中性子輸送方程式を解いて、領域Ｒの中性子束を算出する。
【００３３】
なお、中性子束の算出方法は、これに限られず任意であり、領域Ｒ毎に中性子束が算出できるものであればよい。また、本実施形態では、領域Ｒ毎に中性子束を算出しているが、領域Ｒ毎に算出することに限られない。例えば、中性子束分布算出部５４は、部位毎に、すなわち一次遮蔽コンクリート１１Ｄや原子炉容器本体１２Ａや炉心槽１２Ｂやバッフル１２Ｃなど毎に、中性子束を算出してもよい。
【００３４】
放射能濃度算出部５６は、領域Ｒ毎に放射能濃度、すなわち放射能濃度を算出することで、全ての領域Ｒについて、放射能濃度を算出する。具体的には、放射能濃度算出部５６は、以下の式（１）により、領域Ｒでの放射能濃度を算出する。
【００３５】
【数１】
2019211256.tif 000003
【００３６】
ここで、ｊは、領域Ｒの位置を指し、Φ（ｊ）は、位置ｊの領域Ｒの中性子束（ｎ／ｃｍ２・ｓ）である。また、ｉは、核種（放射化核種）の種類を指す。そして、Ｋ（ｉ、ｊ）は、次の式（２）により算出される。
【００３７】
Ｋ（ｉ、ｊ）＝Ｎ（ｉ）・σ（ｉ，ｊ）・（１−ｅ−λ（ｉ）ｔ１）・（ｅ−λ（ｉ）ｔ２）  ・・・（２）
【００３８】
ここで、Ｎ（ｉ）は、核種ｉの親核種の数であり、核種情報であるということができる。また、σ（ｉ、ｊ）は、位置ｊの領域Ｒにおける核種ｉの放射化断面積であり、λ（ｉ）は、核種ｉの崩壊定数である。また、ｔ１は、中性子の照射時間であり、ｔ２は、冷却時間、すなわち中性子を停止させた時間である。
【００３９】
すなわち、放射能濃度算出部５６は、式（２）により、位置ｊの領域Ｒにおける核種ｉについて、核種ｉの親核種の数と核種ｉの放射化断面積とを乗じることで、一本の中性子を受けた際の放射能濃度を、Ｋ（ｉ、ｊ）として算出する。そして、放射能濃度算出部５６は、式（１）に示すように、Ｋ（ｉ、ｊ）に、Φ（ｊ）を乗じることで、算出した中性子束を受けた場合における、位置ｊの領域Ｒにおける核種ｉの放射能濃度を算出する。そして、放射能濃度算出部５６は、領域Ｒに含まれる核種毎について、式（２）により、それぞれ一本の中性子を受けた際の放射能濃度を算出し、Φ（その核種の位置ｊの領域Ｒにおける中性子束）を乗じることで、位置ｊの領域Ｒにおける、それぞれの核種の放射能濃度を算出する。そして、放射能濃度算出部５６は、式（１）に示すように、それぞれの核種の放射能濃度を合計することで、位置ｊの領域Ｒにおける、全ての核種の合計の放射能濃度を算出する。このように、放射能濃度算出部５６は、部位（ここでは領域Ｒ）に含まれる複数の放射化核種の全てについて、放射能濃度を算出して、放射化核種ごとの放射能濃度を合計することで、部位（領域Ｒ）の放射能濃度を算出しているといえる。
【００４０】
このように、放射能濃度算出部５６は、位置ｊの領域Ｒにおける放射能濃度を算出したが、他の領域Ｒについても、同様の方法で放射能濃度を算出することで、全ての領域Ｒでの放射能濃度を算出する。これにより、放射能濃度算出部５６は、原子炉格納容器体１１の全域、すなわちそれぞれの部位について、放射能濃度を算出する。
【００４１】
図２に示す放射能濃度マップ生成部５８は、放射能濃度算出部５６が算出したそれぞれの領域Ｒの放射能濃度に基づき、放射能濃度マップを生成するための濃度情報を生成する。濃度情報は、領域Ｒ毎に生成される情報であり、領域Ｒの放射能濃度の情報である放射能濃度情報と、その領域Ｒの原子炉格納容器体１１内での位置（座標）を示す位置情報とを有する。すなわち、放射能濃度マップ生成部５８は、位置毎の領域Ｒの放射能濃度の情報を、濃度情報として生成する。さらに言えば、放射能濃度マップ生成部５８は、領域Ｒの原子炉格納容器体１１内での位置（座標）を、出力部４４の表示画面上の位置（座標）に対応付けて、位置情報を生成する。これにより、位置情報は、領域Ｒの放射能濃度が、表示画面上のどの位置の放射能濃度の情報であるかを示す情報となる。
【００４２】
また、本実施形態では、放射能濃度マップ生成部５８は、放射能濃度の取り得る数値範囲を、複数の数値範囲に区分する。そして、放射能濃度マップ生成部５８は、放射能濃度算出部５６が算出した放射能濃度の値を、複数の数値範囲のいずれかに割り当てることで、その割り当てた結果の情報を、放射能濃度情報とする。例えば、数値が小さい数値範囲を第０レベルとし、第０レベルより大きい数値範囲を、第１レベルとし、第１レベルよりも大きい数値範囲を、第２レベルとする。この場合、放射能濃度マップ生成部５８は、放射能濃度が第０レベルの数値範囲内となる領域Ｒの放射能濃度情報を、第０レベルである旨の情報とし、放射能濃度が第１レベルの数値範囲内となる領域Ｒの放射能濃度情報を、第１レベルである旨の情報とし、放射能濃度が第２レベルの数値範囲内となる領域Ｒの放射能濃度情報を、第２レベルである旨の情報とする。すなわち、放射能濃度マップ生成部５８は、異なる数値範囲、すなわち異なるレベルに割り当てられた領域Ｒの放射能濃度情報を、互いに区分された情報（互いに異なる情報）とする。例えば、放射能濃度マップ生成部５８は、異なるレベルに割り当てられた領域Ｒの放射能濃度情報を、それぞれ異なる色とする情報としてもよい。例えば、本実施形態の例では、第０レベルを白とし、第１レベルを黄色とし、第２レベルを赤色とする。ただし、異なるレベルに割り当てられた領域Ｒの放射能濃度情報の区分の仕方は、色に限られず、任意である。また、区分するレベルの数も、３つに限られず任意である。
【００４３】
放射能濃度マップ生成部５８は、全ての領域Ｒについて、濃度情報を生成する。そして、放射能濃度マップ生成部５８は、例えば記憶部４６に記憶されている設備（ここでは原子炉格納容器体１１）の画像データを読み出す。ここでの画像データとは、出力部４４に出力することで、原子炉格納容器体１１の構造を出力部４４に表示させることが画像データを指し、例えば、原子炉格納容器体１１の二次元の図面データや、三次元の３Ｄモデルデータなどである。
【００４４】
放射能濃度マップ生成部５８は、このように生成した濃度情報と、画像データとを、出力部４４に出力することで、出力部４４の１つの画面４４Ａ上に、放射能濃度マップを表示させる。言い換えれば、濃度情報と画像データとが、放射能濃度マップを構成する情報であるといえる。出力部４４は、放射能濃度情報、すなわち、それぞれの部位の放射能濃度の情報と、画像データ、すなわち原子炉格納容器体１１の画像とを、放射能濃度マップとして、１つの画面４４Ａ上に表示させる。ただし、放射能濃度マップ生成部５８は、放射能濃度マップを複数の画面に分けて表示させてもよい。すなわち、放射能濃度マップ生成部５８は、放射能濃度マップを画面に表示させればよい。ただし、放射能濃度マップ生成部５８は、複数の部位を含んだ放射能濃度の情報及び原子炉格納容器体１１の画像を、同時に表示することが好ましい。
【００４５】
ここで、濃度情報は、位置情報と放射能濃度情報とを含んでいる。従って、放射能濃度のレベルを示す放射能濃度情報は、位置情報によって、画面４４Ａ上のどの位置（座標）の放射能濃度のレベルを示しているかが紐付けられている。また、画像データも、原子炉格納容器体１１の画像と画面４４Ａ上の位置（座標）とが対応付けられている。従って、出力部４４は、濃度情報と画像データとにより、放射能濃度情報の位置を、原子炉格納容器体１１の画像に対応付けることができる。言い換えれば、出力部４４は、放射能濃度のレベルを示す放射能濃度情報が、原子炉格納容器体１１の画像のどの位置の情報であるかを、紐付けることができる。
【００４６】
図５は、放射能濃度マップの一例を示す図である。図５は、原子炉格納容器体１１を図３に示す矢印Ａから見た放射能濃度マップであり、原子炉格納容器体１１の画像が、原子炉格納容器体１１を１／８に分割した断面図となっている。出力部４４は、放射能濃度マップにおいて、放射能濃度のレベルを示す放射能濃度情報が原子炉格納容器体１１の画像上の位置に対応するように、放射能濃度情報を、原子炉格納容器体１１の画像に重畳して表示する。従って、図５に示すように、本実施形態では、出力部４４は、原子炉格納容器体１１の画像に、位置毎に、放射能濃度情報に指定された色で色分けされた画像を、放射能濃度マップとして表示する。
【００４７】
図５の例では、画像ＰＤが、一次遮蔽コンクリート１１Ｄを示す画像であり、画像ＰＡが、原子炉容器本体１２Ａを示す画像であり、画像ＰＢが、炉心槽１２Ｂを示す画像であり、画像ＰＣが、バッフル１２Ｃを示す画像である。すなわち、出力部４４は、一次遮蔽コンクリート１１Ｄと原子炉容器本体１２Ａと炉心槽１２Ｂとバッフル１２Ｃとを、互いに組み付けられた状態のまま、画像で表示している。また、放射能濃度画像ＳＤは、一次遮蔽コンクリート１１Ｄにおける放射能濃度情報を示す画像であり、画像ＰＤに重畳している。また、放射能濃度画像ＳＡは、原子炉容器本体１２Ａにおける放射能濃度情報を示す画像であり、画像ＰＡに重畳している。また、放射能濃度画像ＳＢは、炉心槽１２Ｂにおける放射能濃度情報を示す画像であり、画像ＰＢに重畳している。また、放射能濃度画像ＳＣは、バッフル１２Ｃにおける放射能濃度情報を示す画像であり、画像ＰＣに重畳している。図５の例では、一次遮蔽コンクリート１１Ｄの放射能濃度情報は、例えば第１レベルである。また、原子炉容器本体１２Ａは、異なるレベルの放射能濃度情報を含んでおり、外側の大部分の領域では、第１レベルとなっており、内側の一部の領域では、第２レベルとなっており、２つに区分されている。そして、炉心槽１２Ｂとバッフル１２Ｃとは、第２レベルとなっている。
【００４８】
なお、放射能濃度情報は、必ずしも数値範囲毎にレベル分けされた情報でなくてもよい。例えば、放射能濃度情報は、値毎に区分されて、値毎に異なる表示を行うものであってもよい。この場合、図５の例では、放射能濃度情報は、３つのレベルでのみ区分するものであるが、値毎に区分されることで、より詳細に位置毎の放射能濃度の違いを把握することができる。また、出力部４４は、複数の核種（放射化核種）の放射能濃度の合計値を、放射能濃度情報として表示しているが、１つの核種の放射能濃度を、放射能濃度情報として表示してもよい。さらに、出力部４４は、１つの核種の放射能濃度による放射能濃度情報と、複数の核種の放射能濃度の合計値による放射能濃度情報とを、切り替えて表示可能としてもよい。この場合、出力部４４は、原子炉格納容器体１１の画像を同じにしたまま、放射能濃度情報のみを、１つの核種の放射能濃度による放射能濃度情報と、複数の核種の放射能濃度の合計値による放射能濃度情報とで切り替えてよい。
【００４９】
例えば、放射能濃度マップにおいて、異なる部位の放射能濃度分布を同時に表示できない場合、１つの部位の放射能濃度分布しか表示することができず、構造物全体における放射能濃度分布を認識することが困難となるおそれがある。それに対し、本実施形態に係る出力部４４は、それぞれの部位の放射能濃度情報と、構造物の画像とを、放射能濃度マップとして、画面で表示する。すなわち、この出力部４４は、原子炉格納容器体１１の放射能濃度を表示する場合に、互いに材料が異なる部位があっても、異なる部位の放射能濃度分布を同時に表示することができる。従って、この出力部４４が表示する放射能濃度マップによると、構造物についての放射能濃度分布の状況を、適切に確認することができる。さらに言えば、出力部４４は、それぞれの部位の放射能濃度情報と、構造物の画像とを、放射能濃度マップとして１つの画面４４Ａに表示するため、構造物についての放射能濃度分布の状況を、より適切に確認することができる。
【００５０】
図６は、放射能濃度マップの他の例を示す図である。図５における放射能濃度マップは、原子炉格納容器体１１を図３に示す矢印Ａから見た放射能濃度マップであり、１／８に分割された画像であった。ただし、放射能濃度マップの表示の仕方は、異なる部位の画像を表示可能であれば、図５に限られず任意である。例えば、図６に示すように、放射能濃度マップを、方向Ｙから見た断面図として表示してもよい。また、断面図として表示しなくてもよいし、３次元画像として表示してもよい。
【００５１】
制御部４８は、以上のようにして、放射能濃度を算出して、それを放射能濃度マップとして出力部４４に表示させる。以下に、制御部４８による放射能濃度マップの表示のための処理のフローを説明する。図７は、本実施形態に係る制御部の処理内容を説明するフローチャートである。図７に示すように、制御部４８は、構造物情報取得部５０により、材料情報、すなわち、部位に含まれる核種の種類、その核種の親核種の数、放射化断面積、及び崩壊定数を取得する（ステップＳ１０）。そして、制御部４８は、領域分割部５２により、原子炉格納容器体１１を各領域Ｒに区分して（ステップＳ１２）、中性子束分布算出部５４により、それぞれの領域Ｒの中性子束を算出して（ステップＳ１４）、放射能濃度算出部５６により、中性子束と材料情報とに基づき、それぞれの領域Ｒの放射能濃度を算出する（ステップＳ１６）。制御部４８は、放射能濃度を算出したら、放射能濃度マップ生成部５８により、出力部４４に画像データと放射能濃度の情報（濃度情報）とを出力して、出力部４４に放射能濃度マップを表示させる（ステップＳ１８）。この放射能濃度マップは、材料が異なる複数の部位についての放射能濃度を、１つの画面４４Ａで表示したものとなる。
【００５２】
なお、制御部４８は、放射能濃度の算出結果から、放射能濃度マップを生成したが、放射能濃度の値自体も算出しているため、放射能濃度マップ以外の他のデータも作成することができる。図８は、Ｚ方向毎の放射能濃度の算出結果を示す図である。放射能濃度算出部５６は、領域Ｒ毎に放射能濃度を算出している。従って、本実施形態に係る放射能濃度表示装置４０は、領域Ｒ毎、すなわち位置毎の放射能濃度の値を、ユーザに通知することも可能である。また、図８の線分Ｌに示すように、Ｘ方向及びＹ方向が同じ位置である領域Ｒについて、Ｚ方向毎の放射能濃度の値をグラフ化して表示することで、Ｚ方向における放射能濃度の変化を、確認することができる。もちろん、Ｚ方向の方向毎の放射能濃度の値をグラフ化してもよい。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態に係る放射能濃度表示装置４０は、制御部４８（算出部）と、出力部４４とを有する。制御部４８は、互いに材料が異なる複数の部位を備える構造物について、部位の材料情報に基づき、放射化核種ごとの放射能濃度を、それぞれの部位について算出する。また、出力部４４は、制御部４８により算出されたそれぞれの部位の放射能濃度の情報と、構造物の画像とを、画面上に表示する。この放射能濃度表示装置４０は、材料が異なる部位の放射能濃度の情報と、構造物の画像とを表示する。従って、放射能濃度表示装置４０は、互いに材料が異なる部位があっても、異なる部位の放射能濃度分布を同時に表示することができる。従って、放射能濃度表示装置４０によると、構造物についての放射能濃度分布の状況を、適切に確認することができる。
【００５４】
また、制御部４８は、部位に含まれる複数の放射化核種の全てについて、放射能濃度を算出して、放射化核種ごとの放射能濃度を合計し、出力部４４は、合計した放射能濃度の情報を表示する。この放射能濃度表示装置４０は、放射化核種が複数あったとしても、放射化核種毎の放射能濃度を合計して、出力部４４に表示させている。従って、この放射能濃度表示装置４０によると、放射化核種が複数あったとしても、全ての核種の放射能濃度を、画面で確認することができるため、放射能濃度分布の状況を、適切に確認することができる。
【００５５】
また、制御部４８は、部位毎に中性子束を算出し、部位の材料情報に基づき算出した部位毎の核種情報と部位毎の放射化断面積とを、部位毎の中性子束に対して乗じることで、放射能濃度を算出する。この放射能濃度表示装置４０は、部位毎に放射能濃度し、それを画面で表示するため、放射能濃度の算出を高精度としつつ、放射能濃度分布の状況を、適切に確認させることができる。
【００５６】
また、制御部４８は、領域分割部５２と、中性子束分布算出部５４と、放射能濃度算出部５６とを有する。領域分割部５２は、部位を、複数の領域Ｒに区分けする。中性子束分布算出部５４は、領域Ｒ毎に中性子束を算出する。放射能濃度算出部５６は、部位の材料情報に基づき取得した、領域Ｒの核種情報と領域Ｒの放射化断面積とを、中性子束に対して乗じることで、領域Ｒの放射能濃度を算出し、領域Ｒの放射能濃度を複数の領域Ｒ（本実施形態では全ての領域Ｒ）について算出することで、それぞれの部位についての放射能濃度を算出する。この放射能濃度表示装置４０は、領域Ｒ毎に放射能濃度し、それを画面で表示するため、放射能濃度の算出を高精度としつつ、放射能濃度分布の状況を、適切に確認させることができる。
【００５７】
また、出力部４４は、放射能濃度の情報を、構造物の画像に重畳して表示する。この放射能濃度表示装置４０によると、放射能濃度の情報を、構造物の画像に重畳することで、構造物の位置毎の放射能濃度分布を適切に視認することができる。
【００５８】
また、出力部４４は、放射能濃度の情報を、放射能濃度の数値範囲毎に区分して表示する。この放射能濃度表示装置４０によると、放射能濃度がレベルごとに区分された状態で表示されるので、どの領域の放射能濃度が高いかなどを適切に視認して、効果的に処分区分の確認をすることができる。
【００５９】
また、出力部４４は、制御部４８により算出されたそれぞれの部位の放射能濃度の情報と、構造物の画像とを、１つの画面４４Ａ上に表示する。この放射能濃度表示装置４０によると、互いに材料が異なる部位があっても、異なる部位の放射能濃度分布を１つの画面４４Ａで表示することができるため、構造物についての放射能濃度分布の状況を、より適切に確認することができる。
【００６０】
また、本実施形態に係る放射能濃度表示装置４０（放射能濃度算出装置）は、互いに材料が異なる複数の部位を備える構造物の放射能濃度を算出するものであり、領域分割部５２と、中性子束分布算出部５４と、放射能濃度算出部５６とを有する。領域分割部５２は、部位を、複数の領域Ｒに区分けする。中性子束分布算出部５４は、領域Ｒ毎に中性子束を算出する。放射能濃度算出部５６は、部位の材料情報に基づき取得した、領域Ｒの核種情報と領域Ｒの放射化断面積とを、中性子束に対して乗じることで、領域Ｒの放射能濃度を算出し、領域Ｒの放射能濃度を複数の領域Ｒ（本実施形態では全ての領域Ｒ）について算出することで、それぞれの部位についての放射能濃度を算出する。この放射能濃度表示装置４０は、領域Ｒ毎に放射能濃度し、それを画面で表示するため、放射能濃度の算出を高精度としつつ、放射能濃度分布の状況を、適切に確認させることができる。
【００６１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  原子力発電プラント
１１  原子炉格納容器
１１Ａ  外部遮蔽コンクリート
１１Ｂ  原子炉格納容器（炭素鋼）
１１Ｃ  二次遮蔽コンクリート
１１Ｄ  一次遮蔽コンクリート
４０  放射能濃度表示装置（放射能濃度算出装置）
４４  出力部（表示部）
４８  制御部（算出部）
５０  構造物情報取得部
５２  領域分割部
５４  中性子束分布算出部
５６  放射能濃度算出部
５８  放射能濃度マップ生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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