(57)【要約】【課題】小型軽量化を図って気体放射能濃度を測定する。【解決手段】実施形態によれば、対象とする気体の放射能濃度を測定する気体放射能濃度測定装置１００は、対象とする気体を受け入れて収容する測定容器２２と、測定容器２２内の気体を加圧する加圧装置５０と、測定容器２２内で被加圧状態の気体からの放射線を検出する放射線検出器２１とを有する。ここで、加圧装置５０は、測定容器２２に気体を圧送するポンプ１２ａ、１２ｂと、測定容器２２から気体が流出する測定容器２２の出口側に設けられて測定容器２２から流出する気体を減圧する調節弁２４とを有することでもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象とする気体の放射能濃度を測定する気体放射能濃度測定装置であって、
前記気体を受け入れて収容する測定容器と、
前記測定容器内の前記気体を加圧する加圧装置と、
前記加圧装置によって加圧された前記測定容器内の前記気体からの放射線を検出する放射線検出器と、
を備えることを特徴とする気体放射能濃度測定装置。
【請求項２】
前記加圧装置は、
前記測定容器に前記気体を圧送するポンプと、
前記測定容器から前記気体が流出する前記測定容器の出口側に設けられて前記測定容器から流出する前記気体を減圧する調節弁と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の気体放射能濃度測定装置。
【請求項３】
前記測定容器内の圧力を測定する圧力計と、
前記圧力計の出力が圧力設定値となるように前記調節弁に開度指令を出力する制御演算部と、
をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の気体放射能濃度測定装置。
【請求項４】
前記制御演算部は、あらかじめ放射線検出器の校正結果に基づいて作成され、前記圧力をパラメータとして前記放射線検出器の計数率に対して放射能濃度を関係づける放射能濃度算出曲線を用いて、測定結果の放射能濃度への換算を行うことを特徴とする請求項３に記載の気体放射能濃度測定装置。
【請求項５】
前記測定容器を通過する前記気体の流量を計測する流量計をさらに有し、
前記制御演算部は、前記流量計の出力に基づいて前記圧力設定値を演算することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の気体放射能濃度測定装置。
【請求項６】
前記制御演算部は、放射線検出レベル設定値から前記放射線検出器の出力値を減じた値に基づいて前記圧力設定値を演算することを特徴とする請求項５に記載の気体放射能濃度測定装置。
【請求項７】
前記制御演算部は、あらかじめ放射線検出器の校正結果に基づいて作成され、前記圧力に対して放射能濃度を関係づける放射能濃度算出曲線を用いて測定結果の放射能濃度への換算を行うことを特徴とする請求項３に記載の気体放射能濃度測定装置。
【請求項８】
前記測定容器と、前記放射線検出器と、前記加圧装置とを収納する一つの共通の筐体をさらに有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の気体放射能濃度測定装置。
【請求項９】
測定対象とする気体を内包する設備から当該気体を採取して、前記気体の放射能濃度の測定後に、前記気体を前記設備に戻す気体放射能濃度測定システムであって、
前記気体を移送する配管と、
前記気体を受け入れて収容する測定容器と、
前記測定容器内の前記気体を加圧する加圧装置と、
前記加圧装置によって加圧された前記測定容器内の前記気体からの放射線を検出する放射線検出器と、
前記測定の結果からバックグラウンドの除去を行った上で、前記加圧された気体の圧力から常圧における気体の放射能濃度を算出する演算部と、
を備えることを特徴とする気体放射能濃度測定システム。
【請求項１０】
前記加圧装置は、前記気体からの放射線と前記バックグラウンドとの区別ができる程度の圧力に前記気体を加圧し、
前記演算部は、前記バックグラウンドを除く前記気体からの放射線に対応する信号を選択することにより前記バックグラウンドの除去を行う、
ことを特徴とする請求項９に記載の気体放射能濃度測定システム。
【請求項１１】
測定対象とする気体を加圧しながら測定容器内に受け入れる受け入れステップと、
前記測定容器内で被加圧状態の前記気体からの放射線を放射線検出器によって測定する測定ステップと、
前記測定の結果からバックグラウンドを除去した上で、前記加圧された気体の圧力から常圧における気体の放射能濃度を算出する放射能濃度算出ステップと、
を有することを特徴とする気体放射能濃度測定方法。
【請求項１２】
あらかじめ、放射線検出器の校正を実施して、
前記放射能濃度算出ステップで測定結果の放射能濃度への換算を行うために、前記圧力をパラメータとして前記放射線検出器の計数率に対して放射能濃度を関係づける放射能濃度算出曲線を作成するステップをさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の気体放射能濃度測定方法。
【請求項１３】
あらかじめ、放射線検出器の校正を実施して、
前記放射能濃度算出ステップで測定結果の放射能濃度への換算を行うために、前記圧力に対して放射能濃度を関係づける放射能濃度算出曲線を作成するステップをさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の気体放射能濃度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、気体放射能濃度測定装置、気体放射能濃度測定システムおよび気体放射能濃度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電設備の気体放射能濃度の測定としては、測定容器に設置された放射線検出器で連続的に放射線を測定し、この放射線レベルを指示記録する方法が採られている。気体放射能濃度測定装置を用いて気体中の放射性物質を検知し、プラントの安全性、環境への放射線影響を評価するためには、微小な放射能濃度から高放射能濃度までの計測範囲を精度よく測定することが課題とされている。この課題については、計測範囲の異なる検出器と測定容器を設置して精度よく測定する技術が知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、測定容器内の気体の圧力を制御し、測定容器内の気体放射能を減圧・希釈することにより計測範囲を拡大する技術が知られている（特許文献２）。また、内容量の異なる２種類の測定容器を準備し、その測定容器を1台の放射線検出器と指示警報表示する信号処理部にて処理することで、計測範囲を拡大する技術が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２００４０号公報
【特許文献２】特開昭５３−１４２２８３号公報
【特許文献３】特開２００１−１５３９５６号公報
【特許文献４】特許第３４８６８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
原子力発電所の気体放射能濃度測定システムの一つである排気筒モニタは、連続的に放射能濃度の低い気体の放射能量を測定する際には、測定容器の容量をたとえば１０リットル程度確保する必要がある。
【０００６】
また、従来、放射能濃度の検出限界値を下げる目的のため、たとえば、測定容器を鉛の遮へい体にて覆いバックグランドを下げる方法が知られている（特許文献４）。しかしながら、センサ部のみを遮へいして測定容器の小型化を図っているが検出器が遮へい体を内蔵する構造となっているため、検出器の軽量化が難しい。
【０００７】
そこで本発明の実施形態は、小型軽量化を図って気体放射能濃度を測定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、本実施形態は、対象とする気体の放射能濃度を測定する気体放射能濃度測定装置であって、前記気体を受け入れて収容する測定容器と、前記測定容器内の前記気体を加圧する加圧装置と、前記加圧装置によって加圧された前記測定容器内の前記気体からの放射線を検出する放射線検出器と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本実施形態は、測定対象とする気体を内包する設備から当該気体を採取して、前記気体の放射能濃度の測定後に、前記気体を前記設備に戻す気体放射能濃度測定システムであって、前記気体を移送する配管と、前記気体を受け入れて収容する測定容器と、前記測定容器内の前記気体を加圧する加圧装置と、前記加圧装置によって加圧された前記測定容器内の前記気体からの放射線を検出する放射線検出器と、前記測定の結果からバックグラウンドの除去を行った上で、前記加圧された気体の圧力から常圧における気体の放射能濃度を算出する演算部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本実施形態における気体放射能濃度測定方法は、測定対象とする気体を加圧しながら測定容器内に受け入れる受け入れステップと、前記測定容器内で被加圧状態の前記気体からの放射線を放射線検出器によって測定する測定ステップと、前記測定の結果からバックグラウンドを除去した上で、前記加圧された気体の圧力から常圧における気体の放射能濃度を算出する放射能濃度算出ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施形態によれば、小型軽量化を図って気体放射能濃度を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る気体放射能濃度測定システムの構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る気体放射能濃度測定装置の制御演算部の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る気体放射能濃度測定装置の放射線検出器の校正内容を示すグラフである。
【図４】第１の実施形態に係る気体放射能濃度測定装置の制御演算部の放射能濃度算出部が使用する放射能濃度算出曲線を示すグラフである。
【図５】第１の実施形態に係る気体放射能濃度測定装置の測定容器等を示す縦断面図である。
【図６】気体放射能濃度測定システムの変形例の構成を示すブロック図である。
【図７】第１の実施形態に係る気体放射能濃度測定方法の手順を示すフロー図である。
【図８】第１の実施形態に係る気体放射能濃度測定方法による効果を示す例のグラフであり、（ａ）は加圧をしない場合の測定結果、（ｂ）は加圧をした場合の測定結果、（ｃ）は大気圧に換算した結果を示す。
【図９】第２の実施形態に係る気体放射能濃度測定装置の制御演算部の構成を示すブロック図である。
【図１０】第２の実施形態に係る気体放射能濃度測定装置の放射線検出器の校正内容を示すグラフである。
【図１１】第２の実施形態に係る気体放射能濃度測定装置の制御演算部の放射能濃度算出部が使用する放射能濃度算出曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る気体放射能濃度測定装置、気体放射能濃度測定システムおよび気体放射能濃度測定方法について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００１４】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る気体放射能濃度測定システム２００の構成を示すブロック図である。気体放射能濃度測定システム２００は、排気筒１から対象とする気体を取り出すための取り出し配管５、筐体（ラック）５１および筐体５１内の機器、測定容器２２、放射線検出器２１、および調節弁２４、および制御演算部３０を有する。
【００１５】
筐体５１内には、筐体５１に取り付けられた配管１１、ダストフィルタ１５、流量計１６、ポンプ１２ａ、１２ｂ、およびポンプ１２ａ、１２ｂの出入口の弁類が設けられている。気体中のダストを除去するためのダストフィルタ１５、気体の流量を測定する流量計１６は、配管１１上に設けられている。配管１１は、途中で互いに並列な配管１１ａと１１ｂに分岐後、再度合流している。
【００１６】
ポンプ１２ａは配管１１ａ上に、また、ポンプ１２ｂは配管１１ｂ上に設けられている。ポンプ１２ａの入口には入口弁１３ａ、出口には出口弁１４ａが設けられている。また、ポンプ１２ｂの入口には入口弁１３ｂ、出口には出口弁１４ｂが設けられている。ポンプ１２ａとポンプ１２ｂは、互いに、一方が運転状態、他方が停止して待機状態で、定期的に運転を切り替える。停止時は、そのポンプの出入口の弁を閉鎖状態とする。
【００１７】
配管１１は、筐体５１の入口側の配管接続部１７ａで、取り出し配管５と接続されている。また、配管１１は、筐体５１の出口側の配管接続部１７ｂで、戻し配管６と接続されている。測定容器２２および調節弁２４は、戻し配管６上に設けられている。
【００１８】
測定容器２２には、測定容器２２内の気体からの放射線計測用の放射線検出器２１、および気体の圧力測定用の圧力計２５が設けられている。制御演算部３０には、放射線検出器２１、圧力計２５、および流量計１６からのそれぞれの信号が入力される。また、制御演算部３０から調節弁２４には、開度指令信号が出力される。
【００１９】
ここで、ポンプ１２ａ、１２ｂおよびそれぞれの入口弁１３ａ、１３ｂ、出口弁１４ａ、１４ｂ、および調節弁２４は、測定容器２２内に流入する気体を加圧する部分であり、加圧装置５０を構成する。また、測定容器２２、放射線検出器２１、および加圧装置５０は、気体の放射能濃度を測定する気体放射能濃度測定装置１００を構成する。
【００２０】
図２は、制御演算部３０の構成を示すブロック図である。制御演算部３０は、演算部である放射能濃度算出部３１と、加圧制御に関わる部分である圧力設定補正部３２、減算部３３、およびＰＩ演算部３４とを有する。放射能濃度算出部３１は、測定容器２２内で加圧された気体についての放射線検出器２１からの放射線検出信号と、圧力計２５からの圧力信号とに基づいて、測定対象の気体の放射能濃度を算出する。
【００２１】
圧力設定補正部３２、減算部３３、およびＰＩ演算部３４は、測定容器２２内の気体の圧力の制御にかかわる部分である。圧力設定補正部３２は、流量計１６からの流量信号に基づいて、圧力設定値を補正する圧力設定補正値を算出する。図２に示すように、測定容器２２を通過する流量を示す流量信号がＦ１からＦ２の間の値の場合は、流量は適正として補正値は０を出力する。流量がＦ２を超えると超えた値に対応する値の負の補正値を出力する。また、流量がＦ１を下回ると下回った値に対応する値の正の補正値を出力する。
【００２２】
減算部３３は、圧力設定値と、圧力設定補正値とを加え、圧力計２５からの圧力信号の値を減じた値、すなわち圧力偏差を出力する。ＰＩ演算部３４は、圧力偏差を入力として、比例演算および積分演算（ＰＩ演算）を行い、調節弁２４の開度要求信号を出力する。なお、調節弁２４が開くと圧力は下がる方向であるので、ＰＩ演算部３４は、負のフィードバックとするために、偏差信号が増加する場合には開度要求信号が増加する方向となるように演算を行う。
【００２３】
なお、調節弁２４の開度／流量特性が、使用領域において直線的変化から大幅にずれており、開度によってループゲインが大きく変化する場合は、図示しない開度／流量特性の逆関数をＰＩ演算部３４の後段に設けてもよい。
【００２４】
図３は、放射線検出器２１の校正内容を示すグラフである。横軸は線源強度、縦軸は放射線検出器２１の計数率である。放射線検出器２１の校正は、複数の線源強度に対して、それぞれの計数率を測定する。たとえば、線源強度がＳ１の場合に計数率がＣ１などである。
【００２５】
図４は、制御演算部３０の放射能濃度算出部３１が使用する放射能濃度算出曲線を示すグラフである。なお、このグラフは、放射能濃度算出部３１自身がデータとして格納していてもよいし、あるいは、図示しない記憶部に格納し放射能濃度算出部３１が読み出すことでもよい。
【００２６】
横軸は放射線検出器２１の計数率、縦軸は測定容器２２内の気体の放射能濃度である。図３に示した放射線検出器２１の校正において、線源強度Ｓ１と計数率Ｃ１の対応が得られている。次に、測定容器の形状、放射線検出器２１の位置等による幾何学的測定効率等を考慮して、この線源強度Ｓ１を、測定容器２２内の同一の気体の放射能濃度に換算する。この結果、校正時の線源強度Ｓ１と測定容器２２内の気体の常圧における放射能濃度Ｄ１との対応、すなわち換算値が算出される。
【００２７】
計数率Ｃ１を与える圧力はＰ１なので、同じ係数率Ｃ１を与える圧力Ｐ１と常圧における放射能濃度Ｄ１との積が決定される。したがって、これを満足する圧力Ｐ１と常圧における放射能濃度Ｄ１を設定して、図４に示す実線の換算曲線を得る。この結果、これを基準に圧力が変化した際の放射能濃度が求められる。また、放射能濃度が圧力に比例する関係を用いて、図４の破線に示す圧力が変化した場合の放射能濃度算出曲線が得られる。
【００２８】
図５は、測定容器等を示す縦断面図である。測定容器２２は、円筒形状であり、胴板２２ｂの上部に上板２２ｃ、胴板２２ｂの下部に底板２２ｄが接続されている。また、上板２２ｃにはウェル２２ａが取り付けられている。ウェル２２ａは、円筒形状であり、上端は開放され、下端は閉じている。ウェル２２ａの下端は、測定容器２２のほぼ中央の位置にある。ウェル２２ａには、測定容器２２の外側から放射線検出器２１が挿入されている。なお、放射線検出器２１のケーブルは図示を省略している。
【００２９】
測定容器２２の胴板２２ｂには、円周上、互いにほぼ対向する位置に、入口ノズル２３ａおよび出口ノズル２３ｂが設けられている。入口ノズル２３ａは、胴板２２ｂの軸方向の中央から上板２２ｃに近い側に設けられている。また、出口ノズル２３ｂは、胴板２２ｂの軸方向の中央から底板２２ｄに近い側に設けられている。なお、測定容器２２の形状は、円筒形には限らず、他の形状であってもよい。
【００３０】
従来の測定容器に比べて、本実施形態における測定容器２２は、加圧した気体を収納するため、容積が小さい。また、遮へい体を設けていない。なお、図５に示す本第１の実施形態における測定容器２２の周囲に、遮へい材を設けてもよい。圧力をたとえば１０倍に加圧する場合は、容積は１０分の１となる。この場合、外側に遮へい体があったとしても、厚さが薄ければ、外形寸法は大幅に減少する。
【００３１】
図６は、気体放射能濃度測定システムの変形例の構成を示すブロック図である。本変形例においては、測定容器２２、放射線検出器２１および調節弁２４も、ポンプ１２ａ、１２ｂ等と同様に、筐体５２に収納されている。筐体内の配管１１は、筐体５２の入口側の配管接続部１７ａで、取り出し配管５と接続されている。また、配管１１は、筐体５２の出口側の配管接続部１７ｃで、戻し配管６と接続されている。
【００３２】
このように、測定容器２２等が筐体５２に収納されるのは、測定容器２２の容積が小さくなり、かつ、外部に遮へいを必要としないかあるいは薄くてよいために、筐体５２内部に収納可能な外形寸法となるためである。
【００３３】
図７は、第１の実施形態に係る気体放射能濃度測定方法の手順を示すフロー図である。まず、放射線検出器２１の校正を実施し、校正結果に基づいて、測定容器２２内の気体の放射能濃度を算出するための放射能濃度算出曲線を作成する（ステップＳ０１）。
【００３４】
測定段階では、まず、測定対象とする気体を加圧しながら、測定容器２２に受け入れる（ステップＳ０２）。ここで、図１、図２に示したように、制御演算部３０は、測定容器２２内の気体の圧力を一定に制御する。ポンプ１２ａ、１２ｂの一方が運転状態であり、他方は停止状態である。調節弁２４は、制御演算部３０からの開度指令に応じた開度となっている。また、配管１１の流量が適正範囲から逸脱、たとえば過度に低下した場合は、圧力設定が補正されて調節弁開度が減り、流量が適正範囲に戻される。
【００３５】
次に、加圧された測定容器２２中の気体からの放射線を、放射線検出器２１を用いて測定する（ステップＳ０３）。圧力計２５からの加圧された気体の圧力の値と、放射線検出器２１からの放射線検出信号の値から、制御演算部３０の放射能濃度算出部３１は、常圧における気体の放射能濃度を算出する（ステップＳ０４）。
【００３６】
図８は、第１の実施形態に係る気体放射能濃度測定方法による効果を示す例のグラフであり、（ａ）は加圧をしない場合の測定結果、（ｂ）は加圧をした場合の測定結果、（ｃ）は大気圧に換算した結果を示す。
【００３７】
それぞれのグラフで、横軸は、放射線検出器２１の計測値、たとえば計数率である。縦軸は、各計数率の全体の係数に対する寄与率である。すなわち、寄与率は、発生頻度あるいは確率密度に比例するので、発生頻度あるいは確率密度と言い換えてもよい。
【００３８】
各グラフ中の実線で表示した曲線は、測定対象とする測定容器２２中の気体に起因する放射線の計測値、すなわち目的信号値である。また、破線で表示した曲線は、測定対象以外に起因する放射線の計測値、すなわちバックグラウンドである。バックグラウンドは、測定容器２２が設置されている場所のエリア放射線によるものである。たとえば、比較的、放射線レベルの低いエリアであっても、宇宙線等、あるいは他の線源からの寄与等がある。
【００３９】
図８の（ａ）は、測定対象とする気体の放射能濃度が低くバックグラウンドと同程度のレベルとなるような場合を示す。いま、目的信号の計数率分布の平均値をｎＳ、バックグラウンドの計数率分布の平均値をｎＢとする。また、目的信号の計数率分布の標準偏差をσＳ、バックグラウンドの計数率分布の標準偏差をσＢとする。
【００４０】
検出限界計数率ｎｎ〔１／ｓｅｃ〕は、次の式（１）で与えられる。
ｎｎ＝３（√２）σＢ          ・・・（１）
すなわち、検出限界計数率は、バックグラウンドの計数率の標準偏差σＢに比例する。したがって、低い放射能濃度の気体からの放射線を測定する場合、バックグラウンドを下げて、検出限界計数率を下げる必要がある。すなわち、破線で示すバックグラウンドをグラフの左側に寄せる必要がある。
【００４１】
一般に、バックグラウンドを下げる場合、測定容器をたとえば鉛でカバーする方法がとられる。検出限界計数率ｎｎを下げるために、遮へいによってバックグラウンド計数値を下げた場合、バックグラウンドの放射線のエネルギーの種類により遮へい効果が異なるため、この影響を考慮する必要がある。
【００４２】
一方、測定容器の大きさを十分に大きくすることによって、目的信号値を大きくする、すなわちグラフ上で右側に移動させる方法がある。検出効率は、たとえば、線源が１３７Ｃｓの場合においては、２２０ｓ−１／（Ｂｑ・ｃｍ−３）程度が必要である。この検出効率を満足させるためには、放射性気体の圧力が大気圧（７６０Ｔｏｒｒ）の場合、測定容器の容積は１０リットル程度が必要であり、外径寸法は幅４９０（ｍｍ）、奥行４９０（ｍｍ）、高さ９００（ｍｍ）の大きさとなっている。
【００４３】
図８の（ｂ）は、本第１の実施形態で示したように測定容器２２内の測定対象とする気体を加圧した場合を示す。バックグラウンドについては、測定容器２２内の気体の圧力の影響を受けないため、加圧しない場合と変わらない。一方、たとえば、１ＭＰａに加圧した場合は、測定容器２２内の気体のモル数は大気圧の場合のモル数の１０倍となる。したがって、計数率も１０倍位となり、目的信号のピークはグラフの右側にシフトする。
【００４４】
加圧の程度については、ｎＳから３σＳを確保した領域と、ｎＢから３σＢを確保した領域とが、互いに重ならないように目的信号の平均値ｎＳをグラフの右側にシフトするために必要な加圧をすればよい。図８（ａ）のバックグラウンドの計数率分布と目的信号の計数率分布の一部が互いに重なった場合でも、両者のピークを判別することが可能であれば、必要な加圧程度は、推測することができる。
【００４５】
このように、測定容器２２内の気体を加圧して測定することによって、目的信号に対するバックグラウンドの寄与を相対的に、たとえば１０分の１に減少することになる。
【００４６】
図８（ｃ）は大気圧に換算した結果を示す。目的信号値は、圧力に比例して１／１０となる。一方、バックグラウンドも、目的信号値に対する割合は保存されるので、同様に１／１０となる。このため、バックグラウンド値の標準偏差σＢも１／１０となる。したがって、目的信号の計数率とバックグラウンドの計数率は、完全に分離されるので、容易に目的信号の計数率を得ることができる。なお、この１／１０の低減は、６０Ｃｏのγ線を遮へいする際の５ｃｍ厚の鉛による減衰に相当する。
【００４７】
すなわち、従来の方式で、測定容器の容量を大きく、かつ外側に遮へいを設けている場合でも、容器内の気体を加圧することにより、遮へい体を削減し、さらに、容量の小さな測定容器とすることが可能である。
【００４８】
以上のように、本実施形態においては、測定対象とする気体を加圧した状態で放射線の測定を行うことにより、測定容器２２の外形寸法が縮小し、ポンプ等を収納する筐体（ラック）５１に測定容器２２なども収納可能となり、設置スペースの削減、配置状の調整可能性の向上を図ることができる。
【００４９】
以上のように、本実施形態によって、小型軽量化を図って気体放射能濃度を測定することが可能となる。
【００５０】
［第２の実施形態］
図９は、第２の実施形態に係る気体放射能濃度測定装置の制御演算部４０の構成を示すブロック図である。本実施形態は、第１の実施形態の変形である。本第２の実施形態における制御演算部４０は、放射能濃度算出部４１、減算部４２、比例演算部４３、減算部４４、およびＰＩ演算部４５を有する。
【００５１】
減算部４２、比例演算部４３、減算部４４、およびＰＩ演算部４５は、測定容器２２内の圧力を制御するための演算を行い、調節弁２４に開度指令を出力する部分である。減算部４２は、放射線検出レベル設定値と放射線検出器２１からの放射線検出信号を受け入れて、放射線検出レベル設定値から放射線検出信号の値を減じた放射線レベル偏差を出力する。比例演算部４３は、減算部４２から放射線レベル偏差を受け入れて、ゲインを乗じて圧力設定値を出力する。
【００５２】
以上のように構成することによって、制御演算部４０による圧力制御は、放射線検出器２１による放射線検出レベルが一定となるように圧力を制御する。このような制御を行う結果、圧力のみが変化する。
【００５３】
減算部４４は、圧力設定値と圧力計２５からの圧力信号を受け入れて、圧力設定値から圧力信号の値を減じた圧力偏差を出力する。ＰＩ演算部４５は、圧力偏差を受け入れて、比例演算および積分演算（ＰＩ演算）を行い、調節弁２４の開度要求信号を出力する。なお、調節弁２４が開くと圧力は下がる方向であるので、ＰＩ演算部４５は、圧力偏差が増加する場合には開度要求信号が増加する方向となるように演算を行う。
【００５４】
放射能濃度算出部４１は、放射線検出器２１の校正結果に基づいて得られた換算データを有し、測定容器２２内の気体の放射能濃度を算出する。図１０は、放射線検出器２１の校正内容を示すグラフである。横軸は線源強度、縦軸は放射線検出器２１の計数率である。放射線検出器２１の校正では、単一レベルの線源強度Ｓ０に対する計数率Ｃ０を測定する。
【００５５】
図１１は、制御演算部４０の放射能濃度算出部４１が有する放射能濃度算出曲線を示すグラフである。なお、このグラフは、図４のグラフと同様に、放射能濃度算出部４１自身がデータとして格納していてもよいし、あるいは、図示しない記憶部に格納し放射能濃度算出部４１が読み出すことでもよい。
【００５６】
横軸は測定容器２２内の気体の圧力、縦軸は測定容器２２内の気体の放射能濃度である。図１０に示した放射線検出器２１の校正において、線源強度Ｓ０と計数率Ｃ０の対応が得られている。次に、測定容器２２の形状、放射線検出器２１の位置等による幾何学的測定効率等を考慮して、この線源強度Ｓ０を、測定容器２２内の同一の気体の放射能濃度に換算する。この結果、校正時の線源強度Ｓ０と測定容器２２内の気体の常圧における放射能濃度Ｄ０との対応、すなわち換算値が算出される。
【００５７】
計数率Ｃ０を与える圧力はＰ０なので、同じ係数率Ｃ０を与える圧力Ｐ０と常圧における放射能濃度Ｄ０との積が決定される。したがって、これを満足する圧力Ｐ０と常圧における放射能濃度Ｄ０を図１１に示す点Ｐ０として設定できる。放射能濃度が圧力に比例する関係を用いて、図１１に示すように、圧力に対する放射能濃度算出曲線が得られる。
【００５８】
一般に、放射線検出器の校正には、密封線源や非密封線源を用い、直線性を評価するが、強度の異なる線源を準備する必要があり作業環境の管理などを含め作業が煩雑となる。
【００５９】
これに対し、本第２の実施形態のように、測定対象の気体に加える圧力を変更し、見かけの放射能濃度を変更した場合、放射線検出器の校正に要する線源は一つで足り、加圧した圧力を測定する圧力計の校正のみを実施すればよい。圧力計の校正は、測定容器２２が置かれた現場でも可能となるため、作業の簡素化が可能である。
【００６０】
このように、放射能濃度の測定において、放射線検出器２１の校正は一つの強度レベルについて実施すればよい。放射能濃度の算出は、放射能濃度と圧力の比例関係により、圧力の測定により放射能濃度を測定することができる。この結果、放射線の測定回路が簡素化される。
【００６１】
また、気体放射能濃度測定装置１００の気体放射能濃度測定に係る放射線測定回路が簡素化されるとともに、校正についての作業負荷が軽減され校正関係の設備も簡素化される。すなわち、放射線検出器２１の校正に要する線源は１つでかつ１強度レベルでの校正で足りる。また、測定結果に影響する変化は圧力のみであるので、圧力計の校正を通常の方法で行えば足りる。
【００６２】
［その他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。
【００６３】
さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
【００６４】
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６５】
１…排気筒、５…取り出し配管、６…戻し配管、１１、１１ａ、１１ｂ…ラック内配管、１２ａ、１２ｂ…ポンプ、１３ａ、１３ｂ…入口弁、１４ａ、１４ｂ…出口弁、１５…ダストフィルタ、１６…流量計、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…配管接続部、２１…放射線検出器、２２…測定容器、２２ａ…ウェル、２２ｂ…胴板、２２ｃ…上板、２２ｄ…底板、２３ａ…入口ノズル、２３ｂ…出口ノズル、２４…調節弁、２５…圧力計、３０…制御演算部、３１…放射能濃度算出部、３２…圧力設定補正部、３３…減算部、３４…ＰＩ演算部、４０…制御演算部、４１…放射能濃度算出部、４２…減算部、４３…比例演算部、４４…減算部、４５…ＰＩ演算部、５１、５２…筐体（ラック）、５０…加圧装置、１００…気体放射能濃度測定装置、２００…気体放射能濃度測定システム
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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