(57)【要約】【課題】廃棄体容器内に放射能濃度分布が存在する場合であっても精度良く定量化できる放射性廃棄体の放射能測定方法および装置を提供する。【解決手段】放射性廃棄体を収納容器に収納した状態で、収納容器の外部において内側から漏洩する放射線のエネルギスペクトルを測定することを模擬して、放射線エネルギスペクトルを解析する放射線エネルギスペクトル解析手順と、放射線エネルギスペクトル測定手順と、放射線エネルギスペクトル解析結果を参照し、放射線エネルギスペクトル測定結果と比較し、差異に基づき放射線エネルギスペクトル解析結果の探索を繰り返し、放射線エネルギスペクトル測定結果との差異が小さい放射線エネルギスペクトル解析結果を決定する放射線エネルギスペクトル探索手順と、決定した放射線エネルギスペクトル解析結果に基づき、放射能量あるいは放射能濃度を推定する放射能推定手順とを備えた。【選択図】  図１
2015219046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収納容器に収納した放射性廃棄体の放射能測定方法において、
前記放射性廃棄体を収納容器に収納した状態で、前記収納容器の外部において前記収納容器の内側から漏洩する放射線のエネルギスペクトルを測定することを模擬して、放射線エネルギスペクトルを解析する放射線エネルギスペクトル解析手順と、
前記エネルギスペクトル解析手順により解析した放射線エネルギスペクトル解析結果を記憶装置に記憶させる放射線エネルギスペクトル解析結果記憶手順と、
前記放射性廃棄体を収納容器に収納した状態で、前記収納容器の外部において前記収納容器の内側から漏洩する放射線エネルギスペクトルを測定する放射線エネルギスペクトル測定手順と、
必要に応じて前記放射線エネルギスペクトル解析結果記憶手順により前記記憶装置に記憶させた前記放射線エネルギスペクトル解析結果を読み出す放射線エネルギスペクトル読出し手順と、
前記放射線エネルギスペクトル読出し手順により読み出した前記放射線エネルギスペクトル解析結果を参照し、前記放射線エネルギスペクトル測定手順により測定した前記放射線エネルギスペクトル測定結果と比較し差異を導出し、導出した差異に基づき前記放射線エネルギスペクトル解析結果の探索を繰り返し、前記放射線エネルギスペクトル測定結果との差異が小さい前記放射線エネルギスペクトル解析結果を決定する放射線エネルギスペクトル探索手順と、
前記放射線エネルギスペクトル探索手順により決定した前記放射線エネルギスペクトル解析結果に基づき、放射能量あるいは放射能濃度を推定する放射能推定手順とを備えた
ことを特徴とする放射性廃棄体の放射能測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の放射性廃棄体の放射能測定方法において、
前記放射線エネルギスペクトル解析手順は、前記収納容器の内部に収納された前記廃棄体の領域を複数の小領域に分割し、それぞれの小領域のいずれかに放射線源がある場合に前記収納容器の外部において前記収納容器の内側から漏洩する放射線のエネルギスペクトルを測定したことを模擬して、放射線エネルギスペクトルを解析し、
前記放射線エネルギスペクトル解析結果記憶手順は、前記エネルギスペクトル解析手順により解析したそれぞれの前記放射線エネルギスペクトル解析結果を前記記憶装置に記憶させ、
前記放射線エネルギスペクトル探索手順は、前記放射線エネルギスペクトル解析結果の探索の際に、前記それぞれの前記放射線エネルギスペクトル解析結果に重み係数を乗算して線形結合したものと前記放射線エネルギスペクトル測定結果とを比較する
ことを特徴とする放射性廃棄体の放射能測定方法。
【請求項３】
請求項２に記載の放射性廃棄体の放射能測定方法において、
前記放射線エネルギスペクトル探索手順は、前記放射線エネルギスペクトル解析結果に重み係数を乗算して線形結合する場合において、前記それぞれの前記放射線エネルギスペクトル解析結果に乗算する重み係数を、前記放射線エネルギスペクトル測定結果に基づき確率または統計的に推定する手順を備えた
ことを特徴とする放射性廃棄体の放射能測定方法。
【請求項４】
収納容器に収納した放射性廃棄体の放射能測定装置において、
前記放射性廃棄体を収納容器に収納した状態で、前記収納容器の外部において前記収納容器の内側から漏洩する放射線のエネルギスペクトルを測定する少なくとも１台の放射線エネルギスペクトル測定装置と、
前記廃棄体を収納した前記収納容器、および前記放射線エネルギスペクトル測定装置を模擬し、放射線のエネルギスペクトルを解析する放射線解析装置と、
前記放射線解析装置により解析した、前記収納容器の内側から漏洩する放射線のエネルギスペクトル解析結果を記憶する放射線エネルギスペクトル解析結果記憶装置と、
必要に応じて前記放射線エネルギスペクトル解析結果記憶装置から、前記放射線のエネルギスペクトル解析結果を読み出す放射線エネルギスペクトル解析結果読出し装置と、
前記放射線エネルギスペクトル解析結果記憶読出し装置から読み出した前記放射線エネルギスペクトル解析結果を参照し、前記放射線エネルギスペクトル測定装置により測定された放射線エネルギスペクトル測定結果と比較し、前記放射線エネルギスペクトル解析結果と前記放射線エネルギスペクトル測定結果の差異に基づき、前記放射線エネルギスペクトル解析結果の探索を実施することを繰り返し、前記放射線エネルギスペクトル測定結果との差異が小さい放射線エネルギスペクトル解析結果を決定する放射線エネルギスペクトル探索装置と、
前記放射線エネルギスペクトル探索装置により決定した前記放射線エネルギスペクトル解析結果に基づき、放射能量あるいは放射能濃度を推定する放射能推定装置とを備えた、
ことを特徴とする放射性廃棄体の放射能測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の放射性廃棄体の放射能測定装置において、
前記放射能推定装置による放射能量あるいは放射能濃度の推定状況または推定結果を表示する推定値表示装置を更に備えた
ことを特徴とする放射性廃棄体の放射能測定装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の放射性廃棄体の放射能測定装置において、
複数の放射線エネルギスペクトル測定装置を備えた
ことを特徴とする放射性廃棄体の放射能測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性廃棄体の放射能測定方法および装置に係り、更に詳しくは、原子力発電施設等の廃止措置に伴い発生する放射性廃棄物の放射能濃度を高精度に測定するのに好適な放射性廃棄体の放射能測定方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電施設等の廃止措置においては、施設の解体に伴い、金属材やコンクリート等の廃棄体が大量に発生する。これらの廃棄体には、放射化されたものや、汚染されたものも含まれるので、その放射能濃度を測定し、放射能濃度のレベルに応じた処理・処分が必要となる。例えば、使用済イオン交換樹脂やフィルタなどの放射能濃度が比較的低いレベルの廃棄体はＬ２廃棄体に区分けされ、地表面に比較的近い浅地中に設置したコンクリートピットなどに埋設する等の処分がなされる。
【０００３】
これらの廃棄体は、従来ドラム缶に収納されると同時に、モルタルを充填して管理されていた。このドラム缶に収納された廃棄体に対して、その廃棄体に由来するガンマ線をドラム缶の外部において非破壊で計測し、その測定結果から放射能量や放射能濃度を定量化している。ドラム缶に収納された廃棄体の放射能濃度を定量化する方法として、ドラム缶の回転対称性を利用して、ドラム缶を回転させながら放射性廃棄体から放出される放射線をエネルギスペクトルとして測定し、このエネルギスペクトルから得られる散乱線強度と非散乱線強度の比率に基づいて放射線の減衰量を評価して廃棄体の放射能を測定するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−５６０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の廃棄体を収納したドラム缶の場合、ドラム缶を埋設する埋設処分場に収納する際に隙間が生じるので、収納場所が有効に使われないといった課題がある。このため、ドラム缶に替えて角型容器が収納容器として利用される方向にある。
【０００６】
角型容器に限らず、廃棄体を容器に収納した場合、放射能濃度分布が容器内に生じる可能性がある。濃度分布を考慮せず、容器内の濃度が一様であると仮定して放射能を測定評価すると、評価誤差が発生する可能性があることは想像に難くない。上述した従来技術によれば、ドラム缶を回転して測定することで、濃度分布の影響を抑制し、一様な濃度と近似して測定している。
【０００７】
角型容器の場合には、ドラム缶のような回転対称性がないため、上述した従来技術を適用することは困難である。また、容器内に濃度分布がある場合に、その影響を評価することもできないという課題がある。
【０００８】
本発明は上述した事柄に基づいてなされたものであって、その目的は、廃棄体容器内に収納された放射性廃棄体の放射能濃度を、その容器内に放射能濃度分布が存在する場合であっても精度良く定量化できる放射性廃棄体の放射能測定方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、収納容器に収納した放射性廃棄体の放射能測定方法において、前記放射性廃棄体を収納容器に収納した状態で、前記収納容器の外部において前記収納容器の内側から漏洩する放射線のエネルギスペクトルを測定することを模擬して、放射線エネルギスペクトルを解析する放射線エネルギスペクトル解析手順と、前記エネルギスペクトル解析手順により解析した放射線エネルギスペクトル解析結果を記憶装置に記憶させる放射線エネルギスペクトル解析結果記憶手順と、前記放射性廃棄体を収納容器に収納した状態で、前記収納容器の外部において前記収納容器の内側から漏洩する放射線エネルギスペクトルを測定する放射線エネルギスペクトル測定手順と、必要に応じて前記放射線エネルギスペクトル解析結果記憶手順により前記記憶装置に記憶させた前記放射線エネルギスペクトル解析結果を読み出す放射線エネルギスペクトル読出し手順と、前記放射線エネルギスペクトル読出し手順により読み出した前記放射線エネルギスペクトル解析結果を参照し、前記放射線エネルギスペクトル測定手順により測定した前記放射線エネルギスペクトル測定結果と比較し差異を導出し、導出した差異に基づき前記放射線エネルギスペクトル解析結果の探索を繰り返し、前記放射線エネルギスペクトル測定結果との差異が小さい前記放射線エネルギスペクトル解析結果を決定する放射線エネルギスペクトル探索手順と、前記放射線エネルギスペクトル探索手順により決定した前記放射線エネルギスペクトル解析結果に基づき、放射能量あるいは放射能濃度を推定する放射能推定手順とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、廃棄体容器内に収納された放射性廃棄体の放射能濃度を、その廃棄体容器内に放射能濃度分布が存在する場合であっても精度良く推定／評価できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態を用いた計測システムの一例を示すシステム概念図である。
【図２】本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態の処理フローの一例を示すフローチャート図である。
【図３】本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態において、放射線の挙動をシミュレーションにより評価する場合の容器内の領域分割方法の一例を示すシステム概念図である。
【図４】本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態において、計算スペクトルと実測スペクトルとを照合推定する方法の一例を示すシステム概念図である。
【図５】本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態において、２つのエネルギスペクトル測定用のガンマ線検出器を用いて、計算スペクトルと実測スペクトルとを照合推定する方法の一例を示すシステム概念図である。
【図６】本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態において、１つのエネルギスペクトル測定用のガンマ線検出器を用いて、複数方向での測定を実施する方法の一例を示すシステム概念図である。
【図７】本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態を用い、容器の各側面にエネルギスペクトル測定用のガンマ線検出器をそれぞれ配置し、複数方向での測定を可能とする計測システムの構成の一例を示す概念図である。
【図８】本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態を用い、容器の各側面に２つのエネルギスペクトル測定用のガンマ線検出器をそれぞれ配置し、複数方向での測定を可能とする計測システムの構成の一例を示す概念図である。
【図９】本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態を用いた計測システムにおいて、測定の状況や推定・評価の状況を画面上に表示する表示画面の一例を示した概念図である。
【図１０】本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第２の実施の形態を用いた計測システムの構成の一例を示す概念図である。
【図１１】本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第３の実施の形態において、ドラム缶を対象とした測定を実施する方法の一例を示すシステム概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態を用いた計測システムの一例を示すシステム概念図、図２は本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態の処理フローの一例を示すフローチャート図、図３は本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態において、放射線の挙動をシミュレーションにより評価する場合の容器内の領域分割方法の一例を示すシステム概念図、図４は本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態において、計算スペクトルと実測スペクトルとを照合推定する方法の一例を示すシステム概念図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態を用いた計測システムは、放射性廃棄体を収納する廃棄体容器１と、廃棄体容器１内にある放射線核種に由来したガンマ線のエネルギスペクトルを廃棄体容器１の外部から検出するガンマ線検出器２と、ガンマ線検出器２からの信号を基にガンマ線のエネルギスペクトルを計測するエネルギスペクトル計測器３と、エネルギスペクトル計測器３が計測した実測スペクトルデータ４と、廃棄体および廃棄体容器１内からのガンマ線エネルギスペクトルを廃棄体容器１の外部から測定したことを模擬して計算するエネルギスペクトル計算装置５と、エネルギスペクトル計算装置５が計算した計算スペクトルデータ６と、計算スペクトルデータ６を格納するデータベース７と、データベース７から読み出した計算スペクトルデータ６と、ガンマ線検出器２が検出しエネルギスペクトル計測器３が計測した実測スペクトルデータ４とを比較し、放射能量または放射能濃度を評価する放射能量比較装置８とを備えている。ここで、実測スペクトルデータ４と計算スペクトルデータ６とは、横軸をエネルギ幅として縦軸をガンマ線計数率とした特性で示せるものである。
【００１５】
次に、本実施の形態を用いた計測システムの処理フローを図２乃至図４を用いて説明する。本実施の形態においては、廃棄体容器１内に放射能濃度の分布が存在する場合において、廃棄体容器１内の放射能量あるいは放射能濃度を推定／評価する。このために、放射線の挙動を事前にシミュレーションし、評価した結果をデータベース７に格納し利用する方法を取る。
【００１６】
まず、エネルギスペクトル計算装置５は、事前のシミュレーションとして、廃棄体容器１と廃棄体を模擬した計算領域を構築する。この計算領域に対して、領域分割を実施する（ステップＳ１０１)。具体的には、図３に示すように、廃棄体容器１の内部の廃棄体容器内領域１’を計算領域として、それを３×３×３の領域に分割している。分割した各領域には、分割領域Ｒ１、Ｒ２、・・・等のラベルを付してある。このように領域を分割することで、濃度分布の影響を考慮することが可能になる。領域の分割数や分割サイズの設定は、廃棄体容器１のサイズやどの程度の精度で評価するかによって、ユーザが行う。
【００１７】
図２に戻り、エネルギスペクトル計算装置５は、分割領域Ｒ１、Ｒ２、・・・ごとにスペクトル計算を実施する（ステップＳ１０２）。具体的には、図３に示すように、分割領域Ｒ１、Ｒ２、・・・の内、１つの分割領域にのみ放射性物質があると仮定して、その領域から飛来するガンマ線を廃棄体容器１の外部から測定して採取したエネルギスペクトルを計算によりシミュレーションする。この計算は、全ての分割領域に対して行い、それぞれの領域に由来するエネルギスペクトルは、計算スペクトルデータ６として、データベース７に格納しておく。
【００１８】
図２に戻り、実際に廃棄体容器１の外側から、ガンマ線検出器２とエネルギスペクトル計測器３とにより、ガンマ線のエネルギスペクトル測定を実施し、実測スペクトルデータ４を得る（ステップＳ１０３）。
【００１９】
次に、測定実施後の処理を実行する。まず、放射能量比較装置８は、計算スペクトルデータを読み出す（ステップＳ１０４）。具体的には、データベース７から計算スペクトルデータ６を読み出す。
【００２０】
放射能量比較装置８は、初期条件を設定する（ステップＳ１０５）。具体的には、計算初期には濃度分布は不明なので、一様濃度分布を設定する、または、乱数により分割領域ごとに重み係数をかけて濃度分布を与えておく、等の方法により初期条件を設定する。
【００２１】
放射能量比較装置８は、計算スペクトル合成を行う（ステップＳ１０６）。具体的には、（ステップＳ１０５）で設定された初期条件に基づき、以下の数式１により計算スペクトルデータ６の合成（線形結合）を実施し、計算スペクトル合成値Scalcを求める。
【００２２】
【数１】
2015219046.tif 000003
【００２３】
ここでsiはそれぞれの分割領域Ｒ１、Ｒ２、・・・、からのエネルギスペクトルを、aiはそれぞれの分割領域Ｒ１、Ｒ２、・・・、からのエネルギスペクトルに対する重み係数を表す。
【００２４】
上述した数式１による処理方法の概念を図４に示す、計算スペクトルｓ１は分割領域Ｒ１からのエネルギスペクトルを、計算スペクトルｓ２は分割領域Ｒ２からのエネルギスペクトルを、それぞれ示している。ここで、各分割領域の放射性物質から放出されるガンマ線は、互いに干渉しないため、実際にガンマ線検出器２とエネルギスペクトル計測器３とにより測定される実測スペクトルは、数式１に示されるような、各領域からのガンマ線による寄与分の和として表現することが可能である。実際の計測では、パイルアップの可能性があるものの、ここで対象とする放射性廃棄体の場合、放出されるガンマ線の量が少ないため、問題になることはない。
【００２５】
図２に戻り、放射能量比較装置８は、この合成した計算スペクトル（計算スペクトル合成値Scalc）と実測スペクトル４との比較処理を実施する（ステップＳ１０７）。具体的には、例えば、設定された初期条件に基づいて合成した計算スペクトルと実測スペクトルとの差を比較する。両スペクトルの差は、例えばエネルギスペクトルの横軸であるエネルギ全域を微小区間幅で等分割し、同一のエネルギ値を示す微小区間幅ごとに縦軸であるガンマ線計数率の二乗誤差を取り、エネルギスペクトル全体にわたってその二乗誤差の総和を計算する。その二乗誤差の総和とあらかじめ設定した閾値との差を比較する。
【００２６】
放射能量比較装置８は、二乗誤差の総和が閾値以下か否かを判断する（ステップＳ１０８）。二乗誤差の総和が閾値以下の場合は、（ステップＳ１０９）へ進み、それ以外の場合は、（ステップＳ１１０）へ進む。
【００２７】
放射能量比較装置８は、二乗誤差の総和が閾値以下の場合には、このときの各分割領域Ｒ１、Ｒ２、・・・のスペクトルからそれぞれの領域の放射能量あるいは放射能濃度を決定する（ステップＳ１０９）。（ステップＳ１０９）を実行後、処理を終了する。
【００２８】
一方、（ステップＳ１０８）にて、二乗誤差の総和が閾値以下でない場合、放射能量比較装置８は、各領域の計算スペクトルの重みを変更する（ステップＳ１１０）。具体的には、（ステップＳ１０５）で設定した初期条件の重み係数の値を変更する。（ステップＳ１１０）を実行後、（ステップＳ１０６）へ進み、再度計算スペクトルを合成し、（ステップＳ１０７）、（ステップＳ１０８）を実行する。以上の流れにより、繰り返し計算を実施（放射線エネルギスペクトルを探索する）して、最適な計算スペクトル（計算スペクトル合成値Scalc）を推定する。推定した合成スペクトルから放射能量あるいは放射能濃度を評価する。
【００２９】
（ステップＳ１１０）における重み係数を変更する方法としては、各領域の重み係数をあるステップ幅で更新し、評価する方法が考えられる。廃棄体容器１内に収納される放射性廃棄体の放射能濃度は、そのレベルに応じて上限値および下限値が決まっているので、その範囲内であることの条件を満たすように重み係数を選択すればよい。
【００３０】
また、重み係数を変更する別の方法としては、確率的な推定手法を用いる方法がある。例えば、ある分割領域Ｒｉ（ｉ=１、２、・・・）を乱数等によりランダムに選択し、その分割領域Ｒｉにおける重み係数をあらかじめ０．０，０．５，１．０，１．５・・・・等いくつか用意しておき、それぞれの係数をあてはめた場合の確率を計算する。確率の計算は、例えば、以下に示す画像処理における確率的推定法であるＧｉｂｂｓサンプリングと同様な数式２及び数式３により行う。
【００３１】
【数２】
2015219046.tif 000004
【００３２】
【数３】
2015219046.tif 000005
【００３３】
ここで、wlは重み係数を表し、wl∈Ωで定義される。Ωはあらかじめ用意しておいた０．０，０．５，１．０，１．５・・・・等の重み係数の集合を表す。Tは任意の係数である。Ｓexpは実測スペクトル４を表す。またmはエネルギスペクトルをエネルギ方向にある幅で分割した時の、それぞれのエネルギ幅のインデックスを表す。
【００３４】
どの重み係数を選択するかは、計算した確率に応じて乱数により決定する。この場合、確率が大きいほどその重み係数が選択される可能性が高くなる。このようにして変更した重み係数を用いて計算スペクトルを合成し、比較評価する、と言うことを繰り返し実施（放射線エネルギスペクトルの探索の実施）し、最終的な収束値を推定解として、この推定解としての濃度分布から放射能量あるいは放射能濃度を決定する。この方法により、確率的に濃度分布を推定できる。
【００３５】
上述した方法は、１組のガンマ線検出器２とエネルギスペクトル計測器３とでエネルギスペクトルを測定した場合を示したものであるが、より精度よく推定／評価するには、複数の方向からガンマ線検出器２とエネルギスペクトル計測器３とで測定し、比較の対象とする実測スペクトルの数を増やす方法が考えられる。図５は本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態において、２つのエネルギスペクトル測定用のガンマ線検出器を用いて、計算スペクトルと実測スペクトルとを照合推定する方法の一例を示すシステム概念図である。
【００３６】
複数方向での測定を実施する場合でも、上記した各領域の重み係数をあるステップ幅で更新し評価する方法や確率的な方法が適用可能である。確率的な方法の場合でも数式２が使用でき、このときの数式３は、数式４のように表すことができる。
【００３７】
【数４】
2015219046.tif 000006
【００３８】
ここで、Ｓexp1、Ｓexp2は、２組のガンマ線検出器２とエネルギスペクトル計測器３とでエネルギスペクトルを測定したときの、それぞれの実測スペクトル４を表す。
【００３９】
また、１組のガンマ線検出器２とエネルギスペクトル計測器３とで、複数方向からエネルギスペクトルを測定する場合を図６に示す。図６は本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態において、１つのエネルギスペクトル測定用のガンマ線検出器を用いて、複数方向での測定を実施する方法の一例を示すシステム概念図である。このような、方法を実施すれば、図５の場合と同様な効果を得ることができる。
【００４０】
図５及び図６にて説明したシステムの具体例を図７及び図８を用いて説明する。図７は本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態を用い、容器の各側面にエネルギスペクトル測定用のガンマ線検出器をそれぞれ配置し、複数方向での測定を可能とする計測システムの構成の一例を示す概念図、図８は本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態を用い、容器の各側面に２つのエネルギスペクトル測定用のガンマ線検出器をそれぞれ配置し、複数方向での測定を可能とする計測システムの構成の一例を示す概念図である。図７及び図８において、図１乃至図６に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
図７に示す計測システムは、廃棄体容器１の各側面の外部にエネルギスペクトル測定用のガンマ線検出器２を１つずつ設置し、それぞれの側面をスキャンしてエネルギスペクトルを測定するものである。
【００４２】
具体的には、廃棄体容器１の側面の外部に、ガンマ線検出器走査装置１０を配置している。ガンマ線検出器走査装置１０は、エネルギスペクトル測定用のガンマ線検出器２を水平方向に走査させる水平方向走査機構１１と、同様に鉛直方向に走査させる鉛直方向走査機構１２と、ガンマ線検出器２を鉛直方向走査機構１２に固定する固定冶具１３と、水平方向走査機構１１と鉛直方向走査機構１２とを制御する走査機構制御装置１４とを備えている。このようにガンマ線検出器走査装置１０を使用することにより、比較的少ない数のエネルギスペクトル測定用のガンマ線検出器２で、廃棄体容器１のそれぞれの面全体を所望の測定間隔で測定することが可能になる。
【００４３】
図７に示すガンマ線検出器走査装置１０は、１つの水平方向走査機構１１と１つの鉛直方向走査機構１２とからなるものであって、廃棄体容器１の各側面に１つのガンマ線検出器２を配置するものであるが、これに限るものではない。図８に示すように、１つの水平方向走査機構１１と２つの鉛直方向走査機構１２とからなるガンマ線検出器走査装置１０の場合、廃棄体容器１の各側面に２つのガンマ線検出器２を配置することができる。また、これ以上の個数のガンマ線検出器２を配置するようにガンマ線検出器走査装置１０を構成しても良い。
【００４４】
次に、本実施の形態の計測システムにおいて、放射能濃度を評価する場合の放射能量比較装置８の画面表示について図９を用いて説明する。図９は本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態を用いた計測システムにおいて、測定の状況や推定・評価の状況を画面上に表示する表示画面の一例を示した概念図である。
【００４５】
図９における画面表示例では、実測スペクトル４と、分割領域Ｒ１、Ｒ２、…の計算スペクトル６と、計算で評価している各分割領域の重み係数と、評価の際に数式３、あるいは数式４にある二乗誤差の値と、表示された重み係数に基づき推定・評価された放射能濃度とを表示する画面を備えている。
【００４６】
上述したように、繰り返し計算（探索）により推定・評価するため、各繰り返し段階での重み係数や二乗誤差、放射能濃度等を時系列的に表示してもよい。このような表示画面とすることで、評価の妥当性や説明性が向上する効果がある。
【００４７】
上述した本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第１の実施の形態によれば、廃棄体容器１内に収納された放射性廃棄体の放射能濃度を、その廃棄体容器内に放射能濃度分布が存在する場合であっても精度良く推定／評価できる。
【実施例２】
【００４８】
以下、本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第２の実施の形態を図面を用いて説明する。図１０は本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第２の実施の形態を用いた計測システムの構成の一例を示す概念図である。図１０において、図１乃至９に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４９】
本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第２の実施の形態において、計測システムの構成は図１０に示すように、廃棄体容器１を９０度回転させて測定面を変更した上でエネルギスペクトル測定用のガンマ線検出器２により、それぞれの側面をスキャンして測定するための移動装置２０を備えた点が、第１の実施の形態と異なる。
【００５０】
移動装置２０は、廃棄体容器１を載置し、水平方向に３６０度回転可能な回転台座２１と、廃棄体容器１が載置された回転台座２１をその一端側からその他端側へ移動可能とする移動機構２２と、移動機構２２における回転台座２１の移動を制御する移動機構制御装置２３とを備えている。
【００５１】
移動装置２０の移動機構２２の他端側には、上述した走査装置１０が配置されている。移動装置２０により移動機構２２の他端側に配置された廃棄体容器１は、走査装置１０の走査機構制御装置１４により制御される水平方向走査機構１１と鉛直方向走査機構１２と、鉛直方向走査機構１２に固定冶具１３により固定されたエネルギスペクトル測定用のガンマ線検出器２により、その一側面が走査／測定される。
【００５２】
この一側面の測定が終了したのち、廃棄体容器１が載置された回転台座２１は、移動機構２２によりその一端側まで移動される。この位置において、廃棄体容器１が載置された回転台座２１は、時計回りあるいは反時計回りのあらかじめ決められた回転方向に９０度回転される。この後、再度移動機構２２によりその他端側まで移動され、廃棄体容器１の新たな一側面が走査／測定される。このようにして、廃棄体容器１の４側面のすべてが走査／測定される。
【００５３】
また、水平方向走査機構１１と鉛直方向走査機構１２と、鉛直方向走査機構１２に固定冶具１３により固定されたエネルギスペクトル測定用の放射線検出器２を２セット用意し、例えばその２セットをＬ字型に配置しても良い。この場合、廃棄体容器１の二つの側面を同時に測定し、その後、廃棄体容器１を１８０度回転することで残りの二つの側面を測定することが可能になる。
【００５４】
上述した本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第２の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
また、上述した本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第２の実施の形態によれば、エネルギスペクトル測定用の放射線検出器２が１台であっても、廃棄体容器１の各側面をくまなく測定することができ、廃棄体容器１の内部に放射能濃度の分布がある場合であっても、廃棄体容器１内の放射能量あるいは放射能濃度を精度よく推定・評価できる。
【実施例３】
【００５６】
以下、本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第３の実施の形態を図面を用いて説明する。図１１は本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第３の実施の形態において、ドラム缶を対象とした測定を実施する方法の一例を示すシステム概念図である。図１１において、図１乃至１０に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００５７】
本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第３の実施の形態は、測定対象とする廃棄体容器１がドラム缶である点が、第１の実施の形態と異なる。その他については、第１及び第２の実施の形態と同じである。
【００５８】
測定対象の廃棄体容器１がドラム缶形状の場合であっても、基本的には、廃棄体容器１が角型容器の場合と同様の測定方法が適用可能である。例えば、図６に示す第１の実施の形態の１つのエネルギスペクトル測定用のガンマ線検出器を用いて複数方向での測定を実施する方法の一例は、図１１のように、同様の測定方法が適用可能である。
【００５９】
また、計測システムにおける測定装置、例えば、走査装置１０等についても、図７及び図８と同等の装置構成で測定することができる。さらに、第２の実施の形態の移動装置２０については、図１０と同等の装置構成で測定できる。ここで、廃棄体容器１を回転する場合には、回転台座６４を角形から円形のターンテーブルに変更すれば、移動機構２２による並進移動が不要となるとともに、同様な測定が可能になる。
【００６０】
従来のドラム缶を回転させて行う放射能測定方法に対して、本実施の形態の放射線計測方法では、濃度分布の影響を正確に考慮することが可能なため、ドラム缶内部に放射能濃度の分布がある場合であっても、容器内の放射能量あるいは放射能濃度を精度よく推定・評価できる。
【００６１】
上述した本発明の放射性廃棄体の放射能測定方法および装置の第２の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
なお、本発明は上述した第１乃至第３の実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１          廃棄体容器
１’        廃棄体容器内の領域
２          ガンマ線検出器
３          エネルギスペクトル計測器
４          実測スペクトルデータ
５          エネルギスペクトル計算装置
６          計算スペクトルデータ
７          データベース
８          放射能量比較装置
１０        走査装置
１１        水平方向走査機構
１２        鉛直方向走査機構
１３        固定冶具
１４        走査機構制御装置
２０        移動装置
２１        回転台座
２２        移動機構
２３        移動機構制御装置
【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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