(57)【要約】【課題】放射性廃棄物処分場において遮水シートから漏水が起こった場合に、漏水に放射性物質が含まれているか否かを漏水箇所において判別する。【解決手段】遮水シート２と、遮水シート２からの漏水を検知する漏水検知システム３とを備える放射性廃棄物処分場において遮水シート２からの放射性物質の漏洩を検知する漏洩検知方法である。遮水シート２から漏水が起こった場合に、漏水検知システム３により特定された漏水箇所２１における遮水シート２及び漏水検知システム３の下方に、伝送路が結合された放射線検出センサｄ９を導入して放射線強度を測定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮水シートと、前記遮水シートからの漏水を検知する漏水検知システムとを備える放射性廃棄物処分場において前記遮水シートからの放射性物質の漏洩を検知する漏洩検知方法であって、
前記漏水検知システムにより特定された漏水箇所における前記遮水シート及び前記漏水検知システムの下方に、放射線の検出情報を伝送する伝送路が結合された放射線検出センサを導入して放射線強度を測定する、放射性物質の漏洩検知方法。
【請求項２】
前記放射線検出センサの導入は、前記遮水シート及び前記漏水検知システムの下方に埋設された管の内部に前記放射線検出センサを通すことにより行う、請求項１記載の放射性物質の漏洩検知方法。
【請求項３】
前記放射線強度の測定は、互いに水平方向に測定位置を違えた複数箇所で行う、請求項２記載の放射性物質の漏洩検知方法。
【請求項４】
前記放射線強度の測定は、複数の放射線検出センサで行う、請求項３記載の放射性物質の漏洩検知方法。
【請求項５】
前記放射線検出センサの導入は、前記遮水シート及び前記漏水検知システムの下方に埋設された複数の管の内部に前記放射線検出センサを通すことにより行う、請求項３又は４記載の放射性物質の漏洩検知方法。
【請求項６】
前記放射線検出センサは、シンチレータを有し、
前記伝送路は、前記シンチレータで生じた光を伝送する光ファイバである、請求項１〜５のいずれか一項記載の放射性物質の漏洩検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質の漏洩検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業廃棄物等を所定の期間貯蔵する中間貯蔵施設が知られている。中間貯蔵施設では、貯蔵している産業廃棄物等から有害物質が土壌に漏出しないように、底部に遮水シートが敷設されている。そして、遮水シートが破損して漏水が起こった場合にこれを検知することができるように、遮水シートには漏水検知システムが併設されるのが一般的である（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
ここで、中間貯蔵施設に放射性廃棄物を貯蔵する場合は、漏水の有無を検知することのみならず、放射性物質の漏洩の有無を検知することも重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２６０１１６５号公報
【特許文献２】特許第３０２４５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の遮水シート及び漏水検知システムを備える中間貯蔵施設では、漏水を検知することはできても、その漏水箇所において放射性物質が漏洩しているか否か、すなわち、漏水に放射性物質が含まれているか否かを判別することは難しかった。このため、放射性物質が漏洩していない場合であっても、漏水の事実のみで周辺住民の不安を招いたり、漏水箇所の周辺に遮水壁を設置する等の過剰な対策による経済的な損失を招いたりする場合がある。
【０００６】
そこで本発明は、放射性廃棄物処分場において遮水シートから漏水が起こった場合に、漏水に放射性物質が含まれているか否かを漏水箇所において判別することができる、放射性物質の漏洩検知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】
【０００７】
本発明は、遮水シートと、遮水シートからの漏水を検知する漏水検知システムとを備える放射性廃棄物処分場において遮水シートからの放射性物質の漏洩を検知する漏洩検知方法であって、漏水検知システムにより特定された漏水箇所における遮水シート及び漏水検知システムの下方に、放射線の検出情報を伝送する伝送路が結合された放射線検出センサを導入して放射線強度を測定する、放射性物質の漏洩検知方法を提供する。
【０００８】
この漏洩検知方法では、放射性廃棄物処分場において遮水シートから漏水が起こった場合に、漏水箇所における遮水シート及び漏水検知システムの下方に、放射線検出センサを導入する。このとき、放射線検出センサに結合された伝送路が結合されているため、放射性廃棄物処分場の領域内のうち、放射線検出センサを導入するための作業部から遠く離れた領域に対しても放射線検出センサを導入することができる。そして、放射線検出センサによる放射線強度の測定は、漏水箇所の下方において行うため、漏水に放射性物質が含まれているか否かを漏水箇所において判別することができる。
【０００９】
ここで、放射線検出センサの導入は、遮水シート及び漏水検知システムの下方に埋設された管の内部に放射線検出センサを通すことにより行うことが好ましい。これによれば、放射線検出センサ及び伝送路を、管の内部を這うようにして進入させることができるため、漏水箇所の下部への放射線検出センサの導入が容易であるとともに、管の壁によって放射線検出センサが土壌から保護される。
【００１０】
また、放射線強度の測定は、互いに水平方向に測定位置を違えた複数箇所で行うことが好ましい。漏水箇所の下方において複数箇所で放射線強度を測定することにより、放射性物質の漏洩の程度や漏水箇所周辺への広がりの程度を把握することができる。測定位置を違えた複数箇所で測定するためには、一つの管に対して複数の放射線検出センサを通すことにより行ってもよく、複数の管に対して放射線検出センサを通すことにより行ってもよい。
【００１１】
放射線検出センサは、シンチレータを有し、伝送路は、シンチレータで生じた光を伝送する光ファイバであることが好ましい。これによれば、例えば伝送路が電線である場合に比べて、放射線検出センサを軽量化することができ、落雷等による障害が発生しにくく耐久性が高い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、放射性廃棄物処分場において遮水シートから漏水が起こった場合に、漏水に放射性物質が含まれているか否かを漏水箇所において判別することができる、放射性物質の漏洩検知方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る漏洩検知方法が適用される放射性廃棄物処分場の平面図である。
【図２】図１のII-II断面図である。
【図３】検出装置を示す図である。
【図４】検出ユニットを管内に導入した状態を示す図である。
【図５】漏水箇所及びその周辺の領域の下方に複数の検出ユニットを配設した様子を示す平面図である。
【図６】漏水の土壌への浸出拡散の様子、及び、漏水が拡散した領域と放射線検出センサの測定可能範囲との位置関係を示す断面図である。
【図７】他の実施形態の漏洩検知方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
はじめに、本実施形態の放射性物質の漏洩検知方法が適用される放射性廃棄物処分場について説明する。図１及び図２に示されるように、放射性廃棄物処分場１は、放射性廃棄物を中間貯蔵する施設であり、放射性廃棄物が直接留置される面である遮水シート２と、遮水シート２の下方全体にわたって設けられた漏水検知システム３とを備えている。
【００１６】
遮水シート２は、有害物質等を含む汚染水（必ずしも放射性物質が含まれているとは限らない。）等が外部に漏出することを防止するためのものである。漏水検知システム３は、遮水シート２の破損等による遮水シート２からの漏水を検知するものであり、常に稼働している。漏水検知システム３としては、公知のシステム、例えば漏水が電極に触れたときの電流又は電気抵抗の変化を感知して漏水を検知するもの等を用いることができる。なお、ここでは漏水検知システム３が遮水シート２の下方に設けられている態様を示しているが、漏水検知システム３が遮水シート２の上方及び下方に設けられる態様であってもよい。
【００１７】
漏水検知システム３の更に下方には、複数の管４が、互いに平行となるように水平に並んで埋設されている。各管４は、遮水シート２及び漏水検知システム３と所定の距離を保つようにして、遮水シート２及び漏水検知システム３の敷設面に沿って延びるように埋設され、その両端は地上から突き出ている。突き出た両端は、後述する検出ユニットを導入するための導入口として機能する。なお、各管４は、放射性廃棄物処分場１の造成時に予め埋設されたものである。また、各管４は、後述する検出ユニット及びワイヤが導入されることを目的としており、放射性廃棄物処分場１の排水や地下水の集排水等を目的としたものではない。
【００１８】
放射性廃棄物処分場１の大きさ及び形状は、例えば１０００ｍ×３００ｍの矩形である。管４は、ここでは放射性廃棄物処分場１の短手方向に延びており、後述する放射線検出センサの測定可能範囲（３０〜６０ｃｍ程度）を考慮し、６０〜１２０ｃｍごとに並設されていることが好ましい。管４の直径は、後述する放射線検出センサを内部に導入する必要性から、４０〜１００ｍｍが好ましい。
【００１９】
管４を埋設する深さ、すなわち管４と遮水シート２との距離は、正常に貯蔵されている放射性廃棄物が発する放射線が後述する放射線検出センサの測定可能範囲に届かない程度とすることが好ましい。ただし、仮に、正常に貯蔵されている放射性廃棄物が発する放射線が放射線検出センサの測定可能範囲に届く状態であったとしても、これをバックグラウンドとみなすことにより、本実施形態の目的を達することは可能である。
【００２０】
管４の材質は、放射線が透過可能な材質であること、及び、硬度や耐久性の観点から、塩化ビニール等の樹脂又は鋼等の金属が好ましい。
【００２１】
次に、放射線を検出するための装置について説明する。放射線の検出は、図３に示される検出装置Ｄで行う。検出装置Ｄは、シンチレータが内蔵された放射線検出センサｄと、一端が放射線検出センサｄに結合された光ファイバ１１と、光ファイバ１１の他端に結合されたフォトマルｐとからなる。光ファイバ１１は、放射線が放射線検出センサｄ内のシンチレータに入射して生じた光（検出情報）を伝送し、フォトマルｐは、光ファイバ１１が伝送した光を電気信号に変換する。
【００２２】
放射線検出センサｄの大きさとしては、管４内に収まる大きさである必要があり、例えば最大直径が３０〜９０ｍｍであることが好ましい。また、上述のように管４の並設ピッチが放射線検出センサｄの測定可能範囲の２倍程度、又は２倍未満とされていると、管４の並設平面において放射線強度の測定領域の漏れがなくなるため好ましい。
【００２３】
放射線検出センサｄの必要感度は、管理すべき放射能濃度や、土壌への放射性物質の吸着の程度によって異なる。例えば、放射性セシウムは土壌に吸着しやすく、この水（Ｌ）と土壌（ｋｇ）との比は約１：５００である。従って、管理すべき放射能濃度を１０Ｂｑ／Ｌとした場合、土壌換算では約５０００Ｂｑ／ｋｇとなるため、放射線検出センサｄの感度としては約５０００Ｂｑ／ｋｇが必要である。
【００２４】
放射線の検出時には、図４に示されるように、１７本の検出装置Ｄが束ねられた検出ユニットＵとして使用される。検出ユニットＵにおける各検出装置Ｄは、フォトマルｐ１〜ｐ１７の位置を合わせて束ねた際に放射線検出センサｄ１〜ｄ１７が所定の間隔に並ぶように、それぞれ光ファイバ１１の長さが異なっている。ここで、放射線検出センサｄの間隔は、管の並設ピッチと同程度であることが好ましい。
【００２５】
フォトマルｐ１〜ｐ１７はコンピュータ１２に結合されており、コンピュータ１２はフォトマルｐから出力された電気信号を受けて、どの放射線検出センサｄ１〜ｄ１７が放射線を検出したのかを判別する。
【００２６】
管４の内部には、管４の埋設時からワイヤ６が挿通されており、ワイヤ６の両端は、放射性廃棄物処分場１の外に設置された回転するケーブルドラム５，５にそれぞれ巻き取られている。検出ユニットＵはワイヤ６に着脱可能に結束され、ケーブルドラム５，５の回転によってワイヤ６の巻き取り／巻き戻しを行うことによって、管４内に出し入れ可能とされている。
【００２７】
次に、放射性物質の漏洩検知方法について説明する。漏水検知システム３により遮水シート２からの漏水が検知されたとき、特定した漏水箇所２１及びその周辺の領域について、放射線強度を測定する。
【００２８】
具体的には、図５に示されるように、漏水箇所２１及びその周辺の領域の下方に埋設されている１７本の管４に対し、管４の一方の端部の開口から検出ユニットＵ１，Ｕ２，…，Ｕ１７をそれぞれ挿入する。図５では、管４の並設ピッチ（例えば６０ｃｍ）と検出ユニットＵ１，Ｕ２，…，Ｕ１７における放射線検出センサｄの間隔（例えば６０ｃｍ）が等しい場合を示しており、この場合、漏洩検出対象領域が平面視正方形（例えば９．６ｍ×９．６ｍ）となる。こうして、合計２８９個の放射線検出センサｄが、漏水箇所２１及びその周辺の領域の下方に、互いに測定位置を違えて配設されることになる。
【００２９】
検出ユニットＵ１，Ｕ２，…，Ｕ１７を挿入する管４の選択、及び、ケーブルドラム５，５の巻き取りによる検出ユニットＵ１，Ｕ２，…，Ｕ１７の位置合わせでは、漏水箇所２１が漏洩検出対象領域のほぼ中央に位置するように調整する。なお、図５では、管４やケーブルドラム５，５等の図示を省略している。
【００３０】
図６は、遮水シート２から漏出した漏水の土壌への浸出拡散の様子、及び、漏水が拡散した領域Ｅと放射線検出センサｄ９の測定可能範囲Ｒとの位置関係を示している。図６では管４の並設ピッチが放射線検出センサｄ９の測定可能範囲の２倍程度とされており、管４の並設平面において放射線強度の測定領域の漏れがなくなっている。
【００３１】
図６では、図示された三つの放射線検出センサｄ９のうち、中央の放射線検出センサｄ９の測定可能範囲Ｒが、漏水が拡散した領域Ｅと最も広範に重複している。図示左側の放射線検出センサｄ９の測定可能範囲Ｒはそれよりも小範囲で、漏水が拡散した領域Ｅと重複している。図示右側の放射線検出センサｄ９の測定可能範囲Ｒは、漏水が拡散した領域Ｅと重複していない。従って、漏水に放射性物質が含まれている場合は、中央及び左側の放射線検出センサｄ９のシンチレータに放射線が入射して光が生じ、この光が光ファイバ１１によって伝送される。そして、伝送の終端であるフォトマルｐでは光が電気信号に変換され、コンピュータがそれらの放射線強度を記録する（図４）。なお、放射線強度の測定は繰返し行い、その頻度としては、例えば２４時間に１回である。繰返し測定は自動で行い、測定結果の時間的推移を記録する。
【００３２】
上記の場合、測定結果としては、中央の放射線検出センサｄ９で測定した放射線強度が最も高く、左側の放射線検出センサｄ９で測定した放射線強度がそれよりも小さく、右側の放射線検出センサｄ９で測定した放射線強度はゼロ（バックグラウンドと同様）となる。一方、漏水に放射性物質が含まれていない場合は、いずれの放射線検出センサｄ９で測定した放射線強度もゼロとなる。
【００３３】
本実施形態の漏洩検知方法の効果について説明する。従来の遮水シート及び漏水検知システムを備える施設では、漏水を検知することはできても、その漏水箇所において放射性物質が漏洩しているか否か、すなわち、漏水に放射性物質が含まれているか否かを判別することは難しかった。このため、放射性物質が漏洩していない場合であっても、漏水の事実のみで周辺住民の不安を招いたり、漏水箇所の周辺に遮水壁を設置する等の過剰な対策による経済的な損失を招いたりする場合があった。これに対し、本実施形態の漏洩検知方法では、漏水に放射性物質が含まれているか否かを、上記手順により漏水箇所において判別することができる。
【００３４】
また、本実施形態の漏洩検知方法では、放射線検出センサｄの導入を遮水シート２及び漏水検知システム３の下方に埋設された管４の内部に通すことにより行うため、放射線検出センサｄ及び光ファイバ１１を、管４の内部を這うようにして進入させることができる。従って、漏水箇所の下部への放射線検出センサｄの導入が容易であるとともに、管４の壁によって放射線検出センサｄが土壌から保護される。
【００３５】
また、放射線強度の測定は、互いに測定位置を違えた複数箇所で行うため、放射性物質の漏洩の程度や漏水箇所周辺への広がりの程度を把握することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、放射線をシンチレータで光に変換し、これを光ファイバ１１で伝送していることから、例えば伝送路が電線である場合に比べて、放射線検出センサｄを軽量化することができ、落雷等による障害が発生しにくく耐久性が高い。
【００３７】
また、本実施形態では、放射線検出センサｄを放射性廃棄物処分場１の全ての領域（遮水シート２の全面）に設置固定したり、全ての領域（遮水シート２の全面）の下方に導入したりするのではなく、漏水が検知されたときにのみ、その漏水箇所の下方において必要な数量を使用することができるため、経済的であるとともに、放射線検出センサｄの故障時にこれを修理することが容易である。また、放射線検出センサｄはワイヤ６に着脱可能であるため、管理すべき放射能濃度の基準値が変更になったり、より高機能な放射線検出センサが普及したりした場合にも、直ちに対応することができる。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。
【００３９】
他の実施形態としては、管４内に放射線検出センサｄを導入するときに、検出ユニットＵを用いるのではなく一本の検出装置Ｄを用い、これを管４ごとに挿入及び走査して放射線強度の測定を行う態様としてもよい。
【００４０】
すなわち、図７の上段に示されるように、管４に放射線検出センサｄ及び光ファイバ１１を導入した後、ある測定地点での放射線強度を測定し、その測定を終えたら放射線検出センサｄの位置を次の測定地点に移す。このような測定及び測定地点の移動を繰り返すことにより、一本の検出装置Ｄを用いて広範囲の領域の放射線強度を測定することができる。
【００４１】
図７の上段では、左端の部位を開始点として、測定地点を右側へ順に移していった様子が示されている。ここでは、放射線検出センサｄと放射線濃度が高い領域Ｅとの距離、放射線濃度が高い領域Ｅの範囲、及びその放射線濃度等に応じて、測定される放射線強度が変化する。図７の下段は、その変化の様子をグラフとして示している。なお、図７ではワイヤ６の図示を省略している。
【００４２】
上記測定を複数の管４について行うことにより、漏水箇所周辺の領域について、放射性物質の漏洩の有無や程度について把握することができる。
【００４３】
また、上記実施形態ではいずれも伝送路として光ファイバを用いているが、光ファイバに代えて電線を用いてもよい。この場合、検出装置としては、フォトマルは放射線検出センサに直接結合された様式となり、放射線検出センサとともに管内に導入されることとなる。この場合、シンチレータで生じた光がすぐに電気信号に変換され、この電気信号が電線を伝送する。この態様では、管内に導入する装置部分の大きさが大きくなるが、電線による電気信号の伝送は光ファイバによる光の伝送よりも減衰しにくいという利点がある。
【符号の説明】
【００４４】
１…放射性廃棄物処分場、２…遮水シート、３…漏水検知システム、４…管、１１…光ファイバ（伝送路）、２１…漏水箇所、ｄ…放射線検出センサ。
【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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