(57)【要約】【課題】建造物内部の放射能汚染度の分布を調査する技術を提供する。【解決手段】放射能汚染度の調査装置１０において、遠隔操作により放射能の汚染エリア１１を移動する移動手段１２と、移動先の汚染エリア内のポイント１３から表面付着物を採取する採取手段１４と、ポイント１３の位置情報を認識する認識手段１５と、複数のポイント１３から採取した表面付着物を対応する前記位置情報に関連付けて収容する収容部１６と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔操作により放射能の汚染エリアを移動する移動手段と、
移動先の前記汚染エリア内のポイントから表面付着物を採取する採取手段と、
前記ポイントの位置情報を認識する認識手段と、
複数の前記ポイントから採取した前記表面付着物を対応する前記位置情報に関連付けて収容する収容部と、を備えることを特徴とする放射能汚染度の調査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射能汚染度の調査装置において、
前記採取手段は、
ゲル化して前記表面付着物を吸着する吸着剤を噴射するスプレー部と、
前記ゲル化した吸着剤を剥がして前記収容部に収容するハンド部と、
前記スプレー部及び前記ハンド部のうち少なくとも一方を支持して操作するアーム部と、を備えることを特徴とする放射能汚染度の調査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の放射能汚染度の調査装置において、
前記ハンド部により前記ポイントに設置され、前記表面付着物が採取される区画を規定する型枠を利用することを特徴とする放射能汚染度の調査装置。
【請求項４】
請求項１に記載の放射能汚染度の調査装置において、
前記採取手段は、
拭取クロスを供給する第１供給部と、
前記拭取クロスを把持して前記ポイントの表面を擦る把持部と、を有することを特徴とする放射能汚染度の調査装置。
【請求項５】
請求項１に記載の放射能汚染度の調査装置において、
前記採取手段は、
前記ポイントの表面に開口を当接させて閉空間を形成する第１ノズルヘッドと、
前記閉空間に露出する前記ポイントの表面にドライアイスを噴射して前記表面付着物をこの表面から分離させる第１噴射部と、
前記閉空間に飛散した前記表面付着物を回収する交換可能なフィルタと、
前記フィルタを供給する第２供給部と、を有することを特徴とする放射能汚染度の調査装置。
【請求項６】
請求項１に記載の放射能汚染度の調査装置において、
前記採取手段は、
前記ポイントの表面に開口を当接させて閉空間を形成する第２ノズルヘッドと、
前記閉空間に露出する前記ポイントの表面に洗浄液を噴射して前記表面付着物を前記ポイントの表面から分離させる第２噴射部と、を有し、
前記収容部は、
前記分離した表面付着物を含む洗浄液を回収し前記位置情報に関連付けて別々に収容することを特徴とする放射能汚染度の調査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の放射能汚染度の調査装置において、
前記第２ノズルヘッドは、
前記分離した表面付着物を含む洗浄液を保持したまま交換可能な構成を有し、
前記収容部は、
前記第２ノズルヘッドごと洗浄液を回収し前記位置情報に関連付けて別々に収容することを特徴とする放射能汚染度の調査装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載の放射能汚染度の調査装置において、
前記第２ノズルヘッドには、前記閉空間に充填された洗浄液に超音波を照射する超音波発生部が設けられていることを特徴とする放射能汚染度の調査装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の放射能汚染度の調査装置において、
前記収容部において、異なる前記位置情報に関連付けられた前記表面付着物が相互に混入することを防止する遮断シートを介在させることを特徴とする放射能汚染度の調査装置。
【請求項１０】
遠隔操作により放射能の汚染エリアを移動するステップと、
移動先の前記汚染エリア内のポイントから表面付着物を採取するステップと、
前記ポイントの位置情報を認識するステップと、
複数の前記ポイントから採取した前記表面付着物を対応する前記位置情報に関連付けて収容するステップと、を含むことを特徴とする放射能汚染度の調査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、遠隔操作による建造物における放射能汚染度の調査技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射能漏れ事故を起こした原子力発電所の復旧作業等を進めるために、建造物の表面等に付着した放射能汚染物質を回収し、作業員の被ばくを低減することが要求される（例えば、特許文献１）。
そのような建造物の効率的な除染を遂行するためには、建造物における放射能汚染度の分布を正確に把握する必要がある。
【０００３】
この把握作業は、作業員が建造物に長時間立ち入ることが困難であるため、遠隔操作により実施する必要がある。
このような遠隔操作による建造物の汚染状況を把握する方法として、ガンマカメラ等を搭載した移動体を建造物の内部に導入し、放射線強度の分布を検知する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１２４７６３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、ガンマカメラ等を搭載した移動体により建造物の内部における放射線強度の分布を検知する方法では、建物の外部から壁を透過した放射線の強度も含めて放射線強度を検知している。
このため、放射線源が、建造物の内表面に付着して除染可能なのか、または建造物の外部（もしくは建造物の内部に配置される配管の内部）にあって除染不可能であるかについての判別がつかない。
【０００６】
本発明の実施形態はこのような事情を考慮してなされたもので、例えば建造物に対する除染作業の開始前又は終了後に、この建造物内部の放射能汚染度の分布を調査する技術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】
本発明の実施形態における放射能汚染度の調査装置において、遠隔操作により放射能の汚染エリアを移動する移動手段と、移動先の前記汚染エリア内のポイントから表面付着物を採取する採取手段と、前記ポイントの位置情報を認識する認識手段と、複数の前記ポイントから採取した前記表面付着物を対応する前記位置情報に関連付けて収容する収容部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態により、建造物内部の放射能汚染度の分布を調査する技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る放射能汚染度の調査装置において吸着剤をスプレーしている状態を示す概略図、（Ｂ）はゲル化した吸着剤を剥がしている状態を示す概略図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る放射能汚染度の調査装置を示す全体図。
【図３】本発明の第３実施形態に係る放射能汚染度の調査装置を示す全体図。
【図４】本発明の第４実施形態に係る放射能汚染度の調査装置を示す全体図。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は本発明の第５実施形態に係る放射能汚染度の調査装置の部分概略図。
【図６】本発明の第６実施形態に係る放射能汚染度の調査装置を示す全体図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように第１実施形態に係る放射能汚染度の調査装置１０（以下、単に「調査装置１０」という）は、遠隔操作により放射能の汚染エリア１１を移動する移動手段１２と、移動先の汚染エリア内のポイント１３から表面付着物を採取する採取手段１４と、ポイント１３の位置情報を認識する認識手段１５と、複数のポイント１３から採取した表面付着物を対応する前記位置情報に関連付けて収容する収容部１６と、を備えている。
【００１１】
各実施形態に係る調査装置１０は、放射能漏れ事故を起こした原子力発電所の建屋内の汚染状況を調査することを目的とした場合を例示している。
このような場合、事故収束のために原子力発電所の内部に残された核燃料を取り出すためには、作業可能なレベルまで建屋の除染をする必要がある。
【００１２】
その際、やみくもに除染したのでは効率が悪いため、除染作業の開始前に、建屋内で調査装置１０を遠隔操作して、汚染物質の位置や種類、汚染の強さといった汚染状況を正確に把握し、適切な除染方法の選択を行う。
また除染作業の終了後も、建屋内で調査装置１０を稼働させて、除染作業の効果確認を行うことができる。
【００１３】
移動手段１２は、車輪、クローラ、脚機構（図６参照）等が挙げられ、放射能の汚染エリア（作業エリア）１１の床面状況に合わせて選択される。
この移動手段１２の動力が、電源ケーブルにより供給される電力であれば、長時間作業が可能となる。また、移動手段１２に搭載されたバッテリーや燃料を動力源とするのであれば、ケーブルに動作を阻害されることなく作業が可能となる。
【００１４】
採取手段１４は、移動手段１２に搭載されており、移動先の汚染エリア内のポイント１３から表面付着物を採取する。
採取手段１４は、図１（Ａ）に示すようにゲル化して表面付着物を吸着する吸着剤１７ａを噴射するスプレー部２１と、図１（Ｂ）に示すようにゲル化した吸着剤１７ｂを剥がして収容部１６に収容するハンド部２２と、スプレー部２１及びハンド部２２のうち少なくとも一方を支持して操作するアーム部２３と、を備えている。
【００１５】
スプレー部２１は、アーム部２３の先端に着脱自在に設けられ、いわゆるストリッパブルペイントといわれる液状の吸着剤１７ａをポイント１３に向けて噴射し、対象面に塗布する。
そして、対象面に塗布された吸着剤１７ｂは、ゲル化して表面付着物を吸着し、対象面から引き剥がすと、ポイント１３に存在した放射能汚染物質が採取されることになる。
【００１６】
このようなストリッパブルペイントの塗布は、スプレー噴射による方法が、調査装置１０に対する汚染が少なく、細かい制御が不要な点において好適である。
しかし、ストリッパブルペイントの塗布方法は、特に限定されるものではなく、例えば、ローラーで塗布する方法、ブラシで塗布する方法等も考えられる。
【００１７】
ハンド部２２は、図１（Ａ）に示すように、スプレー部２１の稼働中は、移動手段１２の上で待機状態となっている。そして、吸着剤１７ａをポイント１３に塗布した後、アーム部２３の先端が、スプレー部２１からハンド部２２に交換される。
そして、ハンド部２２及びアーム部２３を操作して、ゲル化した吸着剤１７ｂをポイント１３から剥がして収容部１６に収容する。
【００１８】
なお、調査装置１０側の汚染を防止し、収容した吸着剤１７ｂの放射線量を正確に計測する目的で、ハンド部２２を使い捨てシートで包み、採取ごとにこのシートを交換してもよい。また、ハンド部２２の爪やへら、吸引口を交換するといった方法もある。
なお、ゲル化した吸着剤１７ｂを回収する方法としては、例示したハンド部２２でつまむ方法の他に、へらで削り取る、吸着するといった方法がある。
【００１９】
ハンド部２２で型枠２４をポイント１３に設置して、表面付着物を採取する区画を規定することができる。
これにより、ポイント１３における表面付着物の採取量は、型枠２４で規定される面積を指標にすることができ、さらに採取位置の再現性も確保される。
【００２０】
アーム部２３は、その基端が移動手段１２に固定され、その先端にスプレー部２１及びハンド部２２を着脱自在に支持する構成を有している。そして、アーム部２３の先端は、移動手段１２の接地面の近傍領域から収容部１６までの領域が可動範囲となっている。
なお、アーム部２３は、例示したようにスプレー部２１及びハンド部２２が、交換可能に構成される場合の他に、それぞれ独立した別々のアームの先端に支持される構成としてもよい。
【００２１】
認識手段１５は、例えば監視カメラと通信機器とから構成され、遠隔操作による調査装置１０の移動及びポイント１３の位置情報の認識に寄与する。
なお、汚染エリア１１における構造物のＣＡＤデータが存在する場合は、このＣＡＤデータと監視カメラのデータとを照合して、調査装置１０の移動及びポイント１３の位置設定を行うことができる。
【００２２】
汚染エリア１１における複数のポイント１３から表面付着物を採取した吸着剤１７ｂの各々は、採取した順番に下から収容部１６に積層される。
これにより、積層されている吸着剤１７ｂの順番と、ポイント１３の採取位置の順番とが関連付けられる。
収容部１６において、蓄積された複数の吸着剤１７ｂは、含まれる表面付着物が相互に混入することを防止するために、遮断シート１８が介在されている。
【００２３】
（第２実施形態）
図２に示すように第２実施形態に係る放射能汚染度の調査装置１０において採取手段１４は、拭取クロス３２を供給する第１供給部３１と、この拭取クロス３２を把持してポイント１３の表面を擦る把持部３３と、を有している。
なお、図２において図１と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００２４】
第２実施形態に係る放射能汚染度の調査装置１０は、スミア法を採用したものである。
スミア法とは、対象物表面の一定面積を、ろ紙、化学雑巾等の拭取クロス３２で拭き取り、付着した放射性物質の量を測定することによって表面汚染の程度を評価する方法である。
【００２５】
第１供給部３１は、未使用の拭取クロス３２を供給するために蓄積しておくものである。
把持部３３は、アーム部２３の先端に設けられており、このアーム部２３を稼働させて第１供給部３１から拭取クロス３２を把持する。
【００２６】
そして、把持部３３をポイント１３の近傍まで移動させ、その表面を擦って拭取クロス３２に、ポイント１３の表面付着物を吸着させる。
この表面付着物を吸着させた拭取クロス３２の各々は、採取した順番に下から収容部１６に収容される。これにより、積層されている吸着剤１７ｂの順番と、ポイント１３の採取位置の順番とが関連付けられる。
【００２７】
（第３実施形態）
図３に示すように第３実施形態に係る放射能汚染度の調査装置１０において採取手段１４は、ポイント１３の表面に開口を当接させて閉空間４２を形成する第１ノズルヘッド４１と、この閉空間４２に露出するポイント１３の表面にドライアイスを噴射して表面付着物をこの表面から分離させる第１噴射部（図示略）と、この閉空間４２に飛散した表面付着物を回収する交換可能なフィルタ４３と、このフィルタ４３を供給する第２供給部４５と、を有している。
なお、図３において図１と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００２８】
第１ノズルヘッド４１は、アーム部２３の先端に設けられ、開口を有する深絞り形状を有し、この開口をポイント１３の表面に当接させて閉空間４２を形成させる。
この閉空間４２は、ホース４６を介してドライアイスを噴射する第１噴射部（図示略）に連結している。
【００２９】
この第１噴射部（図示略）からドライアイスが噴射されると、閉空間４２に露出するポイント１３の表面付着物を削り取って閉空間４２に飛散させる。
この飛散した表面付着物は、閉空間４２に設けられたフィルタ４３により回収される。
この表面付着物を吸着させたフィルタ４３の各々は、採取した順番に下から収容部１６に収容される。これにより、積層されているフィルタ４３ｂの順番と、ポイント１３の採取位置の順番とが関連付けられる。
【００３０】
第２供給部４５には、未使用のフィルタ４３ａが保管されている。使用済みフィルタ４３ｂが収容部１６に収容された後は、アーム部２３の動作により第２供給部４５から未使用のフィルタ４３ａが、第１ノズルヘッド４１にセットされる。
【００３１】
（第４実施形態）
図４に示すように第４実施形態に係る放射能汚染度の調査装置１０において採取手段１４は、ポイントの表面に開口を当接させて閉空間５２を形成する第２ノズルヘッド５１と、この閉空間５２に露出するポイント１３の表面に洗浄液５３ａを噴射して表面付着物をこの表面から分離させる第２噴射部５４と、を有している。
なお、図４において図１と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００３２】
第２ノズルヘッド５１は、アーム部２３の先端に設けられ、開口を有する深絞り形状を有し、この開口をポイント１３の表面に当接させて閉空間５２を形成させる。
この閉空間５２は、ホース５７ａを介して洗浄液５３ａを噴射する第２噴射部５４に連結している。
【００３３】
第２噴射部５４は、この閉空間５２に露出するポイント１３の表面に洗浄液５３ａを噴射して表面付着物をこの表面から分離させる。
この分離した表面付着物は、洗浄液５３ｂに分散してホース５７ｂを介して収容部５５に回収される。
この収容部５５は、複数の容器で構成され、採取した順番に表面付着物を含む洗浄液５３ｂがそれぞれ別々の収容部５５に収容される。これにより、表面付着物を含む洗浄液５３ｂの順番と、ポイント１３の採取位置の順番とが関連付けられる。
【００３４】
第２ノズルヘッド５１には、超音波発生部６０が設けられており、閉空間５２に充填された洗浄液５３ａに超音波を照射して、ポイント１３の表面付着物の分離を促進する。
【００３５】
（第５実施形態）
図５に示すように第５実施形態に係る放射能汚染度の調査装置１０において第２ノズルヘッド５１は、分離した表面付着物を含む洗浄液５３ｂを保持したまま交換可能な構成を有している。
なお、図５において図４と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００３６】
第２ノズルヘッド５１には、閉空間５２を下側の第一区画５２ａと上側の第二区画５２ｂとに分ける隔壁５８が設けられている。
そして、この隔壁５８には、第一区画５２ａから第二区画５２ｂに向かう流動のみ許容する逆止弁５９が設けられている。第一区画５２ａには、洗浄液５３ａを噴射するホース５７ａが接続されている。
【００３７】
ホース５７ａから洗浄液５３ａが第一区画５２ａに噴射されると、露出するポイント１３の表面付着物が表面から分離する。この分離した表面付着物は、洗浄液５３ｂに分散し、逆止弁５９を通過して第二区画５２ｂに回収される。
この第一区画５２ａから第二区画５２ｂに洗浄液５３ｂが移動する過程において、ガス抜き孔５６から第二区画５２ｂの空気が逃がされる。
この第二区画５２ｂに洗浄液５３ｂが充填されたところで、アーム部２３を動かして第２ノズルヘッド５１を上方向に変位させる。そして、洗浄液５３ｂが保持された状態で第２ノズルヘッド５１ごと収容部１６（図３参照）に収容される。
なお、第一区画５２ａに存在していた洗浄液５３ｂは、床面上に残留することになる。
【００３８】
（第６実施形態）
図６に示すように第６実施形態に係る放射能汚染度の調査装置１０において移動手段１２は、脚歩行ロボット１２ｂで構成されている。
なお、図６において図１と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
図６のように脚歩行ロボット１２ｂによれば、脚部にスプレー部２１やハンド部２２を取り付けて作業することができる。
【００３９】
以上の説明において、放射能の汚染エリア１１を移動する移動手段１２として、床面に接地しながら移動する実施形態を示したが、揚力で浮上するヘリコプターや軽量ガスで浮上する飛行船等を用いて空中を移動するものも採用することができる。
【００４０】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の放射能汚染度の調査装置によれば、遠隔操作で放射能汚染エリアの複数のポイントから表面付着物を採取することにより、建造物における放射能汚染度の分布を調査することができる。
【００４１】
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。これら実施形態は、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、組み合わせを行うことができる。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】
【００４２】
１０…調査装置、１１…汚染エリア、１２…移動手段、１２ｂ…脚歩行ロボット、１３…ポイント、１４…採取手段、１５…認識手段、１６…収容部、１７（１７ａ，１７ｂ）…吸着剤、１８…遮断シート、２１…スプレー部、２２…ハンド部、２３…アーム部、２４…型枠、３１…第１供給部、３２…拭取クロス、３３…把持部、４１…第１ノズルヘッド、４２…閉空間、４３（４３ａ, ４３ｂ）…フィルタ、４５…第２供給部、４６…ホース、５１…第２ノズルヘッド、５２…閉空間、５２ａ…第一区画、５２ｂ…第二区画、５３（５３ａ,５３ｂ）…洗浄液、５４…第２噴射部、５５…収容部、５６…ガス抜き孔、５７ａ，５７ｂ…ホース、５８…隔壁、５９…逆止弁、６０…超音波発生部。
【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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