(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象となる複数の構造物ごとに、設置位置および形状を含む３次元データと、材料とを含む構造情報を格納する構造データベースと、
測定対象となる前記構造物の２次元の可視画像を撮影する可視カメラと、
前記可視カメラの画角の範囲に含まれるように配置されて、前記可視カメラの撮影方向と同方向から入射する放射線強度分布を測定して放射線画像を撮影する放射線カメラと、
撮影した前記可視画像および前記放射線画像の各々に識別子を付与して、前記識別子ごとに、撮影位置、撮影方向を含む撮影情報を記憶する撮影位置記憶部と、
前記可視カメラにより撮影された複数の前記可視画像から前記構造物の形状および位置を算出する構造３次元化部と、
複数の前記可視画像と同時に撮影された前記放射線画像を、前記構造３次元化部で算出した前記構造物の形状における表面の位置での放射線強度に換算する表面放射線分布換算部と、
前記表面放射線分布換算部により換算された前記構造物の形状における表面の放射線強度と、前記放射線カメラで測定された前記放射線分布とを比較して、前記構造物についての比較した同一表面の位置において放射線強度が異なる部位を抽出する表面放射線分布差異部位抽出部と、
前記表面放射線分布差異部位抽出部により抽出された前記部位について、前記撮影位置記憶部に記憶された前記撮影情報と、前記構造データベースに格納された構造物情報とから、放射線発生位置を推定して放射能量に換算する放射能推定部と、
を備えることを特徴とする放射能３次元測定装置。
【請求項２】
前記放射能推定部は、
抽出された前記部位についての前記撮影位置記憶部から前記撮影情報と、前記構造３次元化部により算出された前記構造物の形状および位置と、前記構造データベースの構造物情報とから、前記構造物の内部に放射能が含有している場合の前記構造物での線量を計算する内部放射線計算部と、
前記内部放射線計算部による計算結果の線量と前記放射線画像の撮影結果から求められる線量とが所定の範囲内の差異で収束するまで、前記放射線発生位置を推定して前記計算を繰り返させる放射能位置収束部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の放射能３次元測定装置。
【請求項３】
前記放射能推定部は、
抽出された前記部位について前記撮影位置記憶部からの前記撮影位置情報と、前記構造３次元化部により算出された前記構造物の位置および形状とから、前記構造物を透過して前記構造物の透過した側の表面での線量を計算する透過放射線計算部と、
前記透過放射線計算部による計算結果の線量と前記放射線画像の撮影結果から求められる線量とが所定の範囲内の差異で収束するまで、前記放射線発生位置を推定して前記計算を繰り返す放射能位置収束部と、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の放射能３次元測定装置。
【請求項４】
前記放射能推定部は、
前記放射線発生位置の放射能量に換算する際に、前記構造物の周辺における空気中からの放射能成分を前記構造物に対する異なる距離での撮影結果に基づいて算出し、算出した空気中からの前記放射能成分を補正して前記放射能量に換算する空気中放射能算出補正部
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３のいずれか一項に記載の放射能３次元測定装置。
【請求項５】
構造データベースと、放射能３次元測定装置と、放射線取扱作業管理装置とを有し、複数の構造物を含む作業エリア内の被ばく線量を予測する放射線取扱作業管理システムであって、
前記構造データベースは、測定対象となる前記複数の構造物ごとに、設置位置および形状を含む３次元データと、材料とを含む構造情報を格納し、
前記放射能３次元測定装置は、
前記測定対象となる前記構造物の２次元の可視画像を撮影する可視カメラと、
前記可視カメラの画角の範囲に含まれるように配置されて、前記可視カメラの撮影方向と同方向から入射する放射線強度分布を測定して放射線画像を撮影する放射線カメラと、
撮影した前記可視画像および前記放射線画像の各々に識別子を付与して、前記識別子ごとに、撮影位置、撮影方向を含む撮影情報を記憶する撮影位置記憶部と、
前記可視カメラにより撮影された複数の前記可視画像から前記構造物の形状および位置を算出する構造３次元化部と、
複数の前記可視画像と同時に撮影された前記放射線画像を、前記構造３次元化部で算出した前記構造物の形状における表面の位置での放射線強度に換算する表面放射線分布換算部と、
前記表面放射線分布換算部により換算された前記構造物の形状における表面の放射線強度と、前記放射線カメラで測定された前記放射線分布とを比較して、前記構造物について比較した同一表面の位置において放射線強度が異なる部位を抽出する表面放射線分布差異部位抽出部と、
前記表面放射線分布差異部位抽出部により抽出された前記部位について、前記撮影位置記憶部に記憶された前記撮影情報と、前記構造データベースに格納された構造物情報とから、放射線発生位置を推定して放射能量に換算する放射能推定部と、を備え、
前記放射線取扱作業管理装置は、
作業管理するエリア内の作業位置、作業時間を含む作業情報を入力する作業条件入力部と、
前記放射能３次元測定装置により測定された複数の前記構造物の放射能分布データを格納する放射能分布データベースと、
複数の前記構造物の中から前記作業条件入力部から入力された前記作業情報に基づいて前記放射能分布データを抽出し、抽出した前記放射能分布データに基づいて前記作業エリア内における被ばく線量を算出する被ばく線量解析部と、
を備えることを特徴とする放射線取扱作業管理システム。
【請求項６】
測定対象となる複数の構造物ごとに、設置位置および形状を含む３次元データと、材料とを含む構造情報を格納する構造データベースと、放射能３次元測定装置と、放射線取扱作業管理装置とを有し、複数の構造物を含む作業エリア内の被ばく線量を予測する放射線取扱作業管理システムにおける放射線取扱作業管理方法であって、
前記放射能３次元測定装置の可視カメラが、測定対象となる前記構造物の２次元の可視画像を撮影する可視画像撮影処理ステップと、
前記可視カメラの画角の範囲に含まれるように配置された前記放射能３次元測定装置の放射線カメラが、前記可視カメラの撮影方向と同方向から入射する放射線強度分布を測定して放射線画像を撮影する放射線画像撮影処理ステップと、
前記放射能３次元測定装置が、撮影した前記可視画像および前記放射線画像の各々に識別子を付与して、前記識別子ごとに、撮影位置、撮影方向を含む撮影情報を撮影位置記憶部に記憶する撮影位置記憶処理ステップと、
前記放射能３次元測定装置が、前記可視カメラにより撮影された複数の前記可視画像から前記構造物の形状および位置を算出する構造３次元化処理ステップと、
前記放射能３次元測定装置が、前記放射線画像撮影処理ステップにより複数の前記可視画像と同時に撮影された前記放射線画像を、前記構造３次元化処理ステップにより算出された前記構造物の形状における表面の位置での放射線強度に換算する表面放射線分布換算処理ステップと、
前記放射能３次元測定装置が、前記表面放射線分布換算処理ステップにより換算された前記構造物の形状における表面の放射線強度と、前記放射線カメラで測定された前記放射線分布とを比較して、前記構造物の比較した同一表面の位置において放射線強度が異なる部位を抽出する表面放射線分布差異部位抽出処理ステップと、
前記放射能３次元測定装置が、前記表面放射線分布差異部位抽出処理ステップにより抽出された前記部位について、前記撮影位置記憶部に記憶された前記撮影情報と、前記構造データベースに格納された構造物情報とから、放射線発生位置を推定して放射能量に換算する放射能推定処理ステップと、
前記放射線取扱作業管理装置が、作業管理するエリア内の作業位置、作業時間を含む作業情報の入力を受ける作業条件入力処理ステップと、
前記放射線取扱作業管理装置が、前記放射能３次元測定装置により測定された複数の前記構造物の放射能分布データを放射能分布データベースに格納する放射能分布データ格納処理ステップと、
前記放射線取扱作業管理装置が、前記作業条件入力処理ステップにより複数の前記構造物の中から入力された前記作業情報に基づいて前記放射能分布データベースから前記放射能分布データを抽出し、抽出した前記放射能分布データに基づいて前記作業エリア内における被ばく線量を算出する被ばく線量解析処理ステップと、
を含むことを特徴とする放射線取扱作業管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放射能３次元測定装置、放射線取扱作業管理システムおよび放射線取扱作業管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力プラントの解体時には、機器内部に残存する放射能を評価し、その線量に応じて解体計画を作成する。そのために、測定装置、測定システムにより、事前に放射線センサで機器表面の線量を測定するなどし、建屋表面や機器表面・内部の放射能量を推定している。
【０００３】
なお、あらかじめ放射線源の位置を評価して、解体計画時の被ばく予測を行い、建屋などのＣＡＤ（Computer Aided Design）情報に、放射線源情報なども組み込み、その線源や機器配置データ、移動データなどをもとに、作業時の周辺の放射線分布をシミュレーション評価し、作業者にその分布を提示すること等が開示されている。
【０００４】
また、作業時にその場に線量計を設置し、リアルタイムに作業に伴う線量変化をモニタリングし、作業場所周辺に複数の線量測定装置を設置し、その測定装置の位置および線量データを無線で伝送し、周辺の構造物情報も加味して、作業場所の放射線分布を可視化すること等が開示されている。
【０００５】
また、測定位置での放射線入射分布をガンマカメラとよばれる装置で測定し、さらに、可視カメラの立体視から距離を割り出し、対象物位置での放射能分布を求めること等が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−４９１４８号公報
【特許文献２】特開２００８−２６１８５号公報
【特許文献３】米国特許第６７８２１２３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した放射能測定装置等は、例えばγ（ガンマ）カメラと呼ばれる装置を用いて、γカメラのおかれている位置に飛来してくる放射線の入射方向を特定し、その方向から測定対象の構造物表面の放射能分布を算出している。しかし、測定対象の構造物の内部に放射線源が内在するか、または、構造物の表面に付着しているものか判別することが困難であった。
【０００８】
したがって、上述した放射能測定装置等では、放射線取扱作業管理を行う場合に、配管などの構造物の内部に放射線源が内在するか、表面に付着しているか等を判別して測定することができないため、放射線取扱作業エリア内での、作業者などの正確な被ばく線量を予測することが困難であった。
【０００９】
また、構造物の間の空気中に飛散した、ガス状のラドンや空気中のエアロゾルに付着した放射能によって被ばくする場合があり、それらの寄与を正確に把握することが困難であった。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、放射線取扱作業環境の正確な放射能分布を測定できる放射能３次元測定装置を提供することである。
【００１１】
また、本発明が解決しようとする課題は、放射線取扱作業環境における作業者の放射線被ばく量を正確に予測できる放射線取扱作業管理システムおよび放射線取扱作業管理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、実施形態の放射能３次元測定装置は、測定対象となる複数の構造物ごとに、設置位置および形状を含む３次元データと、材料とを含む構造情報を格納する構造データベースと、測定対象となる前記構造物の２次元の可視画像を撮影する可視カメラと、前記可視カメラの画角の範囲に含まれるように配置されて、前記可視カメラの撮影方向と同方向から入射する放射線強度分布を測定して放射線画像を撮影する放射線カメラと、撮影した前記可視画像および前記放射線画像の各々に識別子を付与して、前記識別子ごとに、撮影位置、撮影方向を含む撮影情報を記憶する撮影位置記憶部と、前記可視カメラにより撮影された複数の前記可視画像から前記構造物の形状および位置を算出する構造３次元化部と、複数の前記可視画像と同時に撮影された前記放射線画像を、前記構造３次元化部で算出した前記構造物の形状における表面の位置での放射線強度に換算する表面放射線分布換算部と、前記表面放射線分布換算部により換算された前記構造物の形状における表面の放射線強度と、前記放射線カメラで測定された前記放射線分布とを比較して、前記構造物についての比較した同一表面の位置において放射線強度が異なる部位を抽出する表面放射線分布差異部位抽出部と、前記表面放射線分布差異部位抽出部により抽出された前記部位について、前記撮影位置記憶部に記憶された前記撮影情報と、前記構造データベースに格納された構造物情報とから、放射線発生位置を推定して放射能量に換算する放射能推定部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、実施形態の放射線取扱作業管理システムは、構造データベースと、放射能３次元測定装置と、放射線取扱作業管理装置とを有し、複数の構造物を含む作業エリア内の被ばく線量を予測する放射線取扱作業管理システムである。当該放射線取扱作業管理システムにおいて、前記構造データベースは、測定対象となる前記複数の構造物ごとに、設置位置および形状を含む３次元データと、材料とを含む構造情報を格納し、前記放射能３次元測定装置は、前記測定対象となる前記構造物の２次元の可視画像を撮影する可視カメラと、前記可視カメラの画角の範囲に含まれるように配置されて、前記可視カメラの撮影方向と同方向から入射する放射線強度分布を測定して放射線画像を撮影する放射線カメラと、撮影した前記可視画像および前記放射線画像の各々に識別子を付与して、前記識別子ごとに、撮影位置、撮影方向を含む撮影情報を記憶する撮影位置記憶部と、前記可視カメラにより撮影された複数の前記可視画像から前記構造物の形状および位置を算出する構造３次元化部と、複数の前記可視画像と同時に撮影された前記放射線画像を、前記構造３次元化部で算出した前記構造物の形状における表面の位置での放射線強度に換算する表面放射線分布換算部と、前記表面放射線分布換算部により換算された前記構造物の形状における表面の放射線強度と、前記放射線カメラで測定された前記放射線分布とを比較して、前記構造物について比較した同一表面の位置において放射線強度が異なる部位を抽出する表面放射線分布差異部位抽出部と、前記表面放射線分布差異部位抽出部により抽出された前記部位について、前記撮影位置記憶部に記憶された前記撮影情報と、前記構造データベースに格納された構造物情報とから、放射線発生位置を推定して放射能量に換算する放射能推定部と、を備え、前記放射線取扱作業管理装置は、作業管理するエリア内の作業位置、作業時間を含む作業情報を入力する作業条件入力部と、前記放射能３次元測定装置により測定された複数の前記構造物の放射能分布データを格納する放射能分布データベースと、複数の前記構造物の中から前記作業条件入力部から入力された前記作業情報に基づいて前記放射能分布データを抽出し、抽出した前記放射能分布データに基づいて前記作業エリア内における被ばく線量を算出する被ばく線量解析部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、実施形態の放射線取扱作業管理方法は、測定対象となる複数の構造物ごとに、設置位置および形状を含む３次元データと、材料とを含む構造情報を格納する構造データベースと、放射能３次元測定装置と、放射線取扱作業管理装置とを有し、複数の構造物を含む作業エリア内の被ばく線量を予測する放射線取扱作業管理システムにおける放射線取扱作業管理方法である。当該放射線取扱作業管理方法において、前記放射能３次元測定装置の可視カメラが、測定対象となる前記構造物の２次元の可視画像を撮影する可視画像撮影処理ステップと、前記可視カメラの画角の範囲に含まれるように配置された前記放射能３次元測定装置の放射線カメラが、前記可視カメラの撮影方向と同方向から入射する放射線強度分布を測定して放射線画像を撮影する放射線画像撮影処理ステップと、前記放射能３次元測定装置が、撮影した前記可視画像および前記放射線画像の各々に識別子を付与して、前記識別子ごとに、撮影位置、撮影方向を含む撮影情報を撮影位置記憶部に記憶する撮影位置記憶処理ステップと、前記放射能３次元測定装置が、前記可視カメラにより撮影された複数の前記可視画像から前記構造物の形状および位置を算出する構造３次元化処理ステップと、前記放射能３次元測定装置が、前記放射線画像撮影処理ステップにより複数の前記可視画像と同時に撮影された前記放射線画像を、前記構造３次元化処理ステップにより算出された前記構造物の形状における表面の位置での放射線強度に換算する表面放射線分布換算処理ステップと、前記放射能３次元測定装置が、前記表面放射線分布換算処理ステップにより換算された前記構造物の形状における表面の放射線強度と、前記放射線カメラで測定された前記放射線分布とを比較して、前記構造物の比較した同一表面の位置において放射線強度が異なる部位を抽出する表面放射線分布差異部位抽出処理ステップと、前記放射能３次元測定装置が、前記表面放射線分布差異部位抽出処理ステップにより抽出された前記部位について、前記撮影位置記憶部に記憶された前記撮影情報と、前記構造データベースに格納された構造物情報とから、放射線発生位置を推定して放射能量に換算する放射能推定処理ステップと、前記放射線取扱作業管理装置が、作業管理するエリア内の作業位置、作業時間を含む作業情報の入力を受ける作業条件入力処理ステップと、前記放射線取扱作業管理装置が、前記放射能３次元測定装置により測定された複数の前記構造物の放射能分布データを放射能分布データベースに格納する放射能分布データ格納処理ステップと、前記放射線取扱作業管理装置が、前記作業条件入力処理ステップにより複数の前記構造物の中から入力された前記作業情報に基づいて前記放射能分布データベースから前記放射能分布データを抽出し、抽出した前記放射能分布データに基づいて前記作業エリア内における被ばく線量を算出する被ばく線量解析処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る放射能３次元測定装置の実施形態によれば、放射線取扱作業環境の正確な放射能分布を測定できる。
【００１６】
また、本発明に係る放射線取扱作業管理システムおよび放射線取扱作業管理方法の実施形態によれば、放射線取扱作業環境における作業者の放射線被ばく量を正確に予測できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る放射能３次元測定装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示す構造ＤＢ（データベース）の一例を示す図。
【図３】第１の実施形態の放射能３次元測定装置による構造物の測定の模式図。
【図４】可視画像とガンマカメラ画像とを重ね合わせた画像を示す一例の図。
【図５】放射線源の推定位置を示す模式図。
【図６】放射線源の推定位置を示す模式図。
【図７】第１の実施形態の放射能３次元測定装置の測定処理フローを示すフロー図。
【図８】第１の実施形態の放射能３次元測定装置の測定処理フローであって、図７のフローに続くフローを示すフロー図。
【図９】本発明に係る放射能３次元測定装置の第２の実施形態の構成を示すブロック図。
【図１０】第２の実施形態の放射能３次元測定装置による空気中の放射能量の測定方法を示す図。
【図１１】放射線強度の距離との関係の一例を示す図。
【図１２】本発明に係る放射線取扱作業管理システムの実施形態の構成を示すブロック図。
【図１３】実施形態の放射線取扱作業管理システムの全体の処理フローを示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態の放射能３次元測定装置および放射線取扱作業管理システムについて、図面を参照して具体的に説明する。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。ここで説明する下記の実施形態はいずれも、原子炉設備における放射能３次元測定装置および放射線取扱作業管理システムの一例をとりあげて説明する。
【００１９】
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る放射能３次元測定装置の第１の実施形態の構成図である。図２は、図１に示す構造ＤＢ（データベース）の一例を示す図である。以下、本発明に係る放射能３次元測定装置の第１の実施形態について、図１および図２を参照して説明する。
【００２０】
放射能３次元測定装置１２（１２ａ）は、図１に示すように、可視カメラ１（１ａ）、ガンマカメラ２（２ａ）、信号処理装置１１（１１ａ）および構造ＤＢ（データベース）８を備えている。さらに、信号処理装置１１は、撮影位置決定部３１、撮影位置記憶部３、構造３次元化部４、表面放射線分布換算部５、表面放射線分布差異部位抽出部６および放射能推定部７を備えている。なお、図１に示す１ａ、２ａ、１１ａ、１２ａの符号は、１、２、１１、１２と同様な部であり、後述する図３ないし図６に示す位置ａにおける放射能３次元測定装置１２を放射能３次元測定装置１２ａのように表している。同様に、１ｂおよび１ｃ、２ｂおよび２ｃ、１１ｂおよび１１ｃ、１２ｂおよび１２ｃの符号についても同様である。
【００２１】
可視カメラ１は、２次元の可視画像を測定する。可視カメラ１は、被撮影対象の複数の２次元の可視画像から立体的形状の構成を生成することができる。
【００２２】
ガンマカメラ２は、可視画像カメラ１と同方向から入射する放射線強度分布を測定する。ガンマカメラ２は、可視カメラ１の撮影範囲に、ガンマカメラ２の撮影範囲が収まるような位置関係に取り付けられる。ガンマカメラ２は放射線の入射方向を定めるピンホール等が設けられたコリメータを有し、そのコリメータを通過して入射したγ線はガンマカメラ２が有するγ線検出器で検出される。
【００２３】
撮影位置決定部３１は、撮影ＩＤ(識別子)ごとに、撮影位置、撮影方向を決定する。一つの構造物に対する撮影位置の基準点は、はじめに、放射能３次元測定装置１２の外部から入力される。これを受けた撮影位置決定部３１は、この撮影位置の基準となる撮影情報を撮影位置記憶部３に記憶させる。なお、基準点以降の撮影位置の決定に伴う撮影情報の取得は、例えばガンマカメラ２が有する光ジャイロ機能により、相対的な移動位置が求められて、各撮影情報に反映される。なお、撮影位置決定部３１が、光ジャイロ機能を有してもよい。
【００２４】
撮影位置記憶部３は、これらの撮影位置と撮影方向（角度）とを含む撮影情報を記憶する。
【００２５】
構造３次元化部４は、ガンマカメラ２によって測定した放射線強度分布と撮影位置記憶部３に記憶したデータをもとに対象の構造物の３次元構造を推定する。
【００２６】
表面放射線分布換算部５は、ガンマカメラ２の測定結果を構造３次元化部４で算出した構造表面の位置での放射線強度（表面放射線分布）に換算する。
【００２７】
表面放射線分布差異部位抽出部６は、表面放射線分布換算部５による複数位置での表面放射線分布を比較し、所定レベル以上の放射線強度差のある部位を抽出する。
【００２８】
構造ＤＢ（データベース）８は、例えば構造物ＩＤ（識別番号）ごとに、測定対象となるエリア内の構造物についての構造物情報を格納する。構造物情報は、構造物の設置位置および形状を含む３次元データと、構造物の種類、材料・材質などを含む。
【００２９】
図２に構造ＤＢ８の一例を示す。構造ＤＢ８は、図２に示すように、構造物ＩＤ（図２には「ＩＤ」と記す）ごとに、「設置位置」、「機器／構造材種類」、「用途／配管」、「材料・材質」、「汚染量／放射化量レベル」などのテーブルにより構成されている。なお、「汚染量／放射化量レベル」は、対象ＩＤの構造物が放射能により汚染された場合に、その放射線量を示すものである。
【００３０】
例えば、図２において、「ＩＤ：１」の構造物には、「設置位置：建屋Ａ−エリアＡ２」、「機器／構造材種類：配管Ａ」、「用途／配管：系統Ａ」、「材料・材質：ステンレス」、「汚染量／放射化量レベル：ＸＸＸ」が格納されている。なお、「設置位置：建屋Ａ−エリアＡ２」には、例えば予め定めた基準位置に対する３次元の位置データが格納される。その他の「ＩＤ」の構造物にも、図２に示すように、同様に構造物情報が格納されている。
【００３１】
図１に示す構成例では、放射能３次元測定装置１２が構造ＤＢ８を備える構成としたが、構造ＤＢ８は放射能３次元測定装置１２が備えなくともよい。その場合には、有線または無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを介して、放射能３次元測定装置１２が外部に備えられた構造ＤＢ８をアクセスする構成であってもよい。
【００３２】
放射能推定部７は、差異の抽出された部位について撮影位置記憶部３と構造３次元化部４および構造ＤＢ８の情報から放射線発生位置を推定する。さらに、放射能推定部７は、放射線発生位置にある放射線源を推定する。このために、放射能推定部７は、内部放射線計算部７１、透過放射線計算部７２および放射能位置収束部７３を備えている。
【００３３】
内部放射線計算部７１は、差異の抽出された部位において、線源候補位置を、構造物の内部構造、周辺機器配置（隣接または周辺の構造物）などに基づいて推定する。
【００３４】
具体的には、内部放射線計算部７１は、抽出された部位について、撮影位置記憶部３から撮影情報と、構造３次元化部４により算出された構造物の形状および位置と、構造ＤＢ８の構造物情報とから、構造物の内部に放射能が含有している場合の構造物での線量を計算する。
【００３５】
透過放射線計算部７２は、推定されたすべての線源候補位置において、ガンマカメラ２の各位置に対する透過線強度を算出する。さらに、透過放射線計算部７２は、各ガンマカメラ画像から求められた表面位置での放射線強度分布（表面放射線強度分布）について、構造物表面の同一位置での差異を算出する。
【００３６】
放射能位置収束部７３は、構造物表面の同一位置での表面放射線強度分布の差異について、最も差異の少ない線源候補位置を決定する。放射能位置収束部７３は、差異が所定の値以上か否か判断し、線源候補位置における放射能量を、ガンマカメラ換算値と構造物遮蔽率とから推定する。
【００３７】
以下、図１に示す放射能３次元測定装置１２の動作について、図１ないし図８を参照しながら説明する。
【００３８】
図３は、放射能３次元測定装置を配管９の周りで測定した場合の模式図である。なお、図３において、内部が空洞である配管９の長手方向に垂直な横断面を示している。
【００３９】
図３において、配管９の内部には放射線源１０が置かれている。放射能３次元測定装置１２は、対象構造物（配管９）の周辺を移動しながら、それぞれ２次元の可視画像を測定するとともに同方向から入射する放射線強度分布を測定する。
【００４０】
例えば、図３では、放射能３次元測定装置１２ａが移動する位置に応じて数回測定が行われたとする。その数回の測定の中で位置ａでの測定、同じく位置ｂおよび位置ｃでの測定を示し、位置ａにおける放射能３次元測定装置１２ａ、位置ｂにおける放射能３次元測定装置１２ｂ、および位置ｃにおける放射能３次元測定装置１２ｃのように区別して示す。同様に、可視カメラ１ａ、１ｂおよび１ｃ（１ａ〜１ｃ）、ガンマカメラ２ａ、２ｂおよび２ｃ（２ａ〜２ｃ）、信号処理装置１１ａ、１１ｂおよぶ１１ｃ（１１ａ〜１１ｃ）についても同様とする。
【００４１】
図３において、可視カメラ１ａ、１ｂおよび１ｃから引き出されている破線は、各カメラの撮影範囲（画角）を示している。ガンマカメラ２ａ〜２ｃは、可視カメラ１ａ〜１ｃと同方向から入射する放射線強度分布を測定する。ここで、同方向とは、例えば可視カメラ１ａの撮影範囲に、ガンマカメラ２ａの撮影範囲が収まる方向である。
【００４２】
以下、放射能３次元測定装置１２ａ〜１２ｃの測定時における撮影について、図３を参照しながら説明する。
【００４３】
測定のはじめに、配管９の周りでの撮影位置の開始位置を決定する。図３では、まず、最初に位置ａを撮影場所とする。この位置ａにおいて、可視カメラ１ａにより、配管９の可視画像が撮影される。これと同時に、ガンマカメラ２ａにより、配管９のガンマカメラ画像が撮影される。
【００４４】
この撮影に際して、撮影位置決定部３１によりその撮影方向・撮影位置が取得されて、撮影位置記憶部３にて記録される。このように位置ａで撮影された可視画像とガンマカメラ画像は、同時に同じ方向を撮影しているため、あらかじめ各カメラの画角を調整しておくことで、表面放射線分布換算部５により可視画像の各画素とガンマカメラ画像の各画素を対応づけて重ね合わせて表示することができる。
【００４５】
次に、放射能３次元測定装置１２ａは位置ａから位置ｂに撮影場所を移動される。位置ｂにおいて、放射能３次元測定装置１２ｂは、位置ａと同様の撮影および記録を行う。さらに、放射能３次元測定装置１２ｃは、位置ｃで、同様の撮影および記録を行う。このように、対象構造物の周りの複数の箇所で、撮影および記録が行われる。
【００４６】
図４は、位置ａ、ｂおよびｃで撮影した、可視画像とガンマカメラ画像の重ね合わせ後の画像Ｐａ、ＰｂおよびＰｃをそれぞれ示している。
【００４７】
位置ａでは、図３に示すように、ガンマカメラ２ａの画角のほぼ中央に放射線源１０に位置することから、撮影画像は、図４の画像Ｐａに示すように、画像Ｐａのほぼ中央に第１擬似放射線源１０ａからの放射線強度を示す濃淡で表示されている。なお、画像Ｐａにおける第１擬似放射線源１０ａは、位置ａの撮影により実際の放射線源１０が撮影されたものであり、これは放射線源１０からの放射線が配管９を透過することにより、撮影されるものである。
【００４８】
位置ｂでは、図３に示すように、放射線源１０が可視カメラ１ｂおよびガンマカメラ２ｂの画角内に含まれないため、図４の画像Ｐｂに示すように、放射線源は撮影されない。
【００４９】
一方、位置ｃでは、図４の画像Ｐｃに示すように、撮影画像は図示の左側に第２擬似放射線源１０ｃからの放射線強度を示す濃淡で表示されている。第２擬似放射線源１０ｃは、位置ｃの撮影により実際の放射線源１０が撮影されたものであり、これは放射線源１０からの放射線が配管９を透過することにより、撮影されるものである。
【００５０】
これらの画像Ｐａ、ＰｂおよびＰｃは、図４において、放射線源に相当する部分以外が白抜きで示されているが、実際には撮影光により、例えば明暗や配管表面の汚れなども撮影されてそれらの濃淡も表示される。また、一般に、可視画像用の可視カメラの画素数は、ガンマカメラの画素数よりも１桁以上多いため、可視画像にガンマカメラ画像を重ね合わせる場合に、放射能３次元測定装置１２においては、ガンマカメラ２の画素に対して、ガンマカメラ２の撮影範囲を含む可視カメラ１の画素を割り当て、画像の重ね合わせを行う。
【００５１】
次に、第１の実施形態の放射能３次元測定装置が、実際の放射線源の位置を推定する動作について説明する。
【００５２】
一般に、異なる位置から撮影した可視画像により撮影された構造物を３次元立体構造として構成する技術は、周知である。構造３次元化部４は、このような周知な技術を用い、さらに、前述した図１に示すように、可視カメラ１による複数位置で撮影した撮影画像と、撮影位置記憶部３に記憶されたそれぞれ位置での撮影位置・撮影方向を含む撮影情報を用いて、撮影対象の構造物の３Ｄ（３次元）構造を算出する。この場合、算出される３Ｄ構造は、構造物の表面形状である。
【００５３】
ここで、構造３次元化部４において、複数の可視画像を用いて構造の表面形状を算出する際に、可視画像の各画素に、予めガンマカメラ２の画素毎のガンマ線強度を割り付ける。そして、表面放射線分布換算部５が、この割り付けにより、ガンマカメラ画像ごとに、３Ｄ形状表面位置でのガンマ線強度分布を換算する。
【００５４】
なお、構造３次元化部４が、各撮影位置におけるガンマカメラ２の測定結果を、構造物（配管９）とガンマカメラ２の間の距離を求めて、その距離を補正する。また、構造３次元化部４が、ガンマ線強度の入射方向についても、配管９とガンマカメラ２の位置関係から補正する。これによって、表面放射線分布換算部５は、補正された距離および方向に基づいて、構造物（配管９）の表面でのガンマ線強度分布に換算することができる。
【００５５】
図５に、図４に示す重ね合わせ画像から放射線源が推定される位置を示す。図５に示す第１擬似放射線源１０ａは、図４に示す画像Ｐａに示されたものに対応し、同じく図５に示す第２擬似放射線源１０ｃは、図４に示す画像Ｐｃに示されたものに対応する。以下、図４および図５を参照しながら、実際の放射線源１０の位置を推定する動作について説明する。
【００５６】
放射能推定部７は、図５に示すように、放射線源の位置を、ガンマカメラ２ａおよび可視カメラ１ａの画像Ｐａから、実際の放射線源１０の位置（３次元）もしくは第１擬似放射線源１０ａの位置と換算する。また、放射能推定部７は、放射線源の位置を、ガンマカメラ２ｃおよび可視カメラ１ｃの画像Ｐｃから、実際の放射線源１０の位置もしくは第２擬似放射線源１０ｃの位置にあると換算する。
【００５７】
しかし、このように求めた構造物の表面での放射線源は、実際は図２に示すとおり、ガンマ線は構造物を透過してくることから、放射線源が構造物の内部に存在する場合などには、従来技術では実際の線源（放射線源）配置が特定できない場合がある。
【００５８】
そこで、第１の実施形態では、実際の線源配置（例えば図５に示す放射線源１０）に絞り込むために、放射能３次元測定装置１２において、さらに、以下のような処理が実施される。
【００５９】
はじめに、第１の処理手段として、表面放射線分布差異部位抽出部６が用いられる。
【００６０】
前述したとおり、表面放射線分布換算部５にて、可視カメラ１ａの可視画像から求めた３次元表面形状の表面に、ガンマカメラ画像ごとに、放射線強度分布が割り付けられる。すなわち、重ね合わせ画像が生成される。
【００６１】
例えば、図５に示すように、第１擬似放射線源１０ａが存在する場合に、この第１擬似放射線源１０ａが実際の放射線源であるとすると、ガンマカメラ２ｂで撮影されたガンマカメラ画像の重ね合わせ画像Ｐｂ（図４に示す）についても同じ位置に放射線源が撮影されている必要がある。すなわち、これら各ガンマカメラ画像の重ね合わせ画像を比較して、その差異を抽出することで、実際の放射線源位置を絞る（推定する）ことが可能となる。
【００６２】
以上説明したように、表面放射線分布換算部５によって推定された、各ガンマカメラ画像から求めた表面位置での放射線強度分布について、構造物表面の同一位置で差異のあるものを、表面放射線分布差異部位抽出部６により抽出する。また、表面放射線分布差異部位抽出部６は、抽出したガンマカメラ画像の放射線強度分布からガンマカメラ撮影位置による構造物表面での放射線強度の差異の有無を判定する。
【００６３】
表面放射線分布差異部位抽出部６において、差異のある部位が抽出されない場合、放射能推定部７は、対象構造物とガンマカメラ２の距離およびガンマカメラ２の画角より、構造物表面での放射能量に換算する。
【００６４】
また、放射能推定部７は、構造物の表面が汚染されている場合に、測定対象に応じて、構造ＤＢ８から一定の放射能への換算係数を抽出し、それを乗ずることで放射能量に換算することができる。なお、これらの換算係数のもととなるデータは、構造ＤＢ８に含まれる。例えば、図２に示す構造ＤＢ８の汚染量／放射化量レベルである。
【００６５】
一方、差異のある部位が抽出された場合、第２の手段として、放射能推定部７の内部放射線計算部７１が用いられる。図１に示す内部放射線計算部７１は、構造ＤＢ８から対象構造物の内部構造を取得し、放射線の構造物内での直線性などに応じて、線源候補位置を選定する。
【００６６】
例えば、図６は、図５に示す配管９に加えて隣接配管９ａが配置されている場合を示す。図６に示す配管９および配管９ａは、構造ＤＢ８から配管９について配管内径等を取得することができるものとする。これによって、内部放射線計算部７１は、配管９の内部の第３擬似放射線源１０ａａ、および、配管９の外部の第４擬似放射線源１０ａｂを、線源候補位置として選定することができる。
【００６７】
ここで、第３擬似放射線源１０ａａはガンマカメラ２ｂの画像Ｐｂと一致しない。また、第２擬似放射線源１０ｃについても、配管９をガンマ線が透過すると仮定した場合、ガンマカメラ２ａの撮影位置が中央からはずれ、差異が生じる。
【００６８】
一方、第４擬似放射線源１０ａｂについては、図６に示す３箇所の位置での撮影では、位置の判定は困難であるが、配管９の表面全面をガンマカメラ２でさらに複数回測定することで、これら位置の放射線源の有無の判定は容易となる。
【００６９】
以上により、放射能推定部７は、これらの線源候補位置の中から、実際の放射線源１０の位置を選定することができる。
【００７０】
なお、例えば、線源候補位置としては、図６において隣接する配管９ａが存在する場合には、配管９ａの表面に位置する第２放射線源１０ａｃなども推定される。この場合には、隣接する配管９ａの設置位置も構造ＤＢ８に格納されているため、図１に示す透過放射線計算部７２が、その隣接の配管９ａから配管９を透過する放射線量を算出する。
【００７１】
以上説明したように、放射能推定部７では、構造物内部の線源候補位置、および、隣接する構造物での放射線源による影響を、内部放射線計算部７１および透過放射線計算部７２により推定することができる。これにより、各々による放射線のガンマカメラ画像への寄与を計算することができる。
【００７２】
具体的な手法としては、線源候補位置によってガンマカメラ２で撮影されるガンマカメラ画像を計算評価し、実際の測定結果とのガンマ線強度のピーク位置や強度の差異をパラメータとして数値化する。図１に示す放射能位置収束部７３は、このような数値化データに基づいて、各線源候補位置での差異（数値化データ）の割合を比較し、最も確からしい放射線源位置を決定することができる。
【００７３】
これによって、第１の実施形態の放射能３次元測定装置１２は、ガンマカメラ２で測定された放射線強度を、放射線源までの距離およびその間の構造物による遮蔽を考慮することができ、構造物内にある内在放射能量を推定することができる。
【００７４】
図７および図８は、第１の実施形態の放射能３次元測定装置１２の測定処理フローを示すフロー図である。以下に、図１を参照しながら、図７および図８の処理内容について説明する。
【００７５】
信号処理装置１１の測定処理が開始されると、はじめに、対象構造物（配管９）の周辺の位置からの撮影位置を決定する（ステップＳ１）。
【００７６】
可視カメラ１およびガンマカメラ２における撮影位置の決定後に、配管９の周辺の位置から可視カメラ１により可視画像が撮影される（ステップＳ２）。これとともに、その位置からガンマカメラ２にてガンマカメラ画像が撮影される（ステップＳ３）。
【００７７】
信号処理装置１１の撮影位置記憶部３には、この位置における撮影方向・撮影場所などを含む撮影情報が可視画像およびガンマカメラ画像と関連付けられて記録される（ステップＳ４）。
【００７８】
構造３次元化部４は、可視カメラ１により撮影された可視画像に、ガンマカメラ２により撮影されたガンマカメラ画像を重ね合せる（ステップＳ５）。例えば、図３に示すように位置ａ〜ｃでの撮影された画像が重ね合わされて、画像Ｐａ〜Ｐｃが生成される。
【００７９】
撮影位置決定部３１は、複数位置での撮影終了か否か判断する（ステップＳ６）。複数の撮影位置での撮影が行われていない場合に（ステップＳ６  Ｎｏ）、撮影位置決定部３１は、ステップＳ１処理を戻す。例えば、図３に示すように、位置ｂ、次に位置ｃのように、作業者からの撮影位置決定部３１に入力される指示に従って、順にこれらの撮影位置ごとに、ステップＳ２ないしＳ５に示す処理が実施される。
【００８０】
それ以外の場合には（ステップＳ６  Ｙｅｓ）、次のステップＳ７へ処理を進める。
【００８１】
構造３次元化部４は、３Ｄ（３次元）可視画像情報から対象物の３次元構造(表面の形状）を構成する（ステップＳ７）。
【００８２】
表面放射線分布換算部５は、可視画像にマッピングされたガンマカメラ画像データをもとに、構造物表面での放射線強度分布を算出する（ステップＳ８）。
【００８３】
表面放射線分布差異部位抽出部６は、同一の構造物の表面において、異なるガンマカメラ画像から推定した放射線強度分布を取得する（ステップＳ９）。
【００８４】
表面放射線分布差異部位抽出部６は、差異を有する部位を抽出する（ステップＳ１０）。
【００８５】
表面放射線分布差異部位抽出部６は、抽出した部位について差異の程度を判断する（ステップＳ１１）。
【００８６】
差異部が有る場合には、放射能推定部７の内部放射線計算部７１は、構造ＤＢ８を用いて構造物（配管９）の内部構造を決定する（ステップＳ１２）。
【００８７】
内部放射線計算部７１は、抽出された部位について、線源候補位置を、構造物の内部構造、周辺機器配置（隣接する構造物）などに基づいて選定する（ステップＳ１３）。
【００８８】
次に、透過放射線計算部７２は、推定されたすべての線源候補位置において、各ガンマカメラ位置に対する透過線強度を算出する（ステップＳ１４）。
【００８９】
透過放射線計算部７２は、各ガンマカメラ画像から求められた表面位置での放射線強度分布（表面放射線強度分布）について、構造物表面の同一位置での差異を算出する（ステップＳ１５）。
【００９０】
次に、放射能位置収束部７３は、最も差異の少ない線源候補位置を決定（絞り込む）する（ステップＳ１６）。すなわち、線源位置が決定される。
【００９１】
放射能位置収束部７３は、差異（数値化データ）が所定の値以上か否か判断する（ステップＳ１７）。
【００９２】
差異が所定の値より小さい場合、放射能推定部７は、線源位置における放射能量を、ガンマカメラ換算値と構造物遮蔽率とから推定する（ステップＳ１８）。
【００９３】
放射能推定部７は、構造物内の表面汚染または体積線源と仮定し、ガンマカメラ２からの距離に基づいて、内在放射能量を推定する（ステップＳ１９）。
【００９４】
放射能推定部７は、推定した内在放射能量を表示する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の後に、放射能３次元測定装置１２は本処理を終了する。
【００９５】
一方、ステップＳ１１において差異部がない場合には、放射能推定部７は、表面汚染または体積線源と仮定して、ガンマカメラ２からの距離に基づいて、内在放射能量を推定する（ステップＳ１１１）。放射能推定部７は、処理をステップＳ２０へ移す。
【００９６】
ステップＳ１７において、差異が所定の値以上である場合には、ステップＳ１７１に処理を進める。放射能推定部７は、すべての線源候補位置で差異が所定値以上かチェックする（ステップＳ１７１）。
【００９７】
放射能推定部７は、すべての線源候補位置で差異が所定値以上か判断する（ステップＳ１７２）。
【００９８】
差異が所定値以上の場合に（ステップＳ１７２  Ｙｅｓ）、放射能推定部７は、放射能３次元計測装置の外部に異常を通知する（ステップＳ１７３）。通知後、放射能３次元測定装置１２は本処理を終了する。
【００９９】
一方、差異が所定値より小さい場合に（ステップＳ１７２  Ｎｏ）、放射能推定部７は、他の測定位置での測定の要求を通知する（ステップＳ１７４）。通知後、放射能３次元測定装置１２は本処理を終了する。
【０１００】
第１の実施形態の放射能３次元測定装置によれば、配管等の構造物に内在する放射能に対しても、正確な放射能量を測定することができる。また、放射線取扱作業環境内における正確な放射能分布を測定することができる。さらに、カメラ台数をガンマカメラ１台と可視カメラの１台とに最小限に抑えることができるため、移動や持ち運びなどの測定作業の負担を軽減することができる。
【０１０１】
［第２の実施形態］
図９は、本発明に係る放射能３次元測定装置の第２の実施形態を示す構成図である。なお、図１に示す構成図と同一符号のものについては、ここでは詳細な説明を省くものとする。
【０１０２】
図９に示す放射能３次元測定装置１２ｄの構成において、図１に示す放射能３次元測定装置１２の構成との相違点は、空気中放射能算出部３０および空気中放射能補正部７４を備えている点である。以下、図９を参照しながら、放射能３次元測定装置１２ｄの構成について主に上記相違点を中心として説明する。
【０１０３】
放射能３次元測定装置１２ｄは、図９に示すように、可視カメラ１ｄ、ガンマカメラ２ｄ、信号処理装置１１ｄおよび構造ＤＢ８を備えている。さらに、信号処理装置１１ｄは、撮影位置決定部３１、撮影位置記憶部３、構造３次元化部４、表面放射線分布換算部５、表面放射線分布差異部位抽出部６、空気中放射能算出部３０および放射能推定部７０を備えている。
【０１０４】
空気中放射能算出部３０は、表面放射線分布換算部５により換算された空気中に浮遊する放射線源からの放射能量を換算する。
【０１０５】
放射能推定部７０は、差異の抽出された部位について、撮影位置記憶部３と、構造３次元化部４と、構造ＤＢ８と、空気中放射算出部３０などから入力される情報に基づいて、放射線発生位置を推定する。放射能推定部７０は、さらに、内部放射線計算部７１、透過放射線計算部７２、放射能位置収束部７３および空気中放射能補正部７４を備えている。
【０１０６】
空気中放射能補正部７４は、空気中放射能算出部３０により算出された空気中の放射線源からの放射能量を用いて、内部放射線計算部７１、透過放射線計算部７２および放射能位置収束部７３により推定される放射能分布について、構造物にある放射線源からの放射能量と区別して放射能分布を補正させる。
【０１０７】
図１０は、第２の実施形態の放射能３次元測定装置による空気中の放射能量を測定するための測定方法を示す図である。
【０１０８】
実際の放射線取扱作業環境では、例えば図１０に示すような構造物（配管９）の内部に放射線源１０が存在する場合や、図１０に示すような空気中に浮遊するエアロゾルに付着した放射能（放射性エアロゾル３３）が存在する場合、また、Ｋｒ等の放射性希ガスなどの空気中からの放射線源が存在する場合などが想定される。
【０１０９】
放射能３次元測定装置１２ｄは、測定された放射能分布から、構造物にある放射線源１０からの放射線と、空気中の放射線源（放射性エアロゾル３３）からの放射線との割合を、以下に説明する処理により正確に測定することができる。
【０１１０】
図１０に示すように、測定対象のエリアの空気中に、放射性エアロゾル３３（放射性希ガス成分も含む）が浮遊している。また、配管９は壁３２の際に配置されており、測定時にはその壁３２から距離Ｌ１の位置に放射能３次元測定装置１２ｄが配置される。また、他の位置での測定時では、距離Ｌ１よりも短い距離Ｌ２の位置に放射能３次元測定装置１２ｅが配置される。
【０１１１】
このような測定条件において、放射能３次元測定装置１２ｄおよび１２ｅで測定される配管９内の放射線源１０からの寄与分は、距離の２乗分の１で放射線強度は弱まっていく。
【０１１２】
一方、放射能３次元測定装置１２ｄおよび１２ｅで測定される放射性エアロゾル３３からの寄与分については、壁３２とガンマカメラ２ｄおよび２ｅ間の空間における、距離Ｌ１の距離分と距離Ｌ２の距離分とに含まれる放射性エアロゾル３３の浮遊量で定まる。
【０１１３】
放射性エアロゾル３３の核種は、一般にＩ−１３１（３６４ｋｅＶ）、Ｃｓ−１３７（６６１ｋｅＶ）が主であり、例えば約１００ｋｅＶのガンマ線でも１／ｅに減衰する距離は１４ｍ程度である。原子力発電所内の建屋内空間は、一般的に直線距離で１０ｍ以下が多く、この空間内では、放射性エアロゾル３３による放射線量の寄与は１０ｍ以下の距離Ｌ１、距離Ｌ２の距離ではほとんど減衰しない。そのため、図１０の例では、距離Ｌ１およびＬ２間にある放射性エアロゾル量に依存すると考えられる。厳密には、ガンマ線のエネルギーに応じて減衰を補正し、空間で積分すればよい。
【０１１４】
具体的には、放射性エアロゾル３３による寄与の予測式は、以下の（式１）に示すようなガンマ線の空気中での減衰の近似式で表わされる。
【０１１５】
Ｉ＝Ｉ０・ｅｘｐ(−μｘ)          ・・・（式１）
ここで、（式１）中に用いている係数等は、以下の通りである。
【０１１６】
Ｉ：ｘ距離透過後のガンマ線強度(Bq/cm)
Ｉ０：発生時のガンマ線強度(Bq/cm)
μ：減衰係数(3.35×10-5  /cm)
ｘ：透過距離(cm)
例えば、一様にガンマ線強度Ｉ０が分布している場所で、０〜Ｌ（ｃｍ）距離を積算した場合における強度は、減衰がない場合に、Ｉ０＝Ｌ×Ｉ０  （Ｂｑ）となり、ほぼ距離Ｌに比例する。一方、減衰がある場合には、（式１）を０〜Ｌ（ｃｍ）まで積分した（式２）となる。
【数１】
0005774451.tif 000002
【０１１７】
（式２）を適用した場合、空気中でのガンマ線（例えば０．０７ＭｅＶ〜２ＭｅＶ）の減衰は小さいことから、ほぼ長さＬに比例する。一例として、図１１に、（式２）に基づく放射性エアロゾルのよる放射線強度の距離との関係をグラフで示す。図１１に示すように、ガンマ線の強度は、距離に比例して減衰していることがわかる。
【０１１８】
一方、配管９内に内在する放射線源１０のガンマカメラ２ｄおよび２ｅへの寄与分は、距離Ｌ１、Ｌ２の約２乗に反比例する。
【０１１９】
よって、空気中のエアロゾル濃度と、配管９内の放射能濃度を求めたい値とすると、距離Ｌ１、Ｌ２を変えて測定すれば、その減衰割合からそれぞれを求めることは可能となる。なお、この場合はガンマ線のエネルギーは既知の場合であり、ガンマ線エネルギーが不明な場合は、それぞれ測定回数を増やし、計算結果との比較により、それぞれの濃度を推定することは可能である。なお、距離Ｌ１およびＬ２は、可視カメラ１ｄまたは１ｅの複数回の撮影によるステレオ視で求めることができる。または、レーザ距離計などの周知な手法を適用してもよい。
【０１２０】
すなわち、空気中放射能算出部３０は、壁３２の壁面に付近に設置された測定対象物に対して、測定距離の異なる２以上の位置で測定された放射能分布データに基づいて、上記計算式から空気中の放射性エアロゾル３３による寄与分を算出することが可能となる。
【０１２１】
従来の測定装置では、可視カメラのステレオ視で求めた配管９の表面に、すべての放射能が集積しているケースのみに対応しているが、第２の実施形態の放射能３次元測定装置により途中の空間に浮遊する放射性エアロゾル３３の寄与分（放射線の割合）まで識別することが可能となった。
【０１２２】
このように空気中の放射性エアロゾル成分も同時に測定可能となることで、別途空気中のエアロゾルをサンプリングしてその成分を測定する必要がなくなるため、効率的に放射線測定を行うことができる。また、測定された放射能分布から、汚染された構造物にある放射線源からの放射線と、空気中からの放射線源からの放射線との割合を、正確に測定することができる。
【０１２３】
以上説明したように、第２の実施形態の放射能３次元測定装置によれば、可視カメラおよびガンマカメラの撮影だけでは測定できない、空気中に飛散する放射能や、配管内に内在する放射能などに対しても、正確な放射能分布を測定することができる。
【０１２４】
なお、このような第２の実施形態の放射能３次元測定装置を用いることにより、放射線取扱作業時の被ばく管理や、配管部放射能評価への影響などを容易に把握することができる。
【０１２５】
［第３の実施形態］
図１２は、本発明に係る放射線取扱作業管理システムの実施形態を示す構成図である。
【０１２６】
実施形態の放射線取扱作業管理システム６０は、図１２に示すように、放射能３次元測定装置１２ｆ、構造ＤＢ８および被ばく線量評価装置６１を有する。なお、放射能３次元測定装置１２ｆは、例えば前述した放射能３次元測定装置１２ｄから構造ＤＢ８を外部に備えた構成である。
【０１２７】
図１２において、放射線取扱作業環境には、構造物９０が設置されており、空気中の放射能（放射性エアロゾル）３３ａが存在している。図１０に示すような放射線取扱作業環境では、被ばく線量として、例えば構造物９０の内部に放射線源や、空気中の放射性エアロゾル３３ａなどによる放射線量を評価する必要がある。
【０１２８】
図１２の構成における放射線取扱作業管理システム６０では、被ばく線量評価装置６１が、放射能３次元測定装置１２ｆによって測定された放射能分布と、構造ＤＢ８の構造物情報などを用いて、周辺の線量分布を予測する。
【０１２９】
被ばく線量評価装置６１は、外部から指定された作業場所（エリア）、作業時間などの作業条件を受けると、その作業条件に応じた被ばく線量を予測する。このために、被ばく線量評価装置６１は、図１２に示すように、測定データ受信部６２、ＤＢ更新部６３、放射能分布ＤＢ６４、作業条件入力部６５、被ばく線量解析部６６および評価結果出力部６７を備えている。
【０１３０】
測定データ受信部６２は、放射能３次元測定装置１２ｆから測定対象の構造物９０と、放射線源と、放射能分布とについての測定データを受信する。測定データ受信部６２は、これらの測定データを、ＤＢ更新部６３に送る。
【０１３１】
ＤＢ更新部６３は、測定データ受信部６２から測定対象の構造物９０と、放射線源と、放射能分布とについての測定データを受けると、測定データごとにこれらを関連付けて放射能分布ＤＢ６４に登録または更新する。
【０１３２】
放射能分布ＤＢ６４には、構造物９０を含めた複数の構造物と、放射線源と、放射能分布とについての測定データが、作業エリアなどに関連付けられて、放射能分布データとして格納されている。これらは、逐次更新および登録可能とされている。
【０１３３】
作業条件入力部６５は、オペレータなどから作業場所（エリア）、作業時間などを含む作業条件情報が入力される。また、作業条件入力部６５は、これとともに、作業場所周辺の構造物情報を検索し、被ばく線量を解析するための前提（解析）条件を絞り込む。
【０１３４】
被ばく線量解析部６６は、作業条件入力部６５から送られる解析条件を参照して、放射能分布ＤＢ６４から放射能分布データを取得する。被ばく線量解析部６６は、取得した放射能分布データと、作業場所および作業時間などに基づいて、被ばく線量を算出する。被ばく線量解析部６６は、算出した被ばく線量を含む被ばく線量評価結果を評価結果出力部６７に送る。
【０１３５】
評価結果出力部６７は、被ばく線量解析部６６から受けた被ばく線量評価結果を表示装置などに出力する。
【０１３６】
以上により、被ばく線量評価装置６１は、放射能３次元測定装置１２ｆにより測定された放射能分布、および、構造ＤＢ８の構造物情報などを用いて、放射線を取り扱う作業者の被ばく線量を予測することができる。
【０１３７】
なお、被ばく線量評価装置６１は、上記の他にも、直接ガンマカメラ２による測定が行われている位置については、そのリアルタイム値と、放射能分布ＤＢ６４から予測した値との比較を行い、放射線量の妥当性を確認してもよい。また、市販の携帯型線量計データを取り込み、線量値の校正を行えるようにしてもよい。
【０１３８】
図１３は、実施形態の放射線取扱作業管理システムの全体処理フローを示すフロー図である。
【０１３９】
放射線取扱作業管理システム６０において、被ばく線量評価装置６１が起動されると、放射線取扱作業管理処理が開始される。被ばく線量評価装置６１は、作業場所、作業時間などを含む作業条件情報を受ける（ステップＳ３１）。
【０１４０】
次に、被ばく線量評価装置６１の測定データ受信部６２が、放射線３次元測定装置１２ｆから測定データを受信したか否か判断する（ステップＳ３２）。
【０１４１】
測定データを受信した場合（ステップＳ３２  Ｙｅｓ）、測定データ受信部６２は、受信した測定データを、ＤＢ更新部６３に送る。ＤＢ更新部６３は、送られた測定データ（放射能分布データ）について、放射能分布ＤＢ６４に登録、または、放射能分布ＤＢ６４を更新する（ステップＳ３３）。
【０１４２】
ＤＢ更新部６３は、更新前と更新後との放射能分布データを比較して、差異があるかチェックする（ステップＳ３４）。差異がある場合に（ステップＳ３４  Ｙｅｓ）、ＤＢ更新部６３は、放射能分布変化のあったデータについて注意表示（または警告出力）などを行う（ステップＳ３５）。この後に、処理がステップＳ３６に進む。一方、差異がない場合にも（ステップＳ３４  Ｎｏ）、処理がステップＳ３６に進む。
【０１４３】
被ばく線量解析部６６は、作業条件情報および放射能分布ＤＢ６４に格納された放射線分布データに基づいて、被ばく線量を算出する（ステップＳ３６）。
【０１４４】
評価結果出力部６７は、被ばく線量解析部６６から被ばく線量の評価結果を受けると、その評価結果を表示装置などに出力する（ステップＳ３７）。出力後、本処理は終了する。
【０１４５】
ここで、図１２に示す被ばく線量評価装置６１の主な機器構成として、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、キーボード、マウス、モニタなどを備える構成であってもよい。また、この場合には、例えば前述したような被ばく線量評価処理などを実行するプログラムが被ばく線量評価装置６１に備えられ、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により当該プログラムに従って、図１２に示した被ばく線量評価装置６１の各々の処理部における処理を実行することになる。
【０１４６】
また、上記例の構成の場合に、オペレータがキーボード、マウスなどから、作業条件情報等を入力する構成であってもよい。また、被ばく線量評価装置６１がＬＡＮ等を介して、外部から、作業条件情報等を入力する構成であってもよい。
【０１４７】
原子炉の廃止措置等で機器の撤去を行う場合、その機器の撤去状況により、配管等の機器に内在する放射能が除かれたり、または、仮置により放射能が一時的に設置され増加する場合がある。また、切断等により、空気中の放射性エアロゾル濃度の上昇ことも想定される。これらの撤去に伴う、周辺線量のモニタリングは、さらにリアルタイムも含めた細やかな監視、および、事前の予測と、被ばくを低減できる適切な作業計画が必要となる。
【０１４８】
図１２の構成において、第１ないし第３の実施形態の放射能３次元測定装置を用いて、リアルタイムに放射能の位置を特定可能となっている。しかも、ＣＡＤシステムなどと連携する構造ＤＢ８を用いることで、各機器や構造物が配置されている作業エリアでの放射能分布のマッピングが可能である。廃止措置時の機器撤去計画が決定されれば、その撤去計画に沿って、内在する放射能分布の変化を予測することが可能となる。
【０１４９】
本実施形態の放射線取扱作業管理システムおよび放射線取扱作業管理方法によれば、正確な放射能分布を提供できる放射能３次元測定装置を用いるため、機器の撤去に伴う放射能の移動を正確に把握することが可能となる。その結果を元に、作業エリアの線量を正確に予測することができる。これによって、より正確な被ばく線量管理により、被ばく量の低減が可能な放射線取扱作業管理を実現することができる。
【０１５０】
［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。例えば、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。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。これら実施形態やその変形には、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】
【０１５１】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ…可視カメラ、２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ…ガンマカメラ、３…撮影位置記憶部、４…構造３次元化部、５…表面放射線分布換算部、６…表面放射線分布差異部位抽出部、７、７０…放射能推定部、８…構造ＤＢ（データベース）、９、９ａ…配管、１０…放射線源、１０ａ…第１擬似放射線源、１０ｃ…第２擬似放射線源、１０ａａ…第３擬似放射線源、１０ａｂ…第４擬似放射線源、１０ａｃ…第２放射線源、１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ…信号処理装置、１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ…放射能３次元測定装置、３０…空気中放射能算出部、３１…撮影位置決定部、３２…壁、３３、３３ａ…放射性エアロゾル、６０…放射線取扱作業管理システム、６１…被ばく線量評価装置、６２…測定データ受信部、６３…ＤＢ更新部、６４…放射能分布ＤＢ、６５…作業条件入力部、６６…被ばく線量解析部、６７…評価結果出力部、７１…内部放射線計算部、７２…透過放射線計算部、７３…放射能位置収束部、７４…空気中放射能補正部、９０…構造物
【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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【図１２】
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【図１３】
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