(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状物を回収する吸引配管と、
筒形状をなして前記吸引配管に固定される装置本体と、
フィルタに粒状物が担持された試料を支持して前記装置本体に固定されるフィルタユニットと、
前記装置本体に支持されて試料に対して制動放射線を照射する電子線加速器と、
前記装置本体に支持されて制動放射線の照射による光核反応によって前記試料から発生するガンマ線を検出する第１半導体検出器と、
前記第１半導体検出器の検出結果に基づいて前記試料に含有する第１元素を計測する計測装置と、
前記吸引配管における前記フィルタユニットの上流側と下流側での差圧を検出する差圧検出器と、
を有することを特徴とする放射性物質の分析装置。
【請求項２】
検体を破砕して粒状物を生成する破砕装置と、前記破砕装置により生成された粒状物を回収して前記フィルタに担持することで前記試料を形成する回収装置が設けられることを特徴とする請求項１に記載の放射性物質の分析装置。
【請求項３】
前記破砕装置は、パルスレーザを出力するレーザブラスト装置を有し、前記回収装置は、前記フィルタを装着する吸引配管と、前記吸引配管に吸引力を付与する吸引ポンプを有することを特徴とする請求項２に記載の放射性物質の分析装置。
【請求項４】
前記フィルタは、前記吸引配管に対して着脱自在に設けられることを特徴とする請求項３に記載の放射性物質の分析装置。
【請求項５】
前記装置本体に支持されて前記試料に対してエックス線を照射するエックス線照射器と、前記装置本体に支持されてエックス線の照射によって前記試料から発生する蛍光エックス線を検出する第２半導体検出器とが設けられ、前記計測装置は、前記第２半導体検出器の検出結果に基づいて前記試料に含有する第２元素を計測することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射性物質の分析装置。
【請求項６】
前記計測装置は、前記第１半導体検出器の検出結果と前記第２半導体検出器の検出結果に基づいて第１元素と第２元素の濃度を算出することを特徴とする請求項５に記載の放射性物質の分析装置。
【請求項７】
試料に対して制動放射線を照射する工程と、
制動放射線の照射による光核反応によって前記試料から発生するガンマ線を検出する工程と、
検出したガンマ線に基づいて前記試料に含有する第１元素を計測する工程と、
試料から含有する第１元素が検出されたかどうかを判定する工程と、
第１元素が検出されたと判定されると前記試料に対してエックス線を照射する工程と、
エックス線の照射によって前記試料から発生する蛍光エックス線を検出する工程と、
検出したエックス線に基づいて前記試料に含有する第２元素を計測する工程と、
第１元素と第２元素の濃度を算出する工程と、
を有することを特徴とする放射性物質の分析方法。
【請求項８】
検体に対してパルスレーザを出力し、生成された粒状体を吸引してフィルタに担持させることで試料を形成し、前記フィルタの試料に対して制動放射線を照射することを特徴とする請求項７に記載の放射性物質の分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質を分析するための放射性物質の分析装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原子力発電プラントにて、過酷事故（シビアアクシデント）が発生した場合、緊急炉心冷却装置が作動し、原子炉容器の内部の炉心を冷却することで発生する熱を十分に除去する。ところが、この緊急炉心冷却装置が故障すると、炉心を冷却することができず、原子炉容器の内部の炉心が溶融し、溶融した燃料などの溶融物がキャビティへ落下する。そして、この溶融物は、キャビティで受け止められ、冷却水により冷却して安全性が確保される。その後、冷却されて固化した溶融物は、所定温度まで低下した後に、専用の収納容器などに収納されて外部に搬出される。
【０００３】
原子炉で過酷事故が発生することで炉心が溶融したとき、炉心溶融物がキャビティで冷却水により冷却されるが、溶融物を簡易的に分析して原子炉の破損状態を把握したり、溶融物を定量的に分析して炉心溶融物の処理方法を把握したりする必要がある。このような技術としては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。特許文献１に記載された放射性廃棄物の選別装置及びその選別方法は、高速中性子を放射性廃棄物容器に収納した放射性廃棄物に照射し、熱中性子用検出器及び高速中性子用検出器により放射性廃棄物容器内で減速された熱中性子線束及び散乱を受けることなく透過した高速中性子をそれぞれ測定し、両者の比率を測定することにより放射性廃棄物中に含まれる元素の成分量を測定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−２０９４９３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、炉心溶融物は、燃料集合体が溶融した後に固化して生成されたものである。そのため、炉心溶融物は、燃料を構成するウランやプルトニウムだけでなく、鉄など他の金属を含有している。炉心溶融物の分析装置としては、非破壊検査が一般的であり、例えば、レーザブレイクダウン法などがある。ところが、このような非破壊検査は、炉心溶融物の表面における発光スペクトルを計測することから、表面の元素を計測することができるものの、炉心溶融物の内部の元素を計測することは困難である。なお、炉心溶融物の一部を採取して溶解して成形してから、元素を計測することも考えられるが、作業が困難となり、多大なコストが必要となる。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、放射性物質を高精度に分析することができる放射性物質の分析装置及び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】
上記の目的を達成するための本発明の放射性物質の分析装置は、試料に対して制動放射線を照射する電子線加速器と、制動放射線の照射による光核反応によって前記試料から発生するガンマ線を検出する第１半導体検出器と、前記第１半導体検出器の検出結果に基づいて前記試料に含有する第１元素を計測する計測装置と、を有することを特徴とするものである。
【０００８】
従って、電子線加速器が試料に対して制動放射線を照射すると、制動放射線の照射による光核反応によって試料からガンマ線が発生し、第１半導体検出器がこのガンマ線を検出して計測装置に出力すると、この計測装置は、検出したガンマ線から試料に含有する第１元素を計測する。そのため、試料の表面に存在する元素だけでなく、内部に存在する元素も計測することができ、また、放射性物質を溶解して成形する必要もなく、試料に対して放射性物質を高精度に分析することができる。
【０００９】
本発明の放射性物質の分析装置では、検体を破砕して粒状物を生成する破砕装置と、前記破砕装置により生成された粒状物を回収してフィルタに担持することで前記試料を形成する回収装置が設けられることを特徴としている。
【００１０】
従って、破砕装置が検体を破砕して粒状物を生成すると、回収装置はこの粒状物を回収してフィルタに担持することで試料を形成するため、検体の一部を容易にフィルタに担持させて試料を形成することができ、作業性を向上することができる。
【００１１】
本発明の放射性物質の分析装置では、前記破砕装置は、パルスレーザを出力するレーザブラスト装置を有し、前記回収装置は、前記フィルタを装着する吸引配管と、前記吸引配管に吸引力を付与する吸引ポンプを有することを特徴としている。
【００１２】
従って、レーザブラスト装置が検体にパルスレーザを照射することでこの検体を破砕して粒状物を生成すると、この粒状物が吸引配管に吸引されてフィルタに回収されることとなり、粒状物を飛散させることなく容易に回収して試料を形成することができ、作業性を向上することができる。
【００１３】
本発明の放射性物質の分析装置では、前記フィルタは、前記吸引配管に対して着脱自在に設けられることを特徴としている。
【００１４】
従って、吸引配管に対してフィルタを着脱自在とすることで、試料の形成及び元素の計測を連続して行うことが可能となり、作業性を向上することができる。
【００１５】
本発明の放射性物質の分析装置では、前記試料に対してエックス線を照射するエックス線照射器と、エックス線の照射によって前記試料から発生する蛍光エックス線を検出する第２半導体検出器とが設けられ、前記計測装置は、前記第２半導体検出器の検出結果に基づいて前記試料に含有する第２元素を計測することを特徴としている。
【００１６】
従って、エックス線照射器が試料に対してエックス線を照射すると、第２半導体検出器がエックス線の照射によって試料から発生する蛍光エックス線を検出して計測装置に出力すると、この計測装置は、第２半導体検出器の検出結果に基づいて試料に含有する第２元素を計測する。そのため、試料に含有する第１元素以外の第２元素を計測することができる。
【００１７】
本発明の放射性物質の分析装置では、前記計測装置は、前記第１半導体検出器の検出結果と前記第２半導体検出器の検出結果に基づいて第１元素と第２元素の濃度を算出することを特徴としている。
【００１８】
従って、試料からのガンマ線計測と蛍光エックス線計測により、この試料に含有する複数の元素の割合を知ることができ、高精度な放射線物質の分析を可能とすることができる。
【００１９】
また、本発明の放射性物質の分析方法は、試料に対して制動放射線を照射する工程と、制動放射線の照射による光核反応によって前記試料から発生するガンマ線を検出する工程と、検出したガンマ線に基づいて前記試料に含有する第１元素を計測する工程と、を有することを特徴とするものである。
【００２０】
従って、試料の表面に存在する元素だけでなく、内部に存在する元素も計測することができ、また、放射性物質を溶解して成形する必要もなく、試料に対して放射性物質を高精度に分析することができる。
【００２１】
本発明の放射性物質の分析方法では、検体に対してパルスレーザを出力し、生成された粒状体を吸引してフィルタに担持させることで試料を形成し、前記フィルタの試料に対して制動放射線を照射することを特徴としている。
【００２２】
従って、検体の一部を容易にフィルタに担持させて試料を形成することができ、作業性を向上することができる。
【００２３】
本発明の放射性物質の分析方法では、前記試料に対してエックス線を照射し、エックス線の照射によって前記試料から発生する蛍光エックス線を検出し、検出したエックス線に基づいて前記試料に含有する第２元素を計測し、第１元素と第２元素の濃度を算出することを特徴としている。
【００２４】
従って、試料からのガンマ線計測と蛍光エックス線計測により、この試料に含有する複数の元素の割合を知ることができ、高精度な放射線物質の分析を可能とすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の放射性物質の分析装置及び方法によれば、制動放射線を照射する電子線加速器と、試料から発生するガンマ線を検出する第１半導体検出器と、第１半導体検出器の検出結果に基づいて試料に含有する第１元素を計測する計測装置とを設けるので、試料に対して放射性物質を高精度に分析することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本実施形態の放射性物質の分析装置を表す概略構成図である。
【図２】図２は、放射性物質の分析ユニットを表す概略図である。
【図３】図３は、フィルタユニットを表す概略図である。
【図４】図４は、放射性物質の分析方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、放射性物質の分析結果を表す一覧表である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る放射性物質の分析装置及び方法の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００２８】
図１は、本実施形態の放射性物質の分析装置を表す概略構成図、図２は、放射性物質の分析ユニットを表す概略図、図３は、フィルタユニットを表す概略図である。
【００２９】
例えば、原子力発電プラントにて、過酷事故が発生した場合、緊急炉心冷却装置が作動し、原子炉容器の内部の炉心を冷却することで発生する熱を十分に除去する。ところが、この緊急炉心冷却装置が故障すると、炉心を冷却することができず、原子炉容器の内部の
炉心などが溶融し、溶融した燃料などの溶融物（放射性物質としてのデブリ）が原子炉容器の底部に堆積したり、原子炉容器をも溶融して落下したりする。この場合、原子炉格納容器は、内部に冷却水が噴射されることで冷却され、また、キャビティに冷却水が貯留されることで溶融物が冷却されて固化する。
【００３０】
このように炉心が溶融するような過酷事故が発生したとき、固化して堆積した溶融物を取り出して処理する必要がある。原子炉格納容器内の溶融物を取り出して処理する場合、まず、溶融物を簡易的に分析して原子炉の破損状態を把握し、次に、溶融物の一部を取り出して定量的に分析して処理方法を把握する。
【００３１】
本実施形態では、原子炉格納容器内の溶融物の一部を取り出して密閉容器内に保管し、溶融物が保管された密閉容器を所定の研究センタに持ち込み、このとき、溶融物に含有する放射性物質を簡易的に定量分析する。
【００３２】
第１実施形態において、図１に示すように、放射性物質の分析装置は、破砕装置１１と、回収装置１２と、分析ユニット１３と、計測装置１４とを有している。
【００３３】
破砕装置１１は、溶融物（検体）Ａを破砕して粒状物を生成するものである。この破砕装置１１は、パルスレーザを出力するレーザブラスト装置２１である。レーザブラスト装置２１は、パルスレーザの発振器（図示略）を有し、光ファイバ２２を通して溶融物Ａの表面にパルスレーザを照射することができる。なお、破砕装置１１は、レーザブラスト装置２１に限るものではない。例えば、駆動装置の先端部に駆動回転可能なドリルを装着して構成してもよく、他の破砕工具や研磨装置などでもよい。
【００３４】
回収装置１２は、破砕装置１１により生成された溶融物Ａの微粉末（粒状体）を回収してフィルタに担持することで試料を形成するものである。この回収装置１２は、フィルタユニット３１（図２参照）と、吸引配管３２と、吸引ポンプ３３を有している。吸引配管３２は、先端部に吸引ヘッド３４が装着され、基端部に吸引ポンプ３３が連結されており、中間部に分析ユニット１３が設けられている。なお、吸引配管３２は、内部または外部にレーザブラスト装置の光ファイバ２２が付設されている。
【００３５】
そのため、破砕装置１１は、レーザブラスト装置２１がパルスレーザを発振し、光ファイバ２２を通して溶融物Ａの表面にこのパルスレーザを照射する。すると、溶融物Ａは、表面に照射されたパルスレーザにより破砕され、微粉末となる。回収装置１２は、吸引ポンプ３３を作動して吸引配管３２内に吸引力を作用させると、この吸引力が吸引ヘッド３４に作用する。すると、吸引ヘッド３４は、破砕装置１１により生成された溶融物Ａの微粉末を吸引し、吸引配管３２を通して回収し、フィルタユニット３１に担持させて試料Ｂ（図２参照）を形成することができる。
【００３６】
分析ユニット１３は、試料Ｂに対して制動放射線を照射する電子線加速器（例えば、ライナック）４１と、制動放射線の照射による光核反応によって試料Ｂから発生するガンマ線（γ線）を検出する第１半導体検出器（例えば、ゲルマニウム検出器）４２とを有し、計測装置１４は、第１半導体検出器４２の検出結果に基づいて試料Ｂに含有する第１元素としてのウラン（Ｕ）とプルトニウム（Ｐｕ）を計測する。この電子線加速器４１と第１半導体検出器４２は、吸引配管３２に固定される円筒形状をなすユニット本体４５に支持されている。
【００３７】
電子線加速器４１が試料Ｂに制動放射線を照射すると、所定の元素（核種）が（γ，ｎ）反応、（γ，２ｎ）反応、（γ，２ｐ）反応などの光核反応により、短半減期核種に変換されて複数のγ線を放出する。この場合、制動放射線のエネルギを選択することにより
ウランとプルトニウムを選択的に定量することができる。第１半導体検出器４２は、この短半減期核種に変換されたγ線を検出し、計測装置１４に出力する。計測装置１４は、第１半導体検出器４２が検出したγ線に基づいて元素を特定する。即ち、計測装置１４は、第１半導体検出器４２が検出したγ線に基づいて、γ線のエネルギに対するエネルギのγ線が検出された計数値を求める。すると、このエネルギからそのγ線を放出した放射性核種が特定される。
【００３８】
また、分析ユニット１３は、試料Ｂに対してエックス線（Ｘ線）を照射するエックス線照射器４３と、エックス線の照射によって試料Ｂから発生する蛍光エックス線を検出する第２半導体検出器（例えば、ゲルマニウム検出器）４４とを有し、計測装置１４は、第２半導体検出器４４の検出結果に基づいて試料Ｂに含有する第２元素として、ウランとプルトニウム以外の元素を計測する。このエックス線照射器４３と第２半導体検出器４４は、ユニット本体４５に支持されている。
【００３９】
エックス線照射器４３が試料ＢにＸ線を照射すると、試料Ｂから蛍光Ｘ線が発生する。第２半導体検出器４４は、この蛍光Ｘ線を検出し、計測装置１４に出力する。計測装置１４は、第２半導体検出器４４が検出した蛍光Ｘ線に基づいて元素を特定する。即ち、計測装置１４は、蛍光Ｘ線のエネルギや強度から、物質の成分元素や構成比率を分析することができる。蛍光Ｘ線は、元素ごとにそのエネルギが決まっており、蛍光Ｘ線の強度は、試料を構成する元素の量に関係している。
【００４０】
蛍光Ｘ線分析は、安易であるが、バックグラウンドが高いために検出下限値が高い。そのため、ウランやプルトニウムにおける計数値のピークが重なり、高精度な測定が困難である。そのため、制動放射線の照射により発生したγ線を検出することにより、試料Ｂに含有するウランとプルトニウムの高精度な測定が可能となる。一方、ウランやプルトニウム以外の元素における計数値を測定することは容易であり、蛍光Ｘ線分析によりウランやプルトニウム以外の元素を計測する。そして、計測装置１４は、第１半導体検出器４２の検出結果と第２半導体検出器４４の検出結果に基づいて試料Ｂに含有する各元素の濃度を算出する。
【００４１】
ところで、フィルタユニット３１は、図２及び図３に示すように、ハウジング５１と、支持プレート５２と、フィルタ本体５３とを有している。ハウジング５１は、矩形状をなし、ユニット本体４５に固定されており、ユニット本体４５の径方向に沿って一対のレール５１ａが形成されている。支持プレート５２は、矩形状をなし、ハウジング５１のレール５１ａに嵌合する一対のスライド部材５２ａを介して移動自在に支持されている。この支持プレート５２は、中央部に開口部５２ｂが形成され、フィルタ本体５３が装着されている。そのため、フィルタユニット３１にて、フィルタ本体５３が支持された支持プレート５２は、吸引配管３２に固定されたハウジング５１に対して着脱自在となっている。
【００４２】
また、吸引配管３２におけるフィルタユニット３１の上流側と下流側での差圧を検出する差圧検出器６１が設けられている。フィルタ本体５３に所定量の溶融物Ａの微粉末が担持されると、目詰まりすることからフィルタ本体５３の上流側と下流側で圧力が相違し、差圧が大きくなる。そのため、フィルタ本体５３の上流側と下流側で差圧が所定差圧になることで、フィルタ本体５３に十分な量の溶融物Ａの微粉末が担持されて適正な試料Ｂが形成されたものとする。
【００４３】
ここで、本実施形態の放射性物質の分析装置による溶融物Ａの分析方法について説明する。図４は、放射性物質の分析方法を説明するためのフローチャート、図５は、放射性物質の分析結果を表す一覧表である。
【００４４】
本実施形態の放射性物質の分析方法は、図１及び図２に示すように、試料Ｂに対して制動放射線を照射する工程と、制動放射線の照射による光核反応によって試料Ｂから発生するγ線を検出する工程と、検出したγ線に基づいて試料Ｂに含有する第１元素としてのウランやプルトニウムを計測する工程を有している。
【００４５】
具体的に説明すると、図４に示すように、ステップＳ１１にて、試料Ｂを採取する。即ち、ステップＳ１２にて、吸引ポンプ３３を作動（ＯＮ）し、ステップＳ１３にて、レーザブラスト装置２１を作動（ＯＮ）する。すると、溶融物Ａは、表面に照射されたパルスレーザにより破砕されて微粉末となり、この溶融物Ａの微粉末が吸引配管３２内に吸引され、この吸引配管３２を通してフィルタユニット３１のフィルタ本体５３に担持させて試料Ｂが形成される。
【００４６】
ステップＳ１４にて、溶融物Ａの微粉末が所定量だけフィルタ本体５３に担持され、適正な試料Ｂが形成されることで採取が完了したかどうかを判定する。この場合、フィルタ本体５３に所定量の溶融物Ａの微粉末が担持されると、目詰まりすることからフィル本体５３の上流側と下流側での差圧が大きくなる。そのため、差圧検出器６１が検出した差圧が所定差圧になったら、適正な試料Ｂが形成されて採取が完了したと判定する。
【００４７】
溶融物Ａの微粉末の採取が完了したら、ステップＳ１５にて、レーザブラスト装置２１を作動を停止（ＯＦＦ）する。続いて、ステップＳ１６にて、電子線加速器４１を作動して試料Ｂに対して制動放射線を照射する。すると、試料Ｂは、ガンマニュートラル反応の光核反応により、短半減期核種に変換されて複数のγ線を放出する。そして、ステップＳ１７にて、第１半導体検出器４２は、この短半減期核種に変換されたγ線を検出して計測装置１４に出力する。計測装置１４は、第１半導体検出器４２が検出したγ線に基づいて元素を特定する。即ち、計測装置１４は、第１半導体検出器４２が検出したγ線に基づいてウランとプルトニウムを計測する。
【００４８】
ステップＳ１８にて、計測装置１４は、試料Ｂからウランとプルトニウムが検出されたかどうかを判定する。試料Ｂからウランとプルトニウムが検出されないと判定（Ｎｏ）されたら、ここで分析作業は終了する。一方、試料Ｂからウランとプルトニウムを検出したと判定（Ｙｅｓ）されたら、ステップＳ１９にて、エックス線照射器４３により試料ＢにＸ線を照射する。すると、試料Ｂは、蛍光エックス線を放出する。ステップＳ２０にて、第２半導体検出器４４は、この蛍光エックス線を検出し、計測装置１４は、蛍光エックス線に基づいて試料Ｂに含有する第２元素として、ウランとプルトニウム以外の元素を計測する。
【００４９】
ステップＳ２１にて、計測装置１４は、第１半導体検出器４２の検出結果と第２半導体検出器４４の検出結果に基づいて試料Ｂの定量分析を行う。そして、ステップＳ２２にて、計測装置１４は、試料Ｂに含有する各元素の濃度を算出する。この場合、標準固体試料を用いた定量分析結果を適用し、各元素の濃度を算出する。例えば、図５に示すように、試料Ｂの定量分析結果が表示される。即ち、制動放射線分析により、ウランとプルトニウムの重量比が算出され、蛍光Ｘ線分析により、シリカ（Ｓｉ）、カルシウム（Ｃａ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、すず（Ｓｎ）の重量比が算出される。
【００５０】
このように本実施形態の放射性物質の分析装置にあっては、試料Ｂに対して制動放射線を照射する電子線加速器４１と、制動放射線の照射による光核反応によって試料Ｂから発生するγ線を検出する第１半導体検出器４２と、第１半導体検出器４２の検出結果に基づいて試料Ｂに含有する第１元素としてのウランとプルトニウムを計測する計測装置１４とを設けている。
【００５１】
従って、電子線加速器４１が試料Ｂに対して制動放射線を照射すると、制動放射線の照射による光核反応によって試料Ｂからγ線が発生し、第１半導体検出器４２がこのγ線を検出して計測装置１４に出力すると、この計測装置１４は、検出したγ線から試料Ｂに含有するウランとプルトニウムを計測する。そのため、試料Ｂの表面に存在する元素だけでなく、内部に存在する元素も計測することができ、また、放射性物質を溶解して成形する必要もなく、試料Ｂに対して放射性物質を高精度に分析することができる。
【００５２】
本実施形態の放射性物質の分析装置では、溶融物Ａを破砕して微粉末を生成する破砕装置１１と、破砕装置１１により生成された微粉末を回収してフィルタユニット３１に担持することで試料Ｂを形成する回収装置１２を設けている。従って、破砕装置１１が溶融物Ａを破砕して微粉末を生成すると、回収装置１２はこの微粉末を回収してフィルタユニット３１に担持することで試料Ｂを形成するため、溶融物Ａの一部を容易にフィルタユニット３１に担持させて試料Ｂを形成することができ、作業性を向上することができる。
【００５３】
本実施形態の放射性物質の分析装置では、破砕装置１１は、パルスレーザを出力するレーザブラスト装置２１を有し、回収装置１２は、フィルタユニット３１を装着する吸引配管３２と、吸引配管３２に吸引力を付与する吸引ポンプ３３を有している。従って、レーザブラスト装置２１が溶融物Ａにパルスレーザを照射することでこの溶融物Ａを破砕して微粉末を生成すると、この微粉末が吸引配管３２に吸引されてフィルタユニット３１に回収されることとなり、微粉末を飛散させることなく容易に回収して試料Ｂを形成することができ、作業性を向上することができる。
【００５４】
本実施形態の放射性物質の分析装置では、フィルタ本体５３を吸引配管３２に対して着脱自在としている。従って、１回の計測が完了すると、直ちにフィルタ本体５３を交換して次の計測を行うことができ、試料Ｂの形成及び元素の計測を連続して行うことが可能となり、作業性を向上することができる。
【００５５】
本実施形態の放射性物質の分析装置では、試料Ｂに対してＸ線を照射するエックス線照射器４３と、Ｘ線の照射によって試料Ｂから発生する蛍光Ｘ線を検出する第２半導体検出器４４とを設け、計測装置１４は、第２半導体検出器４４の検出結果に基づいて試料Ｂに含有する第２元素を計測する。従って、試料Ｂに含有する第１元素以外の第２元素を計測することができる。
【００５６】
本実施形態の放射性物質の分析装置では、計測装置１４は、第１半導体検出器４２の検出結果と第２半導体検出器４４の検出結果に基づいて第１元素と第２元素の濃度を算出する。高精度な放射線物質の分析を可能とすることができる。
【００５７】
また、本実施形態の放射性物質の分析方法にあっては、試料Ｂに対して制動放射線を照射する工程と、制動放射線の照射による光核反応によって試料Ｂから発生するγ線を検出する工程と、検出したγ線に基づいて試料Ｂに含有する第１元素を計測する工程とを有する。
【００５８】
従って、試料Ｂの表面に存在する元素だけでなく、内部に存在する元素も計測することができ、また、放射性物質を溶解して成形する必要もなく、試料Ｂに対して放射性物質を高精度に分析することができる。
【００５９】
本実施形態の放射性物質の分析方法では、溶融物Ａに対してパルスレーザを出力し、生成された粒状体を吸引してフィルタユニット３１に担持させることで試料Ｂを形成し、フィルタユニット３１の試料Ｂに対して制動放射線を照射する。従って、溶融物Ａの一部を
容易にフィルタユニット３１に担持させて試料Ｂを形成することができ、作業性を向上することができる。
【００６０】
本実施形態の放射性物質の分析方法では、試料Ｂに対してＸ線を照射し、Ｘ線の照射によって試料Ｂから発生する蛍光Ｘ線を検出し、検出したＸ線に基づいて試料Ｂに含有する第２元素を計測し、第１元素と第２元素の濃度を算出する。従って、試料Ｂからのγ線計測と蛍光Ｘ線計測により、この試料Ｂに含有する複数の元素の割合を知ることができ、高精度な放射線物質の分析を可能とすることができる。
【００６１】
なお、上述した実施形態では、本実施形態の放射性物質の分析方法を燃料が溶融して発生した溶融物Ａを分節する場合に適用したが、これに限らず、例えば、中間貯蔵施設、最終処分施設、再処理施設などの放射性物質に対しても適用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１１  破砕装置
１２  回収装置
１３  分析ユニット
１４  計測装置
２１  レーザブラスト装置
２２  光ファイバ
３１  フィルタユニット
３２  吸引配管
３３  吸引ポンプ
３４  吸引ヘッド
４１  電子線加速器
４２  第１半導体検出器
４３  エックス線照射器
４４  第２半導体検出器
４５  ユニット本体
５１  ハウジング
５２  支持プレート
５３  フィルタ本体
６１  差圧検出器
Ａ  溶融物（検体）
Ｂ  試料
【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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