(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定容積の測定空間を形成するチャンバー又はプロセス配管の一部からなり、前記測定空間を被測定気体が通る測定部と、
前記測定空間に検出面を向けるように前記測定部に取り付けられ、前記被測定気体の放射能濃度のうち相対的に低いレンジを測定対象とする１つの第１の検出器と、
前記測定空間に検出面を向けるように前記測定部に取り付けられ、前記被測定気体の放射能濃度のうち相対的に高いレンジを測定対象とする１つの第２の検出器と、
を具備し、
前記第１の検出器の検出面と前記測定空間との間に設けられ、前記第１の検出器の測定対象レンジに応じた開口を有する第１のコリメータと、
前記第２の検出器の検出面と前記測定空間との間に設けられ、前記第２の検出器の測定対象レンジに応じた開口を有する第２のコリメータと、を有し、
前記第１のコリメータの開口は、前記第２のコリメータの開口よりも大きく形成されており、
前記第１の検出器と前記第２の検出器は、同一の検出感度を有することを特徴とする放射能測定装置。
【請求項２】
前記第１の検出器と前記第２の検出器は、前記測定部に対して前記測定空間を挟んで対向配置されることを特徴とする請求項１記載の放射能測定装置。
【請求項３】
前記第１の検出器と前記第２の検出器は、前記測定部に対して前記被測定気体の流れる方向に沿って並列に配置されることを特徴とする請求項１記載の放射能測定装置。
【請求項４】
前記測定部は、前記測定空間を形成するチャンバーで構成され、排気筒又は排気筒ダクトに接続されたサンプリング配管の途中に設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の放射能測定装置。
【請求項５】
前記測定部は、排気系のプロセス配管の一部で構成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の放射能測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力施設の排気筒、排気筒ダクト又は排気系のプロセス配管を流れる排ガス中の気体状放射性物質の放射能濃度を監視する放射性ガスモニタに適用可能な放射能測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原子力施設の１つである原子炉施設では、施設の最終放出端である排気筒から放出される排ガス中の放射能濃度を測定するために放射性ガスモニタが設置される。放射性ガスモニタは、排気筒の排ガスをサンプリングして測定容器に導き、測定容器に取り付けた放射能測定装置にて排ガス中の放射性希ガスから放出される放射線を検出し、その検出信号を計測器へ入力して放射能濃度を計測している。
【０００３】
放射能測定装置が測定対象とする放射能レベルは、通常時のバックグラウンドレベルから事故を想定した高濃度レベルまで広い測定範囲が対象となる。低濃度レベルから高濃度レベルまでの広範囲を連続モニタリングする要請に応えるため、低レンジモニタと高レンジモニタに対応させて低レンジ側測定容器と高レンジ側測定容器を設け、サンプリング配管を２系統に分岐して低レンジ側測定容器と高レンジ側測定容器に導入する構成が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。通常時は、低レンジ側測定容器にサンプリング配管から被測定気体を流入させてバックグラウンドレベルの放射能濃度を測定する一方、事故等の異常時にはガス流路系統を切替えて、被測定気体を高レンジ側測定容器に流入させて高濃度の放射能を測定できるように制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５３９５６号公報
【特許文献２】特開昭５２−５５５８５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、特許文献１及び特許文献２に記載された放射性ガスモニタは、低レンジモニタと高レンジモニタに対応させて２系統のサンプリング系統が必要であると共に低レンジ側測定容器と高レンジ側測定容器が必要であるので、ガスモニタ設備の大型化及び複雑化が避けられないといった問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、低濃度レベルから高濃度レベルまでの広範囲を連続モニタリングする要請に応えると共に、モニタ設備の大型化・複雑化を回避することができる放射能測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明における放射能測定装置は、所定容積の測定空間を形成するチャンバー又はプロセス配管の一部からなり、前記測定空間を被測定気体が通る測定部と、前記測定空間に検出面を向けるように前記測定部に取り付けられ、前記被測定気体の放射能濃度のうち相対的に低いレンジを測定対象とする１つの第１の検出器と、前記測定空間に検出面を向けるように前記測定部に取り付けられ、前記被測定気体の放射能濃度のうち相対的に高いレンジを測定対象とする１つの第２の検出器と、を具備し、前記第１の検出器の検出面と前記測定空間との間に設けられ、前記第１の検出器の測定対象レンジに応じた開口を有する第１のコリメータと、前記第２の検出器の検出面と前記測定空間との間に設けられ、前記第２の検出器の測定対象レンジに応じた開口を有する第２のコリメータと、を有し、前記第１のコリメータの開口は、前記第２のコリメータの開口よりも大きく形成されており、前記第１の検出器と前記第２の検出器は、同一の検出感度を有することを特徴とする。本発明によれば、同一の測定空間に対して第１の検出器と第２の検出器の各検出面を向けて配置するので、低濃度レベルから高濃度レベルまで広範囲を連続モニタリングする要請に応えることができると共に、低レンジモニタと高レンジモニタに対応させて２系統のガス流路を設ける必要が無くなり、モニタ設備の大型化・複雑化を回避することができる。
【０００８】
本発明において、前記第１の検出器と前記第２の検出器は、前記測定部に対して前記測定空間を挟んで対向配置されることができる。また本発明において、前記第１の検出器と前記第２の検出器は、前記測定部に対して前記被測定気体の流れる方向に沿って並列に配置されることができる。
【０００９】
また本発明において、第１の検出器及び第２の検出器の各測定対象レンジに応じた第１のコリメータと第２のコリメータを具備することで、第１及び第２のコリメータの開口の大きさにより第１の検出器及び第２の検出器の測定対象とするレンジを設定することができる。
【００１１】
また本発明において、前記測定部は、前記測定空間を形成するチャンバーで構成され、排気筒又は排気筒ダクトに接続されたサンプリング配管の途中に設けられる構成とすることができる。また本発明では、前記測定部は、排気系のプロセス配管の一部で構成されてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、低濃度レベルから高濃度レベルまでの広範囲を連続モニタリングする要請に応えることができると共に、モニタ設備の大型化・複雑化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に係る放射能測定装置を備える放射性ガスモニタシステムの系統図である。
【図２】本実施の形態に係る放射能測定装置の断面図である。
【図３】本実施の形態の放射能測定装置に設けられる検出器の説明図である。
【図４】排気筒ダクトからガスをサンプリングする放射性ガスモニタシステムの系統図である。
【図５】プロセス配管に並列に配置した放射能測定装置の説明図である。
【図６】図５中でＡにて囲まれた部分を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態（以下、「実施の形態」と略記する。）について、詳細に説明する。本実施の形態は、原子力施設の排気筒から排出される排ガス中の気体状放射性物質の放射能濃度を監視する放射性ガスモニタシステムに適用した一例について説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態に係る放射能測定装置を備える放射性ガスモニタシステムの系統図である。本例では沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の原子力施設における気体状放出放射性物質試料採取系統の概要を例示している。放射能測定装置１は、サンプリングした排ガスが導引されるチャンバー２と、測定対象となる放射能濃度のうち相対的に低いレンジを測定対象とする第１の検出器としての低レンジ用検出器３と、測定対象となる放射能濃度のうち相対的に高いレンジを測定対象とする第２の検出器としての高レンジ用検出器４とを具備して構成される。
【００１６】
図１に示すように、放射能測定装置１は、原子力施設において排ガスを排気する最終放出端である排気筒２０に接続されたサンプリング配管２１、２２の途中に接続されている。排気筒２０内には、サンプリング配管２１の上流側のガス取り込み口となるサンプリングノズル２０ａが挿入されている。サンプリング配管２１には、排ガス中に含まれる粒状物等を除去するための集塵ろ紙及び活性炭カートリッジ等からなる集塵部２３が設けられている。排気筒２０を通過する排ガスの一部は、サンプリングノズル２０ａから取り込まれ、集塵部２３によって粒状物等を除去してから被測定気体として放射能測定装置１のチャンバー２へ供給される。図１には、上流側のサンプリング配管２１を通る被測定気体の流れ方向が矢印Ｂで示されている。
【００１７】
放射能測定装置１のチャンバー２を通過した被測定気体は、下流側のサンプリング配管２２を通って排気筒２０に戻されるようにサンプリング配管２２の他端が排気筒２０に接続されている。図１には、下流側のサンプリング配管２２を通る被測定気体の流れ方向が矢印Ｃで示されている。なお、サンプリング配管２２には、サンプリング配管２２内の圧力を測定するための圧力計２４、被測定気体の流量を測定するための流量計２５、被測定気体の流量を制御するための流量制御弁２６、及び、ポンプ２７等が設けられている。ポンプ２７にてサンプリングノズル２０ａから取り込まれた被測定気体が放射能測定装置１のチャンバー２を経由して排気筒２０に戻るように排ガスの流れる方向が制御される。
【００１８】
また、低レンジ用検出器３及び高レンジ用検出器４から出力される放射線検出信号はそれぞれ対応する前置増幅器２８、２９を介して制御部３０へ出力される。制御部３０は、前置増幅器２８、２９にて増幅された微弱な電気信号である放射線検出信号を計数して放射能濃度などの監視パラメータに変換して記録等する。制御部３０では、予め放射線検出信号によるカウント数と放射能濃度（ベクレル）との関係データが記憶されており、低レンジ用検出器３及び高レンジ用検出器４から送られてきた放射線検出信号のカウント数に基づいて放射能濃度を算出することができる。
【００１９】
次に、本実施の形態における放射能測定装置１の具体的な構成について説明する。図２は、放射能測定装置１の断面図である。チャンバー２は、中心部を貫く筒状の貫通路が形成されており、この貫通路が測定空間Ｓ１を形成している。測定空間Ｓ１の一端側となるチャンバー２の上流側開口には上流側のサンプリング配管２１の一端部が接続され、測定空間Ｓ１の他端側となるチャンバー２の下流側開口には下流側のサンプリング配管２２の一端部が接続されている。測定空間Ｓ１は被測定気体Ｇが通る所定容積の測定空間を形成している。図２に示すようにチャンバー２には、測定空間Ｓ１を挟んで対向配置するように低レンジ用検出器３と高レンジ用検出器４が取り付けられている。低レンジ用検出器３が検出面３ａを測定空間Ｓ１に向けてチャンバー２に取り付けられている。上記したように、低レンジ用検出器３は、被測定気体Ｇの放射能濃度のうち相対的に低いレンジを測定対象とする。具体的には、低レンジ用検出器３は、バックグラウンドレベルの放射能濃度が測定対象となるように設定されている。また、高レンジ用検出器４が検出面４ａを測定空間Ｓ１に向けてチャンバー２に取り付けられている。高レンジ用検出器４は、被測定気体Ｇの放射能濃度のうち相対的に高いレンジを測定対象とする。具体的には、原子力施設の事故時等に想定される高い放射能濃度（バックグラウンドレベルを超えた状態であり、低レンジ用検出器３では測定できない高いレンジ）を測定可能レンジとなるように設定されている。ここで、検出器が測定対象とする放射能濃度のレンジは、後述するように検出器の検出面に放射線が入射可能な測定空間Ｓ１におけるエリアを絞る（コリメート）ことにより設定することができるが、その他に使用する検出器自体の検出感度を選択することによっても設定可能である。例えば、ＮａＩ（ＴＩ）シンチレーション計数装置、電離箱、プラスチック・シンチレーション計数装置、ＧＭ計数装置は、検出感度が異なるので測定対象とする放射能濃度のレンジ及び対象核種に合わせて選択することができる。
【００２０】
図２に示すように放射能測定装置１を構成するチャンバー２、低レンジ用検出器３、高レンジ用検出器４は、鉛などの放射線遮蔽効果のある遮蔽材で形成された遮蔽容器３１の内部に収容されている。遮蔽容器３１の内部空間の中央付近にチャンバー２が配置され、遮蔽容器３１内に上流側のサンプリング配管２１が挿入されてチャンバー２の上流側開口部に連結されている。また、遮蔽容器３１内に下流側のサンプリング配管２２が挿入されてチャンバー２の下流側開口部に連結されている。チャンバー２の両側の外側面には遮蔽容器３１外から挿入された検出器ケース５、６の先端フランジ部分がそれぞれ固定されている。検出器ケース５、６はＳＵＳなどの材料で構成することができる。図２に示すように、各検出器ケース５、６はそれぞれ低レンジ用検出器３及び高レンジ用検出器４の外径よりも僅かに大きな内径を有しており、各ケース内壁との間に隙間を介在して低レンジ用検出器３及び高レンジ用検出器４がそれぞれ収納されている。低レンジ用検出器３は、検出器本体１１と、検出器本体１１の後端側に位置し鉛などの放射線に対する遮蔽材で形成された遮蔽基部１３と、遮蔽基部１３の後端側に位置するコネクタ１４と、を有して構成される。このうち、検出器本体１１及び遮蔽基部１３は、検出器ケース５に収容されている。遮蔽基部１３は、遮蔽容器３１の側壁と略同じ厚さを有している。また、コネクタ１４は、遮蔽容器３１外に位置しており、コネクタ１４のフランジ部分が遮蔽容器３１の外表面に固定されている。同様に、高レンジ用検出器４は、検出器本体１２と、検出器本体１２の後端側に位置し鉛などの放射線に対する遮蔽材で形成された遮蔽基部１５と、遮蔽基部１５の後端側に位置するコネクタ１６と、を有して構成される。検出器本体１２及び遮蔽基部１５は、検出器ケース６に収容され、コネクタ１６は遮蔽容器３１外に位置しており、コネクタ１６のフランジ部分が遮蔽容器３１の外表面に固定されている。このように各検出器３、４の鉛等からなる遮蔽基部１３、１５を遮蔽容器３１の側壁部分と同一位置に配置することで、遮蔽容器３１に対する放射能測定装置１の支持機構を簡略化できるとともに、遮蔽容器３１を小型化することができる。
【００２１】
チャンバー２には、低レンジ用検出器３の検出面３ａと測定空間Ｓ１との間に、測定空間Ｓ１に連通する開口を有する第１のコリメータ７が設けられている。第１のコリメータ７は、低レンジ用検出器３が測定対象としている放射能濃度のレンジに応じた開口幅に設定される。また、高レンジ用検出器４の検出面４ａと測定空間Ｓ１との間に、測定空間Ｓ１に連通する開口を有する第２のコリメータ８が設けられている。第２のコリメータ８は、高レンジ用検出器４が測定対象としている放射能濃度のレンジに応じた開口幅に設定される。例えば、測定空間Ｓ１の容積にもよるが、第１のコリメータ７の開口幅を１０ｍｍに設定し、第２のコリメータ８の開口幅を１．５ｍｍに設定する。図２に示すように、密閉膜９が、チャンバー２の内壁面に設けられている。密閉膜９は、第１のコリメータ７及び第２のコリメータ８の開口部分を気密に塞いでいて、測定空間Ｓ１を通る被測定気体が検出器ケース５、６内へ入り込むのを防止している。密閉膜９は、測定空間Ｓ１側からゴムシート、樹脂膜、及び、ステンレス鋼板の順に積層して構成することができ、全体で１ｍｍ程度の厚さを有する。密閉膜９を上記の積層構造（１ｍｍ程度の厚さ）とすることで、検出対象の放射線（β線やγ線等）は透過するがそれ以外の空気成分を透過させない構成とすることができる。したがって、被測定気体Ｇに含まれる核種から放出されるβ線やγ線は密閉膜９を通過し、各コリメータ７、８で絞られてから低レンジ用検出器３及び高レンジ用検出器４の各検出面３ａ、４ａに到達することができる。ここで、本実施の形態に用いられる検出器の具体的構成について説明する。
【００２２】
図３は、本実施の形態の放射能測定装置１に設けられる検出器の構成を模式的に示した図である。図３Ａは、低レンジ用検出器３及び高レンジ用検出器４として使用できる主としてβ線の検出に好適なシンチレーション検出器であり、その断面図である。図３Ｂは、低レンジ用検出器３及び高レンジ用検出器４として使用できる主としてγ線の検出に好適なシンチレーション検出器であり、その断面図である。図３では、図２と同じ向きに図示された高レンジ用検出器４を用いてシンチレーション検出器の内部構成を説明する。なお低レンジ用検出器も同じ構成及び検出感度である。
【００２３】
図３Ａに示すように、高レンジ用検出器４は、検出面４ａ側からプラスチックシンチレータ４１、ライトガイド４２及び光電子増倍管４３の順に配置されている。プラスチックシンチレータ４１とライトガイド４２の間、及びライトガイド４２と光電子増倍管４３の間にはオプティカルカップリング層４４ａ、４４ｂが介在している。検出器本体１２は、プラスチックシンチレータ４１、ライトガイド４２、光電子増倍管４３及び、オプティカルカップリング層４４ａ、４４ｂ等で構成されている。検出器本体１２は、収納筒１７によって外壁を形成している。図３Ａに示すように、鉛等で形成された遮蔽基部１５が収納筒１７の後端側の開口部から挿入されている。これにより、検出器本体１２の後端側に遮蔽基部１５が配置される。なお図３Ａに示すように遮蔽基部１５の前端にはプレート４５が配置されており、遮蔽基部１５はプレート４５に当接している。また遮蔽基部１５の後端であって収納筒１７の外側にコネクタ１６が設けられている。内部に検出器本体１２及び遮蔽基部１５を備えた収納筒１７は、図２に示す検出器ケース６に収容されるが、コネクタ１６は検出器ケース６の外側に位置しており、図２で示したように、コネクタ１６のフランジ部分が遮蔽容器３１の外表面にて固定される。また図３Ａに示すように、収納筒１７内では、弾性部４７が、光電子増倍管４３と遮蔽基部１５との間に配置されている。遮蔽基部１５の前端に位置するプレート４５及びライトガイド４２は、検出面４ａ方向への移動が可能に支持されており、遮蔽基部１５が後端から挿入されることで、光電子増倍管４３の基端が検出面４ａ方向に押圧される。このとき光電子増倍管４３、ライトガイド４２及びオプティカルカップリング層４４ａ、４４ｂが検出面４ａ方向に押圧され、各部材の位置決めがなされる。
【００２４】
プラスチックシンチレータ４１は、放射線（β線等）がプラスチックシンチレータ４１に入射されると、プラスチックシンチレータ４１を構成するシンチレーション物質が反応してシンチレーション光を発する。このシンチレーション光は、ライトガイド４２及びオプティカルカップリング層４４を介して効率よく光電子増倍管４３に導かれ、光電子増倍管４３にて電流パルスである放射線検出信号（パルス状の電子信号）に変換される。放射線検出信号はコネクタ１６へ電気ケーブル４６を介して送られる。そして放射線検出信号がコネクタ１６を介して制御部３０へ送出される。
【００２５】
図３Ｂに示す検出器４は、主にγ線の検出に好適なシンチレーション検出器であり、図３Ａに示すプラスチックシンチレータ４１をＮａＩシンチレータ４８に代えた以外は、その他の基本構成は図３Ａと同じである。図３Ｂにおいて図３Ａと同じ符号の部分は図３Ａと同じ部材を示している。図３Ｂの構成では、ＮａＩシンチレータ４８は、放射線（主にγ線）がＮａＩシンチレータ４８に入射されると、ＮａＩ層が放射線に反応してシンチレーション光を発する。このシンチレーション光は、ライトガイド４２及びオプティカルカップリング層４４ａ、４４ｂを介して効率よく光電子増倍管４３に導かれ、光電子増倍管４３はシンチレーション光を電流パルスである放射線検出信号に変換する。放射線検出信号はコネクタ１６へ電気ケーブル４６を介して送られる。そして放射線検出信号がコネクタ１６を介して制御部３０へ送出される。
【００２６】
本実施の形態の放射能測定装置１における放射能測定動作について説明する。図１に示す排気筒２０を通る排ガスの一部はサンプリング配管２１に吸引されて、被測定気体Ｇが、放射能測定装置１のチャンバー２の測定空間Ｓ１を通過する。このとき、チャンバー２に取り付けられた低レンジ用検出器３及び高レンジ用検出器４の各検出面３ａ、４ａに対して被測定気体Ｇに含まれる核種から放出された放射線が第１及び第２のコリメータ７、８を介して入射される。
【００２７】
本実施の形態では、上記した通り、低レンジ用検出器３の検出面３ａと測定空間Ｓ１との間に設けられた第１のコリメータ７の開口幅は、高レンジ用検出器４の検出面４ａと測定空間Ｓ１との間に設けられた第２のコリメータ８の開口幅よりも大きく設定されている。このように各コリメータの開口幅を変えることにより、同一の検出感度を有する検出器を、低レンジ用検出器３と高レンジ用検出器４に用いることができる。第１のコリメータ７の開口幅を、第２のコリメータ８の開口幅よりも大きくしたことで、第１のコリメータ７を通って低レンジ用検出器３の検出面３ａに入射される放射線量のほうが、第２のコリメータ８を通って高レンジ用検出器４の検出面４ａに入射される放射線量よりも大きくなる。したがって、低レンジ用検出器３にて検出される放射線量のカウント数（検出パルス）は、高レンジ用検出器４にて検出される放射線量のカウント数（検出パルス）よりも大きくなる。同じ放射能濃度であれば、高レンジ用検出器４のほうが低レンジ用検出器３より放射線量に対するカウント数が小さいため、低レンジ用検出器３が検出限度のカウント数に達しても、高レンジ用検出器４は、まだ検出限度のカウント数に達しておらず、低レンジ用検出器３よりも、高い放射能濃度の測定を行うことが可能になる。
【００２８】
本実施の形態では、チャンバー２は１つであるため、低レンジ用検出器３及び高レンジ用検出器４は、測定空間Ｓ１を通過する同じ被測定気体Ｇを測定対象としている。上記のように、本実施の形態では、低レンジ用検出器３と高レンジ用検出器４が同じ検出感度を備えるが、測定空間Ｓ１との間を繋ぐ各コリメータ７、８の開口幅を変えているため、同じ被測定気体Ｇを測定対象としても、低レンジ用検出器３にて測定される放射線（例えばβ線）のカウント数は、高レンジ用検出器４にて測定される放射線（β線）のカウント数よりも大きくなっている。図１に示す制御部３０には、低レンジ用検出器３にて測定される放射線（β線）のカウント数と、高レンジ用検出器４にて測定される放射線（β線）のカウント数の双方が送られている。このとき制御部３０では、通常時のバックグラウンドレベルの低放射能レベルに対しては、低レンジ用検出器３にて測定されたカウント数を用いて放射線濃度を算出することで、放射線濃度をより高感度で検出を行うことが可能になる。一方、事故等が生じて、被測定気体Ｇに含まれる放射能濃度が大幅に増加すると、低レンジ用検出器３では測定レンジを超えてしまうが、高レンジ用検出器４はコリメータ７で入射放射線量が絞られているので、測定レンジに収めることができる。このとき制御部３０では、放射能濃度が低レンジ用検出器３で測定対象としているレンジを超えたと判断する。そして、現在の放射能濃度が測定レンジに入っている高レンジ用検出器４にて測定された放射線検出信号を用いたカウント数を用いて放射線濃度を算出する。このように制御部３０では、事故等の異常時に、高レンジ用検出部４から得られるカウント数を用いて放射能濃度を算出することで、高濃度レベルの放射能の算出を適切に行うことができる。その結果、低濃度レベルから高濃度レベルまでの広範囲を連続モニタリングする要請に応えることができる。
【００２９】
以上、詳述した本実施の形態の放射能測定装置１では、特許文献１や特許文献２に開示された放射線ガスモニタの構造と比べて、サンプリングガスを取り込むガス流路系統を１系統にすることができ、チャンバー２が１つ備えるだけで広範囲を連続モニタリングが可能になる。その結果、モニタ設備の大型化・複雑化を回避することができる。
【００３０】
また放射線ガスモニタとしてレンジの並列切替型を採用した場合との作用効果について比較すると、特許文献１や特許文献２に開示された放射線ガスモニタの構成では、低レンジモニタと高レンジモニタの間でガス流路の切替えを必要とするが、被測定気体が切り替え先のチャンバーに充填されるまでに所定時間を要するので、その間は正確な測定ができない問題があった。また、特許文献２に示す放射線ガスモニタのように１つの放射線検出器を低レンジモニタと高レンジモニタで兼用する構成では、測定対象レンジを低レンジから高レンジに切り替えた際に（又はその逆）、切り替え先の測定レンジに対応して正常測定状態になるまでに時間がかかる問題があった。本実施の形態の放射能測定装置１によれば、低レンジ用検出器３と高レンジ用検出器４は正常時及び異常時の如何に拘らず同時並列に正常測定状態を維持しているので、通常時と異常時とで測定レンジを切り替えても欠測を生じることなく連続測定可能である。
【００３１】
また、本実施の形態は、低レンジ用検出器３及び高レンジ用検出器４の各測定対象レンジに応じた第１のコリメータ７と第２のコリメータ８を備えたので、低レンジ用検出器３と高レンジ用検出器４は、同一の検出感度（同一仕様）の検出器を用いることができる。なお、第１のコリメータ７と第２のコリメータ８を同じ開口幅に設定し（またはコリメータを除去し）、低レンジ用検出器３と高レンジ用検出器４として検出感度が異なる検出器を用いてもよい。
【００３２】
図１では、測定部が、測定空間Ｓ１（図２参照）を有するチャンバー２で構成されており、放射能測定装置１が、排気筒２０に接続されたサンプリング配管２１、２２の途中に設けられている。ただし本実施の形態では、放射能測定装置１のサンプリングポイント又は設置場所を限定するものでなく、以下のサンプリングポイント又は設置場所とすることが可能である。
【００３３】
図４は、排気筒ダクトからガスをサンプリングする放射性ガスモニタシステムの系統図である。図４では、加圧水型原子炉（ＰＷＲ）の原子力施設における気体状放出放射性物質試料採取系統に適用した放射性ガスモニタシステムを示している。図４において図１と同じ符号は図１と同じ部分を示している。図４では、放射能測定装置１が、排気筒２０に繋がる最終ダクトとなる排気筒ダクト５０に接続されたサンプリング配管５１、５２の途中に設けられている。図４に示す放射能測定装置１は、図１、図２と同様に、測定部としてのチャンバー２と、低レンジ用検出器３と、高レンジ用検出器４とを具備して構成されている。図４に示すように上流側のサンプリング配管５１に、集塵部２３、ポンプ２７、流量制御弁２６、流量計２５等が接続されているが、これはあくまでも一例である。
【００３４】
以上の説明では、低レンジ用検出器３と高レンジ用検出器４を、測定空間Ｓ１を挟んで対向配置する構成について説明したが、本発明は一対の検出器を対向配置する構成に限定されない。
【００３５】
図５は、プロセス配管に並列に配置した放射能測定装置の説明図である。図６は、図５中に示すＡで囲まれた部分を拡大した断面図である。図５に示す放射能測定装置は、低レンジ用検出器と高レンジ用検出器を並列に配置する変形例を示している。また、本変形例は放射能測定装置１の設置場所をプロセス配管にした例である。
【００３６】
図５に示す放射能測定装置６０は、排気系のプロセス配管６２の一部で構成される測定部６１に検出器６６、６７が取り付けられている。プロセス配管６２は、排ガスを排気筒２０へ導く途中の配管である。プロセス配管６２は、配管の一部に所定容積の測定空間Ｓ２を形成する測定部６１が設けられている。測定部６１は、下流側のプロセス配管６３と上流側のプロセス配管６４との間に接続されて、一体としてプロセス配管６２を構成している。測定部６１は両端部付近がプロセス配管６２と同径に構成されていて、測定部６１の両端部に形成されたフランジ６５ａを、対向するプロセス配管６３、６４のフランジ６５ｂに接合して固定している。これにより、プロセス配管６２の一部に検出器６６、６７を取り付け可能な測定部６１を組み込むことができる。排ガスは図５に示す矢印方向に向けてプロセス配管６２の内部を通過する。
【００３７】
図５、図６に示すように、測定空間Ｓ２に検出面６６ａを向けた低レンジ用検出器（第１の検出器）６６が測定部６１に取り付けられている。また、測定空間Ｓ２に検出面６７ａを向けた高レンジ用検出器（第２の検出器）６７が測定部６１に取り付けられている。図５、図６に示す実施の形態では、低レンジ用検出器６６及び高レンジ用検出器６７が、図２と異なって、測定部６１に対して被測定気体の流れる方向（図５の矢印方向）に沿って並列に配置されている。
【００３８】
図６に示すように、低レンジ用検出器６６と測定空間Ｓ２との間には、低レンジ用検出器６６の測定対象レンジに応じた開口を有する第１のコリメータ６８が設けられている。また、高レンジ用検出器６７と測定空間Ｓ２との間には、高レンジ用検出器６７の測定対象レンジに応じた開口を有する第２のコリメータ６９が設けられている。なお、図５、図６に示す低レンジ用検出器６６及び高レンジ用検出器６７は、図３Ａ，図３Ｂに示す検出器と同じ構成のものを適用できる。
【００３９】
本変形例のように、プロセス配管６２に測定部６１を組み込んで放射能測定装置６０を備えることで、サンプリング配管で測定容器まで試料ガスを導く必要がなくなり、簡単な構成とすることができる。
【００４０】
なお、上記変形例のようにプロセス配管６２の一部を測定部６１とした構成でも、図２と同様に、低レンジ用検出器６６及び高レンジ用検出器６７を、測定部６１に対して測定空間Ｓ２を挟んで対向配置させても良い。また、図２に示すチャンバー２を用いる構成であっても、上記変形例のように低レンジ用検出器３及び高レンジ用検出器４を、チャンバー２に対して被測定気体Ｇの流れる方向に沿って並列に配置することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の放射能測定装置によれば、通常時と事故等の異常時とで、欠測なく放射能の濃度変化を高精度に検出することができ、原子炉施設等に適宜使用できる。この際、本発明の放射能測定装置は、排気筒や排気筒ダクトから分岐したサンプリング配管の途中に配置したり、プロセス配管の一部を利用して構成することができ、加えて放射能測定装置の小型化を実現でき、検査基準や審査指針等に応じて放射能測定装置を必要とする場所に適宜設置することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１、６０  放射能測定装置
２  チャンバー（測定部）
Ｓ１、Ｓ２  測定空間
３、６６  低レンジ用検出器（第１の検出器）
３ａ、４ａ、６６ａ、６７ａ  検出面
４、６７  高レンジ用検出器（第２の検出器）
５、６  検出器ケース
７、８、６８、６９  コリメータ
９  密閉膜
１１、１２  検出器本体
１３、１５  遮蔽基部
１４、１６  コネクタ
１７  収納筒
２０  排気筒
２１、２２、５１、５２  サンプリング配管
３０  制御部
３１  遮蔽容器
４１  プラスチックシンチレータ
４３  光電子増倍管
４８  ＮａＩシンチレータ
５０  排気筒ダクト
６１  測定部
６２、６３、６４  プロセス配管
【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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