(57)【要約】【課題】放射性物体の密度及び放射能濃度分布の如何に拘らず放射性物体の放射能濃度を精度よく測定することのできる放射能測定方法およびコンパクトで低コストな放射能測定装置を提供する。【解決手段】放射性物体から放射される放射線を検出（ａ）して前記放射性物体に含まれる特定の核種による部分放射能量を求め（ｃ）、前記放射性物体に含まれる全ての核種について予め得られている放射能量データ（ｂ）を前記部分放射能量によって換算して前記放射性物体の全放射能量を求める（ｄ）方法とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物体から放射される放射線を検出し、前記検出された放射線のエネルギースペクトルを求め、前記エネルギースペクトルから前記放射性物体に含まれる特定の核種による部分放射能量を求め、前記部分放射能量を前記放射性物体に含まれる核種について予め得られている放射能量データと比較することによって前記放射性物体の全放射能量を求めることを特徴とする放射能測定方法。
【請求項２】
放射性物体から放射される放射線を検出し、前記検出された放射線から特定の核種による線量率を求め、前記放射性物体に含まれる核種について予め得られている放射能量データのそれぞれの核種からのエネルギースペクトルを演算し、前記線量率を前記エネルギースペクトルから算出した放射線量と比較することによって前記放射性物体の全放射能量を求めることを特徴とする放射能測定方法。
【請求項３】
前記放射性物体を回転可能な駆動装置に設置し、前記放射性物体を回転させながら前記放射性物体から放射される放射線を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の放射能測定方法。
【請求項４】
前記放射性物体を昇降可能な駆動装置に設置し、前記放射性物体を昇降させながら前記放射性物体から放射される放射線を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の放射能測定方法。
【請求項５】
測定対象物が複数の放射性物体を有する場合、前記放射性物体の数に応じた放射線検出器を使用すること特徴とする請求項１または２に記載の放射能測定方法。
【請求項６】
前記放射性物体中の放射能分布が均一でない場合、前記全放射能量に均一の場合との比の換算係数を乗じることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の放射能測定方法。
【請求項７】
前記換算係数を安全側に設定し放射性核種の含有量を過少評価しないようにすることを特徴とする請求項６記載の放射能測定方法。
【請求項８】
検出感度が低い位置に放射能が分布している状態を模擬した放射性物体を用いて校正を行って前記換算係数を決定することを特徴とする請求項７記載の放射能測定方法。
【請求項９】
放射性物体から放射される放射線を検出する放射線検出器と、前記検出された放射線のエネルギースペクトルを求める放射線分析装置と、前記エネルギースペクトルから前記放射性物体に含まれる特定の核種による部分放射能量を求め、前記部分放射能量を前記放射性物体に含まれる核種について予め得られている放射能量データと比較することによって前記放射性物体の全放射能量を求める放射能量演算装置とを備えていることを特徴とする放射能測定装置。
【請求項１０】
放射性物体から放射される放射線を検出する放射線検出器と、前記検出された放射線から特定の核種による線量率を求める線量率演算装置と、前記放射性物体に含まれる核種について予め得られている放射能量データのそれぞれの核種からのエネルギースペクトルを演算し、前記線量率を前記エネルギースペクトルから算出した放射線量と比較することによって前記放射性物体の全放射能量を求める放射能量演算装置とを備えていることを特徴とする放射能測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性廃棄物等の放射性物体が有する放射能量を測定する放射能測定装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、使用済核燃料の再処理は外国の再処理工場に委託しており、再処理に際して発生する放射性廃棄物は、再処理によって得られるウランやプルトニウムとともに我が国に返還され、最終的には国内の処理施設で処分されるようになっている。そして、処分される前に、我が国の規定に基づき、国内の検査装置で外観検査、表面汚染検査、放射能量測定等の種々の検査及び測定が行われることになっている。国内の検査装置での検査及び測定は、放射性廃棄物の製造記録や測定記録の妥当性確認も目的としている。
【０００３】
既に、海外での再処理により発生した高レベルガラス固化体については、国内の検査装置にて下記の方法で放射能測定を行っている。すなわち、放射性廃棄を回転及び昇降を行える駆動装置上に設置し、γ核種の放射能量測定のためのＧｅ検出器、及びα核種の放射能量測定のための中性子検出器により外部から廃棄物全体をスパイラル状に相対的に走査し測定を行っている。γ核種はＧｅ検出器で測定されたγ線エネルギスペクトルを解析し、放射性廃棄物に含まれる放射性元素固有のγ線の光電ピーク計数率を求め、この光電ピーク計数率に検出効率等に基づく放射能換算係数を乗じることにより核種別放射能に換算し、γ核種の放射能濃度の妥当性確認を行っている。また、α核種は中性子検出器で測定された係数値に検出効率等に基づく放射能換算係数を乗じることによりα核種の放射能濃度の妥当性確認を行っている（特許文献１参照）。
【０００４】
今後、上述した高レベルガラス固化体に加え、使用済核燃料の海外での再処理時に発生するハル・エンドピースや雑固体廃棄物等を圧縮しキャニスターと称されるステンレス製の筒状容器内に複数収納した固型物収納体についても我が国に返還される計画となっている。
【０００５】
固型物収納体の放射能量は、処理前の試料分析により放射能量の定量が不可能であるため、海外では次に示す方法で放射能量の定量を行う計画である。すなわち、収納体の駆動機構と高さ方向に配置した複数のγ線検出器を用いてγ線スペクトル測定を行うことによりγ線放出核種の放射能量の定量を行う測定装置、及び収納体の周囲に配置した多数の中性子検出器により自発核分裂や（α，ｎ）反応によるパッシブ中性子を測定するとともに中性子源より核反応により放出される即発中性子と遅発中性子を測定する中性子測定装置を用いて測定を行う。γ放射能測定結果の内、ユーロピウム１５４とセシウム１３７の放射能量の比より使用済燃料の燃焼度・冷却期間を求め、パッシブ及びアクティブ中性子測定結果よりＰｕ，Ｃｍ，全α放射能量を求める。
【特許文献１】特公平６−８４９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の従来の放射能測定方法および装置は、ガラス固化体のような密度及び放射能分布が均質の放射性廃棄物を対象としており、そのような放射性廃棄物を収納したものに適用した場合には比較的良好な精度で測定が可能であり、かつきわめて構成が単純なためコスト、保守等の観点から利点を有している。
【０００７】
しかしながら、今後受入が計画されている、密度・放射能分布に偏在のおそれのある固型物収納体等の測定を行う場合、測定精度が悪くなり、海外からの返還廃棄物が受入れられない可能性がある。また、固型物収納体について海外で計画されている放射能測定の手法の場合、測定装置が大規模且つ複雑になり運用コストが大きくなる問題がある。
【０００８】
本発明は、放射性物体の密度及び放射能濃度分布の如何に拘らず放射性物体の放射能濃度を精度よく測定することのできる放射能測定方法およびコンパクトで低コストな放射能測定装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の放射能測定方法は、放射性物体から放射される放射線を検出し、前記検出された放射線のエネルギースペクトルを求め、前記エネルギースペクトルから前記放射性物体に含まれる特定の核種による部分放射能量を求め、前記部分放射能量を前記放射性物体に含まれる核種について予め得られている放射能量データと比較することによって前記放射性物体の全放射能量を求める方法とする。
【００１０】
また本発明の放射能測定方法は、放射性物体から放射される放射線を検出し、前記検出された放射線から特定の核種による線量率を求め、前記放射性物体に含まれる核種について予め得られている放射能量データのそれぞれの核種からのエネルギースペクトルを演算し、前記線量率を前記エネルギースペクトルから算出した放射線量と比較することによって前記放射性物体の全放射能量を求める方法とする。
【００１１】
本発明の放射能測定装置は、放射性物体から放射される放射線を検出する放射線検出器と、前記検出された放射線のエネルギースペクトルを求める放射線分析装置と、前記エネルギースペクトルから前記放射性物体に含まれる特定の核種による部分放射能量を求め、前記部分放射能量を前記放射性物体に含まれる核種について予め得られている放射能量データと比較することによって前記放射性物体の全放射能量を求める放射能量演算装置とを備えている構成とする。
【００１２】
また本発明の放射能測定装置は、放射性物体から放射される放射線を検出する放射線検出器と、前記検出された放射線から特定の核種による線量率を求める線量率演算装置と、前記放射性物体に含まれる核種について予め得られている放射能量データのそれぞれの核種からのエネルギースペクトルを演算し、前記線量率を前記エネルギースペクトルから算出した放射線量と比較することによって前記放射性物体の全放射能量を求める放射能量演算装置とを備えている構成とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、放射性物体の密度及び放射能濃度分布の如何に拘らず放射性物体の放射能濃度を精度よく測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の第１ないし第５の実施の形態を説明する。  
（第１の実施の形態）
図１は本実施の形態における放射能測定装置の構成を示す。すなわち、放射性物体１内の線源２から放出される放射線３は放射線検出器４で検出される。放射線検出器４の出力は放射線分析装置５に入力され、放射線分析装置５では放射性物体１から放出されたγ線のエネルギースペクトルを得る（図２（ａ））。放射線分析装置５の出力であるエネルギースペクトルは、放射能量演算装置６に入力され、放射能量演算装置６は、放射性物体１内の放射能量を演算して求める（図２（ｄ））。
【００１５】
ここで図２（ｂ）に示すように、予め核種ａ〜ｉごとの放射能量を測定したデータを求めておき、図２（ｃ）に示すように放射能測定装置で一つ又は複数の核種の放射能量を測定し、前記データと比較を行い、比例計算して、放射性物体１の全放射能量を求める。
【００１６】
このようにして本実施の形態の放射能測定方法および装置によれば、放射性物体１から放射される放射線３のうち特定のものを実測するのみで放射性物体１の全放射能量を求めることができる。
【００１７】
（第２の実施の形態）
図３、図４は本発明の第２の実施の形態を示す図である。すなわち、図３に示すように線量率演算装置７を備えて、放射性物体１内の線源２から放出される放射線の線量率を求める。
【００１８】
このとき、図４（ａ）に示すように予め核種ａ〜ｉごとの放射能量を測定したデータを求めておき、このデータのそれぞれの核種ａ〜ｉからの放射線スペクトルを演算し（図４（ｂ））、このエネルギースペクトルから下記の式（１）で算出（図４（ｃ））した放射線量と特定核種の放射能量測定値（図４（ｄ））を比較することにより、放射性物体１の全放射能量を求める（図４（ｅ））。
【数１】
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D：線量率
E：放射線のエネルギー
N(E)：パルス波高スペクトル
G(E)：スペクトル−線量率変換係数
【００１９】
このようにして本実施の形態の放射能測定方法および装置によれば、放射性物体１から放射される放射線３のうち特定のものを実測するのみで放射性物体１の全放射能量を求めることができる。
【００２０】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態は、前記第１及び第２の実施の形態において、図５に示すように放射能性物体１を駆動装置８に設置し、放射性物体１を回転、昇降、又は回転と昇降を同時に行いながら放射能測定するようにしたものである。本実施の形態の放射能測定装置によれば、放射性物体１中の放射能に偏在がある場合でも偏在の影響を低減し、正確に放射能量を測定することができる。
【００２１】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態は、図６に示すように、測定対象物９内に複数の放射性物体１が存在する場合、放射性物体１の数に応じた放射線検出器４を装備する。このような構成によって複数の放射性物体１の放射能量を測量することができる。
【００２２】
（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態は、図７に示すように換算係数入力手段１０を設けた構成である。放射性物体１内の放射能分布が軸方向あるいは水平方向などで均一でない場合、その分布を考慮した換算係数を測定結果に対して乗じることにより、放射能分布が不均一である場合でも放射能濃度を精度よく評価できる。また、この換算係数を安全側に設定することにより放射性核種の含有量を過少評価せず、放射能量を測定することができる。
【００２３】
また、検出感度が低い位置に放射能が分布している状態を模擬した放射性物体を用いて校正を行い、この結果より換算係数を決定することにより安全側の換算係数を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施の形態の放射能測定装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の放射能測定方法を示す流れ図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の放射能測定装置の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の第２の実施の形態の放射能測定方法を示す流れ図。
【図５】本発明の第３の実施の形態の放射能測定装置の構成を示す図。
【図６】本発明の第４の実施の形態の放射能測定装置の構成を示す図。
【図７】本発明の第５の実施の形態の放射能測定装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００２５】
１…放射性物体、２…線源、３…放射線、４…放射線検出器、５…放射線分析装置、６…放射能量演算装置、７…線量率演算装置、８…駆動装置、９…測定対象物、１０…換算係数入力手段。
【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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