(57)【要約】【課題】バックグラウンド計数率を精度良く且つ迅速に求める。【解決手段】バックグラウンド（ＢＧ）計数を実際に測定しＢＧ計数率の実測値を求める実測工程Ｓ３と、放射線検出器と遮蔽体の仮想三次元モデルに遮蔽体を透過してＢＧとなる仮想放射線を発生させて擬似的なＢＧ計数率を求める第１のシミュレーション工程Ｓ４と、測定対象物と放射線検出器と遮蔽体の仮想三次元モデルに遮蔽体を透過してＢＧとなる仮想放射線を発生させて擬似的なＢＧ計数率を求める第２のシミュレーション工程Ｓ５と、第１のシミュレーション工程と第２のシミュレーション工程で求めたＢＧ計数率に基づいて補正係数を求める補正係数算出工程Ｓ６と、補正係数を用いて実測値を補正する補正工程Ｓ７を有している。第１及び第２のシミュレーション工程Ｓ４，Ｓ５では、仮想放射線を遮蔽体の仮想三次元モデルの内側から発生させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮蔽体内に配置された放射線検出器によって測定対象物が無い状態でバックグラウンド計数を実際に測定しバックグラウンド計数率の実測値を求める実測工程と、前記放射線検出器の仮想三次元モデルと前記遮蔽体の仮想三次元モデルを実際の幾何学的位置関係と同じ位置関係で配置する仮想三次元モデルを作成し、この仮想三次元モデルの前記遮蔽体内にバックグラウンドとなる仮想放射線を発生させてバックグラウンド計数を擬似的に測定し擬似的なバックグラウンド計数率を求める第１のシミュレーション工程と、前記測定対象物の仮想三次元モデルと前記放射線検出器の仮想三次元モデルと前記遮蔽体の仮想三次元モデルを実際の幾何学的位置関係と同じ位置関係で配置する仮想三次元モデルを作成し、この仮想三次元モデルの前記遮蔽体内にバックグラウンドとなる仮想放射線を発生させてバックグラウンド計数を擬似的に測定し擬似的なバックグラウンド計数率を求める第２のシミュレーション工程と、前記第１のシミュレーション工程で求めたバックグラウンド計数率と前記第２のシミュレーション工程で求めたバックグラウンド計数率に基づいて補正係数を求める補正係数算出工程と、前記補正係数を用いて前記実測値を補正する補正工程を有し、前記第１及び第２のシミュレーション工程では、バックグラウンドとなる仮想放射線を前記遮蔽体の仮想三次元モデルの内側から発生させることを特徴とするバックグラウンド計数率の推定方法。
【請求項２】
前記第１及び第２のシミュレーション工程では、モンテカルロ計算手法を利用してシミュレーションを行うことを特徴とする請求項１記載のバックグラウンド計数率の推定方法。
【請求項３】
前記第２のシミュレーション工程よりも前に、前記測定対象物の重量を計測する重量計測工程を有し、前記第２のシミュレーション工程では前記測定対象物を中実品として仮想三次元モデルを作成し、且つ当該仮想三次元モデルの密度として前記測定対象物が中実品であるとして作成した仮想三次元モデルの体積と前記重量計測工程で計測した重量とに基づいて算出した見掛け密度を用いることを特徴とする請求項１又は２記載のバックグラウンド計数率の推定方法。
【請求項４】
前記第１及び第２のシミュレーション工程で発生させる仮想放射線として複数のエネルギーの仮想γ線を組み合わせて使用することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のバックグラウンド計数率の推定方法。
【請求項５】
測定場所の実際のバックグラウンドとなる放射線の遮蔽に対する減衰傾向を求める減衰傾向測定工程を有し、前記第１及び第２のシミュレーション工程では、前記求めた減衰傾向に合った減衰傾向となる組み合わせの仮想γ線を使用することを特徴とする請求項４記載のバックグラウンド計数率の推定方法。
【請求項６】
測定対象物から放出される放射線及びバックグラウンドとなる放射線を計数する放射線検出器と、前記測定対象物及び放射線検出器を収容する遮蔽体と、前記測定対象物と放射線検出器と遮蔽体の表面の三次元的空間座標を取込みこれらの仮想三次元モデルを作成する三次元モデル化手段と、前記仮想三次元モデルを使用して前記遮蔽体内にバックグラウンドとなる放射線の発生をシミュレーションし前記放射線検出器の前に測定対象物が在る状態と無い状態のバックグラウンド計数率を擬似的に求めるシミュレーション手段と、シミュレーションして求めた測定対象物が在る状態と無い状態のバックグラウンド計数率から補正係数を算出する補正係数算出手段と、前記放射線検出器によるバックグラウンド計数率の実測値を前記補正係数により補正する補正手段を備え、前記シミュレーション手段は、前記遮蔽体の仮想三次元モデルの内側からバックグラウンドとなる放射線を発生させることを特徴とするバックグラウンド計数率を補正する測定装置。
【請求項７】
前記シミュレーション手段は、バックグラウンドとなる放射線として複数のエネルギーの仮想γ線の組み合わせを使用することを特徴とする請求項６記載のバックグラウンド計数率を補正する測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックグラウンド計数率の推定方法及びバックグラウンド計数率を補正する測定装置に関する。更に詳述すると、本発明は、例えば放射能の測定時にその測定値から差し引いて放射能を正しく評価するのに用いるバックグラウンド計数率の推定方法、及びこれを実施するバックグラウンド計数率を補正する測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射能を正確に測定するためには、バックグラウンドとなる放射線の影響を考慮する必要がある。このため、放射能を測定する場合には、放射線検出器の前に測定対象物を置いていない状態でバックグラウンド計数率を測定し、その後、放射線検出器の前に測定対象物を置いて放射能を測定し、放射能の測定値からバックグラウンド計数率を差し引いて放射能を評価する。
【０００３】
バックグラウンドとなる放射線は測定対象物によっても散乱、吸収されるため、放射線検出器の前に測定対象物を置いた状態と置いていない状態とでは放射線検出器に入射するバックグラウンド放射線の数が異なる。測定対象物の放射能測定は当然の事ながら放射線検出器の前に測定対象物を置いた状態で行われるので、特に低レベルの放射能を高精度に測定する必要がある場合等には、測定対象物を置いていない状態で計測したバックグラウンド計数率をそのまま使用することはできず、その値を補正して測定対象物を置いた状態のバックグラウンド計数率を推定する必要がある。
【０００４】
従来、バックグラウンド計数率の推定方法として、バックグラウンド計数率を補正するための関係式を繰り返し行った実験のデータから導き出し、この関係式を用いて、測定対象物が無い状態で測定したバックグラウンド計数率の補正を行うことが考えられていた。つまり、放射線の遮蔽物を測定用容器（カゴ）に充填し、その充填密度と充填高さを変えながら放射線遮蔽物の有無によってバックグラウンド計数率がどの位変化するかを繰り返し測定する。そして、かかる測定によって得られた多数のデータから放射線遮蔽物の充填密度と、放射線遮蔽物の充填高さと、バックグラウンド計数率の変化の割合（補正係数）との関係を数式化する。そして、この関係式を用いて、測定対象物の密度とカゴに入れた場合の高さ寸法から補正係数を求め、この補正係数を使用して、測定対象物が無い状態のバックグラウンド計数率を補正し、これにより測定対象物がある場合のバックグラウンド計数率を推定することが考えられていた。
【０００５】
なお、測定対象物と形状，大きさ，密度等が同一で、しかも放射能を有していない模型を作成し、この模型を測定対象物の代わりに放射線検出器の前に置いた状態でバックグラウンド計数率を測定することで、補正の必要がないバックグラウンド計数率を求めることは可能ではある。しかしながら、この場合には、測定対象物毎に別々の模型を準備する必要があり、形状，大きさがそれぞれ異なる測定対象物への対応には不向きである。例えば原子力施設の解体廃棄物等の放射能を計測する場合には、様々な形状や大きさの廃棄物が混在することから廃棄物毎に模型を作成するのは現実には困難であり、多量に発生する解体廃棄物の放射能測定には適用し難く現実的な方法ではない。
【０００６】
【特許文献１】
国際公開  ＷＯ  ００／５４０７１号パンフレット
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の推定方法では、関係式の信頼性を向上させるためには実験を繰り返し行ってより多くのデータを採取する必要があり、関係式の信頼性の向上には限界があった。また、仮に十分な数のデータに基づいて関係式を作成したとしても、実験時にカゴへの放射線遮蔽物の充填の仕方にばらつきが生じる等により、データの一つ一つに誤差が生じる虞があり、やはり関係式の信頼性向上には限界があった。さらに、仮に関係式の信頼性を十分に確保できたとしても、その関係式は実験時の放射線遮蔽物と放射線検出器との位置関係（以下、実験時の位置関係という）に基づくものであり、放射能測定時に測定対象物と放射線検出器の位置関係が実験時の位置関係と異なると、バックグラウンド計数率を正しく補正することができなかった。
【０００８】
また、例えば原子炉の廃止措置では一度に多量の廃棄物が発生し、しかもその多くが非常に低レベルの放射性廃棄物であることから、その放射能測定に適用するバックグラウンド計数率の推定方法、推定装置としては、高精度且つ迅速にバックグラウンド計数率を推定できるものでなければならない。
【０００９】
本発明は、測定対象物に影響されるバックグラウンド計数率を高精度に且つ迅速に求めることが可能なバックグラウンド計数率の推定方法及びこれを実施するバックグラウンド計数率を補正する測定装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項１記載のバックグラウンド計数率の推定方法は、遮蔽体内に配置された放射線検出器によって測定対象物が無い状態でバックグラウンド計数を実際に測定しバックグラウンド計数率の実測値を求める実測工程と、放射線検出器の仮想三次元モデルと遮蔽体の仮想三次元モデルを実際の幾何学的位置関係と同じ位置関係で配置する仮想三次元モデルを作成し、この仮想三次元モデルの遮蔽体内にバックグラウンドとなる仮想放射線を発生させてバックグラウンド計数を擬似的に測定し擬似的なバックグラウンド計数率を求める第１のシミュレーション工程と、測定対象物の仮想三次元モデルと放射線検出器の仮想三次元モデルと遮蔽体の仮想三次元モデルを実際の幾何学的位置関係と同じ位置関係で配置する仮想三次元モデルを作成し、この仮想三次元モデルの遮蔽体内にバックグラウンドとなる仮想放射線を発生させてバックグラウンド計数を擬似的に測定し擬似的なバックグラウンド計数率を求める第２のシミュレーション工程と、第１のシミュレーション工程で求めたバックグラウンド計数率と第２のシミュレーション工程で求めたバックグラウンド計数率に基づいて補正係数を求める補正係数算出工程と、補正係数を用いて実測値を補正する補正工程を有し、第１及び第２のシミュレーション工程では、バックグラウンドとなる仮想放射線を遮蔽体の仮想三次元モデルの内側から発生させるものである。
【００１１】
放射線と物質の相互作用はある確率で発生するものであり、バックグラウンドとなる放射線と測定対象物の相互作用を擬似的に再現することで、測定対象物の有無によるバックグラウンド計数率の変化を求めることができる。即ち、放射線検出器の前に測定対象物がある状態と無い状態の仮想三次元モデルをそれぞれ作成し、それぞれの仮想三次元モデルについてバックグラウンドとなる仮想放射線を発生させてバックグラウンド計数率を求めることで、測定対象物の有無によるバックグラウンド計数率の変化の割合を求めることができる。この変化の割合が補正係数である。仮想三次元モデルは実際の放射線検出器、測定対象物、遮蔽体、これらの配置関係に基づいて作成されており、実際の状態に即したシミュレーションを行って補正係数を得ることができる。そして、この補正係数を用いて、測定対象物が無い状態で実際に測定したバックグラウンド計数率の実測値を補正することで、放射線検出器の前に測定対象物を置いた状態のバックグラウンド計数率を正確に推定することができる。
【００１２】
ここで、特に、測定対象物の放射能のレベルが低い場合などには、その放射能測定を高精度に行うためにはバックグラウンドの影響をできるだけ排除して測定を行う必要がある。そのため、測定対象物と放射線検出器を遮蔽体内に収容し、バックグラウンドとなる放射線をできるだけ減衰させた状態で放射能測定を行う。このとき、第１及び第２のシミュレーション工程においてバックグラウンドとなる仮想放射線が遮蔽体を透過する過程をもシミュレーションすると擬似的なバックグラウンド計数率を求めるまでに長時間を要することになる。しかしながら、第１及び第２のシミュレーション工程では仮想放射線を遮蔽体の仮想三次元モデルの内側から発生させて遮蔽体透過後のバックグラウンド放射線をシミュレーションするので、仮想放射線が遮蔽体を透過する過程のシミュレーションが不要になり、シミュレーションが短時間で終了する。
【００１３】
また、請求項２記載のバックグラウンド計数率の推定方法は、第１及び第２のシミュレーション工程では、モンテカルロ計算手法を利用してシミュレーションを行うものである。
【００１４】
モンテカルロ計算手法を利用することで、バックグラウンドとなる放射線の発生や消滅、測定対象物と放射線検出器の三次元的な形状や位置関係等を仮想的に再現し、バックグラウンドとなる放射線が放射線検出器に入射する様子や測定対象物によって散乱，吸収される様子をシミュレーションすることができる。シミュレーションによって求めたバックグラウンド計数率に基づいて補正係数を求め、バックグラウンド計数率の実測値を補正する。
【００１５】
また、請求項３記載のバックグラウンド計数率の推定方法は、第２のシミュレーション工程よりも前に、測定対象物の重量を計測する重量計測工程を有し、第２のシミュレーション工程では測定対象物を中実品として仮想三次元モデルを作成し、且つ当該仮想三次元モデルの密度として測定対象物が中実品であるとして作成した仮想三次元モデルの体積と重量計測工程で計測した重量とに基づいて算出した見掛け密度を用いるものである。
【００１６】
測定対象物の仮想三次元モデルを作成するには測定対象物の三次元形状を測定してデータ化する必要がある。その場合、測定対象物の外形形状のみの測定であれば比較的容易に行うことができる。例えば、パイプ形状の測定対象物については、外周面の形状測定は比較的容易であるのに対し、内周面の形状測定は比較的煩雑になる。かかる場合、測定対象物の外形形状のみを測定して仮想三次元モデルを作成することが実用的である。ただし、この場合には内側に空間がある中空品であっても内側に空間がない中実品としてモデル化されることになる。この場合、中空品をその内側の空間が全体にわたって均一に分散している中実品として考えれば良い。即ち、放射線の吸収、散乱に対しては、中空品の測定対象物を密度の小さい中実品の測定対象物として取り扱うことが可能である。
【００１７】
この様な考え方に基づいて測定対象物の仮想三次元モデルを作成する場合、形状については外形形状のみをモデル化する。そして、作成した測定対象物の仮想三次元モデルの体積を求め、この体積と実際の測定対象物の重量から見掛け密度を算出し、測定対象物の仮想三次元モデルの密度として見掛け密度を使用する。これにより、測定対象物が中空品であっても中実品として取り扱うことができる。
【００１８】
また、請求項４記載のバックグラウンド計数率の推定方法は、第１及び第２のシミュレーション工程で発生させる仮想放射線として複数のエネルギーの仮想γ線を組み合わせて使用するものである。
【００１９】
複数のエネルギーの仮想γ線の組み合わせを変えると、仮想γ線全体としての遮蔽に対する減衰傾向が変化するので、測定場所の実際のバックグラウンド放射線の遮蔽に対する減衰傾向をより忠実に再現し易くなる。
【００２０】
また、請求項５記載のバックグラウンド計数率の推定方法は、測定場所の実際のバックグラウンドとなる放射線の遮蔽に対する減衰傾向を求める減衰傾向測定工程を有し、第１及び第２のシミュレーション工程では、求めた減衰傾向に合った減衰傾向となる組み合わせの仮想γ線を使用するものである。
【００２１】
バックグラウンド放射線は測定場所毎に異なるので、バックグラウンドとなる放射線の遮蔽に対する減衰傾向も測定場所毎に異なる。減衰傾向測定工程によってその場所の減衰傾向を求め、この減衰傾向に合う組み合わせの仮想γ線を使用することで、シミュレーションがより実際の状況に即したものとなる。
【００２２】
さらに、請求項６記載のバックグラウンド計数率を補正する測定装置は、測定対象物から放出される放射線及びバックグラウンドとなる放射線を計数する放射線検出器と、測定対象物及び放射線検出器を収容する遮蔽体と、測定対象物と放射線検出器と遮蔽体の表面の三次元的空間座標を取込みこれらの仮想三次元モデルを作成する三次元モデル化手段と、仮想三次元モデルを使用して遮蔽体内にバックグラウンドとなる放射線の発生をシミュレーションし放射線検出器の前に測定対象物が在る状態と無い状態のバックグラウンド計数率を擬似的に求めるシミュレーション手段と、シミュレーションして求めた測定対象物が在る状態と無い状態のバックグラウンド計数率から補正係数を算出する補正係数算出手段と、放射線検出器によるバックグラウンド計数率の実測値を補正係数により補正する補正手段を備え、シミュレーション手段は、遮蔽体の仮想三次元モデルの内側からバックグラウンドとなる放射線を発生させるものである。
【００２３】
したがって、三次元モデル化手段によって擬似的に再現された放射線検出器及びこれを収容する遮蔽体の仮想三次元モデルと、放射線検出器の前に測定対象物を配置しこれらを遮蔽体内に収容した仮想三次元モデルを利用して、シミュレーション手段がバックグラウンド放射線の発生をシミュレーションして放射線検出器の前に測定対象物が無い状態と有る状態のバックグラウンド計数率をそれぞれ求める。そして、シミュレーション手段が求めた２つのバックグラウンド計数率に基づいて補正係数算出手段が補正係数を算出する。この様にして求めた補正係数を使用して補正手段がバックグラウンド計数率の実測値を補正する。シミュレーション手段は遮蔽体透過後のバックグラウンド放射線をシミュレーションするので、バックグラウンド放射線が遮蔽体を透過する過程のシミュレーションが不要になり、シミュレーションが短時間で終了する。
【００２４】
また、請求項７記載のバックグラウンド計数率を補正する測定装置は、シミュレーション手段が、バックグラウンドとなる放射線として複数のエネルギーの仮想γ線の組み合わせを使用する。
【００２５】
複数のエネルギーの仮想γ線の組み合わせを変えると、仮想γ線全体としての遮蔽に対する減衰傾向が変化するので、測定場所の実際のバックグラウンド放射線の遮蔽に対する減衰傾向をより忠実に再現し易くなる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
図１に本発明のバックグラウンド計数率の推定方法の実施形態の一例を、図２に当該推定方法を実施するバックグラウンド計数率を補正する測定装置の実施形態の一例を示す。また、図３及び図４に、放射線検出器と測定対象物と遮蔽体の配置を示す。バックグラウンド計数率を補正する測定装置（以下、単に測定装置という）は、測定対象物１１から放出される放射線及びバックグラウンドとなる放射線を計数する放射線検出器１２と、測定対象物１１及び放射線検出器１２を収容する遮蔽体１６と、測定対象物１１と放射線検出器１２と遮蔽体１６の表面の三次元的空間座標を取込みこれらの仮想三次元モデル１３，１４，１８を作成する三次元モデル化手段２０と、測定対象物１１の仮想三次元モデル１３と放射線検出器１２の仮想三次元モデル１４を使用して遮蔽体１６内のバックグラウンドとなる放射線の発生をシミュレーションし測定対象物１１が在る状態（図３）と無い状態（図４）のバックグラウンド計数率を擬似的に求めるシミュレーション手段２１と、シミュレーションして求めた測定対象物１１が在る状態と無い状態のバックグラウンド計数率から補正係数を算出する補正係数算出手段２２と、放射線検出器１２によるバックグラウンド計数率の実測値を補正係数により補正する補正手段２３を備え、シミュレーション手段２１は、遮蔽体１６の仮想三次元モデル１８の内側からバックグラウンドとなる放射線を発生させるものである。
【００２８】
なお、本実施形態では、少なくとも１つのＣＰＵやＭＰＵなどの中央演算装置２４と、データの入出力を行うインターフェース２５と、プログラムやデータを記憶するメモリ２６を備えるコンピュータ２７と所定の制御ないし演算プログラムによって、三次元モデル化手段２０、シミュレーション手段２１、補正係数算出手段２２、補正手段２３を実現している。即ち、中央演算装置２４は、メモリ２６に記憶されたＯＳ等の制御プログラム、バックグラウンド計数率の推定方法などの手順を規定したプログラム及び所要データ等により、上記三次元モデル化手段２０、シミュレーション手段２１、補正係数算出手段２２、補正手段２３を実現している。また、コンピュータ２７には、例えばＣＲＴディスプレイやプリンター等の出力装置２８が接続されている。
【００２９】
放射線検出器１２としては、例えばγ線を計測するプラスチックシンチレーション検出器が使用可能である。例えば、４０ｃｍ（奥行き）×４０ｃｍ（幅）×５ｃｍ（厚さ）の大きさのプラスチックシンチレーション検出器を２台一組にして使用する。放射線検出器１２は遮蔽体１６内に収容されている。本実施形態では、放射線検出器１２の組を遮蔽体１６内の床面と天井面にそれぞれ配置し、より多くの放射線をカウントできるようにして検出効率を向上させ、より低レベルの放射能の検出を可能にしている。
【００３０】
遮蔽体１６はバックグラウンド放射線を遮蔽する覆いであり、例えば鉛製の箱である。遮蔽体１６の外から入射する放射線は大部分が遮蔽体１６によって遮蔽されるが、一部の放射線は遮蔽体１６を透過して放射能測定のバックグラウンドとなる。遮蔽体１６には図示しない扉が設けられており、この扉を開閉して測定対象物１１等の出し入れを行う。放射線検出器１２による計数データはインターフェース２５を介してコンピュータ２７に入力される。尚、図３及び図４では遮蔽体１６の一部を切り欠いて示している。
【００３１】
また、この測定装置は、測定対象物１１等の表面形状を測定し三次元的空間座標として取込む三次元形状計測装置２９を備えている。三次元形状計測装置２９としては、例えば測定対象物１１の表面の空間座標を点群データとして検出し三次元形状を計測するものが本実施形態では使われている。この三次元形状計測装置２９は、非接触式の三次元レーザースキャナで、レーザー光を測定対象物１１に当てて表面を走査させると共にその散乱光を集光レンズによりＣＣＤへ結像させ、ＣＣＤ結像位置をカウンター値として入力し、三角測量の原理にて距離データに変換するものである。レーザー投光部と受光部の光軸をガルバノミラーで高速に走査することにより、多ポイントの点群データを得ることができる。この三次元形状計測装置２９によって測定された測定対象物１１の三次元座標は、コンピュータ２７にインターフェース２５を介して入力される。具体的には、例えば、パルステック工業株式会社製「三次元スキャナーＴＤＳ３１００」を用いて測定対象物１１の表面の空間座標を高速に検出し三次元的空間座標データとして得ることができる。
【００３２】
また、この測定装置は、測定対象物１１の重量を測定する計量器３１を備えている。この計量器による測定結果はインターフェース２５を介してコンピュータ２７の三次元モデル化手段２０に入力される。
【００３３】
次に、バックグラウンド計数率の推定方法（以下、単に推定方法という）について説明する。この推定方法は、遮蔽体１６内に配置された放射線検出器１２によって測定対象物１１が無い状態でバックグラウンド計数を実際に測定しバックグラウンド計数率の実測値Ｘ０を求める実測工程Ｓ３と、放射線検出器１２の仮想三次元モデル１４と遮蔽体１６の仮想三次元モデル１８を実際の幾何学的位置関係と同じ位置関係で配置する仮想三次元モデル３２を作成し（図４（Ｂ））、この仮想三次元モデル３２に遮蔽体１６内のバックグラウンドとなる仮想放射線を発生させてバックグラウンド計数を擬似的に測定し擬似的なバックグラウンド計数率Ｘ１を求める第１のシミュレーション工程Ｓ４と、測定対象物１１の仮想三次元モデル１３と放射線検出器１２の仮想三次元モデル１４と遮蔽体１６の仮想三次元モデル１８を実際の幾何学的位置関係と同じ位置関係で配置する仮想三次元モデル３０を作成し（図３（Ｂ））、この仮想三次元モデル３０に遮蔽体１６内のバックグラウンドとなる仮想放射線を発生させてバックグラウンド計数を擬似的に測定し擬似的なバックグラウンド計数率Ｘ２を求める第２のシミュレーション工程Ｓ５と、第１のシミュレーション工程Ｓ４で求めたバックグラウンド計数率Ｘ１と第２のシミュレーション工程Ｓ５で求めたバックグラウンド計数率Ｘ２に基づいて補正係数を求める補正係数算出工程Ｓ６と、補正係数を用いて実測値を補正する補正工程Ｓ７を有し、第１及び第２のシミュレーション工程Ｓ４，Ｓ５では、仮想放射線を遮蔽体１６の仮想三次元モデル１８の内側から発生させるものである。
【００３４】
本実施形態では、第１及び第２のシミュレーション工程Ｓ４，Ｓ５では、モンテカルロ計算手法を利用してシミュレーションを行うようにしている。また、第２のシミュレーション工程Ｓ５よりも前に、測定対象物１１の重量を計測する重量計測工程Ｓ２を有し、第２のシミュレーション工程Ｓ５では測定対象物１１を中実品として仮想三次元モデル１３を作成し、且つ当該仮想三次元モデル１３の密度として測定対象物１１が中実品であるとして作成した仮想三次元モデル１３の体積と重量計測工程Ｓ２で計測した重量とに基づいて算出した見掛け密度を用いるようにしている。
【００３５】
また、本実施形態では、測定場所の実際のバックグラウンドとなる放射線の遮蔽に対する減衰傾向を求める減衰傾向測定工程Ｓ１を有しており、第１及び第２のシミュレーション工程Ｓ４，Ｓ５では、求めた減衰傾向に合った減衰傾向となる組み合わせの仮想γ線を使用するようにしている。
【００３６】
より詳細に説明する。減衰傾向測定工程Ｓ１では、例えば測定場所に設置した放射線検出器１２を使用してバックグラウンド放射線の遮蔽体１６に対する減衰傾向を求める。即ち、例えば図５（Ａ）に示すように、放射能測定を行う場所に設置した遮蔽体１６内に測定対象物１１の代わりに金属板１７を配置し、その厚さを変えながらバックグラウンド計数率を測定する。また、金属板１７を配置していない状態のバックグラウンド計数率も測定する。そして、測定値に基づいてバックグラウンド計数率の低減割合を計算する。低減割合は数式１によって求めることができる。
【００３７】
【数１】
低減割合＝金属板１７を配置した状態で測定したバックグラウンド計数率÷金属板１７を配置していない状態で測定したバックグラウンド計数率
【００３８】
求めた低減割合の一例を図６に示す。図６中、●印で示す値が測定値に基づいて求めた低減割合である。なお、金属板の厚さ０ｃｍは金属板１７を配置していない場合である。配置する金属板１７の厚さの増加に応じてバックグラウンド計数率の低減割合は減少する。この遮蔽（本実施例では金属板１７）の厚みとバックグラウンド計数率の低減割合との変化の関係がバックグラウンド放射線の遮蔽に対する減衰傾向（以下、単に減衰傾向という）である。測定場所毎にバックグラウンド放射線の減衰傾向は異なる。後述する第１及び第２のシミュレーション工程Ｓ３，Ｓ４では、この減衰傾向に基づいて使用する仮想放射線のエネルギーとその組み合わせを決定する。
【００３９】
次の重量計測工程Ｓ２では、例えば計量器３１を使用して測定対象物１１の重量Ｗを測定する。
【００４０】
実測工程Ｓ３では、放射線検出器１２を使用して測定対象物１１が無い状態のバックグラウンド計数を測定し、バックグラウンド計数率の実測値Ｘ０を求める。なお、減衰傾向測定工程Ｓ１において、既に金属板１７が無い状態のバックグラウンド計数率を測定しているので、この測定値を実測値Ｘ０として使用し、改めて実測工程Ｓ３を実施することを省略しても良い。即ち、減衰傾向測定工程Ｓ１と実測工程Ｓ３を一緒に行っても良い。
【００４１】
次の第１のシミュレーション工程Ｓ４と第２のシミュレーション工程Ｓ５では、バックグラウンドとなる放射線が放射線検出器１２に計数される現象を、コンピュータ上で実施される三次元モンテカルロ計算手法を利用してシミュレーションすることで、擬似的にバックグラウンド計数率を求めている。
【００４２】
そのため、先ず第１のシミュレーション工程Ｓ４では、放射線検出器１２を三次元モンテカルロ計算コードに適したフォーマットで表現するいわゆる三次元モデル化を行っている。即ち、第１のシミュレーション工程Ｓ４では、先ず三次元形状計測装置２９によって放射線検出器１２の三次元的な形状を計測し、この三次元座標データを三次元モデル化手段２０に入力し、例えば図４（Ｂ）に概念的に示すように放射線検出器１２の仮想三次元モデル１４を仮想三次元空間に仮想的に再現する。また、本実施形態では、放射線検出器１２の周囲を遮蔽体１６で覆っているので、遮蔽体１６についても三次元的な形状を三次元形状計測装置２９によって計測し、これらの三次元座標データを三次元モデル化手段２０に入力し、遮蔽体１６の仮想三次元モデル１８を放射線検出器１２の仮想三次元モデル１４が再現されている仮想三次元空間に実際の放射線検出器１２と同じ位置関係で配置する。
【００４３】
そして、放射線検出器１２と遮蔽体１６の仮想三次元モデル１４，１８を三次元モンテカルロ計算コードのフォーマットで表現し、入力ファイルを作成する（三次元モデル化）。この入力ファイルには、少なくとも放射線検出器１２の形態、遮蔽体１６の形態、その他の空間の媒質の形態についてのデータが記録される。放射線検出器１２の形態としては、例えば三次元形状、組成、密度等である。遮蔽体１６の形態としては、例えば三次元形状、組成、密度等である。その他の空間の媒質の形態としては、例えば真空か空気が存在するか等である。
【００４４】
なお、測定対象物１１の形状等が毎回変わっても、放射線検出器１２と遮蔽体１６の三次元形状に関するデータは変わらないため、三次元形状計測装置２９による放射線検出器１２と遮蔽体１６の計測を毎回行う必要はなく、先にあるいは予め入力されている三次元データを利用して毎回計測し入力する手間を省くことができる。この場合、三次元形状のデータ取得及び入力の時間を短縮できる。
【００４５】
次に、三次元モンテカルロ計算手法を利用して、遮蔽体１６の仮想三次元モデル１８の内側例えば内面からバックグラウンドとなる放射線を仮想的に発生させ、発生させた放射線のうち放射線検出器１２の仮想三次元モデル１４に入射したものをカウントして計数を求める。
【００４６】
仮想的に発生させる放射線は、放射線検出器１２の設置場所のバックグラウンド放射線が遮蔽体１６を透過した後の状態を模擬して発生させる。バックグラウンドとなる放射線の主なものは透過性の強いγ線である。したがって、仮想放射線として例えばγ線を発生させる。また、仮想放射線として複数のエネルギーの仮想γ線を組み合わせて使用する。複数のエネルギーの仮想γ線を組み合わせて使用することで、減衰傾向測定工程Ｓ１で求めた減衰傾向をより忠実に再現することができる。本実施形態では、仮想γ線として２種類のエネルギーのγ線、例えば０．３ＭｅＶのγ線と１．５ＭｅＶのγ線を１：１の割合で発生させる。
【００４７】
なお、測定場所が同じであればバックグラウンド放射線とその減衰傾向は同じであると考えられるので、毎回のシミュレーションでは仮想放射線として同じものを使用する。この場合、測定毎にバックグラウンド放射線の減衰傾向を求め直す手間と時間を省くことができる。
【００４８】
遮蔽体１６の仮想三次元モデル１８の内面から発生させた仮想放射線は、放射線検出器１２や測定対象物１１の周囲の空間等を進む際、散乱されたり吸収されたり、あるいは二次的な放射線を発生させたりする。このような放射線と物質の相互作用はある確率で発生するものであり、この現象を近似して数学的なモデルで表すことができる。三次元モンテカルロ計算コードを使用することで、コンピュータを利用してバックグラウンドとなる放射線の発生と挙動をシミュレーションすることができる。したがって、バックグラウンドとなる放射線が放射線検出器１２にどれだけ入射するか、即ち、放射線検出器１２の仮想三次元モデル１４による計数を擬似的に求めることができる。そして、この計数値からバックグラウンド計数率Ｘ１を求める。
【００４９】
なお、三次元モンテカルロ計算コードとしては、例えば米国ロスアラモス国立研究所で開発された公開コードであるＭＣＮＰコードの使用が可能である。
【００５０】
この様に第１のシミュレーション工程Ｓ４では放射線検出器１２の前に測定対象物１１を置いていない状態をシミュレーションする。これに対し、第２のシミュレーション工程Ｓ５では、放射線検出器１２の前に測定対象物１１を置いた状態をシミュレーションする。つまり、第１のシミュレーション工程Ｓ４では、図４（Ｂ）に示すように、放射線検出器１２の仮想三次元モデル１４の前に測定対象物１１の仮想三次元モデル１３を配置していない仮想三次元モデル３２を使用してシミュレーションを行っていたが、第２のシミュレーション工程Ｓ５では、図３（Ｂ）に示すように、放射線検出器１２の仮想三次元モデル１４の前に測定対象物１１の仮想三次元モデル１３を配置した仮想三次元モデル３０を使用してシミュレーションを行う。なお、第１のシミュレーション工程Ｓ４と同一の処理についての詳しい説明は省略する。
【００５１】
第２のシミュレーション工程Ｓ５では、放射線検出器１２と遮蔽体１６と測定対象物１１を三次元モンテカルロ計算コードに適したフォーマットで表現するいわゆる三次元モデル化を行っている。即ち、第２のシミュレーション工程Ｓ５では、三次元形状計測装置２９によって測定対象物１１の三次元的な形状を計測し、この三次元座標データを三次元モデル化手段２０に入力し、例えば図３（Ｂ）に概念的に示すように測定対象物１１の仮想三次元モデル１３を仮想三次元空間に仮想的に再現する。
【００５２】
このとき、実際の測定対象物１１と放射線検出器１２と遮蔽体１６の幾何学的な位置関係と同じ位置関係で測定対象物１１の仮想三次元モデル１３を作成する。また、たとえ測定対象物１１がパイプ等の中空品であっても、その内側や内部に空間が無い中実品として仮想三次元モデル１３を作成する。即ち、三次元形状計測装置２９は測定対象物１１の表面形状を測定し三次元的空間座標として取込むのものであるため、測定対象物１１の内周面や内部空間等の形状に関するデータを取り込んでいない。このため、三次元モデル化手段２０は作成した測定対象物１１の仮想三次元モデル１３の体積Ｖを計算すると共に、この体積Ｖと重量計測工程Ｓ２で測定した重量Ｗとで見掛け密度（Ｗ／Ｖ）を計算し、測定対象物１１の仮想三次元モデル１３の密度として見掛け密度（Ｗ／Ｖ）を使用する。測定対象物１１の仮想三次元モデル１３の密度として見掛け密度（Ｗ／Ｖ）を使用することで、中空品を中実品として取り扱うことが可能になる。なお、放射線検出器１２，遮蔽体１６についてのデータは、第１のシミュレーション工程Ｓ４で使用したデータを使用する。また、発生させる仮想γ線も第１のシミュレーション工程Ｓ４で使用した仮想γ線と同じ組み合わせの仮想γ線を使用する。
【００５３】
なお、本実施形態では、三次元形状計測装置２９によって測定対象物１１を上方から形状計測するので、上方からみた測定対象物１１の形状において輪郭になる部分（以下、輪郭部分という）よりも下側の部分の形状を計測することはできない。このため、輪郭部分よりも下側の部分を輪郭部分と同形状であるとして仮想三次元モデル１３を作成している。
【００５４】
そして、測定対象物１１と放射線検出器１２と遮蔽体１６の仮想三次元モデル１３，１４，１８を三次元モンテカルロ計算コードのフォーマットで表現し、入力ファイルを作成する（三次元モデル化）。この入力ファイルには、少なくとも測定対象物１１の形態、放射線検出器１２の形態、遮蔽体１６の形態、その他の空間の媒質の形態についてのデータが記録される。測定対象物１１の形態としては、例えば三次元形状、組成、密度等である。放射線検出器１２の形態としては、例えば三次元形状、組成、密度等である。遮蔽体１６の形態としては、例えば三次元形状、組成、密度等である。その他の空間の媒質の形態としては、例えば真空か空気が存在するか等である。
【００５５】
そして、第１のシミュレーション工程Ｓ４と同様に第２のシミュレーション工程Ｓ５でもバックグラウンドとなる仮想放射線を遮蔽体１６の仮想三次元モデル１８の内面から発生させて放射線検出器１２の前に測定対象物１１を置いた状態のシミュレーションを行い、バックグラウンド計数率Ｘ２を求める。
【００５６】
補正係数算出工程Ｓ６では、第１のシミュレーション工程Ｓ４で求めたバックグラウンド計数率Ｘ１と第２のシミュレーション工程Ｓ５で求めたバックグラウンド計数率Ｘ２に基づいて補正係数を求める。放射線検出器１２の前に測定対象物１１を置いていない状態ではバックグラウンド放射線は測定対象物１１によって遮蔽されることはないが、測定対象物１１の放射能を測定するためにこの測定対象物１１を放射線検出器１２の前に置くと、バックグラウンド放射線の一部が測定対象物１１によって遮蔽される。このため、第１のシミュレーション工程Ｓ４で求めたバックグラウンド計数率Ｘ１と、第２のシミュレーション工程Ｓ５で求めたバックグラウンド計数率Ｘ２（Ｘ２＜Ｘ１）とは異なる値になる。実際の放射線測定でも、シミュレーションと同じ割合でバックグラウンド計数率が変化すると考えられる。したがって、補正係数はＸ２／Ｘ１となる。
【００５７】
補正工程Ｓ７では、バックグラウンド計数率の実測値Ｘ０を補正係数（Ｘ２／Ｘ１）を用いて補正する。シミュレーションの結果、放射線検出器１２の前に測定対象物１１が在るか無いかでバックグラウンド計数率が（Ｘ２／Ｘ１）の割合で減少することがわかり、実測値Ｘ０×補正係数（Ｘ２／Ｘ１）によって測定対象物１１を放射線検出器１２の前に置いた場合のバックグラウンド計数率Ｘが求まる。
【００５８】
この様にして求めたバックグラウンド計数率Ｘは、例えば測定対象物１１の放射能を測定する場合に使用される。いま、測定対象物１１の放射能を放射線検出器１２で測定した場合の計数率がＡである場合には、Ａ−Ｘが測定対象物１１から放出された放射線に起因する正味の計数率になる。
【００５９】
このように、本発明では、シミュレーションによって補正係数を求め、この補正係数を利用してバックグラウンド計数率を補正するので、測定対象物１１による遮蔽を考慮したバックグラウンド計数率Ｘを簡単且つ迅速に求めることができる。しかも、放射線と物質の相互作用を正確にシミュレーションすることは可能であり、実際の状態に即した補正係数を求めることができ、測定対象物１１による遮蔽を考慮したバックグラウンド計数率Ｘを精度良く求めることができる。
【００６０】
特に測定対象物１１の放射能が低い場合には、バックグラウンド計数率Ｘの精度（正確性）が放射能の測定結果の精度に大きく影響する。本発明では、バックグラウンド計数率Ｘを精度良く求めることができるので、測定対象物１１の放射能が低い場合にも放射能を精度良く測定することが可能になる。
【００６１】
また、放射能を精度良く測定できるので、放射能の検出限界も向上する。すなわち、測定の誤差が小さくなるので、放射線検出器１２が検出できる最も低い放射能の値の誤差も小さくなり、その分だけより低レベルの放射能の測定が可能になる。
【００６２】
さらに、放射能の測定に放射線検出器１２や測定対象物１１を囲む遮蔽体１６を使用しているので、このことからも放射能の検出限界を向上させることができる。すなわち、遮蔽体１６を使用しているので放射能測定時のバックグラウンドの影響を減少させることができ、より低レベルの放射能の測定が可能になる。
【００６３】
加えて、遮蔽体１６内の２箇所に放射線検出器１２を設けているので、放射線の検出効率が向上し、このことからも放射能の検出限界を向上させることができる。即ち、より低レベルの放射能の測定が可能になる。
【００６４】
放射能測定時に本発明によって推定したバックグラウンド計数率、即ち実測値Ｘ０を補正係数（Ｘ２／Ｘ１）によって補正したバックグラウンド計数率Ｘを使用することで放射能の検出限界を小さくできることを確認するための評価（本手法）を行った。また、比較のために、補正係数（Ｘ２／Ｘ１）による補正を行わない場合、即ちバックグラウンド計数率として実測値Ｘ０を使用した場合についても評価（比較手法１〜３）を行った。
【００６５】
本手法の評価では、遮蔽体１６として厚さ５ｃｍの鉛の箱を使用した。また、放射線検出器１２の組は遮蔽体１６内の上下２面（天井面と床面）に配置した。
【００６６】
比較手法１では、遮蔽体１６として厚さ２０ｃｍの鉛の箱を使用した。また、放射線検出器１２の組は遮蔽体１６内の上下２面（天井面と床面）に配置した。即ち、本手法と比べて、比較手法１は遮蔽体１６の厚さを厚くすることでバックグラウンドを減少させて検出限界を向上させる手法である。
【００６７】
比較手法２では、遮蔽体１６として厚さ５ｃｍの鉛の箱を使用した。また、放射線検出器１２の組は遮蔽体１６内の上下２面（天井面と床面）に配置した。即ち、本手法と比べて、比較手法２は単にバックグラウンド計数率の補正を行わない手法である。
【００６８】
比較手法３では、遮蔽体１６として厚さ５ｃｍの鉛の箱を使用した。また、放射線検出器１２の組は遮蔽体１６内の上下左右前後の６面（天井面、床面、左側面、右側面、前側面、後側面）に配置した。即ち、本手法と比べて、比較手法３は放射線検出器１２の数を増やすことで検出効率を向上させて検出限界を向上させる手法である。
【００６９】
これらの結果を図７に示す。本手法の結果を実線で、比較手法１の結果を点線で、比較手法２の結果を二点鎖線で、比較手法３の結果を一点鎖線でそれぞれ示す。例えば測定時間が３０秒の時点で比較すると、本手法の検出限界に比べて、比較手法１の検出限界は１．２倍も大きく、比較手法２の検出限界は２．３倍も大きく、比較手法３の検出限界は２．９倍も大きかった。
【００７０】
比較手法１、即ち遮蔽体１６の厚さを厚くして検出限界を向上させる手法では、たとえ遮蔽体１６を厚くしてバックグラウンドの影響を減少させたとしても、それほど大きく減少させることはできないので、本手法に比べて検出限界を小さくすることはできない。また、本手法と比較手法２とを比べると、シミュレーションによって求めた補正係数（Ｘ２／Ｘ１）を使用してバックグラウンド計数率の補正を行うことで、検出限界を小さくできることは明らかである。さらに、比較手法３、即ち放射線検出器１２の数を増やすことで検出限界を向上させる手法では、放射線検出器１２の数の増加に応じて検出するバックグラウンドも増加しその影響をより大きく受けてしまうので、本手法に比べて検出限界を小さくすることはできない。これら各比較手法に対し、シミュレーションによって求めた補正係数（Ｘ２／Ｘ１）を使用してバックグラウンド計数率の補正を行う本手法では、放射能測定の検出限界を小さくすることができることが確認できた。
【００７１】
例えば原子炉の廃止措置では廃棄物が多量に発生する。この廃棄物を処分するには廃棄物の放射能を測定してクリアランスレベル（放射能レベルが低く放射性物質としての規制を除外できる放射能濃度区分値）を検認する必要がある。原子炉の廃止措置で発生する廃棄物の形状や大きさは様々であり、廃棄物毎に遮蔽するバックグラウンド放射線の線量、即ち放射線検出器によってカウントされるバックグラウンド計数は異なる。したがって、廃棄物毎にバックグラウンド計数率を求める必要がある。特に、原子炉の廃止措置で発生する放射性廃棄物の多くは低レベルの放射性廃棄物であるので、バックグラウンド計数率を正確に求めることが重要である。本発明では測定対象物１１の形状や大きさ等に制約されることなくバックグラウンド計数率を簡単且つ迅速に求めることができ、しかも精度良く求めることができるので、特に原子炉の廃止措置で発生する廃棄物の放射能測定に適している。即ち、多量に発生する低レベルの放射性廃棄物の放射能測定を迅速に行うためにはバックグラウンド計数率を簡単，迅速に且つ精度良く求める技術が不可欠であり、本発明によって多量の低レベルの放射性廃棄物の放射能測定を正確に且つ迅速に行うことが可能になる。
【００７２】
また、第２のシミュレーション工程Ｓ５では、たとえ測定対象物１１がパイプ等の中空品であっても中実品として仮想三次元モデル１３を作成しているので、測定対象物１１の形状計測としてその表面形状（外側の形状）を計測すれば足り、煩雑な形状計測となる内面形状の計測を行う必要がないので、簡単且つ迅速に仮想三次元モデル１３を作成することができる。しかも、この様に仮想三次元モデル１３を簡単且つ迅速に作成できるにもかかわらず、仮想三次元モデル１３の密度として見掛け密度（Ｗ／Ｖ）を使用しているので、たとえ測定対象物１１が中空品であっても、仮想放射線に対して中実品と同様に取り扱うことが可能になり、シミュレーションを正確に行うことができる。
【００７３】
また、第１及び第２のシミュレーション工程Ｓ４，Ｓ５では、バックグラウンドとなる仮想放射線を遮蔽体１６の三次元モデル１８の内側から発生させるようにし、遮蔽体１６を透過したバックグラウンド放射線をシミュレーションするようにしているので、遮蔽体１６の外側のバックグラウンド放射線が遮蔽体１６を透過する過程をシミュレーションする必要がなく、しかも遮蔽体１６を透過できずに途中で消滅したバックグラウンド放射線をシミュレーションする必要もなく、処理に要する時間を大幅に減少させることができる。
【００７４】
なお、第１及び第２のシミュレーション工程Ｓ４，Ｓ５で使用する仮想γ線の組み合わせの求め方は、例えば次の通りである。即ち、発生させる仮想γ線の組み合わせを変えながら減衰傾向測定工程Ｓ１を模擬したシミュレーションを繰り返し行い、減衰傾向測定工程Ｓ１で求めた減衰傾向に合う減衰傾向、即ち、同じ又は許容できる程度に近い減衰傾向となる仮想γ線の組み合わせを探し、仮想γ線の組み合わせの最適化を行う。
【００７５】
つまり、減衰傾向測定工程Ｓ１で放射線検出器１２の前に金属板１７を配置した状態（図５（Ａ））を仮想的に再現する三次元モデル３３、即ち、図４（Ｂ）の仮想三次元モデル３２に金属板１７の仮想三次元モデル１９を配置した仮想三次元モデル３３を作成する（図５（Ｂ））。そして、減衰傾向測定工程Ｓ１における実際の測定と同様に、金属板１７の仮想三次元モデル１９の厚さを変化させながら、仮想三次元モデル３３を使用し任意のエネルギーの仮想γ線を任意の組み合わせで発生させてシミュレーションを行う。そして、バックグラウンド計数率の低減割合を計算し、金属板１７（遮蔽）の厚みとバックグラウンド計数率の低減割合との変化の関係、即ちバックグラウンド放射線の減衰傾向を求める。なお、この場合の低減割合は数式２によって求めることができる。この低減割合は、補正係数（Ｘ２／Ｘ１）に相当する値である。
【００７６】
【数２】
低減割合＝金属板１７を配置した状態をシミュレーションして求めたバックグラウンド計数率÷金属板１７を配置していない状態をシミュレーションして求めたバックグラウンド計数率
【００７７】
そして、発生させる仮想γ線のエネルギーの大きさとその組み合わせを様々に変化させながらシミュレーションを繰り返し行って減衰傾向を求め、求めた減衰傾向が減衰傾向測定工程Ｓ１で求めた減衰傾向に合う傾向、即ち、同じ又許容できる程度に近い傾向となるような仮想γ線の組み合わせを見つける。例えば、図６に△印で示すような減衰傾向となる仮想γ線の組み合わせをシミュレーションによって見つける。
【００７８】
なお、仮想γ線の組み合わせとして、２種類のエネルギーの仮想γ線を組み合わせることが好ましい。２種類のエネルギーの仮想γ線の組み合わせを変えることでバックグラウンド放射線の減衰傾向を比較的自由に変化させることができ、測定場所の実際のバックグラウンド放射線の減衰傾向にあった減衰傾向となる仮想γ線の組み合わせを比較的容易に見つけることができるからである。また、３種類以上のエネルギーの仮想γ線の組み合わせを使用しても良いが、シミュレーションの計算量は仮想γ線の種類の増加に応じて増加するので、仮想γ線のエネルギーの種類は少ない方が好ましい。これらにより、２種類のエネルギーの仮想γ線の使用が最も好ましい。ただし、３種類以上のエネルギーの仮想γ線を使用しても良い。また、仮想放射線として、組み合わせではなく単色の仮想γ線を使用しても良い。
【００７９】
また、仮想γ線の組み合わせとして、エネルギーの大きさが異なる仮想γ線の発生数の割合を変えるようにしても良い。この場合にも、バックグラウンド放射線の減衰傾向を比較的自由に変化させることができる。
【００８０】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の説明では、測定対象物１１の仮想三次元モデル１３を作成する場合に測定対象物１１の表面形状のみを測定し、たとえ測定対象物１１が中空品であっても中実品として仮想三次元モデル１３を作成していたが、測定対象物１１の表面形状に加えて内側形状も測定し、測定対象物１１が中空品である場合には中空品として仮想三次元モデル１３を作成するようにしても良い。
【００８１】
また、上述の説明では、測定対象物１１の仮想三次元モデル１３を作成する場合に仮想三次元モデル１３の密度として見掛け密度を使用していたが、必ずしも見掛け密度を使用しなくても良いことは勿論である。
【００８２】
また、上述の説明では、第１及び第２のシミュレーション工程Ｓ４，Ｓ５において、仮想放射線として複数、例えば２種類のエネルギーの仮想γ線を組み合わせて使用していたが、組み合わせるエネルギーの数としては２種類に限るものではなく、３種類以上であっても良い。また、仮想放射線として単色の仮想γ線を使用しても良い。さらに、放射線の種類としてはγ線に限るものではなく、γ線以外の放射線を使用しても良く、γ線とγ線以外の放射線を組み合わせて使用しても良い。
【００８３】
さらに、第１及び第２のシミュレーション工程Ｓ４，Ｓ５で使用する仮想γ線を予め決定している場合等には減衰傾向測定工程Ｓ１を省略しても良く、この場合には、その分だけ処理に要する時間を短縮することができる。
【００８４】
また、上述の説明では、遮蔽体１６内の上下２箇所に放射線検出器１２を配置していたが、必ずしも上下２箇所に放射線検出器１２を配置する必要はなく、上下のいずれか一方にのみ放射線検出器１２を配置するようにしても良い。また、放射線検出器１２を配置する位置は上（天井面）や下（床面）に限るものではなく、遮蔽体１６内の側面等に配置しても良い。さらに、放射線検出器１２を３箇所以上に配置しても良い。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載のバックグラウンド計数率の推定方法では、上述のようにしてバックグラウンド計数率を推定しているので、放射線検出器の前に測定対象物を置いた場合のバックグラウンド計数率を簡単且つ迅速に、そして精度良く求めることができる。特に、測定対象物の形状等に制限されずにシミュレーションすることができるので、様々な形状や大きさの測定対象物について多量に放射能測定を行う場合等にバックグラウンド計数率を求めるのに適している。また、第１及び第２のシミュレーション工程では、仮想放射線を遮蔽体の仮想三次元モデルの内側から発生させるようにしているので、仮想放射線が遮蔽体を透過する過程をシミュレーションする必要がなく、擬似的なバックグラウンド計数率を短時間で求めることができる。
【００８６】
この場合、請求項２記載のバックグラウンド計数率の推定方法のように、第１及び第２のシミュレーション工程では、モンテカルロ計算手法を利用してシミュレーションを行うことが好ましい。
【００８７】
また、請求項３記載のバックグラウンド計数率の推定方法では、第２のシミュレーション工程よりも前に、測定対象物の重量を計測する重量計測工程を有し、第２のシミュレーション工程では測定対象物を中実品として仮想三次元モデルを作成し、且つ当該仮想三次元モデルの密度として測定対象物が中実品であるとして作成した仮想三次元モデルの体積と重量計測工程で計測した重量とに基づいて算出した見掛け密度を用いるようにしているので、たとえ測定対象物が中空品であっても中実品として仮想三次元モデルを作成することができる。このため、測定対象物の仮想三次元モデルを簡単且つ迅速に作成することができる。
【００８８】
また、請求項４記載のバックグラウンド計数率の推定方法では、第１及び第２のシミュレーション工程で発生させる仮想放射線として複数のエネルギーの仮想γ線を組み合わせて使用するので、測定場所の実際のバックグラウンドとなる放射線の遮蔽に対する減衰傾向を忠実に再現することが容易である。
【００８９】
また、請求項５記載のバックグラウンド計数率の推定方法では、測定場所の実際のバックグラウンドとなる放射線の遮蔽に対する減衰傾向を求める減衰傾向測定工程を有し、第１及び第２のシミュレーション工程では、求めた減衰傾向に合った減衰傾向となる組み合わせの仮想γ線を使用するので、シミュレーションをより実際の状況に即したものにすることができる。
【００９０】
さらに、請求項６記載のバックグラウンド計数率を補正する測定装置では、上述のように構成しているので、放射線検出器の前に測定対象物を置いた場合のバックグラウンド計数率を簡単且つ迅速に、そして精度良く求めることができる。特に、測定対象物の形状等に制限されずにシミュレーションすることができるので、様々な形状や大きさの測定対象物について多量に放射能測定を行う場合等にバックグラウンド計数率を求めるのに適している。また、シミュレーション手段は、遮蔽体の仮想三次元モデルの内側からバックグラウンドとなる放射線を発生させるようにしているので、仮想放射線が遮蔽体を透過する過程をシミュレーションする必要がなく、擬似的なバックグラウンド計数率を短時間で求めることができる。
【００９１】
また、請求項７記載のバックグラウンド計数率を補正する測定装置では、シミュレーション手段が、バックグラウンドとなる放射線として複数のエネルギーの仮想γ線を組み合わせて使用するので、測定場所の実際のバックグラウンドとなる放射線の遮蔽に対する減衰傾向を忠実に再現することが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したバックグラウンド計数率の推定方法の実施形態の一例を示すフローチャートである。
【図２】本発明を適用したバックグラウンド計数率を補正する測定装置の実施形態の一例を示す概略構成図である。
【図３】放射線検出器と測定対象物の位置関係を示す概念図で、（Ａ）は実際の幾何学的位置関係を示す概念図、（Ｂ）は仮想的に３次元モデル化した位置関係を示す概念図である。
【図４】放射線検出器を示す概念図で、（Ａ）は実際の様子を示す概念図、（Ｂ）は仮想的に３次元モデル化した様子を示す概念図である。
【図５】バックグラウンド放射線の遮蔽に対する減衰傾向を求める概念図で、（Ａ）は実際の様子を示す概念図、（Ｂ）は仮想的に三次元モデル化した様子を示す概念図である。
【図６】バックグラウンド放射線の遮蔽に対する減衰傾向の測定値と計算値の比較を示すグラフである。
【図７】測定可能な放射能の検出限界と測定時間の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１１  測定対象物
１２  放射線検出器
１３  測定対象物の仮想三次元モデル
１４  放射線検出器の仮想三次元モデル
１６  遮蔽体
Ｓ１  減衰傾向測定工程
Ｓ２  重量計測工程
Ｓ３  実測工程
Ｓ４  第１のシミュレーション工程
Ｓ５  第２のシミュレーション工程
Ｓ６  補正係数算出工程
Ｓ７  補正工程
【図１】
2004245649.tif 000003
【図２】
2004245649.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004245649.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004245649.tif 000008
【図７】
2004245649.tif 000009