(57)【要約】【課題】  放射性廃棄物として処分する際、構造材の放射能測定のための採取作業を容易に行うことができる。また放射化レベルの低い廃棄物についても放射能評価精度が向上でき、放射化レベルの高い廃棄物についても分析の作業に伴う被曝線量を低減する。【解決手段】放射線施設に用いられる構造材１をこの構造材１の組成と異なる被覆材４で被覆する被覆工程と、この被覆材４で被覆された構造材１を採取する採取工程と、この採取されたサンプル５をガンマ線測定する測定工程Ｓ１１と、このガンマ線測定を行った結果により前記構造材１の放射化放射能を評価する放射能物量評価工程Ｓ１４と、を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線施設に用いられる構造材をこの構造材の組成と異なる被覆材で被覆する被覆ステップと、
この被覆材で被覆された構造材の一部分をサンプルとして採取する採取ステップと、
この採取されたサンプルをガンマ線測定する測定ステップと、
このガンマ線測定を行った測定結果により前記構造材の放射化放射能を評価する放射能物量評価ステップと、
を有することを特徴とする放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法。
【請求項２】
前記被覆材は、前記構造材の硬度より低いこと、を特徴とする請求項１記載の放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法。
【請求項３】
前記被覆材は、照射条件によって特徴的な放射性核種を生じる物質を含有すること、を特徴とする請求項１または２記載の放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法。
【請求項４】
前記被覆材は、前記構造材より放射化し易い物質を含有すること、を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法。
【請求項５】
前記被覆材は、前記構造材より放射化し難い物質を含有すること、を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法。
【請求項６】
放射線施設に用いられる構造材を被覆するこの構造材の組成と異なる被覆材と、
この被覆材で被覆された構造材の一部をサンプルとして採取する採取手段と、
この採取されたサンプルをガンマ線測定する測定手段と、
このガンマ線測定を行った測定結果により前記構造材の放射化放射能を評価する放射能物量評価手段と、
を有することを特徴とする放射性廃棄物の放射化放射能物量評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法および放射化放射能物量評価システムに係り、特に、原子力施設等の廃止措置における放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法および放射化放射能物量評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力施設を初めとする放射線施設の廃止措置においては、膨大な量の放射性廃棄物が発生する。これら廃棄物の処理・処分に当たっては放射能濃度を測定・分析し、その放射能濃度に応じた措置を行わなければならない。
【０００３】
放射能濃度の測定・分析方法としては、廃棄物表面における放射能濃度を推定する方法、廃棄物からサンプルを削り取ってＧｅ半導体検出器による放射性核種の測定を行う方法、廃棄物から削り取ったサンプルの化学分析により放射性核種濃度を測定する方法が採られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この従来の放射性廃棄物の放射化放射能物量評価システムについて、図３を用いて説明する。
【０００５】
この放射性廃棄物には、形状、寸法、放射性核種の種類とも多種多様あり、その中に、構造材１が含まれる。一般に、構造材１は、ステンレン鋼、鉄材等の材料から成る。ドリル等の工具２を使用して、構造材１から試料を削り取る。工具２を使用して構造材１から採取したサンプル３は、核種分析工程（Ｓ１１）の試料として使用される。
【０００６】
具体的には、構造材１から採取したサンプル３は、核種分析工程（Ｓ１１）において、構造材１の核種分析の測定が行われる。核種分析Ｓ１１を行った後、着目核種濃度測定工程（Ｓ１２）において、着目核種の濃度が測定される。この着目核種の濃度を測定することにより、中性子束評価工程（Ｓ１３）において、中性子束が評価される。この中性子束評価及び構造材組成１ａを組合せて、放射能物量評価工程（Ｓ１４）において放射能物量評価が行われる。
【特許文献１】特開２００３−２３２８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の従来の放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法および放射化放射能物量評価システムにおいては、この放射性廃棄物は、形状、寸法、放射性核種の種類とも多種多様であり、廃棄物表面のガンマ線線量のサーベイでは部位ごとの放射能濃度の正確な推定は難しい。
【０００８】
また、放射能濃度の正確な推定にはＧｅ半導体検出器による測定あるいは化学分析が有効であるが、廃棄物から分析用のサンプルを削り採る作業が必要である。構造材１に多用されるステンレン鋼、鉄材は硬度があり、サンプルを削り採る作業は容易ではない。また、これらステンレン鋼、鉄材等の放射性廃棄物には放射化レベルの高いものが多く、サンプルを削り採る作業は短時間で行われなければならない。
【０００９】
さらに、構造材に多用されるコンクリートの場合、金属材料に比べて組成のばらつきが大きく、少数のサンプルから全体の放射能物量を推定するのが難しい。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、放射性廃棄物として処分する際の放射能測定のための採取作業を容易に行うことができ、また放射化レベルの低い廃棄物についても放射能評価精度が向上でき、放射化レベルの高い廃棄物についてもサンプル運搬、分析の作業に伴う被ばく線量を低減することができる放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法および放射化放射能物量評価システム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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法おいては、放射線施設に用いられる構造材をこの構造材の組成と異なる被覆材で被覆する被覆ステップと、この被覆材で被覆された構造材の一部分をサンプルとして採取する採取ステップと、この採取されたサンプルをガンマ線測定する測定ステップと、このガンマ線測定を行った測定結果により前記構造材の放射化放射能を評価する放射能物量評価ステップと、を有すること、を特徴とするものである。
【００１２】
また、上記目的を達成するために、本発明の放射性廃棄物の放射化放射能物量評価システムおいては、放射線施設に用いられる構造材を被覆するこの構造材の組成と異なる被覆材と、この被覆材で被覆された構造材の一部分をサンプルとして採取する採取手段と、この採取されたサンプルをガンマ線測定する測定手段と、このガンマ線測定を行った測定結果により前記構造材の放射化放射能を評価する放射能物量評価手段と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、放射線施設に用いられる構造材をこの構造材の組成と異なる被覆材で被覆するので、放射性廃棄物の処分の際に、構造材の放射能測定のための採取作業の迅速化を図り、被曝低減を図ることができる。また、被覆材の放射能測定を行うことで、構造材の放射化放射能物量評価の精度向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法の実施の形態について、図1及び図２を参照して説明する。ここで、従来技術と、またはお互いに同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態による放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法の概略構成を示す説明図である。
【００１６】
放射線施設に用いる構造材１を予め組成の異なる物質で形成される被覆材４で被覆する。つまり、構造材１を製造時に組成の異なる物質から形成される被覆材４で被覆する。
【００１７】
被覆材４と構造材１は同じ放射線環境下に置かれるが、材料組成の相違により被覆材４部分と構造材１部分には異なる核種の異なるレベルの放射能が蓄積される。
【００１８】
このように形成された本実施の形態において、構造材１の放射化放射能を推定する際に、被覆材４部分を削って分析用サンプル５を採取し、放射性核種の測定を行う。
【００１９】
被覆材４の元素組成から、照射条件(中性子フルエンス)を求め、その結果から構造材１部分の放射化放射能を求めることができ、放射性廃棄物の放射化放射能物量評価の精度向上を図ることができる。
【００２０】
また、本発明の実施の形態による放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法について説明する。
【００２１】
放射線施設に用いる構造材１をこの構造材１と組成が異なりかつ硬度の低い物質で形成された被覆材４で被覆する。
【００２２】
一般に原子炉炉内構造物はステンレス鋼などの硬い材料で作られており、放射能分析用のサンプル５を削り取ることは容易ではない。そこで、例えば、アルミニウム等の硬度の低い材料で被覆する。
【００２３】
アルミニウム自体は放射化し難い材料であり、例えば亜鉛を適量混入したアルミニウム合金を被覆し、構造材１の照射条件(中性子フルエンス)を求める際には被覆材４中の、例えば亜鉛の放射化で発生するＺｎ−６５の濃度を用いる。構造材１の照射条件として高速中性子のフルエンスが必要である場合には、被覆材４を構成する合金に、例えば適量の鉄を混入しておき、生成したＭｎ−５４を用いて高速中性子のフルエンスを求める。
【００２４】
このように形成された本実施の形態において、例えば原子炉炉内の構造材のステンレス鋼、鉄材のような硬い廃棄物であっても、被覆材４から容易にサンプルを採取することが可能になり、採取作業の迅速化を図ることができる。
【００２５】
本実施の形態によれば、例えば原子炉炉内の構造材のステンレス鋼、鉄材のような硬い廃棄物からも容易にサンプルを採取することが可能となり、放射能分析作業に伴う被曝線量の低減化を図ることができる。
【００２６】
図２は、本発明の実施の形態による放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法の詳細構成を示す説明図である。
【００２７】
被覆材７で被覆された構造材６から放射性核種分析用のサンプル１０を削り取る際に、被覆材７だけでなく、構造材６が混入することが考えられる。また、削り取る作業に用いた鉄製工具９から発生した金属粉が混入する可能性がある。
【００２８】
そこで、放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法の本実施の形態では、あらかじめ材料組成を設定してそれぞれの着目核種を決めておき、サンプル内に混在している被覆材７、構造材６、鉄製工具９に由来の金属粉の割合を判定できるようにするものである。
【００２９】
本実施の形態では、構造材６をステンレス鋼とし、被覆材７をアルミニウム合金(亜鉛を少量含む)としている。構造材６については、例えば放射性核種であるＦｅ−５５、Ｎｉ−６３（図中＊印で示す。）、被覆材４としてのアルミニウム合金については放射性核種であるＺｎ−６５（図中＊印で示す。）等のいずれも熱中性子で生成する核種が着目核種である。
【００３０】
この構造材６からサンプル１０を削り取る際に、目的とする被覆材８の他、構造材６の一部、鉄製工具９から発生する金属粉(非放射性)が混入する可能性がある。
【００３１】
まず、サンプル１０の核種分析工程（Ｓ１１）で、Ｚｎ−６５とＺｎ−６４(Ｚｎ−６５生成反応の標的核)の濃度を知ることにより、中性子束評価工程（Ｓ１３）によってサンプル１０を採取した部位、すなわちサンプル採取位置８における構造材６及び被覆材７の照射条件(熱中性子のフルエンス)が分かる。
【００３２】
このように形成された本実施の形態において、サンプル１０内の例えばＦｅ−５５、Ｎｉ−６３等の熱中性子により主に構造材６内で生成する核種（構造材組成１ａ）を測定すれば、前記照射条件からサンプル１０内の構造材６由来のＦｅ−５４、Ｎｉ−６２の量が推定できる（Ｓ１５）。この推定値が前記サンプル１０に実際に含まれているＦｅ−５４、Ｎｉ−６２と有意な差がある場合には、サンプル１０中に鉄製工具９由来の金属粉が入った結果であることを示すものである。この情報に基づいて、工具切屑など誤差要因の排除工程（Ｓ１６）によって鉄製工具９の金属粉などの誤差要因を除去することで、構造材６の放射能物量の評価精度をあげることができる。
【００３３】
本実施の形態によれば、鉄製工具９等の金属粉などの誤差要因を除去することできるので、放射性廃棄物の放射化放射能物量評価工程（Ｓ１４）の精度向上を図ることができる。
【００３４】
また、本発明の実施の形態による放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法について説明する。
【００３５】
放射能濃度測定対象の廃棄物が、放射化しにくい材料であるか、設置位置の中性子束レベルが低いことにより、放射能レベルの測定が困難である場合がある。また、廃棄物がコンクリートのように組成が一定でない材料で構成されている場合には、限られたサンプル１０で廃棄物全体の放射能量を精度よく評価することが難しい。
【００３６】
そこで、放射化放射能物量評価方法の本実施の形態では、例えば、アルミニウム合金(例えば亜鉛を少量含む)で被覆し、または、アルミニウム合金ライニングを施す等により被覆材７を形成する。廃棄物として処理する際に、アルミニウム合金に含入される亜鉛等の放射化分析（Ｓ１１）を行い、照射条件の評価精度を上げることにより、当該廃棄物の放射能量評価（Ｓ１４）の精度を上げることができる。
【００３７】
このように形成された本実施の形態によれば、高速中性子フルエンスは鉄から生じるＭｎ−５４、熱中性子フルエンスは亜鉛から生じるＺｎ−６５で評価し（Ｓ１３）、それを基にステンレス鋼製の構造材６の放射能量を算出する（Ｓ１４）。サンプル１０を放射化放射能濃度の低い被覆材７から主に採取するので、運搬、分析の作業に伴う被ばく線量を低減することができる。
【００３８】
本実施の形態によれば、予め推定した廃止措置時の放射能レベルに応じて、放射化し易い材料あるいは放射化し難い材料を選ぶことにより、低レベル廃棄物の放射能濃度測定の精度を上げ放射性廃棄物の放射化放射能物量評価の精度向上を図り、高レベル廃棄物からのサンプルを扱い易くして、放射能分析作業に伴う被曝線量の低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態による放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法の概略構成を示す説明図。
【図２】本発明の実施の形態による放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法の詳細構成を示す説明図。
【図３】従来の放射性廃棄物の放射化放射能物量評価方法の構成を示す説明図。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・構造材、２・・・サンプルを採取するための工具、３・・・放射能分析用のサンプル、４・・・被覆材、５・・・被覆材から採取した放射能分析用のサンプル、６・・・ステンレス鋼製構造材、７・・・アルミニウム合金製被覆材、８・・・サンプル採取位置、９・・・鉄製工具、１０・・・放射能分析用のサンプル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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