(57)【要約】放射能測定分野での統計的測定回数の削減方法放射能測定において所定の制限値の超過を検出するための、以下の手順ステップからなる方法：汚染測定装置のための合計測定時間を計算し、合計測定時間より短い測定時間で、測定装置で数回の個別測定を行ない、各個別測定の後に、それまでに測定された測定値に基づいて、少なくとも合計測定時間の到達まで残りの時間長さを持つ期間に１回または数回の個別測定を行なって、すべての個別測定の平均値が制限値を超える確率を計算し、計算された確率が、残りの測定時間に制限値を超える所定の確実性より低い場合は、制限値の超過が生じず、手順を終了するという信号を生成し、そうでない場合は、合計測定時間に達するかそれを超えるまで、あるいはある１回の個別測定で、計算された確率が所定の限界確率以下になるまで、個別測定をさらに行い、手順を終了する。
2004511784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射能測定において所定の制限値の超過を検出するための、以下の手順ステップを特徴とする方法：
汚染測定装置のための合計測定時間を計算し、
合計測定時間より短い測定時間で、測定装置で数回の個別測定を行ない、
各個別測定の後に、それまでに測定された測定値に基づいて、少なくとも合計測定時間の到達まで残りの時間長さを持つ期間に１回または数回の個別測定を行なって、すべての個別測定の平均値が制限値を超える確率を計算し、
計算された確率が、残りの測定時間に制限値を超える所定の確実性より低い場合は、制限値の超過が生じず、手順を終了する信号を生成し、そうでない場合は、合計測定時間に達するかそれを超えるまで、あるいはある１回の個別測定で、計算された確率が所定の確実性以下になるまで、個別測定をさらに行い、手順を終了する。
【請求項２】
測定値の分布に正規分布を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
測定装置がβ線および／またはγ線用として構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
好ましくは、α線を測定する場合、比較的低い計数率ではポアソンないし二項分布を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
合計測定時間が特にＤＩＮ２５４８２１／１で定義された検出限界に従って決定され、その検出限界は以下のように定義され、
【数１】
2004511784.tif 000005
式中、Ｋα、Ｋβは標準正規分布の分位数であり、ρ０はバックグラウンド計数率の期待値であり、ρｎは正味計数率の期待値の検出限界であり、ｔ０はバックグラウンド測定の測定時間であり、ｔｂは総有効測定の測定時間である、ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、放射能測定における制限値の超過を検出する方法に関する。
【０００２】
放射能汚染の測定では、測定値を規制や法的な規定による制限値それぞれと比較する。放射性の放射線の性質により、測定値は周期的に変化する。したがって、汚染の測定に、いわゆるバックグラウンド測定および事象測定と関連する統計的確実性を使用する。その際、必要な統計的確実性、それによって生じる制限値およびバックグラウンド測定値に従って、測定時間を設定することが知られている。このように、実測の開始前に統計的確実性の達成するための測定時間を予め決定し、前述のパラメータに基づいて計算する。所定の測定時間に対する測定値を決定し、その測定値についての制限値と比較する。測定値が制限値を超えると、制限値の超過が表明される。公知の方法では、汚染がない場合でも、測定時間が比較的長いという問題がある（正味測定割合）。
【０００３】
ＤＥ　４２　４０　５３５から、レシーバに対して移動するガンマ線の放射線源の高速検出方法が公知である。
【０００４】
ＵＳ　３　６７０　１６４から、人体用のプルトニウム検出器が公知である。このプルトニウム検出器では、いくつかのガンマ検出器がバックグラウンド放射を連続的に測定する。測定値は、人体の検出ゾーンに入射するバックグラウンド放射の実際値として使用され、測定で説明される。
【０００５】
本発明は、制限値の超過の発生を速やかに確実に示す制限値超過検出方法を提供することを目的とする。
【０００６】
発明によれば、この目的は請求項１の特徴を備えた方法によって解決する。
【０００７】
発明の方法は、放射能測定における制限値の超過を検出する。第１ステップで、使用される汚染測定装置用に最大測定時間を計算する。好ましくは、ＤＩＮ２５４８２／１で定義された検出限界の助けによって汚染測定装置用の測定時間を計算する。発明によれば、その後、測定装置でより短い測定時間の個別測定を数回行なう。各個別の測定後に、それまでに測定された測定値に基づいて、残りの測定時間にすべての個別測定の平均値が制限値を超える確率を計算する。確率計算の適切な数学を使用して、大きな問題なしにこの確率を計算できる。計算された確率が所定の確実性以下の場合は、測定を停止する信号を生成する。所定の確実性は数値で表され、計算された確率に対する比較値として用いられる。したがって、この場合、規定された合計測定時間より短い測定時間の１回または数回の個別測定によって、十分な信頼性を備えた表明を達成する。残る個別測定で、すべての測定値の平均値が制限値を超える確率が所定の確実性より高い場合、個別の測定を新たに行ない、新しい測定値を考慮して新たに確率を決定する。確実性が存在しないという信号が生成されるか、あるいは個々の測定時間の和が合計測定時間に達するかそれを超えるまで、この手順を繰り返す。後者の場合は、制限値超過の確率が所定の確実性より高く、したがって、測定に要求される統計的確実性次第で、制限値の超過を表明するか否定する。発明の方法は、放射線が制限値よりはるかに低い場合、物体または人体の多くの測定で測定時間を著しく短縮することができるという点で有利である。その結果、例えば、測定を行なう原子力発電所のスルースがより早く作動し、また単位時間当たりでより多くの人および物品を測定できる。従来方法と同じ統計的確実性で、発明方法が放射能測定において制限値の超過が生じたか生じなかったかという表明を生成できることに注目することは重要である。発明方法では、以前に行なわれた個別の測定に基づいて測定時間を短縮でき、制限値の超過がまだ生じるかもしれないことを、規定された統計的確実性をもって否定できる。発明方法は出願人によってＰ２法または「確率伝播」と命名されている。発明方法は測定時間の節減を実現し、最初の個別測定後に、制限値の超過が起こりそうもないことを十分な確実性で統計的に表明できる。
【０００８】
特にβ線および／またはγ線用の測定装置では、測定値の分布にガウス分布を使用する。例えばα線の測定で生じる比較的低い計数率では、測定値にポアソンないし二項分布を使用する。
【０００９】
発明方法を単一の図によってより詳細に説明する。
【００１０】
既に述べたように、汚染測定装置用の測定時間は、ドイツではＤＩＮ２５４８２１／１で定義された検出限界に基づいて計算される。検出限界は以下のように定義されている。
【００１１】
【数２】
2004511784.tif 000003
【００１２】
式中、
Ｋα、Ｋβ：　標準正規分布の分位数
ρ０：　バックグラウンド計数率の期待値
ρｎ：　正味計数率の期待値の検出限界
ｔ０：　バックグラウンド測定の測定時間
ｔｂ：　総有効測定の測定時間
【００１３】
検出限界の式の解は測定装置用の総測定時間を示す。その際、検出器の効率は公知の方法で説明される。したがって、任意の検出限界について測定時間が設定される。測定時間をＮの測定周期に細分し、各測定周期が時間Ｔで実行される。
【００１４】
発明方法では、各測定の後に、これまで得られた測定値を考慮して、残りの測定時間に制限値の超過を得られるかを示す確率を計算する。
【００１５】
これは簡単な例で説明することができる。個別の測定を１０回行ない、チェックされる制限値を１２個と仮定する。発明の方法によれば、個々の測定の終わりに、残りの個別測定で制限値の超過が得られる確率がどの程度高いかを計算する。
【００１６】
【表１】
2004511784.tif 000004
【００１７】
このように、１回目の個別測定の後に、例えば確率が０．９５を越えるかどうか調べ、１回目の測定値が２の場合、平均値で制限値の超過を得られることになる。２回目の個別測定の後に、確率が０．９５を越えるかどうか調べ、１回目の測定値が２で、２回目の測定値が３の場合、平均値で制限値の超過を得られることになる。制限値を超過しないという推定確率が、展開される測定値に基づいて、十分な確実性で十分に高くなるまで、この手順を続ける。
【００１８】
バックグラウンド値を測定する場合、この方法が時間の節減になることがさらに顕著になる。９掛ける０を測定する場合、１０回目の測定値が１２０を越えて制限値の超過になる可能性が非常に低いことが容易に明白になる。それは、要求された０．９５の確率より低くなることが明らかである。これについては、最初の９回の測定値の既知の分布で、例えば分布のパラメータを推定でき、測定値が１２０を越える確率を決定できる。
【００１９】
手順の移行を単一の図にフローチャートとして示す。手順ステップ１０で、大きさＴｍａｘを計算する。この大きさは、例えば前設定された測定時間ｔｂでもよい。次のステップ１２で、Ｔ＜Ｔｍａｘの時間Ｔで測定を行なう。その測定値と既に測定された測定値に対して確率ｐｉを計算し、測定時間Ｔｍａｘにおいて可能なすべての測定値の平均値ｘは制限値ＸＧｒより小さく、その計算の基礎は事前の測定値である。この確率の決定については、大きな計数率では測定値の正規分布が存在し、低い計数率ではポアソンないし二項分布が存在するという利点が得られる。
【００２０】
このように決定された確率ｐｉを、手順ステップ１６で、限界超過の指定された統計的確実性ＰＧｒと比較する。したがって、限界超過の残りの確率ｐｉが限界超過の指定された統計的確実性ＰＧｒより小さい場合、全測定を停止させる信号Ｓｉを手順ステップ１８で生成する。この表明が可能でない場合、次に手順ステップ２０で、個々の測定の合計時間を最大時間と比較する。既に十分に長い時間それを測定した場合、確率ｐｉがＰＧｒを超え、制限値の超過が存在し得るという信号Ｓ２が生成される。手順ステップ２０でこれまでの測定時間が総測定時間以下である場合、手順は手順ステップ１２に戻って、Ｔｍａｘより短い測定時間Ｔ、測定を繰り返す。
【００２１】
個別測定の手順の測定時間を種々に構成し、以前の測定結果にもとづいてそれを選択することさえ明白に可能である。
【００２２】
この方法をシミュレーションでテストすると、現実的に記録された測定値に基づいて、等しい確実性で約３０％の有効性の増加を達成できた。ドイツの原子力発電所のプレモニタとして、出願人のタイプＲＴＭ８６０ＴＳの人間モニタのデータで方法をテストした。その際、３６日で１３５００回のアクセスに相当する約２７０００回の測定を行なった。ＤＩＮによる平均測定時間は身体側当たり９．９秒であった。発明方法では、この測定時間を２７．９％短縮することができ、これは、平均して１日当たり３７５回のアクセスで、１日および装置当たり３４分の節減となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
発明方法の手順の移行を示すフローチャートである。
【図１】
2004511784.tif 000006
【国際公開パンフレット】
2004511784.tif 000007
2004511784.tif 000008
2004511784.tif 000009
2004511784.tif 000010
2004511784.tif 000011
2004511784.tif 000012
2004511784.tif 000013
2004511784.tif 000014
2004511784.tif 000015
2004511784.tif 000016
2004511784.tif 000017
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004511784.tif 000018
2004511784.tif 000019
【国際調査報告】
2004511784.tif 000020
2004511784.tif 000021
2004511784.tif 000022
2004511784.tif 000023