(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性廃棄物をα放射能分布測定手段による測定結果に基づいて除染対象廃棄物と除染対象外廃棄物に分類し、切断・分離する手段と、前記除染対象廃棄物を除染する手段と、除染中の除染溶液のα放射能を測定する手段と、前記除染溶液のα放射能濃度の時間変化率から除染終了信号を発生する手段と、除染終了後の前記除染対象廃棄物のα放射能測定手段と、前記α放射能測定手段の測定結果から前記除染対象廃棄物の放射能濃度及び表面密度を求める手段と、前記除染対象外廃棄物のα放射能測定手段と、前記α放射能測定手段の測定結果から前記除染対象外廃棄物を非α廃棄物とα廃棄物に分類する手段と、を有する放射性廃棄物処理システムであって、
前記α放射能分布測定手段は、測定対象から放出される放射線により電離した空気を吸引する吸引ポンプと、前記空気の電流値を測定する電離電流測定装置と、測定対象に平行に並ぶ複数の空気捕集セルを備えた空気捕集器と、前記空気捕集セルから特定のものを選択して前記電離電流測定装置に空気を導く領域選択装置と、前記空気捕集セルから導かれた空気の電離電流を測定した結果から前記測定対象の放射能強度の２次元分布を算出するデータ処理装置とを備え、
前記除染溶液のα放射能を測定する手段は、測定対象である溶液から放出される放射線により電離した空気を吸引する吸引ポンプと、電離電流測定装置と、下面に空気吸引口を有し前記液体の表面上に配置される空気捕集器と、この空気捕集器に乾燥気体を供給する乾燥気体供給装置と、前記空気捕集器の下部に設けられ液体の一部を空気捕集器の空気吸引口の近傍まで移行させる液体移送手段とを備え、
前記除染対象廃棄物又は除染対象外廃棄物のα放射能測定手段は、放射能を測定すべき測定対象の近傍の空気を捕集する空気捕集器と、この空気捕集器内の空気をパイプを介して吸引するポンプと、前記パイプの途中に設けられ前記測定対象の近傍から吸引された空気の電離電流を測定する電離電流測定装置と、この電離電流測定装置による測定値に関する演算処理を行うデータ処理装置とを備えたことを特徴とする放射性廃棄物処理システム。
【請求項２】
前記α放射能測定手段は、前記測定対象の内部を真空引きする真空引き装置と、前記測定対象の内部の気体を高速で吸引する気体高速吸引装置と、前記測定対象の内部に窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置とを備え、測定対象内部の空気を真空引きして窒素ガスを充填し、さらに連続的に窒素ガスを供給しつつ窒素ガスの電離イオンを高速吸引して電離電流を測定することを特徴とする請求項１記載の放射性廃棄物処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射能の測定に係り、特にα線によって電離された空気を電離箱内に移送し、イオン化による電流量を測定することによりα放射能を測定する放射性廃棄物処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、放射線により電離した空気を吸引して、電離箱により電流値を測定して放射能を求める装置あるいは方法においては、α線により電離した空気を吸引して、電離箱でα放射能を求めるという米国特許No.5194737（発行日：Mar．16.1993．）が知られている。
【０００３】
上記特許においては、図１４に示すように、イオン化された空気がファン８０によって吸引されて、接地された外板８１に囲まれ電源８２によって電圧が印加されたグリッド８３にイオンが収集され、電流計８４によって電離電流が測定される。
【０００４】
このように、α線に対しては、従来閉空間内での電離作用に着目し、その限定された空間内の空気の電離量を測定している。α線１崩壊当たりの電離イオン数は多く、α線の飛程は空気中で約５ｃｍと短いため放射線源近傍の空気が高密度で電離されることから、前記の構成でα放射能が測定可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の電離電流を利用した放射能測定方法および装置は、定められた条件の廃棄物に対するものであった。しかし、現実に原子力施設で発生する廃棄物のα放射能を測定する環境においては、各種形状・寸法の廃棄物、湿度の変動、空気中のイオンの存在、α汚染源の分布、液状廃棄物などがあり、従来の放射能測定方法および装置では精度が低下する恐れがある。
【０００６】
そこで本発明は、いろいろな環境および条件において簡便に精度よく放射能を測定することのできる放射能測定方法および装置および放射能を有する廃棄物処理システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、放射性廃棄物をα放射能分布測定手段による測定結果に基づいて除染対象廃棄物と除染対象外廃棄物に分類し、切断・分離する手段と、前記除染対象廃棄物を除染する手段と、除染中の除染溶液のα放射能を測定する手段と、前記除染溶液のα放射能濃度の時間変化率から除染終了信号を発生する手段と、除染終了後の前記除染対象廃棄物のα放射能測定手段と、前記α放射能測定手段の測定結果から前記除染対象廃棄物の放射能濃度及び表面密度を求める手段と、前記除染対象外廃棄物のα放射能測定手段と、前記α放射能測定手段の測定結果から前記除染対象外廃棄物を非α廃棄物とα廃棄物に分類する手段と、を有する放射性廃棄物処理システムであって、
前記α放射能分布測定手段は、測定対象から放出される放射線により電離した空気を吸引する吸引ポンプと、前記空気の電流値を測定する電離電流測定装置と、測定対象に平行に並ぶ複数の空気捕集セルを備えた空気捕集器と、前記空気捕集セルから特定のものを選択して前記電離電流測定装置に空気を導く領域選択装置と、前記空気捕集セルから導かれた空気の電離電流を測定した結果から前記測定対象の放射能強度の２次元分布を算出するデータ処理装置とを備え、
前記除染溶液のα放射能を測定する手段は、測定対象である溶液から放出される放射線により電離した空気を吸引する吸引ポンプと、電離電流測定装置と、下面に空気吸引口を有し前記液体の表面上に配置される空気捕集器と、この空気捕集器に乾燥気体を供給する乾燥気体供給装置と、前記空気捕集器の下部に設けられ液体の一部を空気捕集器の空気吸引口の近傍まで移行させる液体移送手段とを備え、
前記除染対象廃棄物又は除染対象外廃棄物のα放射能測定手段は、放射能を測定すべき測定対象の近傍の空気を捕集する空気捕集器と、この空気捕集器内の空気をパイプを介して吸引するポンプと、前記パイプの途中に設けられ前記測定対象の近傍から吸引された空気の電離電流を測定する電離電流測定装置と、この電離電流測定装置による測定値に関する演算処理を行うデータ処理装置とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１の発明によれば、α放射能測定をα廃棄物に対して行い除染対象と除染対象外の廃棄物を分類し、また除染対象廃棄物については、溶液のα放射能測定により除染溶液のα放射能濃度をモニタして除染終了時期を決定し、さらに除染後の廃棄物及び除染対象外の廃棄物に対しては、α放射能測定でα放射能を求めるので、効果的な除染を行うとともに、効果的で精度良い放射性廃棄物処理を行うことができる。
【００１１】
請求項２の発明は、前記α放射能測定手段は、前記測定対象の内部を真空引きする真空引き装置と、前記測定対象の内部の気体を高速で吸引する気体高速吸引装置と、前記測定対象の内部に窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置とを備え、測定対象内部の空気を真空引きして窒素ガスを充填し、さらに連続的に窒素ガスを供給しつつ窒素ガスの電離イオンを高速吸引して電離電流を測定することを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明によれば、測定対象の電離空間内を真空引きするとともに窒素ガスを供給し、また気体吸引時にも窒素ガスを供給するので、空気が存在せず、電離イオンと窒素ガスのみを吸引して電離電流を測定することとなる。ここで、窒素の＋イオンと電子が生成するが、電子は窒素に付着することなく存在し、電子の電界による流動速度は＋イオンの約１０００倍であるので、電子による電流を測定してα放射能のみを求める。なお、空気の電離で生成した電子は酸素に付着し酸素の−イオンになり、この流動速度は＋イオンとほぼ同じである。電離電流測定装置は、電離箱と電流計で構成されるが、電離箱中での電子の速度は＋イオンの１０００倍のため、従来の吸引ポンプの速度をさらに高速にしてもイオンを検出することができる。このように、さらに電離気体の高速吸引が可能になるので、大型の測定対象に対しても精度よくα放射能を測定することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の放射能測定および装置について図面を参照して説明する。
本発明の第１の実施の形態の放射能測定装置を図１に示す。すなわち、放射能を測定すべき箱状の測定対象１の中に差し込まれた吸引パイプ２ａおよび送気パイプ２ｂと、これら吸引パイプ２ａおよび送気パイプ２ｂの始端に設けられた吸引・送気ポンプ３と、吸引パイプ２ａの途中に設けられた速度センサ４および電離電流測定装置５と、速度センサ４に接続された速度計６と、この速度計６および前記電離電流測定装置５に接続されたデータ処理装置７と、前記送気パイプ２ｂの途中に設けられたフィルタ８および除湿装置９とを備えている。
【００３５】
測定対象１の中には、標準α線源１０を収納した収納容器１１および測定すべきα線源１２が保持されており、これらの線源によって測定対象内空気１３にはイオン対１４が生成されている。
【００３６】
このような構成において、測定対象１の内部に吸引パイプ２ａを挿入し、吸引・送気ポンプ３で測定対象内空気１３が電離電流測定装置５まで導かれ、電離電流が測定される。次に、吸引・送気ポンプ３を出た空気は送気パイプ２ｂを介してフィルタ８に送られ、ここで不純物粒子を除去した後に、除湿装置９に送られ空気中の水分が吸着され、送気パイプ２ｂを介して、湿分が低減した空気が測定対象１内に供給される。このような空気の循環を繰返し行った後、α線による電離電流の測定が行われる。
【００３７】
まず、測定対象１の内部において例えばＵ3Ｏ8のような標準α線源１０が収納容器１１に入れられており、これを測定対象１の内部の所定位置に設置する。そして、収納容器１１の蓋を閉じた状態で、測定対象１内の空気１３を吸引すると、標準α線源１０が収納された状態で、測定対象１の内部に存在する測定すべきα線源１２によって電離されたイオン対１４による電離電流が電離電流測定装置５により測定され、結果がデータ処理装置７に記録される。ここで、電離電流測定装置５は、一例として、ガスフロー型電離箱及び電流計が使用される。
【００３８】
次に、収納容器１１の蓋を開放した状態で標準α線源１０を照射し、同様にして、測定対象１の内部の空気１３を吸引しつつ、電離電流測定装置５により電流を測定して、結果をデータ処理装置７に記録する。データ処理装置７では、前者の蓋を閉じた状態での電流値を後者の蓋を開放した状態での電流値から減算し、標準α線源１０による正味の電離電流値を計算する。また、データ処理装置７では、標準α線源１０による正味の電離電流値を標準α線源１０の放射能で除算することにより単位放射能当たりの電流値を計算し、これを現在の測定値として記録する。
【００３９】
次に、データ処理装置７は、基準値として前もって記録してある標準α線源１０の単位放射能当たりの電流値に対する現在の電流測定値の比を計算する。この比の逆数を補正係数とし、電離電流の測定値を補正し、補正電流値に、電離電流からα放射能への換算定数を乗じることにより、α放射能を算出する。
【００４０】
このようにして、この実施の形態によれば、測定対象１のα線が電離する空間の空気１３に対して、除湿装置９により湿分を除去するので、湿度に起因するバックグラウンド電離電流を減少することができるので、精度の高いα放射能測定を行なうことができる。
【００４１】
つぎに本発明の第２の実施の形態の放射能測定装置を図２に示す。すなわち、この実施の形態の放射能測定装置は、測定対象１に近い部分に３枚のグリッド電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃを備え、測定対象１の表面に設定される空気捕集器１６と、この空気捕集器１６に吸引パイプ２ａを介して接続された吸引ポンプ３ａと、吸引パイプ２ａの途中に設けられた電離電流測定装置５と、この電離電流測定装置５に接続されたデータ処理装置７と、前記グリッド電極１７ａ〜１７ｃにケーブル１５を介して接続された電源装置１９とを備えている。空気捕集器１６の中には、グリッド電極１７ａ〜１７ｃの存在する空気中イオンの捕集空間２０と、それ以外のα線による電離空間２１が絶縁材１８によって隔てられて形成されている。
【００４２】
このような構成において、空気捕集器１６に設けられた３個のグリッド電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃのうち、測定対象１に近い側のグリッド電極１７ａは＋の電位に、次のグリッド電極１７ｂは−の電位に、また最後のグリッド電極１７ｃはグラウンドの電位になるように、電源装置１９より電圧を印加する。なお、グリッド電極１７ａは−の電位、グリッド電極１７ｂは＋の電位に、そしてグリッド電極１７ｃはグラウンドの電位に設定することも可能である。ここで、外側電極間の距離は、α線の空気中の飛程よりも短くする。
【００４３】
このような電圧印加状態において、測定対象１の近傍にバックグラウンド電流の原因となる環境イオンが存在すると、これらの環境イオンは空気とともに空気捕集器１６から吸引ポンプ３ａにより吸引され、まず空気中イオンの捕集空間２０に到達する。ここでは、＋の電位、及び−の電位のグリッド電極１７ａ、１７ｂが存在するので、空気中の＋イオンは−のグリッド電極１７ｂに、−のイオンは＋のグリッド電極１７ｂに捕集され、電離電流測定装置５まで到達しない。
【００４４】
一方、グラウンド電位のグリッド電極１７ｃより電離電流測定装置５に近い側のα線による電離空間２１では、電位がグラウンド状態に保たれているので、ここでイオンが存在した場合は、クリッド電極１７ａ，１７ｂに捕集されない。
【００４５】
このような状態において、測定対象１の表面に付着するα核種がα線を空気捕集器１６に向かって放出した場合、空気中イオンの捕集空間２０の空気とα線による電離空間２１の空気を電離してイオン対を生成する。ここで、前者の空間２０のイオン対はグリッド電極１７ａ，１７ｂにより捕集されるが、後者のイオン対は捕集されず電離電流測定装置５に到達し、α線による電離電流が測定される。このようにして、空気中に存在しバックグラウンド電流の原因となるイオンを除去し、α線による電離イオンを計測することができる。
【００４６】
以上のようにして、この実施の形態によれば、適切な電位にした３枚のクリッド電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃを空気捕集器１６に設けることで、バックグラウンドとなる測定対象近傍の空気中の環境イオンを捕集し、α線により電離された空気のイオンを吸引して電流を測定するので、精度の高いα放射能測定を行うことができる。
【００４７】
つぎに本発明の第３の実施の形態の放射能測定装置を図３に示す。すなわち、空気捕集器１６の下部に車輪２２を装着し、上部に例えばガスフロー型電離箱からなるイオン検出装置２３と吸引ポンプ３ａ、および、電流計測装置２４とデータ処理装置７を積載する。空気捕集器１６には手押し用のハンドル２５が取り付けられており、移動可能である。
【００４８】
以上のような構成において、車輪２２により空気捕集器１６と測定対象１の間隔を一定に保つので、空気吸引条件が一定となり精度よい測定を行うことができる。また、イオン検出装置２３と吸引ポンプ３ａも空気捕集器１６に積載しているので、これらの間をつなぐ吸引パイプ２ａの長さを短くすることができ、そのため、α線の電離で生成し時間的に減衰するイオンを減衰の少ない状態で、効率よく測定できる。
【００４９】
以上のように、この実施の形態によれば、空気捕集器に車輪及び手押し用ハンドルを装着しているので、測定対象１の表面と空気捕集器１６の距離を一定に保つことができ、精度良くα放射能を測定することができる。
【００５０】
つぎに本発明の第４の実施の形態の放射能測定装置を図４に示す。すなわち、空気捕集器１６は、複数の空気捕集セル２７で構成され、これらは独立に空気を捕集する。ここで、これらの空気捕集セル２７が捕集する空気と、測定対象１に付着するα核種が放出するα線が電離する空気の領域は対応つけられている。空気捕集器１６がｍ×ｎ個の空気捕集セル２７で構成され、（１，１）、（２，１）、…（ｍ，１）…、（ｍ，ｎ）の順番で順位づけされているものとする。
【００５１】
空気捕集器１６は領域選択装置２８に接続されており、この領域選択装置２８はｍ×ｎ個の空気捕集セル２７から１つを選択して電離電流測定装置５へ空気を通す機能を有する。例えば、図４（ｂ）に示すように、角度でｍ×ｎ個に分割された領域別空気通路２９と１領域の空気のみを通し他の領域の空気を遮断する単一領域空気通過口３０を有する空気遮断板３１を基本構成とし、領域別空気通路２９と単一領域空気通過口３０の角度位置関係により通過させる領域を設定する。例えば、空気遮断板３１を角度０度から３６０度まで３６０／（ｍ×ｎ）度ごとに回転すれば、上記の順番で、領域を選定することができる。
【００５２】
以上のように、この実施の形態によれば、複数個の空気捕集セル２７で構成される空気捕集器１６により、α放射能の２次元分布が測定されるので、精度良くα放射能の測定を行うことができる。
【００５３】
つぎに本発明の第５の実施の形態の放射能測定装置を図５に示す。
この実施の形態は、第４の実施の形態をもとに、測定対象１が平面でない場合でも精度よく測定ができるように工夫されたものである。すなわち、空気捕集セル２７の下部にフレキシブルチューブ３２が装着されている。これらのフレキシブルチューブ３２は側面に吸引口３３を有し、フレキシブルチューブ３２が測定対象１の表面に接触することにより、それぞれの空気捕集セル２７の吸引口３３から空気が吸引されるので、各空気捕集セル２７の空気吸引量の差が少なくなり、精度の良い測定を行うことができる。
【００５４】
このように、この第５の実施の形態においては、空気捕集セル２７の下部に伸縮可能なフレキシブルチューブ３２を備え、その下端は測定対象１の表面に接するので、表面に凹凸のある測定対象１の場合でも、ほぼ同一の効率で空気を吸引することができ、精度良くα放射能を測定することができる。
【００５５】
つぎに本発明の第６の実施の形態の放射能測定方法を図６を参照して説明する。すなわち、測定対象１である配管の一方の端にフランジ式吸引器３４を装着し、一方の端から空気を吸引して電離電流を測定し、これを第１の電離電流値とする。確認用に、配管の出入口の流速を速度センサ４と速度計６で計測する。次に、配管の他の端にフランジ式吸引器３４を装着し、他の端から空気を吸引して電離電流を測定し、これを第２の電離電流値とする。同時に配管の出入口の流速を測定する。ここで、配管の空気吸引位置が異なる場合の出入口の流速を比較し、所定の範囲内であれば、前記の第１の電離電流値と第２の電離電流値の平均値を求め、これよりα放射能を求める。
【００５６】
このようにこの実施の形態の放射能測定方法によれば、空気出入り口の流速を確認し、配管のおのおの端から空気を吸引して測定した電離電流値の平均値からα放射能を求めるので、配管のα放射能を精度良く評価することがができる。
【００５７】
つぎに本発明の第７の実施の形態の放射能測定装置を図７に示す。この実施の形態においては、空気捕集部は、測定対象１が平面の場合には、車輪３６を有し下方の空気を吸引する平面用空気吸引器３５を選択し、測定対象１が非平面の場合や小・中型の直方体の場合には測定対象１を内部に入れて測定する密閉ボックス式空気吸引器３７を選択し、そして測定対象１が配管の内面の場合には、配管の１端に装着するフランジ式空気吸引器３９を選択できるようになっている。
【００５８】
前記３種類の空気吸引器３５，３７，３９はフレキシブルチューブ４１を介して空気吸引部の切替を行う吸引口切替装置４０に接続され、ここで選択された空気吸引器３５，３７，３９の空気がフレキシブルチューブ４１を介して電離電流測定装置５に送られ、電離電流が測定され、α放射能が求められる。
【００５９】
この第７の実施の形態の放射能測定装置は、平面測定用、非平面測定用、及び配管用の空気吸引器３５，３７，３９を有し、測定対象１の条件に適した空気吸引器を選択して使用するので、電離したイオンを効率的に収集することができ、精度良くα放射能の測定を行うことができる。なお、３分岐、４分岐等の配管の場合は、順次各端から吸引して測定を行う。
【００６０】
つぎに本発明の第８の実施の形態の放射能測定装置を図８に示す。すなわち、この実施の形態においては、フロート４２に取り付けられた空気捕集器１６にパイプ４３を介して乾燥気体供給装置４５が接続されている。
【００６１】
測定対象１が溶液である場合、空気捕集器１６はフロート４２に取り付けられているので、液面と空気捕集器１６の距離を一定に保つことができる。空気捕集器１６には、乾燥気体供給装置４５からバルブ４６を介して、例えば乾燥空気、乾燥窒素ガスなどがイオン生成空間４４に供給され、初期状態で存在した液体近傍の湿気を含む空気は前記乾燥気体におきかわる。ここで、空気と窒素のイオン対を生成するエネルギーはほぼ等しいので、電離効率を低下させることなく、湿分により増加する電離電流測定装置５のバックグラウンド電流を増加させない。
【００６２】
このように、この第８の実施の形態の放射能測定装置は、空気捕集器１６に乾燥空気を供給し乾燥空気とその電離イオンを吸引して電流を測定するので、湿分によるバックグラウンド電流の増加を伴うことなく測定でき、溶液の放射能を精度良く測定することができる。
【００６３】
つぎに本発明の第９の実施の形態の放射能測定装置を図９に示す。すなわち、この実施の形態の放射能測定装置は、空気捕集器１６を担持するベース４８に取り付けられた回転ドラム４７および駆動装置５１と、この駆動装置５１の動力を回転ドラム４７に伝達する伝動機構４９，５０を備えている。
【００６４】
このような構成によって、測定対象１である液体に回転ドラム４７の一部を浸し、駆動装置５１及び伝動機構４９，５０により回転ドラム４７を回転させると、回転ドラム４７の表面には液体の薄膜が付着する。この液体の薄膜が付着した部分は空気捕集器１６の下部へ移行する。空気捕集器１６には、乾燥気体供給装置４５、バルブ４６、パイプ４３が接続されており、イオン生成空間４４に乾燥気体が充填されている。イオン生成空間４４では、回転ドラム４７に付着した液体の薄膜に含まれるα放射性物質が、イオン生成空４４を満たしている乾燥気体を電離させ、イオン対を生成し、これらのイオンは吸引され、電離電流測定装置５で測定され、液体のα放射能が求められる。
【００６５】
以上のように、この実施の形態の放射能測定装置によると、空気捕集器１６を液体状の測定対象１から遠ざけ液体から空気捕集器１６まで液体の一部を移動させる回転ドラム４７を備えているので、周囲に湿分がさらに多く存在する液体に対しても、液体の一部をサンプルして湿分の影響が少ない状態で、電離した気体を空気捕集器１６で吸引することができ、湿分によるバックグラウンド電流を増加させないので、精度よく液体のα放射能を測定することができる。
【００６６】
つぎに本発明の第１０の実施の形態の放射能測定装置を図１０に示す。この実施の形態の放射能測定装置は、測定対象１の近傍に設置したγ線強度測定装置５２及びラドン濃度測定装置５３と、データ処理装置７に付属する図示しないβγ補正手段およびラドン補正手段を備えている。
【００６７】
このような構成によって、まず、γ線強度測定装置５２により測定対象１から放出されるγ線強度を測定し、この強度測定結果よりＣｏ６０のγ線を分析し、求めたγ線強度と前もって求めてある単位γ線強度からＣｏ６０重量への換算定数を使用して測定対象１に付着するＣｏ６０量を評価する。次に、このＣｏ６０の放出するβ線による電離電流の増加を補正するために、求めたＣｏ６０重量と、前もって求めてあるＣｏ６０の単位重量から電離電流への換算定数を用いて、Ｃｏ６０による電離電流を求める。
【００６８】
一方、ラドン濃度測定装置５３により測定対象１の測定環境のラドン濃度を測定し、ラドン濃度を求める。次に、求めたラドン濃度と前もって求めてある測定環境のラドン濃度から電離電流への換算定数を使用して、ラドンによる電離電流を求める。
【００６９】
以上のようにして、γ線強度測定装置５２から求めた電離電流測定値及びラドン濃度測定装置５３から求めた電離電流測定値と、測定対象１の空気を吸引して電離電流測定装置５で測定した結果と、データ処理装置７のβγ補正手段及びラドン補正手段より、βγとラドンによる電離電流を減算してα線正味による電離電流を求め、さらに電離電流からα放射能への換算定数を使用して、α放射能を求める。
【００７０】
以上のように、この実施の形態の放射能測定装置は、γ線強度測定装置及びラドン濃度測定装置を有し、これらによる測定値で電離電流を補正するので、α放射能を精度良く測定することができる。
【００７１】
つぎに本発明の第１１の実施の形態の放射能測定装置を図１１を参照して説明する。この実施の形態の放射能測定装置は、より大きな測定対象１まで適用可能なように、気体の吸引を高速にするため、電子が付着しやすい酸素を電離空間内から除去し、電界中の速度がイオンより約1000倍早い自由電子を測定対象とする。そのために、測定すべきα線源１０を収容し真空にできる容器状の測定対象１にパイプ２を介して接続された真空引き装置５４と窒素ガス供給装置５８を備えている。
【００７２】
このような構成によって、測定対象１の内部を真空引きにするために、各機器に連結するパイプ２，２ａ，２ｂが付属した真空固定蓋５７で測定対象１の出入り口を塞ぐ。この状態で、まず、測定対象１の内部を、真空引き装置５４、バルブ５５、及びパイプ２で構成される真空引きシステムにより真空引きする。次に、窒素ガス供給装置５８、バルブ５５、及びパイプ２で構成される窒素ガス供給システムにより窒素ガスを供給する。なお、１回の真空引きで十分な真空度に達しない測定対象１の場合は、真空引きと窒素ガス充填の操作を繰返し行い、測定対象１の内部の酸素を除去する。
【００７３】
測定対象１の内部が窒素ガスで充填されると電離イオンの測定が開始される。気体高速吸引装置３ｂにより、測定対象１の内部の気体が吸引され電離電流測定装置５により電離電流が測定され、測定データよりデータ処理装置７でα放射能が分析される。なお、気体高速吸引装置３ｂで吸引された気体は、フィルタ５９を通して測定対象１の内部に再供給される。
【００７４】
ここで、気体吸引時にも窒素ガスを供給するので、空気が存在せず、電離イオンと窒素ガスのみを吸引して電離電流を測定することとなる。ここで、測定対象１内の電離空間では窒素の＋イオンと電子が生成するが、電子は窒素に付着し窒素−イオンになることなく、自由電子で存在する。電界による電子の移動速度は＋イオンの約１０００倍であるので、電子による電流を検出対象とすれば、気体の吸引速度を高速化することができる。
【００７５】
電離電流測定装置５は、一例として、ガスフロー型電離箱と微小電流計で構成されるが、電離箱中での自由電子の速度は＋イオンの１０００倍であるため、従来の吸引ポンプの速度をさらに高速にしても、電界で加速される速度のほうが圧倒的に速いので、自由電子を電極に捕獲し、検出することができる。このように、電離気体の高速吸引が可能になるので、大型の測定対象に対しても精度よくα放射能を測定することができる。
【００７６】
つぎに本発明の第１２の実施の形態の放射能測定装置を図１２を参照して説明する。すなわち、測定対象１は、測定室扉６１を有する測定室６０内に搬入され、例えばメッシュ構造で気体の透過性が良い測定対象台６３の上に設置されている。測定室６０が、例えば直方体の場合、４側面には測定室６０の内部を吸引する室内空気吸引口６２が各側面に取付られており、これらの室内空気吸引口６２はそれぞれ吸引パイプ２ａに連結され、さらにそれぞれの電離電流測定装置５に接続され、さらにそれぞれの吸引ポンプ３ａに接続されている。
【００７７】
また、測定室６０の天井と床には室外空気取入口６４が取付けられ、測定室６０の内部の空気が室内空気吸引口６２から吸引された場合には、この室内に、室外空気取入口６４を介して、外部より空気が吸引される。
【００７８】
上記のような構成において、各電離電流測定装置５、各吸引ポンプ３ａを作動させると、測定室６０内の空気を４側面から吸引し、これらの空気中のイオン対を各電離電流測定５で測定し、例えば測定した電流値の平均値を求め、その値からα放射能を求める。つまり、測定対象１に対して４方向からの電離イオンの平均値より放射能を求めるので、測定対象１が非対称あるいはα線源分布が不均一であっても、精度の高い測定を行うことができる。
【００７９】
なお、図１２に示した例は、それぞれの室内空気吸引口６２にそれぞれの電離電流測定装置５とそれぞれの吸引ポンプ３ａが設置されているが、それぞれの室内空気吸引口６２にそれぞれの電離電流測定装置５と１台の吸引ポンプ３ａの構成、またそれぞれの室内空気吸引口６２に１台の電離電流測定装置５と１台の吸引ポンプ３ａの構成も可能であり、このようにすれば装置が簡素化される。
【００８０】
また、上記の説明では測定対象１が対称形のため４方向の電離電流の平均値を求めたが、例えば本のような形状の直方体が測定対象の場合、表紙及び裏表紙と、背表紙と本紙では感度差があるので、４方向からの電離電流を独立に求め、４方向の感度差を補正する係数を、それぞれの測定値に作用させる。このようにすれば、非対称の測定対象１に対しても精度よく測定を行うことができる。
【００８１】
つぎに本発明の第１３の実施の形態としてα廃棄物の処理システムを図１３を参照して説明する。
α廃棄物６５は、汚染部位と非汚染部位に分けられるものを対象とすると、α廃棄物６５に対し、ステップＳ１において、例えば前記第４の実施の形態で説明したα放射能２次元分布測定装置により、α放射能分布測定を行う。その結果、α廃棄物６５の２次元汚染分布が得られる。この分布結果より、除染により所定の放射能レベルまで減少できる部位と、明らかに汚染がない部位そして除染をしても所定のレベルまで減少できない部位に分類される。これらの部位をステップＳ２において切断して分離する。そして、除染対象の廃棄物６６と、除染対象外廃棄物６７に分類する。
【００８２】
除染対象となった廃棄物６６は、ステップＳ３において除染を行う。この除染中、例えば前記第８の実施の形態で説明した溶液測定装置により、除染溶液のα放射能測定を連続的に行う（ステップＳ４）。そして、除染溶液のα放射能濃度の時間変化より除染終了時期を決定し、除染終了信号６８を発信する。除染後の廃棄物に対しても、ステップＳ５において除染廃棄物α放射能測定を行うが、α放射能測定値と廃棄物の重量及び表面積データ６９を使用して、放射能濃度（Ｂｑ／ｇ）及び表面密度（Ｂｑ／ｃｍ２）を含む放射能測定結果７０を求めることができる。
【００８３】
除染対象外の廃棄物６７に対しては、ステップＳ６において、例えば前記第１２の実施の形態の複数個の空気吸引口を持つα放射能測定装置によりα放射能測定を行い、得られた結果に廃棄物の重量と表面積データ７１を使用して、放射能濃度（Ｂｑ／ｇ）、表面密度（Ｂｑ／ｃｍ２）で表される放射能測定結果７２を出力する。そして、ステップＳ７において、測定結果７２と前もって定めた基準値を比較し、非α廃棄物７３とα廃棄物７４に分類する。
【００８４】
以上のように、本実施の形態の放射性廃棄物処理システムによると、α廃棄物の放射能を除染によって低減することができるとともに、効果的にα放射能を測定することができる。
【００８５】
以上説明したように、本発明の実施の形態の放射能測定方法あるいは装置によれば、バックグラウンド要因となる空気中湿分及びイオンの除去、βγ及びラドンの補正、空気捕集器の車輪による吸引条件の一定化、２次元空気捕集によるα放射能２次元分布測定、各種測定対象に応じた空気捕集器の選定、乾燥気体供給による溶液の測定等により、精度よくα放射能を測定することができる。このように、空気を吸引することにより精度よくα放射能を測定できるので、例えば、配管内部の放射能の汚染を測定する場合、従来の計測法では、配管の内部にセンサを入れて放射能を測定する必要があるが、本発明の実施の形態では、内部にセンサを入れず配管内部の空気を吸引し電離電流を測定する操作でα放射能が測定できる。そのため、簡単な測定操作でα放射能を測定することができる。また長い配管、あるいは細い配管のように内部にセンサを入れることが難しい場合でも、本発明の実施の形態では配管の内部の空気を吸引し、外部に設置した測定装置で簡便に測定することができる。
【００８６】
【発明の効果】
本発明によれば、いろいろな環境および条件において簡便に精度よく放射能を測定することのできる放射能測定方法および装置および放射能を有する廃棄物処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【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図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の放射能測定装置の構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の放射能測定装置の構成図。
【図４】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し、（ａ）は全体図、（ｂ）は部分詳細図。
【図５】本発明の第５の実施の形態の放射能測定装置の構成図。
【図６】本発明の第６の実施の形態の放射能測定方法を説明する図。
【図７】本発明の第７の実施の形態の放射能測定装置の構成図。
【図８】本発明の第８の実施の形態の放射能測定装置の構成図。
【図９】本発明の第９の実施の形態の放射能測定装置の構成図。
【図１０】本発明の第１０の実施の形態の放射能測定装置の構成図。
【図１１】本発明の第１１の実施の形態の放射能測定装置の構成図。
【図１２】本発明の第１２の実施の形態の放射能測定装置の構成図。
【図１３】本発明の第１３の実施の形態の放射性廃棄物処理システムの動作を示す流れ図。
【図１４】従来の技術を説明する図。
【符号の説明】
１…測定対象、２…パイプ、２ａ…吸引パイプ、２ｂ…送気パイプ、３…吸引・送気ポンプ、３ａ…吸引ポンプ、３ｂ…気体高速吸引装置、４…速度センサ、５…電離電流測定装置、６…速度計、７…データ処理装置、８…フィルタ、９…除湿装置、１０…標準α線源、１１…収納容器、１２…測定すべきα線源、１３…測定対象内空気、１４…イオン対、１５…ケーブル、１６…空気捕集器、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ…グリッド電極、１８…絶縁材、１９…電源装置、２０…空気中イオンの捕集空間、２１…α線による電離空間、２２…車輪、２３…イオン検出装置、２４…電流計測装置、２５…ハンドル、２７…空気捕集セル、２８…領域選択装置、２９…領域別空気通路、３０…単一領域空気通過口、３１…空気遮断板、３２…フレキシブルチューブ、３３…吸引口、３４…フランジ式空気吸引器、３５…平面用空気吸引器、３６…車輪、３７…密閉ボックス式空気吸引器、３８…空気流入口、３９…フランジ式空気吸引器、４０…吸引口切替装置、４１…フレキシブルチューブ、４２…フロート、４３…パイプ、４４…イオン生成空間、４５…乾燥気体供給装置、４６…バルブ、４７…回転ドラム、４８…ベース、４９…伝動機構、５０…伝動機構、５１…駆動装置、５２…γ線強度測定装置、５３…ラドン濃度測定装置、５４…真空引き装置、５５…バルブ、５７…真空固定蓋、５８…窒素ガス供給装置、５９…フィルタ、６０…測定室、６１…測定室扉、６２…室内空気吸引口、６３…測定対象台、６４…室外空気取入口、６５…α廃棄物、６６…除染対象廃棄物、６７…除染対象外廃棄物、６８…除染終了信号、６９…重量、面積データ、７０…放射能測定結果、７１…重量、面積データ、７２…放射能測定結果、７３…非α廃棄物、７４…α廃棄物、８０…ファン、８１…外板、８２…電源、８３…グリッド、８４…電流計。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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