(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性廃棄物を内蔵する貯蔵容器を置いた回転テーブルを回転させ、回転している前記貯蔵容器から放出される放射線を第１放射線検出器で検出して放射線計数率を求め、回転している前記貯蔵容器から放出される放射線を第２放射線検出器で検出し、前記第２放射線検出器による放射線検出時に、前記放射線計数率に基づいて、前記貯蔵容器を置いた前記回転テーブルの回転速度を制御し、前記第２放射線検出器からの放射線検出信号に基づいて前記貯蔵容器の放射能強度を求めることを特徴とする放射性廃棄物の放射能測定方法。
【請求項２】
前記貯蔵容器と前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の、水平方向における相対位置を変える請求項１に記載の放射性廃棄物の放射能測定方法。
【請求項３】
前記貯蔵容器のある横断面内での前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の走査は、前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器のそれぞれを前記ある横断面内で回転させて前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の水平方向における向きをそれぞれ変えることによって行われる請求項１に記載の放射性廃棄物の放射能測定方法。
【請求項４】
前記第２放射線検出器からの放射線検出信号に基づいて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に基づいて得られる前記放射線の散乱線強度及び非散乱線強度を求め、前記散乱線強度及び前記非散乱線強度を用いてスペクトル指標を求め、前記スペクトル指標、前記散乱線強度及び前記非散乱線強度に基づいて前記貯蔵容器内の放射能強度を求める請求項１または請求項２に記載の放射性廃棄物の放射能測定方法。
【請求項５】
前記第１放射線検出器による前記放射線の検出は、前記第１放射線検出器の前面に第１コリメータを配置して行われ、前記第２放射線検出器による前記放射線の検出は、前記第２放射線検出器の前面に第２コリメータを配置して行われる請求項１，２および４のいずれか１項に記載の放射性廃棄物の放射能測定方法。
【請求項６】
前記第１放射線検出器による前記放射線の検出は、前記第１放射線検出器の前面に第１コリメータを配置して行われ、前記第２放射線検出器による前記放射線の検出は、前記第２放射線検出器の前面に第２コリメータを配置して行われ、前記第１放射線検出器の水平方向における向きを変えるとき、前記第１放射線検出器及び前記第１コリメータを一緒に回転させ、前記第２放射線検出器の水平方向における向きを変えるとき、前記第２放射線検出器及び前記第２コリメータを一緒に回転させる請求項３に記載の放射性廃棄物の放射能測定方法。
【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能測定方法に係り、特に、ドラム缶などの放射性廃棄物貯蔵容器（以下、単に貯蔵容器という）内の放射能強度を非破壊的に測定するのに好適な放射性廃棄物の放射能測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性廃棄物を充填した貯蔵容器から放出された放射線を測定して、貯蔵容器内の放射能強度を求める放射能測定方法が、特公平７−１１５７３号公報に記載されている。
【０００３】
この従来の放射能測定方法を詳細に説明する。放射性廃棄物が充填された貯蔵容器の外側に配置された放射線検出器によって、貯蔵容器の内部で放射性廃棄物に含まれている放射性核種から放出され貯蔵容器を透過して外部に達した非散乱線（以下、直接線という）、及び貯蔵容器の内部で一旦散乱した後に貯蔵容器を透過して外部に達した散乱線が、それぞれ検出される。検出された直接線及び散乱線のそれぞれの強度が求められ、スペクトル指標である散乱線の強度と直接線の強度の比が求められる。得られたスペクトル指標に基づいて、貯蔵容器の或る横断面における、内部に充填された放射性廃棄物の平均密度を求める。さらに、この平均密度及び直接線の計数率に基づいてその横断面における放射能を求める。軸方向における全横断面における放射能を加算することによって、貯蔵容器内の総放射能が求められる。
【０００４】
特開平６−２５８４９６号公報は、放射性廃棄物を充填した貯蔵容器内の放射能を測定する際に、貯蔵容器を、水平方向における１つの直線方向、及びその直線方向に垂直な方向に移動させ、さらに水平面内で回転させることを記述している。さらに、それらの移動及び回転を可能にする装置の構成が説明されている。
【０００５】
【特許文献１】特公平７−１１５７３号公報
【特許文献２】特開平６−２５８４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特公平７−１１５７３号公報に記載された放射能測定方法は、直接線及び散乱線のそれぞれを測定し、これらの計測値に基づいて得られたスペクトル指標を用いて平均密度を求め、この平均密度及び直接線の計数率を用いて貯蔵容器内の放射能を求めているので、その放射能を測定する時間を短縮することができる。
【０００７】
このような放射能測定においては、貯蔵容器内の放射能強度が強い場合であっても放射能の測定精度の更なる向上が望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、放射能の測定精度をさらに向上することができる放射性廃棄物の放射能測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、放射性廃棄物を内蔵する貯蔵容器を置いた回転テーブルを回転させ、回転している貯蔵容器から放出される放射線を第１放射線検出器で検出して放射線計数率を求め、回転している貯蔵容器から放出される放射線を第２放射線検出器で検出し、第２放射線検出器による放射線検出時に、放射線検出率に基づいて、貯蔵容器を置いた回転テーブルの回転速度を制御し、第２放射線検出器からの放射線検出信号に基づいて前記貯蔵容器の放射能強度を求めることにある。
【００１０】
本発明は、第１放射線検出器で得られた放射線計数率に基づいて貯蔵容器を置いた回転テーブルの回転速度を制御するので、第２放射線検出器の出力の計数落ちが著しく減少する。このため、放射線の計測位置が変わっても放射線の検出感度を実質的に同じにすることができ、貯蔵容器の放射能計測の精度をさらに向上させることができる。特に、貯蔵容器内に存在する放射性核種の濃度が高い場合でも、第２放射線検出器の出力の計数落ちが著しく減少する。
【００１１】
上記の目的は、放射性廃棄物を内蔵する貯蔵容器を置いた回転テーブルを回転させ、回転している貯蔵容器から放出される放射線を放射線検出器で検出し、波高分析装置が放射線検出時の放射線検出器の出力に基づいて放射線検出器のデッドタイム情報を求め、放射線検出器による放射線検出時に、そのデッドタイム情報に基づいて、貯蔵容器を置いた回転テーブルの回転速度を制御し、放射線検出器の出力に基づいて貯蔵容器の放射能強度を求めることによっても、達成することができる。
【００１２】
放射線検出器の出力に基づいて波高分析装置で求められた、放射線検出器のデッドタイム情報を用いて、貯蔵容器を置いた回転テーブルの回転速度を制御するので、放射線検出器の出力の計数落ちが著しく減少する。このため、放射線の計測位置が変わっても放射線の検出感度を実質的に同じにすることができ、貯蔵容器の放射能計測の精度をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、貯蔵容器の放射能の測定精度をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
発明者らは、特公平７−１１５７３号公報に記載されている放射能測定方法を検討した結果、外部に配置された放射線検出器による貯蔵容器の測定位置によって検出感度が異なることを新たに見出した。すなわち、発明者らは、貯蔵容器の周方向及び軸方向の異なる位置で放射線検出器により放射線を検出した場合、放射線の検出感度が異なるという現象を見出した。この様な現象が生じる原因は、貯蔵容器に充填された放射性廃棄物に含まれる放射性核種の濃度が高いので、放射線検出器において放射線検出信号のパルスを処理するためのデッドタイムが生じることである。このデッドタイムが放射能の測定位置すなわち、貯蔵容器の外面において放射線検出器が面している位置で変化することが、その測定位置によって放射線の検出感度が変わる原因であることを、発明者らは突き止めた。放射能の測定位置が変わるとデッドタイムが変化するのは、貯蔵容器内の放射能濃度が不均一であるからである。例えば、点状の放射性核種が貯蔵容器の外周部に局在している場合に、デッドタイムの変化は顕著に現れる。すわなち、貯蔵容器内の局在放射性核種と放射線検出器の間の距離が近くなると、放射線検出器での計数率が大きくなるので、デッドタイムが大きくなる。本発明は、以上の検討により得られた新たな知見に基づいて、成されたのである。
【００１５】
以上のようにして得られた本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００１６】
本発明の好適な一実施例である放射性廃棄物の放射能測定方法を、図１及び図２を用いて説明する。本実施例の放射能測定方法に用いる放射性廃棄物の放射能測定装置を、まず、説明する。この放射能測定装置１は、放射線検出器２，４、コリメータ３，５、貯蔵容器移動装置６、駆動制御装置１４、波高分析装置１５、光電ピーク演算装置１６、スペクトル指標演算装置１７及び放射能演算装置１８を備えている。放射能測定装置１は、放射線遮へい壁及び放射線遮へい体で構成された天井で取り囲まれた放射線計測室（図示せず）内に設置される。
【００１７】
貯蔵容器移動装置６は、移動台車７、昇降台８、回転テーブル９、第１駆動装置１１、第２駆動装置１２及び第３駆動装置１３を有する。移動台車７は、放射線計測室の床面上に設置された一対のガイドレール１０の上に移動可能に設置される。移動台車７は、第１駆動装置１１の駆動によってガイドレール１０に沿って水平方向における一つの直線方向（図１に示すＬ方向）に移動される。支持部材２０が移動台車７の上面に垂直に設置される。昇降台８が、上下方向に移動可能に支持部材２０に取り付けられ、第２駆動装置１２の駆動によって上下方向（移動台車７の上面に垂直な方向）（図２に示すＨ方向）に移動される。回転テーブル９は、昇降台８に回転可能に取り付けられ、第３駆動装置１３によってＲ方向（図１参照）に回転される。回転テーブル９は、放射能計測時において、放射性廃棄物を充填した貯蔵容器（以下、被検体という）２１を支持する。駆動制御装置１４は、第１駆動装置１１を制御する移動台車制御装置１４Ａ、第２駆動装置１２を制御する昇降台制御装置１４Ｂ及び第３駆動装置１３を制御する回転テーブル制御装置１４Ｃを有する。
【００１８】
放射線検出器２として、例えば、Ｇｅ半導体検出器を用いる。コリメータ３が放射線検出器２の前面、すなわち、貯蔵容器移動装置６側に配置されている。放射線検出器４は、貯蔵容器移動装置６を間に挟んで放射線検出器２と対向する位置に配置され、例えば、高計数率に対応できるプラスチックシンチレ−ション検出器を用いる。コリメータ５が放射線検出器４の前面、すなわち、貯蔵容器移動装置６側に配置されている。放射線検出器２，４及びコリメータ３，５は上記の床面上に設置される。コリメータ３は、被検体２１の軸方向において幅Δｈを有する一つの横断面２６内の放射性核種から放出される放射線のみを測定できるように設けられた垂直コリメータ３Ｂ、及び横断面２６内の任意の位置２２に対する幾何学的効率を補正するための水平コリメータ３Ａを有する。コリメータ５も、同様に、水平コリメータ５Ａ及び垂直コリメータ５Ｂを有する。
【００１９】
放射線検出器２は波高分析装置１５に接続される。光電ピーク演算装置１６は波高分析装置１５に接続され、スペクトル指標演算装置１７は光電ピーク演算装置１６に接続される。放射能演算装置１８は光電ピーク演算装置１６及びスペクトル指標演算装置１７に接続される。表示装置１９は放射能演算装置１８に接続される。放射線検出器４は回転テーブル制御装置１４Ｃに接続される。
【００２０】
放射線検出器２、水平コリメータ３Ａ、垂直コリメータ３Ｂ及び被検体２１のそれぞれの相対的位置関係で決まる被検体２１の走査範囲Ｓは、水平コリメータ３Ａの開口の角度２５、及び放射線検出器２と被検体２１の距離によって決定される。被検体２１の回転計測を考慮した走査範囲Ｓでの直接線２３（図１参照）に対する幾何学的効率が、図３に示すように、被検体２１の半径方向における放射性核種の位置にあまり依存しないように選定される。図３に示す幾何学的効率の変化範囲が大きくなれば、放射性核種の放射能濃度の定量精度が悪くなるので、目標とする放射能濃度の定量精度に応じて、幾何学的効率の変化範囲が決定される。図３に示す幾何学的効率は、図４に示すように、被検体（貯蔵容器）２１のガイドレール１０に沿った移動速度を変化させることにより実現する。この移動速度は、被検体２１の回転速度、放射線検出器２が被検体２１の中心を見込む半径方向の位置及び開口角度２５の関数であり、駆動制御装置１４の記憶装置（図示せず）に予め記憶されている。
【００２１】
測定対象である被検体２１に含まれている放射性核種の濃度が高いので、放射線検出器２では、放射線検出信号のパルスの計数処理を行うときにデッドタイムが生じる。このデッドタイムは、放射性核種の濃度が高濃度であるため放射線検出器２に入ってくる放射線強度が高くなり、放射線により放射線検出器２内で生成される放射線信号のパルスの処理が追いつかなくなり、放射線検出信号のパルスを数え落としている時間に対応する量である。すなわち、デッドタイムは、実質的に、放射線検出器２が機能していない時間である。そのデッドタイムが長いことは、実質的に、放射線の検出感度が低いことに相当する。そのデッドタイムの長さは、被検体２１内での放射性核種濃度分布が不均一である場合に、放射線検出器２の測定位置で大きく変化する。そこで、被検体２１の任意の測定位置でのパルスの計数時間をほぼ一定にするために、前述したデッドタイム量に応じて被検体２１の回転速度を変化させることが必要である。図５に示すように、デッドタイム量が大きい場合には、被検体２１、すなわち、回転テーブル９の回転速度は、デッドタイム量がゼロと見なせる場合のその回転速度よりも遅くする。
【００２２】
本実施例の放射能計測方法について説明する。放射性廃棄物を充填している被検体２１が、放射線計測室内に搬入され、回転テーブル９上に配置され、回転テーブル９に取り付けられる。オペレータが操作盤（図示せず）上のボタンを操作することによって出力される操作指令が移動台車制御装置１４Ａ、昇降台制御装置１４Ｂ及び回転テーブル制御装置１４Ｃに入力される。移動台車制御装置１４Ａ、昇降台制御装置１４Ｂ及び回転テーブル制御装置１４Ｃは、第１駆動装置１１、第２駆動装置１２及び第３駆動装置１３を、被検体２１が放射線検出器２に対して計測開始位置に位置決めされるように駆動させる。
このため、最も下方に位置する幅Δｈを有する横断面２６が放射線検出器２の高さ方向の位置に合わせられ、被検体２１の周方向の測定開始点が放射線検出器２に対向される。移動台車７の移動によって、Ｌ方向の計測開始点に被検体２１が位置決めされる。
【００２３】
その後、被検体２１の放射線計測が開始される。最も下方に位置（図３を満足するように事前に決定された走査範囲Ｓの最も下方の位置）する一つの横断面２６でＬ方向において最初に測定を開始する幅ΔＬを放射線検出器２に対向させた状態で、オペレータは、操作盤から回転テーブル制御装置１４Ｃに放射能計測開始指令を出力する。回転テーブル制御装置１４Ｃは第３駆動装置１３を駆動して回転テーブル９を回転させ、被検体２１を例えば３６５°回転させる。放射線検出器２は、その回転の間、被検体２１から放出される放射線を検出する。回転テーブル制御装置１４Ｃは、第３駆動装置１３に設けられて周方向の位置を検出する第３エンコーダ（図示せず）の出力を入力しており、被検体２１が３６５°回転されたとき回転テーブル９の回転を停止させる。これによって、最初の状態での一つの横断面２６における放射線計測が終了する。第３エンコーダの出力を入力する移動台車制御装置１４Ａは、被検体２１が３６５°回転された後、第１駆動装置１１を駆動して移動台車７を移動させ、被検体２１を幅ΔＬだけＬ方向に移動させる。第１駆動装置１１に設けられてＬ方向の位置を検出する第１エンコーダの出力は、移動台車制御装置１４Ａ及び回転テーブル制御装置１４Ｃに入力される。移動台車制御装置１４Ａは、第１エンコーダの出力に基づいて被検体２１の幅ΔＬの移動が完了したことを検知したとき、移動台車７を停止させる。回転テーブル制御装置１４Ｃは、移動台車７の停止後に、第３駆動装置１３を駆動して回転テーブル９を回転させ、被検体２１を再び３６５°回転させる。このように、移動台車７の幅ΔＬ毎の移動及び回転テーブル９の回転が一つの横断面２６に対して繰り返され、その都度、放射線検出器２による放射線計測が実施される。幅ΔＬの移動による、その一つの横断面２６での放射線検出が終了したとき（図３を満足するように事前に決定された走査範囲Ｓの最も上方の位置までの放射線検出が終了したとき）、第１エンコーダの出力を入力する昇降台制御装置１４Ｂが、第２駆動装置１２を駆動して昇降台８を下方に移動させ、被検体２１を幅Δｈだけ下方に移動させる。第２駆動装置１２に設けられて上下方向の位置を検出する第２エンコーダの出力を入力する昇降台制御装置１４Ｂは、昇降台８の幅Δｈの移動を検出したとき第２駆動装置１２の駆動を停止させる。このとき、他の一つの横断面２６が放射線検出器２に対向する。第２エンコーダの出力を入力する回転テーブル制御装置１４Ｃは、昇降台８の下方への移動が停止された後、第３駆動装置１３を駆動させ、被検体２１を３６５°回転させる。このようにして、他の一つの横断面２６に対する放射線検出器２による放射線計測が開始される。他の一つの横断面２６に対しても、上記したような幅ΔＬ毎の被検体２１の移動及び回転が繰り返され、放射線検出器２による放射線検出が行われる。さらに、被検体２１の最も上方の幅Δｈに対する放射線計測が終了するまで、放射線検出器２による放射線検出が継続される。
【００２４】
昇降台８を上下方向に幅Δｈずつ移動させて被検体２１の軸方向の全長に亘って放射線計測を行う際における被検体２１の軸方向の走査範囲ｈは、垂直コリメータ３Ｂの開口角度２７を考慮し、被検体２１の軸方向の全体を含んだ領域となる（図６参照）。走査範囲ｈを対象に放射線計測を行うことによって、被検体２１の軸方向における放射能分布を求めることができる。図６において、Ｃは昇降台８の移動によって放射線検出器２が被検体２１の下端よりも下方に位置する状態を示し、Ｄは昇降台８の移動によって放射線検出器２が被検体２１の上端よりも上方に位置する状態を示している。
【００２５】
本実施例は、上記したように、移動台車制御装置１４Ａが第３エンコーダの出力を入力することによって被検体２１の幅ΔＬの移動を行い、昇降台制御装置１４Ｂが第１エンコーダの出力を入力することによって被検体２１の幅Δｈの移動を行っている。しかしながら、オペレータの操作により操作盤から出力された移動台車移動指令を移動台車制御装置１４Ａに入力することによって、被検体２１の幅ΔＬの移動を行い、オペレータの操作により操作盤から出力された昇降台移動指令を昇降台制御装置１４Ｂに入力することによって、被検体２１の幅Δｈの移動を行ってもよい。
【００２６】
本実施例では、放射線検出器２のデッドタイム量として、放射線検出器２と被検体２１を間に挟んで対向する放射線検出器４で検出された放射線検出信号（直接線２３及び散乱線２４のそれぞれに対する放射線検出信号）に基づいて得られた放射線計数率を用いる。この放射線計数率を求めるための放射線計測は、放射線検出器２による放射線検出の前に、上記した貯蔵容器移動装置６によって被検体２１の移動及び回転させて行われる。このような放射線検出器４による放射線計測は、放射線検出器２による放射線計測よりも粗く行われる。この放射線計数率は、デッドタイム量を表す状態量であり、回転テーブル制御装置１４Ｃに入力され、駆動制御装置１４の記憶装置に記憶される。
【００２７】
上記した放射線検出器２による放射線計測において、回転テーブル９の回転速度は、回転テーブル制御装置１４Ｃによって以下のように制御される。回転テーブル制御装置１４Ｃは、第３エンコーダの出力に基づいて被検体２１の、放射線検出器２が対向している周方向の位置を、第１エンコーダの出力に基づいて被検体２１の、放射線検出器２が対向しているＬ方向の位置をそれぞれ求め、両者の位置に対応する、放射線検出器４で得られた放射線計数率を記憶装置から読み出す。この時、放射線検出器４と放射線検出器２は被検体２１を挟んで対向しているので、周方向位置は１８０°回転した位置の情報を読み出す。さらに、回転テーブル制御装置１４Ｃは、その放射線計数率、及び駆動制御装置１４の記憶装置に記憶されている図５の特性情報に基づいて得られる回転速度を表す回転制御指令を第３駆動装置１３に出力することによって、回転テーブル９の回転速度を制御する。このようにして、放射線検出器２による放射線計測時に、被検体２１の回転速度が制御される。
【００２８】
本実施例は、放射線検出器４で得られる放射線計数率に基づいて回転テーブル９の回転速度を制御しているが、放射線検出器２で得られた放射線計数率に基づいて回転テーブル９の回転速度を制御することも可能である。すなわち、放射線検出器２を用いて３６０°＋１８０°の回転位置で被検体２１からの放射線を測定すれば、1パスでの回転テーブル９の回転制御が可能になる。例えば、放射線検出器４が周方向のＡ位置で測定した放射線計数率は、被検体２１がさらに１８０°回転した時には、放射線検出器２での計数率になる。
【００２９】
本実施例では、移動台車７をＬ方向に移動させて回転テーブル９を回転させているので、放射線検出器２は、例えば、位置２２に存在する放射性核種から放射された被検体２１を透過してきた直接線（非散乱線）２３、及びこの直接線２３が被検体２１内の放射性廃棄物により散乱されて被検体２１を透過してきた散乱線２４を検出する。図１において、位置Ｂの放射線検出器２は、移動台車７のＬ方向での移動により位置Ａの放射線検出器２から測定位置がずれた状態を表している。
【００３０】
直接線２３または散乱線２４を検出した放射線検出器２からの出力は、波高分析装置１５に入力される。波高分析装置１５は、直接線２３及び散乱線２４に起因するエネルギースペクトルを求める。このエネルギースペクトルの波高値分布は、被検体２１に含まれる放射性廃棄物の密度に依存して変化する。一般的に、その密度が大きくなると直接線２３の強度が小さくなり、直接線２３の強度に対する散乱線２４の強度の相対値は大きくなる。波高分析装置１５で求められたエネルギースペクトルの情報は光電ピ−ク演算装置１６に入力される。光電ピ−ク演算装置１６は、そのエネルギースペクトルの情報を用いて散乱線強度Ｃ及び直接線強度Ｐを求める。光電ピ−ク演算装置１６で得られた散乱線強度Ｃ及び直接線強度Ｐはスペクトル指標演算装置１７に入力される。スペクトル指標演算装置１７は、それらの強度に基づいて放射性核種毎にスペクトル指標である散乱線強度Ｃと直接線強度Ｐの比Ｃ／Ｐを求める。放射能演算装置１８は、スペクトル指標演算装置１７から出力された放射性核種毎のスペクトル指標Ｃ／Ｐ、及び光電ピ−ク演算装置１６から出力された散乱線強度Ｃ及び直接線強度Ｐに基づいて、直接線２３の被検体２１内での減衰を補正し、被検体２１内で横断面２６毎に放射性核種の放射能強度を演算する。さらに、放射能演算装置１８は、これらの横断面２６の放射能強度を加算することによって、被検体２１の軸方向の全長に亘る総放射能強度を算出する。放射能演算装置１８で得られた各放射能強度の情報は、放射能演算装置１８から表示装置１９に出力され、表示装置１９に表示される。その放射能強度は、プリンタ（図示せず）によって記録紙にプリントされる。
【００３１】
被検体２１内にＣｏ−６０及びＣｓ−１３７の２種類の放射性核種が存在し、両者の放射能分布が同じである場合における、放射線検出器２の出力に基づいて求められたエネルギースペクトルの一例を、図７に示す。Ｃｏ−６０は２種類の放射線エネルギーを放出し、Ｃｓ−１３７の放出する放射線エネルギーよりも高いので、本測定例で求められた、Ｃｏ−６０に対するスペクトル指標は、Ｃｏ−６０の放射線に起因した散乱線強度Ｃ１と直接線強度（Ｐ１１＋Ｐ１２）の比率Ｃ１／（Ｐ１１＋Ｐ１２）になる。
【００３２】
Ｃｏ−６０及びＣｓ−１３７の放射能分布が同じである場合におけるスペクトル指標と被検体２１内での放射線の減衰率の関係を示す特性の一例を、図８に示す。この特性は校正試験により容易に求めることができる。したがって、スペクトル指標を図７に示す測定エネルギースペクトルから求めることができれば、図８に示す特性からＣｏ−６０及びＣｓ−１３７から放出される各放射線の被検体２１内での減衰割合を算出することができる。このため、それらの放射性核種の被検体２１内での放射能強度を精度良く求めることができる。図７に示す散乱線強度Ｃ１には、直接線２３がコリメータ３，４及び放射線検出器２のそれぞれの内部で一旦散乱した散乱線も影響している。したがって、図８に示す各特性は、図７に示す測定エネルギースペクトルに基づいて得られるスペクトル指標から被検体２１が存在しない時のスペクトル指標を差分した値をスペクトル指標Ｃ／Ｐとして示している。
【００３３】
本実施例は、回転テーブル９の回転速度を放射線検出器４から出力された放射線計数率を用いて制御しているので、被検体１の任意の測定位置でのパルスの計数時間をほぼ一定にすることができる。放射線検出器４から出力された放射線計数率が低いときには回転テーブル９の回転速度は速くなり、その放射線計数率が高いときにはその回転速度は遅くなる。このため、被検体２１内の放射性核種の濃度が高く、上記の放射線計数率が高くなる、すなわち、放射線検出器２のデッドタイムが長くなる場合でも、放射線検出器２から出力される放射線検出信号のパルスの数え落としを著しく低減することができる。放射線検出器２から出力される放射線検出信号のパルスを、実質的に全て計測することができ、放射線検出器２の測定位置が変わっても放射線の検出感度が、実質的に同じになる。このため、被検体２１の放射能計測の精度をさらに向上させることができる。
【実施例２】
【００３４】
本発明の他の実施例である実施例２の放射性廃棄物の放射能測定方法を、図９を用いて説明する。本実施例は、放射線検出器２が被検体２１から充分に離れた位置に配置されており、コリメータ３が無い状態での幾何学的効率が、被検体２１内の放射性核種の位置にほとんど依存しない場合での放射能測定例である。本実施例でも放射能測定装置１が用いられる。ただし、放射線検出器２及びコリメータ３は、実施例１におけるよりも被検体２１から離れており、水平コリメータ３Ａの開口角度２５が非常に小さい場合である。本実施例では、移動台車７をＬ方向に移動させる放射線検出器２の走査範囲Ｓは、水平コリメータ３Ａの開口角度２５を考慮して、被検体２１の一つの横断面２６全体を含んだ範囲になる。
図９において、Ｅは移動台車７の移動によって放射線検出器２が水平方向において被検体２１の外周よりも外側に位置する状態を示し、Ｆは移動台車７の移動によって放射線検出器２がＥの状態と１８０°反対側で被検体２１の外周よりも外側に位置する状態を示している。
【００３５】
本実施例も、実施例１と同様に、回転テーブル制御装置１４Ｃが、放射線検出器４で得られた放射線計数率を用いて第３駆動装置１３を制御し、回転テーブル９の回転速度、すなわち、被検体２１の回転速度を調節する。
【００３６】
本実施例は、実施例１で生じる効果を得ることができる。
【実施例３】
【００３７】
本発明の他の実施例である実施例３の放射性廃棄物の放射能測定方法を、図１０を用いて説明する。本実施例は、一横断面２６での放射線計測を、実施例１のように移動台車７をＬ方向に移動させるのではなく、放射線検出器２及び放射線検出器４の水平方向における向きを、それぞれ変えることによって行われる。本実施例に用いられる放射能測定装置１Ａは、移動台車７、第１駆動装置１１及び移動台車制御装置１４Ａを放射能測定装置１から削除し、放射線検出器２を水平面内で回転させる第１回転装置（図示せず）及び放射線検出器４を水平面内で回転させる第２回転装置（図示せず）を付加した構成を有する。第１回転装置は第１回転制御装置（図示せず）によって制御され、第２回転装置は第１回転制御装置（図示せず）によって制御される。放射能測定装置１Ａは、移動台車７の替りに床面上に据え付けられた支持基盤（図示せず）を有し、回転テーブル９及び支持部材２０をその支持基盤に設置している。放射線検出器２及びコリメータ３は、コリメータ３に形成された、放射線を通過させる開口の軸心（放射線検出器２の軸心）を水平面内において回転角度θの範囲で回転される。このような回転は、図示されていない第１回転装置の駆動により行われる。放射線検出器２及びコリメータ３は、具体的には、水平面内において、コリメータ３の開口の軸心と被検体２１の軸心を結ぶ直線を中心にこの直線の両側でそれぞれ回転角度θ／２の範囲で回転される。放射線検出器４及びコリメータ５は、コリメータ５に形成された、放射線を通過させる開口の軸心（放射線検出器４の軸心）を水平面内において回転角度θの範囲で回転される。このような回転は、第２回転装置の駆動により行われる。放射線検出器４及びコリメータ５は、具体的には、水平方向において、コリメータ５の開口の軸心と被検体２１の軸心を結ぶ直線を中心にこの直線の両側でそれぞれ回転角度θ／２の範囲で回転される。これらの回転角度θは水平コリメータ３Ａ，５Ａの開口角度に依存している。この場合でも、被検体２１がＲ方向に回転することを考慮した幾何学的効率は、回転角度θを最適化することにより、図３に示す特性と同様にすることができる。本実施例では、コリメータ３の開口の軸心と被検体２１の軸心を結ぶ直線とコリメータ５の開口の軸心と被検体２１の軸心を結ぶ直線が９０℃である場合を示している。
【００３８】
本実施例の放射能計測方法を具体的に説明する。放射性廃棄物を充填している被検体２１が、回転テーブル９に取り付けられる。オペレータが操作盤（図示せず）上のボタンを操作することによって出力される操作指令が第１回転制御装置、第２回転制御装置、昇降台制御装置１４Ｂ及び回転テーブル制御装置１４Ｃに入力される。第１回転制御装置、第２回転制御装置、昇降台制御装置１４Ｂ及び回転テーブル制御装置１４Ｃは、第１回転装置、第２回転装置、第２駆動装置１２及び第３駆動装置１３を、被検体２１が放射線検出器２に対して計測開始位置に位置決めされるように駆動させる。このため、最も下方に位置する幅Δｈを有する横断面２６が放射線検出器２の高さ方向の位置に合わせられ、被検体２１の周方向の測定開始点が放射線検出器２，４に対向される。第１回転装置による第１回転台（図示せず）の回転、及び第２回転装置による第２回転台（図示せず）の回転によって、被検体２１の、θ方向における計測開始点に放射線検出器２，４が位置決めされる。放射線検出器２が第１回点台に設置され、放射線検出器４が第２回転台に設置されている。
【００３９】
その後、被検体２１の放射線計測が開始される。-θ／２の位置（図３を満足するように事前に決定された走査範囲θの最も小さい位置）に位置する一つの横断面２６でθ方向において最初に測定を開始する幅Δθを放射線検出器２に対向させた状態で、オペレータは、操作盤から回転テーブル制御装置１４Ｃに放射能計測開始指令を出力する。回転テーブル制御装置１４Ｃは第３駆動装置１３を駆動して回転テーブル９を回転させ、被検体２１を例えば３６５°回転させる。放射線検出器２は、その回転の間、被検体２１から放出される放射線を検出する。回転テーブル制御装置１４Ｃは、第３駆動装置１３に設けられて周方向の位置を検出する第３エンコーダ（図示せず）の出力を入力しており、被検体２１が３６５°回転されたとき回転テーブル９の回転を停止させる。これによって、最初の状態での一つの横断面２６における放射線計測が終了する。第３エンコーダの出力を入力する第１回転制御装置及び第２回転制御装置は、被検体２１が３６５°回転された後、第１回転装置及び第２回転装置を駆動して第１回転台車及び第２回転台車を回転させ、被検体２１をΔθだけθ方向に回転させる。第１回転装置に設けられて放射線検出器２のθ方向の位置を検出する第１回転エンコーダ（図示せず）の出力は、第１回転制御装置に入力される。第２回転装置に設けられて放射線検出器４のθ方向の位置を検出する第２回転エンコーダ（図示せず）の出力は、第２回転制御装置に入力される。第１回転制御装置及び第２回転制御装置は、第１回転エンコーダ及び第２回転エンコーダの出力に基づいて被検体２１の幅Δθの移動が完了したことを検知したとき、第１回転台車及び第２回転台車の回転を停止させる。回転テーブル制御装置１４Ｃは、第１回転台車及び第２回転台車の回転が停止された後に、第３駆動装置１３を駆動して回転テーブル９を回転させ、被検体２１を再び３６５°回転させる。このように、第１回転台車及び第２回転台車の幅Δθ毎の回転及び回転テーブル９の回転が一つの横断面２６に対して繰り返され、その都度、放射線検出器２，４による放射線計測が実施される。幅Δθの回転による、その一つの横断面２６での放射線検出が終了したとき（図３を満足するように事前に決定された走査範囲θの最も小さい位置（＋θ／２の位置）までの放射線検出が終了したとき）、第１回転エンコーダ及び第２回転エンコーダの各出力を入力する昇降台制御装置１４Ｂが、第２駆動装置１２を駆動して昇降台８を下方に移動させ、被検体２１を幅Δｈだけ下方に移動させる。第２駆動装置１２に設けられて上下方向の位置を検出する第２エンコーダの出力を入力する昇降台制御装置１４Ｂは、昇降台８の幅Δｈの移動を検出したとき第２駆動装置１２の駆動を停止させる。このとき、他の一つの横断面２６が放射線検出器２に対向する。第２エンコーダの出力を入力する回転テーブル制御装置１４Ｃは、昇降台８の下方への移動が停止された後、第３駆動装置１３を駆動させ、被検体２１を３６５°回転させる。
このようにして、他の一つの横断面２６に対する放射線検出器２による放射線計測が開始される。他の一つの横断面２６に対しても、上記したような幅Δθ毎の放射線検出器２，４の回転及び被検体２１の回転が繰り返され、放射線検出器２，４による放射線検出が行われる。さらに、被検体２１の最も上方の幅Δｈに対する放射線計測が終了するまで、放射線検出器２による放射線検出が継続される。
【００４０】
昇降台８を上下方向に幅Δｈずつ移動させて被検体２１の軸方向の全長に亘って放射線計測を行う際における被検体２１の軸方向の走査範囲ｈは、垂直コリメータ３Ｂの開口角度２７を考慮し、被検体２１の軸方向の全体を含んだ領域となる（図６参照）。走査範囲ｈを対象に放射線計測を行うことによって、被検体２１の軸方向における放射能分布を求めることができる。図６において、Ｃは昇降台８の移動によって放射線検出器２が被検体２１の下端よりも下方に位置する状態を示し、Ｄは昇降台８の移動によって放射線検出器２が被検体２１の上端よりも上方に位置する状態を示している。
【００４１】
本実施例では、放射線検出器２のデッドタイム量として、コリメータ３の開口の軸心と被検体２１の軸心を結ぶ直線とコリメータ５の開口の軸心と被検体２１の軸心を結ぶ直線が９０℃の位置に設置された放射線検出器４で検出された放射線検出信号に基づいて得られた放射線計数率を用いる。この放射線計数率を求めるための放射線計測は、放射線検出器２による放射線検出の前に、上記した第１回転装置及び第２回転装置によって放射線検出器２及び放射線検出器４を回転させ、回転テーブル９によって被検体２１を回転させて行われる。このような放射線検出器４による放射線計測は、放射線検出器２による放射線計測よりも粗く行われる。この放射線計数率は、デッドタイム量を表す状態量であり、回転テーブル制御装置１４Ｃに入力され、駆動制御装置１４の記憶装置に記憶される。
【００４２】
上記した放射線検出器２による放射線計測において、回転テーブル９の回転速度は、回転テーブル制御装置１４Ｃによって以下のように制御される。回転テーブル制御装置１４Ｃは、第３エンコーダの出力に基づいて被検体２１の、放射線検出器２が対向している周方向の位置を、第１回転エンコーダの出力に基づいて被検体２１の、放射線検出器２が対向している周（θ）方向の位置をそれぞれ求め、両者の位置に対応する、放射線検出器４で得られた放射線計数率を記憶装置から読み出す。この時、放射線検出器４と放射線検出器２は被検体２１に対して９０°の位置に設置されているので、被検体２１の周方向位置は９０°回転した位置の情報を読み出す。さらに、回転テーブル制御装置１４Ｃは、その放射線計数率、及び駆動制御装置１４の記憶装置に記憶されている図５の特性情報に基づいて得られる回転速度を表す回転制御指令を第３駆動装置１３に出力することによって、回転テーブル９の回転速度を制御する。このようにして、放射線検出器２による放射線計測時に、被検体２１の回転速度が制御される。
【００４３】
本実施例において、放射線検出器２でのデッドタイム量を予測するために設けられた放射線検出器４は、第１回転装置により水平面内で回転される放射線検出器２の回転角度に同期するように第２回転装置により水平面内で回転される。このように、放射線検出器２，４を回転させるので、実施例１におけるＬ方向での被検体２１の幅ΔＬ毎の移動は不要になる。
【００４４】
本実施例は、放射線検出器４で得られた放射線計数率を用いて実施例１と同様に回転テーブル制御装置１４Ｃにより回転テーブル９の回転速度、すなわち、被検体２１の回転速度を制御する。
【００４５】
このような本実施例は、実施例１で生じる効果を得ることができる。さらに、移動台車７及び第１駆動装置１１が不要になるので、放射能測定装置１Ａの構成を単純化できる。
【実施例４】
【００４６】
本発明の他の実施例である実施例４の放射性廃棄物の放射能測定方法を、図１１を用いて説明する。本実施例の放射能計測方法に用いられる放射能測定装置１Ｂは、放射線検出器４及びコリメータ５を放射能測定装置１から削除し、波高分析装置１５で求めたデッドタイム量の情報を回転テーブル制御装置１４Ｃに入力する構成となっている。波高分析装置１５は、放射線検出器２で得られた放射線計数率に基づいて、直接線２３及び散乱線２４に起因するエネルギースペクトル、及び放射線検出器２のデッドタイム量を求める。このデッドタイム量は、リアルタイムに求められ、回転テーブル制御装置１４Ｃに入力される。
【００４７】
回転テーブル制御装置１４Ｃは、そのデッドタイム量、及び駆動制御装置１４の記憶装置に記憶されている図５の特性情報に基づいて得られる回転速度を表す回転制御指令を第３駆動装置１３に出力することによって、回転テーブル９の回転速度を制御する。このようにして、放射線検出器２による放射線計測時に、被検体２１の回転速度が制御される。
【００４８】
本実施例は、実施例１で生じる効果を得ることができる。さらに、本実施例で用いられる放射能測定装置１Ｂは、放射線検出器４及びコリメータ５を設ける必要が無いので、放射能測定装置１よりも構造が単純化される。
【実施例５】
【００４９】
本発明の他の実施例である実施例５の放射性廃棄物の放射能測定方法を、図１２を用いて説明する。本実施例の放射能測定方法に用いる放射能測定装置１Ｃは、放射能測定装置１Ｂに計数率分布記憶装置３０を付加した構成を有する。
【００５０】
本実施例の放射能測定方法は、実施例１の放射能計測方法を実施する前に、放射線検出器２で被検体２１から放出される放射線を検出し、放射線検出器２で得られる放射線計数率を入力する波高分析装置１５でデッドタイム量を求める。事前に求められた幅ΔＬ毎のデッドタイム量は計数率分布記憶装置３０に記憶される。
【００５１】
実施例１と同様な放射線検出器２を用いた放射線計測で得られた情報により被検体２１の放射能計測を行う際、計数率分布記憶装置３０に記憶されたデッドタイム量の情報を幅ΔＬ毎に用いて被検体２１の回転速度の制御が行われる。すなわち、回転テーブル制御装置１４Ｃは、計数率分布記憶装置３０に記憶されたデッドタイム量、及び駆動制御装置１４の記憶装置に記憶されている図５の特性情報に基づいて得られる回転速度を表す回転制御指令を第３駆動装置１３に出力することによって、回転テーブル９の回転速度を制御する。
【００５２】
本実施例は、実施例４で生じる効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の好適な一実施例である実施例１の放射性廃棄物の放射能測定方法に用いられる放射能測定装置の構成図である。
【図２】図１に示す回転テーブル上に被検体を置いた高さ方向の状態を示す説明図である。
【図３】被検体（貯蔵容器）の回転を考慮した幾何学的効率の、被検体の半径方向における放射性核種の位置の依存性を模式的に示した説明図である。
【図４】被検体と放射線検出器の相対的な移動速度の一例を示す説明図である。
【図５】被検体の回転速度と放射線検出器のデッドタイム（または放射線計数率）との関係を示した特性図である。
【図６】被検体の軸方向の走査範囲を示す説明図である。
【図７】被検体内にＣｏ−６０及びＣｓ−１３７が同じ分布で存在する場合における測定スペクトル、散乱線強度及び直接線強度を示す特性図である。
【図８】被検体内にＣｏ−６０及びＣｓ−１３７が同じ分布で存在する場合におけるスペクトル指標と直接線の貯蔵容器内での減衰との関係を示す特性図である。
【図９】本発明の他の実施例である実施例２の放射性廃棄物の放射能測定方法に用いられる放射能測定装置の構成図である。
【図１０】本発明の他の実施例である実施例３の放射性廃棄物の放射能測定方法に用いられる放射能測定装置の構成図である。
【図１１】本発明の他の実施例である実施例４の放射性廃棄物の放射能測定方法に用いられる放射能測定装置の構成図である。
【図１２】本発明の他の実施例である実施例５の放射性廃棄物の放射能測定方法に用いられる放射能測定装置の構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…放射能測定装置、２，４…放射線検出器、３，５…コリメータ、６…貯蔵容器移動装置、７…移動台車、８…昇降台、９…回転テーブル、１１…第１駆動装置、１２…第２駆動装置、１３…第３駆動装置、１４…駆動制御装置、１４Ａ…移動台車制御装置、１４Ｂ…昇降台制御装置、１４Ｃ…回転テーブル制御装置、１５…光電ピ−ク演算装置、１７…スペクトル指標演算装置、１８…放射能演算装置、２３…直接線、２４…散乱線。
【図１】
0004869192.tif 000002
【図２】
0004869192.tif 000003
【図３】
0004869192.tif 000004
【図４】
0004869192.tif 000005
【図５】
0004869192.tif 000006
【図６】
0004869192.tif 000007
【図７】
0004869192.tif 000008
【図８】
0004869192.tif 000009
【図９】
0004869192.tif 000010
【図１０】
0004869192.tif 000011
【図１１】
0004869192.tif 000012
【図１２】
0004869192.tif 000013