(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質を取り扱う施設で用いられる放射性ダストモニタにおいて、
被測定ガスを吸引するポンプと、
前記吸引された被測定ガスが通過し、その被測定ガス中の放射性ダストを捕集する集塵部材と、
前記捕集された放射性ダストに含まれる放射性物質からの放射線を検出する検出器を用いて放射線の計測を行う計測部と、
前記施設における作業期間及び作業休止期間を規定する作業スケジュールに従って、前記ポンプ及び前記計測部の動作を制御するスケジュール管理部と、
を含み、
前記スケジュール管理部は、前記作業期間で前記ポンプを動作状態とし、前記作業休止期間で前記ポンプを停止状態とし、
前記スケジュール管理部は、前記作業期間において前記計測部を動作させて蓄積中の放射性ダストに対する第１計測を繰り返し行わせ、前記作業休止期間内における検出妨害核種の低減状態で前記計測部を動作させて蓄積後の放射性ダストに対する第２計測を行わせることを特徴とする放射性ダストモニタ。
【請求項２】
請求項１記載の放射性ダストモニタにおいて、
前記第２計測は前記作業休止期間の終期に設定されることを特徴とする放射性ダストモニタ。
【請求項３】
請求項１記載の放射性ダストモニタにおいて、
前記第１計測は施設内の異常監視計測であり、
前記第１計測の計測結果が異常判定値を越えた場合にアラームを発生させる手段が設けられたことを特徴とする放射性ダストモニタ。
【請求項４】
請求項１記載の放射性ダストモニタにおいて、
前記第２計測は、前記検出妨害核種としてのラドン、トロン及びそれらの娘核種以外の核種を計測対象として、作業員の内部被ばくを管理するための計測であり、
前記第２計測は、日、週及び月の少なくとも１つを単位として実行されることを特徴とする放射性ダストモニタ。
【請求項５】
請求項４記載の放射性ダストモニタにおいて、
前記第２計測は日単位及び週単位で実施され、
前記集塵部材は前記週単位で交換されることを特徴とする放射性ダストモニタ。
【請求項６】
放射性物質を取り扱う施設で用いられる可搬型の放射性ダストモニタにおいて、
前記施設内の被測定ガスを吸引するポンプと、
前記吸引された被測定ガスが通過するろ紙を交換可能に保持したフィルタユニットと、
前記ろ紙上に捕集された放射性ダストに含まれる放射性物質からの放射線を検出する検出器を用いて放射線の計測を行う計測部と、
前記施設における作業期間及び作業休止期間を規定する作業スケジュールが登録される記憶部と、
前記作業スケジュールに従って前記ポンプ及び前記計測部の動作を制御するスケジュール管理部と、
を含み、
前記スケジュール管理部は、前記作業期間で前記ポンプ及び前記計測部を動作状態にして前記計測部による蓄積中の放射性ダストに対する第１計測を可能とし、前記作業休止期間で前記ポンプを停止状態にし検出妨害核種の低減状態で前記計測部を動作させて前記計測部による蓄積後の放射性ダストに対する第２計測を可能とすることを特徴とする放射性ダストモニタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射性ダストモニタに関し、特に放射性物質を取り扱う施設内の被測定ガスに含まれる塵埃状の放射性物質を計測する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＲＩ（ラジオアイソトープ）を取り扱う施設としては、医療機関、検査機関、原子力発電所、核燃料処理機関などがあげられる。そのような施設では、施設で作業に従事する作業員の健康（被ばく）管理などを目的として、施設内の各場所（室内、通路、作業場など）においてガス（空気）中に含まれる放射性物質の濃度を測定する必要がある。そのための装置として、従来から、通気型ガスモニタ及びフィルタ利用したダストモニタが知られている。
【０００３】
前者の通気型ガスモニタは、一般に、測定チェンバ内にガスを導入し、ガスの流通状態において放射性物質からの放射線を連続的に検出する装置である。後者のダストモニタは、一般に、集塵性をもったろ紙などのフィルタにガスを通過させ、そのフィルタ上に凝集された放射性ダスト中に含まれる放射性物質からの放射線を検出する装置である。後者の放射性ダストモニタによれば、フィルタ上に放射性ダストをより多く集積させて放射性物質の濃度を高めた状態でそれを計測できるという利点がある。なお、集塵後のフィルタを２日程度放置しておいて、例えば施設の壁面などから放出される半減期が比較的短いラドン、トロン及びそれらの娘核種といった自然放射性核種（検出妨害核種）の濃度を低減させ、施設で取り扱っているあるいは施設で発生する放射性物質（施設固有核種）を高感度に測定する手法もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＲＩを取り扱う施設においては、周知のように、作業員について外部被ばく管理と内部被ばく管理の両者を行う必要がある。外部被ばく管理は体外にある放射線源からの被ばく量を管理するもので、内部被ばく管理は呼吸等によって体内に取り入れた放射能からの被ばく量を管理するものである。
【０００５】
内部被ばく管理は法令等により定められた基準値以下に被ばく量を保つことであり、空気中に浮遊する放射性物質の量を監視し危険を報知することで被ばく量を低滅する事および被ばく量を評価し基準値以下であることを確認する事が必要である。特に、作業員の内部被ばく管理に当たっては、法令の要請もあって、ラドン、トロン及びそれらの娘核種による自然的被ばくとは切り離して、施設固有の放射性物質の定量化が求められる。
【０００６】
一般に日常的な危険報知のためには上記の通気型ガスモニタが用いられ内部被ばく評価はＲＩ使用量からの算出・排泄物の測定等で実施しており被ばく評価に必要な検出限界を有するダストモニタは日常の危険報知には不向きなため利用されていなかった。
【０００７】
よって、従来においては危険報知と内部被ばく評価には別々の方法又は装置が必要であった。ちなみに、従来においては、例えば１週間の施設の作業スケジュール（稼働スケジュール）に従って装置の動作条件を積極的に切り換える手法は採用されていない。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、施設の作業スケジュールに則って放射性物質の計測を行える放射性ダストモニタを提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、危険報知による内部被ばく防止及び内部被ばく評価の両者を行える放射性ダストモニタを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、被測定ガス中に含まれる塵埃状の放射性物質濃度の上昇を即時的に判定でき、しかも検出妨害核種の濃度が低減された状態において対象放射性物質の濃度を精度良く計測できるようにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、放射性物質を取り扱う施設で用いられる放射性ダストモニタにおいて、被測定ガスを吸引するポンプと、前記吸引された被測定ガスが通過し、その被測定ガス中の放射性ダストを捕集する集塵部材と、前記捕集された放射性ダストに含まれる放射性物質からの放射線を検出する検出器を用いて放射線の計測を行う計測部と、前記施設における作業期間及び作業休止期間を規定する作業スケジュールに従って、前記ポンプ及び前記計測部の動作を制御するスケジュール管理部と、を含み、前記スケジュール管理部は、前記作業期間で前記ポンプを動作状態とし、前記作業休止期間で前記ポンプを停止状態とし、前記スケジュール管理部は、前記作業期間において前記計測部を動作させて蓄積中の放射性ダストに対する第１計測を繰り返し行わせ、前記作業休止期間内における検出妨害核種の低減状態で前記計測部を動作させて蓄積後の放射性ダストに対する第２計測を行わせることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、制御部によってポンプの動作が制御され、すなわち作業スケジュールに従って、ポンプの動作／停止が切り換えられる。同様に、制御部によって計測部の動作が制御される。
【００１３】
放射性物質を取り扱う施設においては、一般に施設全体として作業時間が規定され、同様に施設全体として作業休止時間が規定されている。ここで、作業中においては、特に外部被ばく管理が不可欠であり、一方、作業休止期間においては外部被ばく管理が特に必要とならなくなる。そこで、作業休止期間において例えばポンプを停止し、集塵部材上の放射性ダストに含まれる短半減期の検出妨害核種（主にラドン、トロン及びそれらの娘核種）の濃度を低減させ、そのような濃度低減後に放射性の検出を行えば目的核種をより高感度に計測することが可能となる。つまり、検出限界の引き下げが可能である。ここで、目的核種は、検出妨害核種の半減期よりも長い半減期を有するものである。
【００１４】
なお、作業場や作業室などにつき個別に作業スケジュールが定められる場合において、そのような場所のガスを計測対象とする場合には、そのような個別スケジュールに合わせて動作制御を行えばよい。
【００１５】
望ましくは、前記第２計測は前記作業休止期間の終期に設定される。
【００１６】
上記構成によれば、作業期間内においては放射性物質の連続測定あるいは間欠的な継続的測定を行うことが可能となり、作業休止期間において検出妨害核種の短半減期を利用してその濃度を低減し、その状態で目的核種を精度良く検出できる。第２計測の実行タイミングは、作業休止期間の最後の方に設定するのが望ましいが、その実施時期は自動的に設定してもよく、ユーザー指示によって定めるようにしてもよい。また、集塵部材の交換の有無に応じて計測演算条件を切り換えるようにしてもよい。
【００１７】
望ましくは、前記第１計測は施設内の異常監視計測であり、前記第１計測の計測結果が異常判定値を越えた場合にアラームを発生させる手段が設けられる。望ましくは、前記第２計測は、前記検出妨害核種としてのラドン、トロン及びそれらの娘核種以外の核種を計測対象として、作業員の内部被ばくを管理するための計測であり、前記第２計測は、日、週及び月の少なくとも１つを単位として実行される。望ましくは、前記第２計測は日単位及び週単位で実施され、前記集塵部材は前記週単位で交換される。
【００１８】
（２）上記目的を達成するために、本発明は、放射性物質を取り扱う施設で用いられる可搬型の放射性ダストモニタにおいて、前記施設内の被測定ガスを吸引するポンプと、前記吸引された被測定ガスが通過するろ紙を交換可能に保持したフィルタユニットと、前記ろ紙上に捕集された放射性ダストに含まれる放射性物質からの放射線を検出する検出器を用いて放射線の計測を行う計測部と、前記施設における作業期間及び作業休止期間を規定する作業スケジュールが登録される記憶部と、前記作業スケジュールに従って前記ポンプ及び前記計測部の動作を制御するスケジュール管理部と、を含み、前記スケジュール管理部は、前記作業期間で前記ポンプ及び前記計測部を動作状態にして前記計測部による蓄積中の放射性ダストに対する第１計測を可能とし、前記作業休止期間で前記ポンプを停止状態にし検出妨害核種の低減状態で前記計測部を動作させて前記計測部による蓄積後の放射性ダストに対する第２計測を可能とすることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１には、本発明に係る放射性ダストモニタの好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示す概念図である。
【００２１】
図１に示す放射性ダストモニタは、本実施形態において可搬型の装置として構成されており、例えばＲＩ取扱施設などにおいて、室内のエアに含まれる放射性ダストについて、放射能の濃度などを計測する装置である。
【００２２】
図１において、通気ユニット１０内には、放射性ダストを集塵するためのフィルタ１４が設けられている。このフィルタ１４は必要に応じてあるいは週や月などを単位として定期的に交換されるものである。
【００２３】
図示されるように、通気ユニット１０内においては、取り込まれたガスがフィルタ１４を介して排出されるように、エア流路が形成されている。
【００２４】
ちなみに、図において符号１２Ａはエア取込口を示しており、符号１２Ｂは通気ユニット１０のエア排出口を示している。そのエア排出口１２Ｂにはポンプ１２が接続されており、このポンプ１２はエア吸引源として機能する。ポンプ１２によって吸引されたエアはエア放出口１８から外界へ放出される。
【００２５】
計測ユニット２０に含まれる検出器２２は、例えばシンチレータを用いた放射線検出器などによって構成されるものであり、その受光面をフィルタ１４に対向させた状態で配置されている。具体的には、フィルタ１４は例えばろ紙など構成されるものであるが、そのろ紙の集塵面側に対向しつつ検出器２２が配置されている。
【００２６】
計測ユニット２０において、検出器２２から出力される信号は信号処理部２４に入力される。この信号処理部２４は、アンプ、ディスクリミネータ及びカウンタなどを含むものであり、この信号処理部２４によって計数率が演算される。
【００２７】
演算部２６は、後に図３及び図４を用いて説明するように、入力される計数率に基づいて放射能の濃度などを演算する回路であり、その演算結果は表示部３２に出力されると共に、出力部３４を介して外部のコンピュータなどに伝送される。演算部２６は、後に説明するように、濃度が急激に上昇した異常状態を検出する機能を有しており、そのような場合にはアラームを出力する。
【００２８】
制御部２８は、スケジュールメモリ３０に記憶された作業スケジュールに従って、ポンプ１２及び計測ユニット２０の動作管理を行っている。すなわち、施設の作業期間においては、ポンプ１２を動作状態にし、その一方、施設の作業休止期間においてはポンプ１２を停止状態にしている。そして、そのような作業期間及び作業休止期間に対応して計測ユニット２０が後述する計測を行っている。
【００２９】
入力部３５は、操作パネルなどによって構成されるものであり、この入力部３５を利用して各種の指令を入力することが可能であり、またスケジュールの登録を行うことが可能である。
【００３０】
バッテリ３３は装置内の各構成に電力を供給するものである。ちなみに、図１に示す構成において、検出される放射線は例えばβ線やγ線などであるが、もちろんそれ以外の放射線が検出対象とされてもよい。検出すべき放射線の種類に応じて検出部２２を適宜選択することが望ましく、また測定対象となっている核種に応じて検出器２２の種別を適宜選択するのが望ましい。
【００３１】
また、本実施形態においては、ろ紙などによって構成されるフィルタ１４が手作業で交換されているが、もちろんその交換を自動化することも可能である。この場合、フィルタの交換は、使用済みフィルタの廃棄及び新しいフィルタのセッティングに相当する。
【００３２】
図２には、図１に示した放射性ダストモニタの動作が計数率グラフとの関係で示されている。すなわち、図２において横軸は時間軸であり、その縦軸は計測された計数率を示している。この例においては、月曜から金曜まで各日の内で所定期間が作業期間で設定され、それ以外の夜間等については作業休止期間となっている。図２におけるＱ１〜Ｑ６は上記の作業期間を示しており、図２におけるＲ１〜Ｒ５は上記の作業休止期間を示している、ここで、Ｒ５によって示される作業休止期間は休日である土日及び日曜日を含んでいる。
【００３３】
本実施形態においては、月曜日の作業期間Ｑ１，Ｑ６の開始に先だって、フィルタ交換が例えば手作業によって実施される。図２においてはフィルタ交換期間がＳで示されている。上記のフィルタ交換後、各作業期間においてはポンプが動作状態におかれ、その期間内においてはフィルタ上に放射性ダストが徐々に蓄積される。よって、符号１００で示すように、作業期間においては計数率は右肩上がりの特性を示す。
【００３４】
一方、作業休止期間においては、ポンプが停止状態におかれ、その結果新たな放射性ダストの集塵は行われなくなり、その過程では、短半減期をもった検出妨害核種の濃度が徐々に低下するため、符号１０２で示すような計数率の特性となる。すなわち、検出妨害核種の崩壊に伴う右肩下がりの特性となる。
【００３５】
ここで、作業休止期間Ｒ５に着目すると、当該作業休止期間Ｒ５は２日の休日を含んでおり、これにより検出妨害核種の濃度の低減がより一層促進される。
【００３６】
本実施形態においては、各作業期間においては、例えば１分ごとに計数率の計測が実施され、すなわちその作業期間においては異常監視計測としての第１計測が連続的に実施される。その一方、作業休止期間においては、実質的に上記のような連続的な計測は行われていない。ただし、図２においてＭ９で示すように、フィルタ交換に先だって、作業者の内部被ばく管理のために第２計測が実施されており、すなわち検出妨害核種が著しく低減された状態において単発的に計測が実施される。その計測のタイミングはあらかじめ指定しておいても良いが、ユーザーによって明示的にその実施が命令されるようにしてもよい。
【００３７】
上述したように、作業期間においては、例えば１分間隔で計数率が取得され、時間的に隣接する計数率間において計数率の差分が演算される。図２においては、例えば計数率Ｍ２，Ｍ３の差分値がＣTで示されている。
【００３８】
その一方、本実施形態においては、上記の内部被ばく管理のために各日ごと、各週ごとに第２計測（演算）が実施されており、具体的には、各作業期間における最初の計測結果である計数率Ｍ１，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６，Ｍ７の相互間において差分値ＣDが演算され、それに基づいて各作業期間において集塵された放射性物質の濃度などが演算される。この場合において、上述したように作業休止期間においてはポンプは停止されているため、その作業休止期間を利用して検出妨害核種の濃度低下を図ることができ、すなわち目的核種の検出感度を高めた状態において放射性物質の濃度を演算できる。
【００３９】
ちなみに、休日である土曜日においても単発的に計測が実施され、これによって符号Ｍ８で示す計数率が求められており、Ｍ７とＭ８との比較から金曜日における作業期間Ｑ５で蓄積された放射性物質の定量化を行える。
【００４０】
但し、以下に説明する週単位での放射性物質の濃度演算を行う場合には、必ずしも各日ごとの演算は不要である。
【００４１】
本実施形態においては、週の最初に実施された計測によって得られた計数率Ｍ１と、翌週のフィルタ交換に先だって実施された計測による計数率Ｍ９と差分が演算されており、その差分値ＣWに基づいて、１週間にわたる放射能濃度が演算されている。すなわち、１週間における作業員の内部被ばく量を推定するために上記のような濃度演算が実施されている。ここで、上記のように作業休止期間Ｒ５には休日が含まれており、特に直前の金曜日に集塵された放射性物質についてもそこに含まれる検出妨害核種の濃度が著しく低減されており、その状態において、計数率Ｍ９が取得されている。その計数率Ｍ９とバックグラウンドレベルに相当する計数率Ｍ１との対比から１週間における作業期間内での内部被ばく量の推定を行い得る。
【００４２】
図３及び図４には、図１に示した演算部２６の演算プロセスがブロック図として示されている。演算部２６が有する各機能は、電子回路によって実現してもよいし、あるいはソフトウエア処理によって実現してもよい。図３には、作業期間において実施される演算方法が示されている。差分器４０には、現在の計数率とｔ時間前の計数率とが入力される。ちなみに、ｔ時間前の計数率は例えばメモリ４２上に記憶されたものである。ｔ時間は例えば１分である。差分器４０は、現在の計数率からｔ時間前の計数率を減算し、これによって差分値ＣTを求める。
【００４３】
割算器４４は、差分値ＣTをｔ時間当たりの積算流量で除する回路である。その割り算の結果に対しては乗算器４６において換算係数Ｋが乗算され、これにより放射能濃度が求められる。判定部４８は、その放射能濃度を判定値と比較し、放射能濃度が判定値を上回った場合には、あるいは放射能濃度の上昇変化率が判定値を超える場合には、アラームを出力する。
【００４４】
図４には、各日ごとの濃度演算及び各週ごとの濃度演算を実現するための構成が示されている。差分器５０には、検出妨害核種の濃度が低減された状態における計数率が入力され、また、メモリ５２から出力された日又は週の最初の計数率（初期値）が入力される。差分器５０においては、検出妨害核種の濃度が低減された状態における計数率から、日又は週の最初の計数率を減算することにより、差分値ＣD，ＣWを求めている。
【００４５】
割算器５４は、差分値ＣD，ＣWを計測期間全体の積算流量で除する演算を実行している。この積算流量は日ごとの演算の場合においては、当該日の作業期間における積算流量に相当し、週ごとの演算の場合にあっては、その週における全作業期間にわたる積算流量に相当する。
【００４６】
乗算器５６においては、割算器５４の割算結果に対して換算係数Ｋが乗算され、これにより放射能濃度が求められる。この放射能濃度は、各日の作業期間における平均濃度に相当し、あるいは、各週における作業期間内の平均濃度に相当するものである。
【００４７】
そのような放射能濃度は、表示部３２や出力部３４に出力され、また、その放射能濃度から他の物理量への変換が行われ、例えば線量などへの換算が行われ、その換算結果が出力・表示される。
【００４８】
ちなみに、上記の差分演算を行う場合において、当該週の最初にフィルタの交換がされていない場合には、それ以前の交換がなされた週の最初までさかのぼって、その最初の計測値との間で差分演算が行われる。
【００４９】
図５には、図１に示したスケジュールメモリ３０の内容が一例として示されている。図示されるように、各日あるいは各曜日ごとに作業開始時刻と作業終了時刻とが指定されており、すなわちその期間内が作業期間として定義される。そして、その期間外が作業休止期間として定義される。また上記の各週ごとの計測演算を行う場合には、作業休止期間において単発的な計測を行う必要があるが、その場合の時間条件も指定することが可能である。もちろんそのような時刻指定によらずに、フィルタの交換に先だって、手作業で計測の指示を行うようにしてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、施設の作業スケジュールに従って、合理的な放射性ダストのモニタリングを行える。また、本発明によれば、単一のダストモニタで内部被ばく防止と内部被ばく評価を両立できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る放射性ダストモニタの全体構成を示すブロック図である。
【図２】  計数率の変化と放射性ダストモニタの動作との関係を示す図である。
【図３】  図１に示す演算部の機能を説明するための図である。
【図４】  図１に示す演算部の機能を説明するための図である。
【図５】  図１に示すスケジュールメモリの内容を示す図である。
【符号の説明】
１０  通気ユニット、１２  ポンプ、１４  フィルタ（ろ紙）、２０  計測ユニット、２２  検出器、２４  信号処理部、２６  演算部、２８  制御部、３０
スケジュールメモリ。
【図１】
0003822799.tif 000002
【図２】
0003822799.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003822799.tif 000005
【図５】
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