2023 年 05 月 30 日
京都大学複合原子力科学研究所
放射線管理部

KUR の重水分析用放射線測定装置の重水漏えい検知システムで使用している
放射性ガスモニタの更新について
1. 概要
KUR の重水分析用放射線測定装置は、重水漏えい検知システム及びトリチウム濃度分析システムの 2
つのシステムからなっています。そのうち重水漏えい検知システムは KUR の重水タンク周辺（重水熱中
性子設備照射室）及びドレンタンク周辺（イオン交換器室）の空気を連続でサンプリングして、放射性ガ
スモニタによって空気中放射性ガス（トリチウム）濃度の監視を行い、放射性ガスモニタの警報設定値を超えた場合に KUR 制御室及び中央管理室で重水の漏えいの発生を表示できるシステムです（概略は図3）。
このシステムは KUR の原子炉設置変更承認申請書（令和元年 9 月 19 日付け承認）の本文の「チ. 放射線管理施設の構造及び設備」の「(1)屋内管理用の主要な設備の種類」の「（i）分析用放射線測定装置」に該当する機器で、既に設置されていた機器に対して新たに設工認申請（「重水分析用放射線測定装置の設置」、原規規発第 1806271 号、2018 年 6 月 27 日付け承認）を行い、使用前検査（原規規発第 1807232
号、2018 年 7 月 27 日付け合格）を経て現在まで使用してきております。
重水漏えい検知システムの中の放射性ガスモニタ（図-3 では重水分析用ガスモニタと記載、以下、モニタ）として同じ型番の装置が 2 台あり、図-3 に示した空気をサンプリングする配管および警報信号配
線を切り替えて通常はどちらかの装置を使用しています（年間の使用時間はほぼ半々）。製造年はそれぞれ 2001 年及び 2017 年ですが、この装置の製造メーカより 2028 年 3 月をもって本モニタの修理及び保守サポートを終了する旨の連絡がありました。また最近本モニタの部品交換頻繁が高くなってきている
ため、2 台あるモニタのうち古い方の 1 台のモニタを更新することを検討しております。
（もう 1 台は今後更新する予定）
設工認申請書に記載したモニタの仕様と更新予定のモニタの仕様を表-1 に示します。この表に記載の通り、更新予定のモニタは設工認申請書に記載した設計上の要求事項を全て満足しております。
本モニタを、設工認の手続きを経ずに更新して良いかを確認させて頂きたいと存じます。

1

表-1 設工認申請書の設計上の要求事項と更新予定のモニタの対比表
ミリオン・テクノロジー製
C IONIX - EXM

設工認申請書の仕様

1

検出器の型式が電離箱である検出器の型式が電離箱

2トリチウムが測定対象である

トリチウムが測定対象

3

最小検出量が 7×10-2 Bq/cm3 以下である

最小検出量が 2×10-3 Bq/cm3（2 kBq/m3）

4

サンプルガス流量 4 L/min 以上である

サンプルガス流量が 15 L/min

5

台数が 2 台である

2 台のうち 1 台を更新

参考資料として、既存の大倉電気社製モニタ(RD1220A)のカタログと、更新予定のミリオン・テクノロ
ジー社製モニタ（C IONIX EXM）のカタログを添付いたします。C IONIX EXM のカタログ中の表-1 の仕様に関する該当箇所を赤下線でマークしています。

2

2. 対象機器について□設置目的
KUR の重水中性子照射設備では、減速材として重水を用いており、この重水が中性子捕獲反応により放射化することで多量のトリチウムを含んでいます。この放射化した重水の漏洩を早急に検知するために本モニタを設置しております。
□設置、運用状況
本モニタの設置状況を図-1 に示します。左右の青いボックスの装置がモニタで、同じ装置が 2 台あります。この写真では前面の画面が表示されている右側のモニタが作動しており、左側のモニタは予備機としていつでも使用できるように待機させております。
本モニタの測定対象としているサンプルガスは図-2 に示すとおり重水ドレンタンク、照射室上下
遮蔽扉ピットの２箇所からほぼ同流量となるように吸い込み、それぞれを１本に纏めて作動中のモニタに入れてトリチウムを測定して、そのモニタから警報信号配線を取り出しています。
□施設区分
・放射線管理施設□耐震重要度分類
・なし□安全重要度分類・なし

3

図-1 現在のモニタの設置状況

図-2 重水分析用ガスモニタの配置図

43. 対象機器の使用前検査の実績、改造履歴について□使用前検査（原規規発第 1807232 号、2018 年 7 月 27 日付け合格）表-2 使用前検査の検査項目と判定基準
検査項目

判定基準

据付検査

図面のとおり据え付けられていること

外観検査

外観に使用上有害な欠損のないこと

員数検査

員数どおりに設置されていること
トリチウムの最小検出量が、7×10-2 Bq/cm3 以下であること
4 L/min 以上のサンプルガスを流せること

作動検査

警報設定値をあらかじめ設定し、放射線源をガスモニタの検出器に近づけることにより、指示値を上昇させ、設定値を超えた場合に KUR
制御室及び中央管理室において、警報が吹鳴し、警報表示灯が点灯す
ること

□改造履歴
なし

5

4. 更新の範囲
・重水分析用ガスモニタ本体 大倉電気製 RD1220A (2001 年製)を更新予定。
更新範囲の系統図を図-3 に示します。

図-3 更新範囲の系統図
5. 設工認申請の必要性の要否について
本モニタを含む重水分析用放射線測定装置の重水漏えい検知システムは 2018 年に設工認申請を行っております（原規規発第 1806271 号、2018 年 6 月 27 日付け承認）。設工認申請書に示した設計仕様は
表-1 のとおりで、今回新たに更新するモニタの仕様は表-1 の設計上の要求事項をすべて満足しております。
したがって、今回のモニタ更新は、当該設備の設置時における設工認申請書に記載した設計条件及び、設計仕様を変更するものでないことから、「試験研究の用に供する原子炉等の設置、運転等に関する規則
試験炉規則」第 2 条の 2（設計及び工事の計画の認可を要しない工事等）第 1 項の工事に該当し、設工認の手続きを要しないと考えております。
6. スケジュール案
2023 年 4 月 改造計画書の作成
2023 年 5 月 モニタ（C IONIX -EXM）の発注
2023 年 12 月末 納品
2024 年 1 月 使用前事業者検査相当の検査以上
6

【参考資料１】

別添 1

別紙 1

設

計

及

び

工

事

の

方

（重水分析用放射線測定装置の設置)

法

目次
1.

申請区分及び申請範囲 -------------------------------------------------------------------------------- 別－ 1

2.

準拠した基準及び規格 -------------------------------------------------------------------------------- 別－ 1

3.

設計 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 別－ 1
3.1 概要 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 別－ 1
3.2 設計条件 -------------------------------------------------------------------------------------------- 別－ 1
3.3 設計仕様 -------------------------------------------------------------------------------------------- 別－ 14.

工事の方法 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 別－ 2
4.1 適用規則及び工事の手順・方法 --------------------------------------------------------------- 別－ 2
4.2 試験・検査項目 ------------------------------------------------------------------------------------ 別－ 2
図－1 重水分析用放射線測定装置系統図 --------------------------------------------------- 別－ 3
図－2 重水漏えい検知システム設置図 ------------------------------------------------------ 別－ 4
表－1 試験研究の用に供する原子炉等の設計及び工事の方法の技術基準に関する規則への適合状況の確認と設計上の要求事項に対する確認事項 --- 別－ 5

1. 申請区分及び申請範囲
本申請は「試験研究の用に供する原子炉等の設置、運転等に関する規則」（平成 27 年 8月 31 日原子力規制委員会）の第三条第三号の「ヘ 放射線管理施設」に該当する。
原子炉設置変更承認申請書の本文の「チ. 放射線管理施設の構造及び設備」の「（1）屋内管理用の主要な設備の種類」の「（ⅰ）放射線監視設備

分析用放射線測定装置」である。

申請範囲は図‐1「重水分析用放射線測定装置系統図」に示す。なお、本申請の設備は既設のものであるため工事は伴わない。
2.

準拠した基準及び規格(1) 核原料物質、核燃料物質及び原子炉の規制に関する法律(2) 日本工業規格（JIS）

3.

設計

3.1 概要重水分析用放射線測定装置は、重水漏えい検知システム及びトリチウム濃度分析シ
ステムの 2 つのシステムからなる。
3.2 設計条件
・重水漏えい検知システムは、重水タンク周辺(重水熱中性子設備照射室)及びドレン
タンク周辺(イオン交換器室)の空気を連続でサンプリングして、放射性ガスモニタによって空気中放射性ガス濃度の監視を行い、放射性ガスモニタの警報設定値を超えた場
合に、KUR 制御室及び中央管理室で重水の漏えいの発生を表示できること。
・トリチウム濃度分析システムは、重水の漏えいの発生が表示された場合に、その場所において、除湿器によって空気中水分を採取できること。また、分析用放射線測定装置によって採取した水のトリチウム濃度が計測できること。
3.3 設計仕様「重水分析用放射線測定装置系統図」を図‐1 に、「重水漏えい検知システム設置図」
を図‐2 に示す。
重水漏えい検知システムにおける放射性ガスモニタは、以下の仕様とする。
(1)検出器：電離箱(2)測定対象：トリチウム(3H)(3)最小検出量：7×10-2Bq/cm3 以下(4)サンプルガス流量：4L/min 以上(5)台数：2 台(常時 1 台を使用)
トリチウム濃度分析システムにおける空気中水分の採取に用いる除湿器は、以下の仕様とする。
(1)除湿能力：5.0L/日以上(室温 20℃、相対湿度 60%を持続する室内で運転した場

別－ 1

合)
(2)台数：2 台トリチウム濃度分析システムにおける採取した水のトリチウム濃度の計測に用いる
分析用放射線測定装置は、以下の仕様とする。
(1)検出器：液体シンチレーションカウンタ(2)測定対象：トリチウム(3H)(3)トリチウム測定効率：58%を超えること。
(4)台数：1 台
なお、除湿器及び分析用放射線測定装置は、同一規格品または同等以上の性能を有するものと交換できるものとする。
4. 工事の方法
4.1 適用規則及び工事の手順・方法
本申請において工事は伴わない。
「試験研究の用に供する原子炉等の設計及び工事の方法の技術基準に関する規則への適合状況の確認と設計上の要求事項に対する確認事項」を表－1 に示す。
4.2 試験・検査項目
試験・検査は、次の項目について実施する。
(1)据付・外観検査(2)作動検査(3)員数検査別－ 2

重水漏えい検知システム

トリチウム濃度分析システム

図‐1 重水分析用放射線測定装置系統図

別－ 3

原子炉室 1 階

原子炉室地階図‐2 重水漏えい検知システム設置図

別－ 4

表－1 試験研究の用に供する原子炉等の設計及び工事の方法の技術基準に関する規則への適合状況の確認と設計上の要求事項に対する確認事項 (該当する条項の項目のみを記載)
試験研究の用に供する原子炉等の設計及び工事の方法の技術基準に関する規則

対象部品及び組立品

設計上の要求事項（本件業務該当条文）

設計上の要求事項に対する確認
事項

検査事項

・重水漏えい検知システムにおける放射性ガスモニタは、以下・重水の漏えいが発の仕様であること。

生した場合に、重水(1)検出器：電離箱に含まれるトリチウ(2)測定対象：トリチウム(3H)

ムを早期に検知し(3)最小検出量：7×10-2Bq/cm3

・重水漏えい検知シて、異常の発生を表

以下

据付・外

ステム

示することが可能な(4)サンプルガス流量：4L/min 以

観検査

こと。

上

・トリチウム濃度分・重水の漏えいが発(5)台数：2 台

析システム

生した場所におい・放射性ガスモニタが、所定のて、空気中水分が採場所に配置されていること。

取できること。

・重水の漏えいを検知した場合、・採取した水のトリ

KUR 制御室及び中央管理室で異チウム濃度が計測で常の発生を表示できること。

きること。

・トリチウム濃度分析システム（放射線管理施設）
第二十七条 工場等には、次に掲げる事項を計測する放射線管理施設を施設しなければならない。この場合において、当該事項を直接計測することが困難な場合は、これを間接的に計測する施設をもつて代えることができる。
三

管理区域における外部放射線に係る原子力規制委員会の定める線量当量及び空気中の放射性物質の濃度における空気中水分の採取に用いる除湿器は、以下の仕様とす
別－ 5

作動検査
員数検査

る。
(1) 除湿能力：5.0L/日以上(室温20℃、相対湿度 60%を持続する
室内で運転した場合)(2)台数：2 台・トリチウム濃度分析システム
における採取した水のトリチウ
ム濃度の計測に用いる分析用放
射線測定装置は、以下の仕様とする。
(1)検出器：液体シンチレーショ
ンカウンタ(2)測定対象：トリチウム(3H)(3) トリチウム測定効率：58%を超えること。
(4)台数：1 台

別－ 6

【参考資料２】
Specifications Sheet

No.SPEC-5011（第 9 版）

RD1220A

放射性ガスモニタ概要ＲＤ１２２０Ａ型放射性ガスモニタは、ポンプ、イオントラップ等で構成されるサンプリング部を装備していますので、任意の場所に持ち運び、大気に含まれる3H、14C、
35

41
85
133
S、
Ar、
Kr、
Xeなどのガス状放射性物質の濃度を連続測定、監視が出来ます。
原子炉施設周辺、
その他放射性ガスの発生する恐れのある原子炉周辺または排気ガスダクト中の放射性ガス濃度の連続測定、監視に適しています。
検出器には、電離箱を使用し、
エレクトロメータには振動容量形エレクトロメータ（CV）を使用しています。
演算処理部の指示操作部には大型カラー液晶、
独立したテンキー、16ビットCPU、ICカードを採用しました。このことにより測定データの確認、各種測定条件の設定が容易、測定レンジの自動切換、
定期的な自動零点補正など測定の自動化、
電流／濃度の換算、平均値演算、バックグ
ラウンド値の補正などの各種演算機能、パソコンによる
測定値の管理が可能となっています。

仕様

各部主要機器の仕様

14
35
41
85
133
測 定 対 象 ：3H、
C、
S、
Ar、
Kr、
Xeなどの

●エレクトロメータ

ガス状β線放射体の濃度

電 流 感 度 ：2×10 -16A

（Bq/cm3）

零 ド リ フ ト：3×10 -16A/24h以下

14

41

85

133

最 小 検 出 量 ： C、 Ar、 Kr、 Xeなどのβ線
3測 定 範 囲 ：1×10 -15〜1×10 -8A-2

3

表 示 範 囲 ：電流値

放 射 体 …… 1×10 Bq/cm
3（周囲温度変化±5℃以内の時）-2

H ………… 7×10 Bq/cm

精 度 定 格 ：±15％以内

0.00E-15〜1.00E-8（A）

再0.00E0〜1.00E7（fA）

現性 ：±3％以内

サンプルガス流量 ：0〜10L/minの範囲で調整可能

濃度値（85Kr換算の場合）

使 用 温 度 範 囲 ：−10〜45℃

0.00E-3〜4.46E4（Bq/cm3）

使 用 湿 度 範 囲 ：80％RH以下

0.00E0〜4.46E7（mBq/cm3）

電源 ：100Ｖ AC±10％、50/60Hzまたは110、

入 力 抵 抗：（1）
1×1012Ω（測定範囲1×10 -15〜1×10 -11A）

115Ｖ AC±10％、50/60Hz（2）
1×109Ω

消 費 電 力 ：約90VA
質

電ガ
ス
位モ
ニ
タ
計／

（測定範囲1×10 -12〜1×10 -8A）

量 ：約21kg（電離箱は含まず）
出

力 ：１.アナログ出力 4点
リニア、ログ共に0〜10mV DC、
4〜20mA DC：２.ディジタル出力 12点
警報出力３点、
リニア出力レンジ
信号 ７点、
抵抗レンジ信号２点

警

報 ：HH、
H、
L警報（リレー出力）457
1

零 点 補 正 ：１. プリアンプのオフセット電圧（1）
キー操作により自動補正（2）
定期的な自動補正

●プリンタ
目

項目

的

校正定数

２. ガス処理系のオフセット電流
測定開始印字オフセット電流を測定し演算処

検出限界値

空間γ線に対する補正 ：（1）
バックグラウンド測定により算出

ガスの種類

した値を自動に取り込み演算処理

算処理による補正が可能
濃 度 換 算 ：濃度換算には次の４種類の値を選択す

標（2）85Kr（3）133Xe

校正定数
測定開始日時準

測定終了日時のることが可能（1）β

測定終了印字

測定値
バックグラウンド値

印
測定値からバックグラ
ウンド値を引いた値

字

検出限界値

（4）OTHER（客先で設定可能）

測定レンジ

イ
ン
タ
ー
バ
ル
印
字

警
報
印
字

随
時
印
字

458
2

日時
バックグラウンド値

理により補正可能による補正が可能

容

ガスの種類

（3）
電源投入時に自動補正（2）
キー操作により補正値を入力し演

内

毎日印字（1日毎の平均値）

日時

毎週印字（1週間毎の平均値）

日時

インターバル印字（設定時間毎の平均値）

日時

毎時印字
（1時間毎の平均値）

日時

発生時

測定値

測定値

測定値

測定値
日時
警報の種類

発生後
（解除するまで１分間隔で
印字）

測定値

解除

日時

キーを押した時に測定開始からの平均値を
印字

日時
測定値

●エアーポンプ形

式 ：DA-15D

排 気 速 度 ：12/15L/min
到 達 圧 力 ：6.65kPa（50Torr）
使 用 電 動 機 ：39W（100VAC、
50Hz）、
43W（100VAC、
60Hz）、
４極コンデンサラン
電

源 ：単相 100/115V AC、
50/60Hz質

量 ：約4kg●流量計
形

式 ：RK1100

目

盛 ：2〜20L/min
流量調整バルブ付き●イオントラップ内容

積 ：約440cm3

印 加 電 圧：（−）
300Ｖ DC
●フィルタ
径

：φ42

厚

さ ：約0.3mm

メ ッ シ ュ ：約1.5μm
材

質 ：グラスファイバ●電離箱
式 ：1−409601

形
内

容

材

積 ：1500cm3
質 ：SUS304

標準付属品●電離箱（1500cm3）………………………………… 1個●同上用Oリングなど ……………………………… 1式●ヒ ュ ー ズ ………………………………………… 2個●プ レ フ ィ ル タ……………………………… 100枚

●I C カ ー ド ………………………………………… 1個

オプション
●台車
●記録計
●校正用抵抗器（1×1012Ω、1×109Ω）

459
3

形式構成
基本形式

電

源

特

殊

内

容

RD1220A
１

100Ｖ AC

２

110Ｖ AC

３

115Ｖ AC
０なし

１あり（内容明記）

ブロック図

電離箱

吸気

イオントラップ

排気

エアフィルタ

流量指示調節計

ダイヤフラムポンプ

アナログ出力４点
演算処理部
接点出力１２点

ポンプへ
H／V電源

電源

プリンタ

電源

電離箱
●電離箱の特性
空気中に混在する放射性物質で3H（H 2O）、14C（CO 2）、35S（SO 2）、
41
85
133
Ar、
Kr、
Xeなどのβ線放射体、および222Rnのα線放射体のガス
状物質は、ガス用電離箱に補集してその電離電流を測定し放射性物質濃度を知る方法がとられています。
従来は、ガス用電離箱を真空に引いて現場でサンプリングして持ち帰り、
振動容量形電位計で電離電流を測定していましたが、本
装置は連続で測定します。
いずれにしても、
電離箱は同じで、図1に示す1500cm3が使用されています。
この電離箱の飽和特性はβ放射体の場合、
3.7×103Bq/cm3以下では300Ｖの印可電圧で完全に飽和していますが、高濃度の場合は飽和しない場合があります。

図１ 電離箱（1500cm3）
形

式
名

称

電 離 箱

460
4

形

式

容

積

I-409601

1500cm 3

I-409602

1000cm 3

I-409603

500cm 3

外

形

１．本

単位：mm
体
電離箱接続口

演算部

流量計

プリンタ

205±2

MAIN

PUMP

RD1230RD1220

485±2

480±2

正面図

側面図

電離箱接続口EXHAUST
排気口
H／V用端子

INLET
電離箱入口と接続
OUTLET
電離箱出口と接続

外部出力端子
（記録計用）
フィルタユニット

外部出力端子2A

LOG＋ REC−

LIN＋ REC−

0〜10mV

0〜10mVAC 100V

＋

−

＋

−

＋

−

(2A)

AC 100V

FUSE

吸気口

機器銘板
外部電源用コンセント

ヒューズホルダ

電源コネクタ裏面図
正面（端子サイズ：M4）

上面図

461
5

２．電 離 箱

寸 法

φＡ

Ｂ

Ｃ

電 離 箱 1500cm 3

124

151

210

電 離 箱 1000cm 3

112

129.5

189

3

87

113.6

173

B

（C）

容 積

電 離 箱 500cm

A

３．台

車 （オプション）（650）
600±10取っ手

680±10

（125）

（350）

880±10引出し（650）■本製品は一部部品に水銀が使用されています。廃棄する場合は廃棄物処理法、自治体のルールに従って廃棄して下さ
い。
取扱上の
ご注意

ご使用の際は取扱説明書をよく読んで、正しくお使い下さい。
2017 年 4
このスペックシートは
このスペックシートは 2003
4 月現在
月現在のものです。
＊記載している仕様、デザインなどは予告なく変更することがあります。

お問い合わせ・お求めは
大倉電気ホームページ ｈｔｔｐ：// www. ohkura. co. jp
本社／工場〒 350-0269 埼玉県坂戸市にっさい花みず木 1-4-4

営 業 本 部

〒 170-0013

大 阪 支 店

〒 532-0004

名古屋営業所〒 461-0005

九 州 営 業 所

〒 812-0035

東 北 出 張 所

〒 981-1104

広 島 出 張 所

〒 730-0043

TEL：049-282-7755（代）FAX：049-282-7001
東京都豊島区東池袋 4-24-3 ジブラルタ生命池袋ビル 8F
TEL：03-6851-0011
FAX：03-6851-0005
大阪市淀川区西宮原 1-8-24 新大阪第 3 ドイビル 3F
TEL：06-6395-3601
FAX：06-6395-3602
名古屋市東区東桜 2-10-1 ヤハギ東桜ビル 3F
TEL：052-935-5837
FAX：052-935-3498
福岡市博多区中呉服町 2-7 博多村山ビル 4F
TEL：092-263-8303
FAX：092-282-8468
仙台市太白区中田 1-10-26-103
TEL：022-306-5480
FAX：022-306-5490
広島市中区富士見町 16-22-801
TEL：082-569-8380
FAX：082-569-8381

SPEC-5011

462
6

第9版

2017.4

【参考資料３】ÐÎÛÓ×ËÓ ßÒßÔÇÍÛ

Ý ·±²·¨ ó ÛÈÈ×²-¬¿´´»¼ Ì®·¬·«³ Ó±²·¬±®

×²-¬¿´´»¼ ¬®·¬·«³ ³±²·¬±® º±® ©±®µ°´¿½» ³±²·¬±®·²¹ô
¼»½±³·--·±²·²¹ô -¬¿½µ ®»´»¿-» ±® ±¬¸»®
¿°°´·½¿¬·±²-òÚÛßÌËÎÛÍ
 Ø·¹¸ó°»®º±®³¿²½»
ó Í»´ºó½¸»½µ·²¹
ó Ý±²¬·²«±«- ³»¿-«®»³»²¬
ó Î»-°±²-» ¬·³» ¾»´±© í ³·²«¬»ó ×²¬»¹®¿¬»¼ ´·¹¸¬ ¿²¼ -±«²¼ ¿´¿®³ó Ü»¬»½¬·±² ±º ¬®·¬·«³ º®±³ ïð µÞ¯ñ³í øðòîé kÝ·ñ³í÷
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