説明

放射線測定システム及び放射線測定方法

【課題】放射性廃棄物の放射線量測定に必要な工数及び時間を抑制し、放射線量を効率良く測定ことができる放射線測定システム及び放射線測定方法を提供する。
【解決手段】測定対象物1の表面に該測定対象物の予め定めた重量毎に、輝尽性を有する複数の放射線検出素材5を配置し、放射線検出素材5に励起光を照射し、励起光により放射線検出素材5から放出される光を検出する。この光の光量に基づいて放射線検出素材5の被ばく量を算出し、測定対象物1から放射される放射線量を算出する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射性物質の放射線量測定に関し、例えば、放射性廃棄物の放射線量測定システム及び放射線量測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
原子力施設の廃止措置や長寿命化等の大型改造工事においては、多量の放射性廃棄物が生じる。これらの放射性廃棄物は、その放射能レベルなどに応じて分別され、それぞれに適正な処理がなされている。
【0003】
これらの放射性廃棄物のうち、放射性物質の含有量・付着量が極めて少なく、
放射能レベルがクリアランスレベルと呼ばれる判断基準以下であるものを、特に、放射性物質として扱う必要のないものとしてクリアランス廃棄物と規定し、一般廃棄物と同等の取り扱い(処分や再利用)が可能となっている(クリアランス制度)。
【0004】
このように、放射性廃棄物がクリアランス廃棄物であることを判断する放射能レベルの基準をクリアランスレベルと言うが、放射性廃棄物をクリアランス廃棄物として放射線管理区域外に搬出する際には、その放射性廃棄物の放射線量を測定し、放射能レベルがクリアランスレベル以下であることを確認する必要がある。
【0005】
放射性廃棄物の放射能レベルを測定する技術として、例えば、特許文献1には、原子力施設の解体撤去に伴う解体廃棄物から分別されたクリアランス対象物を除染し、除染されたクリアランス対象物の表面汚染密度を測定し、測定の結果、汚染の高い部位がないことが確認されたクリアランス対象物について放射能濃度を測定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2007−248066号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記従来技術においては、測定対象の放射性廃棄物を規定の大きさに裁断して測定専用容器に入れ、各測定専用容器に対して放射線量を測定している。
【0008】
しかしながら、例えば、タービンロータのように非常に大型の廃棄物の放射線量を測定する場合、規定の大きさに裁断するために多くの工数が必要であった。また、測定専用容器毎に放射線量の測定が必要であり、測定対象の廃棄物全体の測定には非常に多くの時間が必要であった。
【0009】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、放射性廃棄物の放射線量測定に必要な工数及び時間を抑制し、放射線量を効率良く測定ことができる放射線測定システム及び放射線測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するために、本発明は、測定対象物の表面に該測定対象物の予め定めた重量毎に、輝尽性を有する複数の放射線検出素材を配置し、放射線検出素材に励起光を照射し、励起光により放射線検出素材から放出される光を検出するものとする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、放射性廃棄物が放出する放射線量を効率良く測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る放射線量測定システムの全体構成を示す概略図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る放射線量計の構成を示す断面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る放射線量測定システムの全体構成を示す概略図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る放射線量計の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【0014】
<第1の実施の形態>
図1は本実施の形態における放射線量測定システムの全体構成を示す概略図であり、図2は図1に示した放射線量計2の構成を示す断面図である。
【0015】
図1において、本実施の形態の放射線量測定システム放射線量の測定対象物(例えば、タービンロータ)1の表面に設けられた複数の放射線量計2と、測定対象物1の放射線量の情報を管理する管理装置3とを備えている。
【0016】
放射線量計2は、測定対象物1における予め定めた重量(例えば、100kg)毎に1つ以上の割合となるよう配置されている。例えば、測定対象物1の重量が100tとすると、測定対象物1の表面には1000個の放射線量計2が配置される。なお、上記のように、予め定めた重量(以下、規定重量と称する)毎に1つ以上配置するので、測定対象物1の表面において複数の放射線量計2は等間隔に配置されるとは限らない。例えば、測定対象物1において、構造が肉厚である部位の表面には放射線量計2が比較的密に配置され、構造が肉薄である部位の表面には放射線量計2が比較的粗く配置される。
【0017】
図2に示すように、放射線量計2は、測定対象物1の表面に配置された輝尽性の放射線検出素材5と、放射線検出素材5に設けられた個体識別標識6と、放射線検出素材5を覆うことにより測定対象物1以外の方向から放射線検出素材5に入射する放射線を遮蔽する遮蔽体4とを備えている。
【0018】
放射線検出素材5は、輝尽性を有する素材であり、励起光を照射されることにより、その被ばく線量に応じた光量の発光を生じる。つまり、この放射線検出素材5に対して励起光を照射し、その時の発光量を測定することにより、放射線検出素材5の被ばく量を算出することができる。放射線検出素材5は、例えば、蛍光ガラス素子であり、励起光として紫外線を照射することにより、その被ばく線量に応じた光量の発光を生じる。また、蛍光ガラス素子は、焼きなますことで励起された電子がリセットされ、再使用が可能である。また、蛍光ガラス素子は、長さ数cm程度の大きさで形成することが可能であり、放射線量計2の小型化に対応できる。なお、放射線検出素材5として酸化アルミニウム製の素材を用いた場合も同様であり、適当な波長の励起光を用いることにより、その被ばく線量に応じた光量の発光を生じる。
【0019】
個体識別標識6は、それが有する個体識別情報により複数の放射線検出素材5の個体を区別するためのものであり、例えば、RFID(Radio Frequency Identification)、或いは、バーコードなどである。
【0020】
遮蔽体4は、測定対象物1以外から放射線検出素材5への放射線の入射を抑制するものであり、例えば、鉛や鉄などにより構成されている。例えば、遮蔽体4に鉛を用い、その厚みを約3cmとすることにより、自然界(測定対象物1以外)から放射線検出素材5に入射する放射線(環境放射線)の線量を約1/4に抑制することができる。
【0021】
図1に戻る。
【0022】
管理装置3は、測定対象物1の表面から回収した放射線量計2から各種情報を読み取る情報読取部33と、放射線量計2から読み取った情報を記憶する記憶部32と、管理装置3の動作を制御する制御部31とを備えている。
【0023】
情報読取部33は、放射線検出素材5に励起光を照射する励起光照射装置8と、励起光により放射線検出素材5から放出される光の光量を検出する光電素子9と、放射線検出素材5に設けられた個体識別標識6の個体識別情報を読み取る標識読取装置7とを備えている。情報読取部33に読み取られた光量の情報及び個体識別情報は、記憶部32に送られ記憶される。
【0024】
記憶部32には、放射線量の測定開始前に、各個体識別標識6の個体識別情報と、その個体識別情報を有する放射線量計2の測定対象物1における設置位置とが対応して記憶されている。また、情報読取部33により読み取られた光量の情報、及び、制御部31により算出された放射線量が個体識別情報と対応して記憶される。
【0025】
制御部31は、情報読取部33及び記憶部22を含む管理装置3全体の動作を制御するものである。また、制御部31は、記憶部32に記憶された光量の情報から、放射線量計2の放射線検出素材5の被ばく量を算出し、その放射線量計2の設置位置における測定対象物1の放出する放射線量を算出する機能を有しており、算出結果を個体識別情報に対応させて記憶部32に記憶する。さらに、制御部31は、放射線量計2の設置位置における測定対象物1の放出する放射線量から、測定対象物1の各放射線量計2に対応する規定重量の範囲から放射される放射線量を、予め実験結果等に基づいて定めた規則により算出し算出する機能を有しており、算出結果を個体識別情報に対応させて記憶部32に記憶させる。ここで、測定対象物1の各放射線量計2に対応する規定重量の範囲とは、例えば、放射線量計2の設置位置を中心とした測定対象部1の範囲であって、その範囲の重量が規定重量となる範囲である。
【0026】
以上のように構成した本実施の形態における放射線量の測定手順を説明する。
【0027】
まず、測定対象物1の表面に、規定重量毎に1つ以上の割合で放射線量計2を配置する。このとき、個体識別標識6により各放射線量計2を識別し、測定対象物1における各放射線量計2の配置位置の対応を記憶部32に記憶する。この状態で、予め定めた期間(例えば、1ヶ月)の間放置する。そして、予め定めた期間が経過した後、測定対象物1から放射線量計2を取り外して回収し、情報読取部33によって光量の情報及び個体識別情報を読み取り、制御部31により放射線量計2の設置位置毎の測定対象物1が放射する放射線量を算出する。算出結果は記憶部32に記憶されるとともに、放射線量測定結果として図示しない表示部に表示される。
【0028】
以上のように構成した本実施の形態における効果を説明する。
【0029】
従来技術における放射性廃棄物の測定においては、測定対象の放射性廃棄物を規定の大きさに裁断して測定専用容器に入れ、各測定専用容器に対して放射線量を測定する必要があった。しかし、例えば、タービンロータのように非常に大型の廃棄物の放射線量を測定する場合、規定の大きさに裁断するために多くの工数が必要であった。また、測定専用容器毎に放射線量の測定が必要であり、測定対象の廃棄物全体の測定には非常に多くの時間が必要であった。
【0030】
これに対し、本実施の形態においては、測定対象物1の表面に測定対象物1の予め定めた重量(規定重量)毎に少なくとも1つの割合で複数の放射線量計2を配置し、この放射線量計2を用いて測定対象物1から放出される放射線量を測定するように構成したので、測定対象物1を規定の大きさに裁断すること無く放射線量を測定することができるとともに、測定対象物1の全体に関して同時に放射線量を測定することができるので、測定対象物を裁断するための工数や測定対象物全体の放射線量の測定に必要な時間を大幅に抑制することができ、放射線量を効率良く測定することができる。
【0031】
特に、従来技術において、タービンロータなどの非常に大型の廃棄物をクリアランス廃棄物として測定する場合、クリアランス廃棄物として放射線量を測定する対象の放射性廃棄物は、元来、放射線量が非常に少ないものであるため、測定専用容器毎の測定時間が長く、測定対象の廃棄物全体の測定には非常に多くの時間が必要である。したがって、本実施の形態のように、測定対象物1を裁断すること無く放射線量を測定し、測定対象物1の全体に関して同時に放射線量を測定して、裁断の工数や全体の測定時間を抑制することは、放射線量の測定効率向上に関して非常に大きな効果を奏する。
【0032】
また、輝尽性を有する放射線検出素材5を備えた放射線量計2を測定対象物1の測定部位に配置し、この放射線検出素材5に励起光を照射して発生する輝尽発光の光量を測定することによって放射線量を算出するように構成したので、放射線量計2に電力を供給する必要がなく、長時間放置可能なため、オペレータが常駐する必要がなく、工数を削減することができる。
【0033】
さらに、放射線量計2を小型に構成することができるので、測定対象物1の自己遮蔽が問題となるような複雑形状の放射線廃棄物においても容易に放射線量を測定することができる。
【0034】
また、放射線量計2を遮蔽体4で覆う構成としたので、環境放射線など外部からの放射線が進入することによる測定結果への影響を抑制し、測定精度を向上することができる。
【0035】
さらにまた、放射線量計2の放射線検出素材5毎に個体識別標識6を設け、複数の放射線量計2のそれぞれと測定対象物1における各放射線量計2の設置位置との対応を予め記憶するように構成したので、測定位置と測定結果を確実に対応させることができ、測定位置における測定結果の誤認を抑制することができる。
【0036】
<第2の実施の形態>
本実施の形態は、図1における放射線量計2に管理装置3の情報読取部33に対応する機能を持たせた場合の実施の形態である。図3及び図4において、図1及び図2に示した部材と同様の部材には同じ符号を付し、説明を適宜省略する。
図3は本実施の形態における放射線量測定システムの全体構成を示す概略図であり、図4は図3に示した放射線量計12の構成を示す断面図である。
【0037】
図3において、本実施の形態の放射線量測定システム放射線量の測定対象物(例えば、タービンロータ)1の表面に設けられた複数の放射線量計12と、測定対象物1の放射線量の情報を管理する管理装置13とを備えている。
【0038】
放射線量計12は、測定対象物1における予め定めた重量(例えば、100kg)毎に1つ以上の割合となるよう配置されている。例えば、測定対象物1の重量が100tとすると、測定対象物1の表面には1000個の放射線量計12が配置される。なお、上記のように、予め定めた重量(以下、規定重量と称する)毎に1つ以上配置するので、測定対象物1の表面において複数の放射線量計12は等間隔に配置されるとは限らない。例えば、測定対象物1において、構造が肉厚である部位の表面には放射線量計12が比較的密に配置され、構造が肉薄である部位の表面には放射線量計12が比較的粗く配置される。
【0039】
複数の放射線量計12と制御装置13とは、それぞれ、各種情報の授受や電力の供給を行うための通信線13aにより接続されている。なお、図3においては、図面の簡単のため、複数の通信線13aのうちの1本を代表して示し、他の通信線13aについては図示を省略する。
【0040】
図4に示すように、放射線量計12は、測定対象物1の表面に配置された輝尽性の放射線検出素材5と、放射線検出素材5を覆うことにより測定対象物1以外の方向から放射線検出素材5に入射する放射線を遮蔽する遮蔽体4と、放射線検出素材5に励起光10を照射する励起光照射装置8と、励起光10により放射線検出素材5から放出される光11を検出する光電素子9と、放射線検出素材5に設けられた個体識別標識6と、個体識別標識6の情報を読み取る標識読取装置7とを備えている。ここで、遮蔽体4、放射線量計12における励起光照射装置8、光電素子9及び標識読取装置7は、放射線検出素材5に励起光を照射する機能と、励起光により放射線検出素材5から放出される光の光量を検出する機能と、放射線検出素材5に設けられた個体識別標識6の個体識別情報を読み取る機能とを有する情報読取装置を構成しており、測定対象物1及び放射線検出素材5に対して一体的に移動可能に形成されている。光電素子9で読み取った光量の情報、及び、標識読取装置7で読み取った個体識別情報は、通信線13aを介して、管理装置13に送られ、記憶部32に記憶される。
【0041】
図1に戻る。
【0042】
管理装置3は、放射線量計12から通信線13aを介して送られた各種情報を記憶する記憶部32と、管理装置13の動作を制御する制御部31とを備えている。
【0043】
記憶部32には、放射線量の測定開始前に、各個体識別標識6の個体識別情報と、その個体識別情報を有する放射線量計12の測定対象物1における設置位置とが対応して記憶されている。また、放射線量計12から通信線13aを介して送られた光量の情報、及び、制御部31により算出された放射線量が個体識別情報と対応して記憶される。
【0044】
制御部31は、放射線量計12の動作、及び記憶部22を含む管理装置3全体の動作を制御するものである。また、制御部31は、記憶部32に記憶された光量の情報から、放射線量計12の放射線検出素材5の被ばく量を算出し、その放射線量計12の設置位置における測定対象物1の放出する放射線量を算出する機能を有しており、算出結果を個体識別情報に対応させて記憶部32に記憶する。さらに、制御部31は、放射線量計12の設置位置における測定対象物1の放出する放射線量から、測定対象物1の各放射線量計12に対応する規定重量の範囲から放射される放射線量を、予め実験結果等に基づいて定めた規則により算出し算出する機能を有しており、算出結果を個体識別情報に対応させて記憶部32に記憶させる。ここで、測定対象物1の各放射線量計12に対応する規定重量の範囲とは、例えば、放射線量計12の設置位置を中心とした測定対象部1の範囲であって、その範囲の重量が規定重量となる範囲である。
【0045】
その他の構成は、本発明の第1の実施の形態と同様である。
【0046】
以上のように構成した本実施の形態における放射線量の測定手順を説明する。
【0047】
まず、測定対象物1の表面に、規定重量毎に1つ以上の割合で個体識別標識6を有する放射線検出素材5を配置し、遮蔽体4、励起光照射装置8、光電素子9及び標識読取装置7により形成された情報読取装置を配置することにより放射線量計12を形成する。このとき、個体識別標識6により各放射線検出素材5を識別し、測定対象物1における各放射線検出素材5の配置位置の対応を記憶部32に記憶する。この状態で、予め定めた期間(例えば、1日)の間放置する。そして、予め定めた期間が経過した後、放射線量計12の情報読取装置によって光量の情報及び個体識別情報を読み取り、管理装置13の制御部31により放射線検出素材5の設置位置毎の測定対象物1が放射する放射線量を算出する。算出結果は記憶部32に記憶されるとともに、放射線量測定結果として図示しない表示部に表示される。この処理を予め定めた期間(例えば、1ヶ月)の間継続する。
【0048】
以上のように構成した本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0049】
また、光量の情報及び個体識別情報を読み取るのに、放射線検出素材5を回収する必要が無いので、測定対象物1において放射線量計12を配置した位置の放射線量を継続して測定することができ、放射線量の測定値の経時的変化を確認することができる。
【0050】
なお、以上に本発明の幾つかの実施の形態を説明したが、これら実施の形態は本発明の精神の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、図3及び図4に示した本発明の第2の実施の形態では、各放射線検出素材5に対して情報読取装置を配置して放射線量計12を構成したが、図2に示した第1の実施の形態の放射線量計2において、放射線量計5及び固体識別標識6に対して遮蔽体4を離脱可能に構成し、各種情報の読み取り時に放射線量計2から遮蔽体4を離脱して第2の実施の形態の情報読取装置を用いて各種情報を読み取るように構成しても良い。
【符号の説明】
【0051】
1 測定対象物
2,12 放射線量計
3,13 管理装置
4 遮蔽体
5 放射線検出素材
6 個体識別標識
7 標識読取装置
8 励起光照射装置
9 光電素子
10 励起光
11 光
13a 伝送線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
輝尽性を有し、測定対象物の表面に該測定対象物の予め定めた重量毎に少なくとも1つの割合で配置された複数の放射線検出素材と、
前記放射線検出素材に励起光を照射する励起光照射手段と、該励起光により前記放射線検出素材から放出される光を検出する光電素子とを有する情報読取手段と
を備えたことを特徴とする放射線量測定システム。
【請求項2】
請求項1記載の放射線量測定システムにおいて、
前記情報読取手段は、前記複数の放射線検出素材のそれぞれにたいして設けられたことを特徴とする放射線量測定システム。
【請求項3】
請求項1記載の放射線量測定システムにおいて、
前記放射線検出素材は、蛍光ガラス素子であることを特徴とする放射線測定システム。
【請求項4】
請求項1記載の放射線量測定システムにおいて、
前記放射線検出素材は、酸化アルミニウムを用いた素材であることを特徴とする放射線量測定システム。
【請求項5】
請求項1記載の放射線量測定システムにおいて、
前記測定対象物以外の方向から前記放射線検出素材に入射する放射線を遮蔽する遮蔽手段を備えたことを特徴とする放射線量測定システム。
【請求項6】
請求項1記載の放射線量測定システムにおいて、
前記情報読取手段は前記測定対象物及び前記放射線検出素材に対して移動可能に設けられたことを特徴とする放射線量測定システム。
【請求項7】
請求項1記載の放射線量測定システムにおいて、
前記複数の放射線検出素材のそれぞれに設けられた個体識別標識と、
前記固体識別標識の情報と前記光電素子の検出結果とを対応させて記憶する記憶手段と
を備えたことを特徴とする放射線量測定システム。
【請求項8】
測定対象物の表面に該測定対象物の予め定めた重量毎に少なくとも1つの割合で輝尽性を有する複数の放射線検出素材を配置する手順と、
前記放射線検出素材に励起光を照射し、該励起光により前記放射線検出素材から放出される光を検出する手順と
を有することを特徴とする放射線量測定方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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