放射能測定装置および放射能測定方法
【課題】測定対象物の大きさが変化しても、精度よく放射能を測定できるようにする。
【解決手段】放射能測定装置は、測定対象物１の表面に沿って変形して、その表面の少なくとも一部に接触する中空の中空部材２と、中空部材２の内部のイオン発生室５に気体を流入させる気体輸送手段６１と、イオン発生室５の気体が電離して発生したイオンの量を計測するイオン収集手段５１を備える。イオン収集手段５１で計測したイオン電流から測定対象物１の放射能を求める。中空部材２の内部に、リング状の中空空間保持手段を配置して、イオン発生室５がつぶれないようにしてもよい。複数のイオン発生室を備えて複数種類の放射線の放射能を独立して求めることもできる。
【解決手段】放射能測定装置は、測定対象物１の表面に沿って変形して、その表面の少なくとも一部に接触する中空の中空部材２と、中空部材２の内部のイオン発生室５に気体を流入させる気体輸送手段６１と、イオン発生室５の気体が電離して発生したイオンの量を計測するイオン収集手段５１を備える。イオン収集手段５１で計測したイオン電流から測定対象物１の放射能を求める。中空部材２の内部に、リング状の中空空間保持手段を配置して、イオン発生室５がつぶれないようにしてもよい。複数のイオン発生室を備えて複数種類の放射線の放射能を独立して求めることもできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置および放射能測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
核燃料サイクル関連施設で蓄積された放射性廃棄物のクリアランス検認の際に、廃棄物を個々にサーベイする測定方法では時間が掛かり過ぎる。また、多様な形態、形状を持つ廃棄物は、α線の飛程が短いため、表に露出していない箇所や狭い箇所などが測定できない。
【０００３】
このため、放射線によって電離して発生したイオンを、空気流によって廃棄物内からも剥離・輸送して収集し、電流あるいは電荷を検出し放射能を評価するする装置が開発されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
この放射線測定装置は、測定対象物を収納する測定室と、測定室内で発生したイオンの量を計測する手段を有している。計測されたオンの量に基づいて、測定対象物の放射能が求められる。
【特許文献１】特開２００４−２３９７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
測定対象物である放射性廃棄物の形状が変化する場合、一般に、測定室の寸法は最大の測定対象物が収納できるように決められて製作されている。しかし、この測定室で小さな寸法の測定対象を測定すると、測定室内に測定対象以外の広い空間ができる。この空間の気体が宇宙線により電離されて、生成したイオンが妨害するため、測定精度が悪化する。
【０００６】
そこで、本発明は、測定対象物の大きさが変化しても、精度よく放射能を測定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明は、測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、前記測定対象物の表面に沿って変形して前記測定対象物の表面の少なくとも一部に接触する中空の中空部材と、前記中空部材の内部に気体を流入させる気体輸送手段と、前記中空部材の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測するイオン計測手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、気体が流入する流入口および気体が流出する排出口を備えた、前記測定対象物を収納する測定室と、前記流入口から前記測定室に気体を流入させ、その気体を前記排出口から排出する気体輸送手段と、前記測定室の内部に配置され、前記測定対象物の近傍の気体を吸引できる気体吸引口と、前記気体吸引口から吸引された気体に含まれるイオンの量を計測するイオン計測手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、気体が流入する流入口および気体が流出する排出口を備えた、前記測定対象物を収納する測定室と、前記流入口から前記測定室に気体を流入させ、その気体を前記排出口から排出する気体輸送手段と、前記測定室の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測するイオン計測手段と、前記測定対象物の一部の表面から放出される放射線を遮る遮蔽手段と、前記遮蔽手段を前記測定対象物の表面に沿って移動させる遮蔽移動手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、貫通部を備えた測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、前記貫通部の開口である流入口から気体を流入させ、その気体をその貫通部の他の開口である排出口から排出する気体輸送手段と、気体が通過可能で、その気体に含まれるイオンの少なくとも一部を除去する気体浄化手段と、前記気体浄化手段を通過した気体のみが前記流入口に到達するように仕切り、その気体浄化手段とその流入口とが所定の距離以上離れるように保持する気体経路と、前記排出口から排出される気体に含まれるイオンの量を計測するイオン計測手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、中空の中空部材を、前記測定対象物の表面に沿って変形させて前記測定対象物の表面の少なくとも一部に接触させる工程と、前記中空部材の内部に気体を流入させる工程と、前記中空部材の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測する工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、前記測定対象物を収納する測定室に気体を流入させ、その気体をその測定室から排出する工程と、前記測定室の内部で、前記測定対象物の近傍の気体を吸引する工程と、前記測定対象物の近傍で吸引された気体に含まれるイオンの量を計測する工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、前記測定対象物を収納する測定室に気体を流入させ、その気体をその測定室から排出する工程と、前記測定室の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測する工程と、前記測定対象物の一部の表面から放出される放射線を遮る工程と、前記測定対象物の表面から放出される放射線を遮る位置を、その測定対象物の表面に沿って移動させる工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、貫通部を備えた測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、前記貫通部の開口である流入口から所定の距離以上はなれた位置で、気体に含まれるイオンの少なくとも一部を除去するイオン除去工程と、イオン除去工程でイオンの少なくとも一部が除去された気体を、前記貫通部の開口である流入口から気体を流入させ、その気体をその貫通部の他の開口である排出口から排出する工程と、前記排出口から排出される気体に含まれるイオンの量を計測する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、測定対象物の大きさが変化しても、精度よく放射能を測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る放射能測定装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る第１の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【００１８】
この放射能測定装置は、その内部が外気と遮断されたイオン発生室５となる中空部材２を有している。中空部材２は、たとえばビニル系、マイラ系、シリコン系などの物質でできていて、自由に変形可能である。また、中空部材２の素材としては、気体を通過し難く、柔軟性があり、無色透明のものが好ましい。
【００１９】
中空部材２には、イオン発生室５に空気などの気体を流入させる気体輸送手段６１が、気体導入経路３１を介して接続されている。また、中空部材２には、イオン発生室５から排出される気体を受け取り、その気体からイオンを収集するイオン収集手段５１が、気体排出経路４１を介して接続されている。
【００２０】
次に、この放射能測定装置によって、放射線源が付着した測定対象物１の放射能を測定する方法を説明する。
【００２１】
図２は、第１の実施の形態の放射能測定装置による測定対象物１の放射能を測定する際の断面図である。
【００２２】
測定対象１の放射能を測定する際には、中空部材２を測定対象物１の外表面を包むように配置する。イオン発生室５には、気体輸送手段６１によって気体が流入するため、中空部材２の表面は、広い面積で測定対象物１の表面に密着する。イオン発生室５に流入した気体は、気体排出経路４１を介してイオン収集手段５１に排出される。イオン発生室５に気体を連続的あるいは断続的に流入すれば、イオン発生室５を所定の大きさに保つことができる。
【００２３】
気体輸送手段６１によって、イオン発生室５に流入した気体の一部は、測定対象物１から放出された放射線によって電離され、放射能の強度に応じてイオン対が発生する。この電流と、予め求めておいた電流から放射能への換算係数を用いて、測定対象物１の放射能を求めることができる。
【００２４】
図３は、第１の実施の形態の放射能測定装置による凹部を有する測定対象物１の放射能を測定する際の断面図である。
【００２５】
凹部を有する測定対象物１の放射能を測定する場合には、測定対象物１の凹部に中空部材２を押し付けるように密着させることが可能であり、図２に示す場合と同様に、測定対象物１の放射能を測定することが可能である。
【００２６】
なお、測定対象物１の凹部以外の部分から放出される放射線が無視できない場合には、測定対象物１の凹部以外にも中空部材２を密着させてイオンを測定することにより、測定対象物１の全体の放射能を求めることができる。
【００２７】
また、イオン発生室５の気体を、α線の飛程内に存在させるようにすることで、イオン発生室５で発生した気体のイオンは、その電離能力の違いからα線の電離作用によるものが支配的となって、β線やγ線による電離影響を無視できるようになる。このため、測定精度が向上する。
【００２８】
α線などの荷電粒子の阻止能Ｓは、次式によって求められる。
【００２９】
Ｓ＝（４πｚ２ｅ４／ｍｖ２）×Ｎ０ρ×（Ｚ／Ａ） （式１）
ここで、ｚは粒子の電荷（ｅｓｕ）、ｅは電子の電荷（ｅｓｕ）、ｍは電子の静止質量（ｇ）、ｖは荷電粒子の速度（ｃｍ／ｓｅｃ）、Ｎ０は１モル中の分子の総数、ρは物質の密度、Ｚは物質元素の原子番号、Ａは物質元素の原子量である。
【００３０】
Ｚ／Ａは軽い元素ではほぼ一定であると考えられるため、阻止能Ｓは物質の密度ρに比例していると近似することができる。たとえば測定対象物１から放出されるα線のエネルギーが、約５．５ＭｅＶないし８ＭｅＶである場合、水の密度（１．０ｇ／ｃｍ３）に近いビニルなどを用いると、α粒子の飛程は約４８μｍないし８７μｍとなる。なお、中空部材２と測定対象物１との間は、ほぼ密着状態になるため、この間の気体の密度は無視できる。
【００３１】
したがって、中空部材２の密度のみをコントロールすることによって、容易に、必要なエネルギーのα線を透過させることができる。たとえば、一般に市販されているポリ袋などの厚みは約５０μｍであり、中空部材２として用いることができる。
【００３２】
また、たとえばイオン発生室５に導入する気体が空気の場合には、α線など放射線の電離作用により生じた小さな空気イオンは、埃や塵などのエアロゾル粒子に付着して大きなイオンである帯電粒子を形成する。このため小さな空気イオンが消滅してしまい、測定効率が低下してしまう。
【００３３】
そこで、中空部材２に、あらかじめ静電気による帯電を防止する静電防止処理をしておくと中空部材２の内面同士の密着や、埃や塵の引き寄せを抑制することができ、埃や塵が多い場所などでは、中空部材２に対する帯電防止処理は特に有効である。
【００３４】
また、この放射能測定装置から気体導入経路を削除して、イオン発生室５に気体を導入し、排出できる気体輸送手段をイオン収集手段５１に取り付けてもよい。この場合には、気体排出経路３１を介してイオン発生室５に気体を導入し、所定の時間が経過した後にイオン発生室５から気体を吸引して、イオン収集手段５１によってイオンの量を測定することにより、測定対象物１の放射能を求めることもできる。
【００３５】
このように本実施の形態によれば、測定対象物の大きさが変化しても、α線によるイオン対を効率よく生成させ、また、宇宙線やβ線、γ線によるイオン対の生成を抑制することもできるため、測定精度が向上する。
【００３６】
［第２の実施の形態］
図４は、本発明に係る第２の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。なお、図４は、この放射能測定装置によって測定対象物１の放射能を測定するときの状態を示している。
【００３７】
本実施の形態の放射能測定装置は、第１の実施の形態の放射能測定装置の中空部材の内部に中空空間保持手段１０を導入したものである。
【００３８】
中空空間保持手段１０は、中空部材２の内部のイオン発生室５の空間領域を保持するための、たとえばリング状のものである。この中空空間保持手段１０によって、中空部材２はつぶれることがない。このため、測定対象物１から放出される放射線は、イオン発生室５の内部の空間を所定の長さ以上に横切ることとなる。なお、図４において、中空空間保持手段１０は、５個のリングで構成されているが、５個に限定されるものではなく、中空部材２の大きさなどに応じて、適宜増減してもよい。
【００３９】
本実施の形態によれば、本装置は中空部材の中空空間の間隔を保持する手段を備えているので、空間の長さを一定に保つことができ、イオン発生室５の形状の変動による生成するイオンの変動を減少することができる。このため、測定対象物の大きさが変化しても、精度よくイオン収集し、放射能の測定精度が向上する。
【００４０】
［第３の実施の形態］
図５は、本発明に係る第３の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【００４１】
本実施の形態の放射能測定装置は、３層のイオン発生室７，８，９を有する３層中空部材６を有している。３層のイオン発生室７，８，９は、測定対象物１と最も近い側から一層目のイオン発生室７、２層目のイオン発生室８、および、３層目のイオン発生室９をと呼ぶ。
【００４２】
１層目ないし３層目のイオン発生室は、それぞれ、気体導入経路３２，３３，３４を介して気体輸送手段６２，６３，６４に接続されている。また、１層目ないし３層目のイオン発生室は、それぞれ、気体排出経路４２，４３，４４を介してイオン収集手段５２，５３，５４に接続されている。
【００４３】
測定対象物１からのα線、β線およびγ線の３種の放射線をそれぞれ独立して、測定する場合には、たとえば、１層目および２層目のイオン発生室７，８の間の仕切りの厚さを変化させることによって、１層目のイオン発生室７と２層目のイオン発生室８の間を、β線およびγ線は透過し、α線が透過しないようにする。また、たとえば、２層目および３層目のイオン発生室８，９の間の仕切りの厚さを変化させることによって、２層目のイオン発生室８と３層目のイオン発生室９の間は、γ線は透過し、β線は透過しないようにする。
【００４４】
このような放射能測定装置では、１層目のイオン発生室７ではα線、β線、γ線の電離作用によってイオンが生じ、２層目のイオン発生室８ではα線を除くβ線とγ線よる電離作用によってイオンが生じ、３層目のイオン発生室９では、γ線による電離作用によってイオンが生じる。
【００４５】
３層目のイオン発生室９で発生したイオンの量を測定することにより、測定対象物１のγ線の放射能を求めることができる。また、２層目のイオン発生室８で発生したイオンの量を測定し、測定対象物１のγ線の放射能の影響を減ずることにより、測定対象物１のβ線の放射能を求めることができる。さらに、１層目のイオン発生室７で発生したイオンの量を測定し、測定対象物１のβ線およびγ線の放射能の影響を減ずることにより、測定対象物１のα線の放射能を求めることができる。測定対象物１のα線、β線およびγ線の放射能から、総放射能を求めることができる。
【００４６】
なお、第１の実施の形態の中空部材を３つ重ねて３層中空部材６と置き換えてもよい。３つを重ねた中空部材２を用いる場合には、たとえば内側は小さい中空部材、外側には大きい中空部材など、大きさの異なる中空部材を用いると、曲げた状態などを作りやすい。また、あらかじめ包む順番を番号や色として明記しておくことで誤使用が防止できる。
【００４７】
本実施の形態によれば、イオン発生室を３層に分離することで、放射線によって生成されたイオン対の中からα線、β線、γ線によって生成されたイオン対をそれぞれ求めることができ、測定対象物のα線、β線およびγ線のそれぞれの放射能を求めることができる。
【００４８】
なお、ここでは、放射線の種類はα線、β線およびγ線を例として説明したが、エネルギーが異なるγ線を別々に測定することなども可能である。また、本実施の形態の放射能測定装置は、３つのイオン発生室を有しているが、測定対象の放射線に応じて、適宜増減してもよい。
【００４９】
このように、測定対象物の大きさが変化しても、放射線の種類ごとの放射能を精度よく測定できる。
【００５０】
［第４の実施の形態］
図６は、本発明に係る第４の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【００５１】
本実施の形態の放射能測定装置は、気体の流入口７１および排出口７２を備えた測定室１１を有している。流入口７１には気体浄化手段１３が取り付けられている。また、排出口７２には、気体輸送経路１４を介して気体輸送手段１５が取り付けられている。気体輸送手段１５にも気体浄化手段１３が取り付けられている。
【００５２】
測定室１１の内部の気体は、気体輸送手段１５によって外部に排出される。また、これに伴って、流入口７１から外部の気体が測定室１１に流入する。測定室１１に流入する気体中に含まれるイオンは、流入口７１に取り付けられた気体浄化手段１３によって捕捉され、測定室１１への流入が抑制される。また、測定室１１から排出される気体に含まれる汚染物質などは、気体輸送手段１５に取り付けられた気体浄化手段１３によって除去されて、測定室１１の外部への汚染物質の拡散が抑制される。
【００５３】
また、この放射能測定装置は、測定室１１の内部に、気体吸引口１６を有している。気体吸引口１６は、気体吸引口移動手段１９によって、測定室１１の内部に配置された測定対象物１の表面に沿って移動できるようになっている。また、気体吸引口１６は、自在気体経路１８、および、測定室１１に固定された気体経路１７を介してイオン収集手段４に接続されている。自在気体経路１８は、気体吸引口１６の位置の移動に伴って自由に経路を変化できるものであって、たとえばフレキシブルチューブである。
【００５４】
イオン収集手段４には、気体輸送手段１５が取り付けられていて、気体吸引口１６から気体を吸引し、イオン収集手段４に輸送できるようになっている。また、イオン収集手段４には、その電極に電圧を印加する電源２０と、収集したイオンを電流として測定する電流測定手段２１が接続されている。電流測定手段２１は、たとえばエレクトロメータである。電流測定手段２１には、測定した電流から測定対象物１の放射能を算出するデータ処理手段２２が接続されている。
【００５５】
測定対象物１から放出される放射線の電離作用により生成された測定室１１の内部のイオンは、イオン収集手段４の内部の電界によって収集される。
【００５６】
測定室１１の内部の気体は、大気中に存在する自然放射性物質のラドンや、宇宙線などにより電離され、イオンが生成される。このため、測定室１１の内部には、測定対象物１から放出される放射線によって生成されたイオンのほかに、ラドンや宇宙線によって生成されたイオンが存在する。
【００５７】
しかし、この放射線測定装置では、測定室１１の内部の気体は気体輸送手段１５によって、測定室１１の外に排出されている。また、測定室１１の外部から、気体浄化手段１３によりイオンが除かれた気体が測定室１１の内部に供給されている。このため、宇宙線やラドンにより生成した、測定精度に悪影響を及ぼすイオンの大部分は、イオン収集手段４を経ないで測定室１１の外に輸送される。このため、これらのイオンがイオン収集手段に到達する量は少ない。
【００５８】
一方、気体吸引口１６の近傍では、気体吸引口１６の近傍の測定対象物１から放出される放射線によって、気体が電離されイオンが生成している。そこで、気体吸引口１６を測定対象物１の測定すべき位置に移動し、その近傍の気体を吸引し、自在気体経路１８を経てイオン収集手段４でイオンを収集し、電流測定収集手段２１で電流として測定する。
【００５９】
データ処理手段２２には、前もって定めた電流値から放射能への換算定数を格納しておき、この換算定数と測定した電流値から、測定すべき位置の放射能を求めることができる。そして、前もって求めた測定対象がない状態での電流値を減算すれば、正味の放射能を求めることができる。
【００６０】
このように、本実施の形態の放射能測定装置は、測定対象物の大きさが変化しても、宇宙線や自然界に存在するラドンによって発生するイオンの影響を低減して、測定対象物１の放射能を精度よく測定することができる。
【００６１】
また、複数の気体吸引口１６を、測定対象物１の表面全体にわたって配置して、それぞれの位置の気体を吸引して電流を測定するようにしてもよい。この場合、これらの結果から、測定対象物１のそれぞれの位置の放射能を測定し、積算して測定対象物１の全放射能をもとめることができる。
【００６２】
また、測定対象物１が気体吸引口１６に比べて小さい場合には、気体吸引口１６を移動させることなく、測定対象物１の全放射能を測定することができる。
【００６３】
気体吸引口１６を移動する代わりに、測定対象物１を３次元に自由に移動できる３次元移動手段を測定室１１の内部に配置してもよい。この３次元移動手段により、測定対象物１の測定すべき位置を気体吸引口１６の近傍に移動して、測定すべき位置の放射能を求めてもよい。
【００６４】
［第５の実施の形態］
図７は、本発明に係る第５の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【００６５】
本実施の形態の放射能測定装置は、気体の流入口７１および排出口７２を備えた測定室１１を有している。流入口７１には気体浄化手段１３が取り付けられている。また、排出口７２には、イオン収集手段４が取り付けられている。イオン収集手段４には、気体輸送経路１４を介して気体輸送手段１５が取り付けられている。気体輸送手段１５にも気体浄化手段１３が取り付けられている。
【００６６】
測定室１１の内部の気体は、気体輸送手段１５によって外部に排出される。また、これに伴って、流入口７１から外部の気体が測定室１１に流入する。測定室１１に流入する気体中に含まれるイオンは、流入口７１に取り付けられた気体浄化手段１３によって捕捉され、測定室１１への流入が抑制される。また、測定室１１から排出される気体に含まれる汚染物質などは、気体輸送手段１５に取り付けられた気体浄化手段１３によって除去されて、測定室１１の外部への汚染物質の拡散が抑制される。
【００６７】
イオン収集手段４には、その電極に電圧を印加する電源２０と、収集したイオンを電流として測定する電流測定手段２１が接続されている。電流測定手段２１には、測定した電流から測定対象物１の放射能を算出するデータ処理手段２２が接続されている。
【００６８】
測定対象物１から放出される放射線の電離作用により生成された測定室１１の内部のイオンは、イオン収集手段４によって収集され、その量が計測される。
【００６９】
測定室１１の内部には、測定対象物１から放出される放射線を遮蔽する遮蔽手段２３が配設されている。この遮蔽手段２３は、遮蔽移動手段２４に取り付けられていて、測定対象物１の全範囲にわたって移動できるようになっている。
【００７０】
放射線遮蔽手段２３を測定対象物１から離れた位置に配置し、測定対象物１から放出される放射線を遮蔽しない状態で、イオン収集手段４で収集したイオンの電流値に基づいて求めた放射能は、測定対象物１の全体の放射能になる。ここで、算出された放射能は、バックグラウンド電流の影響も含まれる。
【００７１】
放射線遮蔽手段２３を測定対象物１の近傍に配置して、測定対象物１から放出される放射線の一部を遮蔽した状態で、イオン収集手段４で収集したイオンを測定した電流値に基づいて求めた放射能は、放射線遮蔽手段２３によって放射線が遮蔽された領域以外の測定対象物１の放射能になる。ここで、算出された放射能は、バックグラウンド電流の影響も含まれる。
【００７２】
そこで、測定対象物１の全体の放射能から、放射線遮蔽手段２３によって放射線が遮蔽された領域以外の測定対象物１の放射能を減ずることにより、放射線遮蔽手段２３によって放射線が遮蔽された領域における放射能を求めることができる。この放射能は、バックグラウンド電流の影響が排除されたものになり、放射能の測定精度が向上する。
【００７３】
同様に、放射線遮蔽手段２３によって放射線を遮蔽する領域を、測定対象物１の全体にわたって移動させて、それぞれの領域の放射能を求めることができる。このようにして、測定対象物１の放射能分布を求めることができる。また、それぞれの領域の放射能の和を取ることによって、測定対象物１の全体の放射能を求めることもできる。
【００７４】
このように、本実施の形態の放射能測定装置は、測定対象物の大きさが変化しても、精度よく放射能を求めることができる。
【００７５】
［第６の実施の形態］
図８は、本発明に係る第６の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【００７６】
本実施の形態の放射能測定装置は、配管などのような、貫通部２５を備えた測定対象物１の放射能を測定するものである。
【００７７】
この放射能測定装置は、測定対象物１の貫通部２５の一方の開口８２を覆う気体経路８１を有している。この気体経路８１には、気体浄化手段１３が取り付けられていて、気体浄化手段１３を通過した気体のみが、貫通部２５に流入するようになっている。
【００７８】
また、この放射能測定装置は、測定対象物１の貫通部２５の他方の開口８３に接続されたイオン収集装置４を有している。イオン収集装置４には、気体輸送経路１４を介して気体輸送手段１５が接続されている。気体輸送手段１５にも、気体浄化手段１３が取り付けられている。
【００７９】
イオン収集手段４には、その電極に電圧を印加する電源２０と、収集したイオンを電流として測定する電流測定手段２１が接続されている。電流測定手段２１には、測定した電流から測定対象物１の放射能を算出するデータ処理手段２２が接続されている。
【００８０】
測定対象物１から放出される放射線の電離作用により貫通部２５で発生したイオンは、イオン収集手段４によって収集される。イオン収集手段４で収集したイオンを測定した電流値に基づいて、測定対象物１の放射能が求められる。
【００８１】
このような放射能測定装置では、気体浄化手段１３が帯電した浄化手段の場合でも、測定対象物１と気体浄化手段１３の間には気体経路８１が設けられているので、貫通部２５は気体浄化手段１３から気体経路８１の長さ程度離れている。このように貫通部２５が気体浄化手段１３から離れているため、貫通部２５で生成されたイオンが受ける気体浄化手段１３の電場の影響が小さく、精度よくイオンを収集することができる。このため、放射能の測定精度が向上する。
【００８２】
このように、本実施の形態の放射能測定装置は、測定対象物の内部でイオンを発生させるために、測定対象物の大きさが変化しても、精度よく放射能を求めることができる。
【００８３】
なお、以上の説明は単なる例示であり、本発明は上述の各実施の形態に限定されず、様々な形態で実施することができる。また、各実施の形態の特徴を組み合わせて実施することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態の放射能測定装置による測定対象物の放射能を測定する際の断面図である。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態の放射能測定装置による凹部を有する測定対象物の放射能を測定する際の断面図である。
【図４】本発明に係る第２の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【図５】本発明に係る第３の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【図６】本発明に係る第４の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【図７】本発明に係る第５の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【図８】本発明に係る第６の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１…測定対象、２，６…中空部材、５，７，８，９…イオン発生室、７…１層目のイオン発生室、８…２層目のイオン発生室、９…３層目のイオン発生室、１０…中空空間保持手段、１１…測定室、１３…気体浄化手段、１４…気体輸送経路、１５…気体輸送手段、１６…気体吸引口、１７…気体経路、１８…自在気体経路、１９…気体吸引口移動手段、２０…電源、２１…電流測定手段、２２…データ処理手段、２３…遮蔽手段、２４…遮蔽移動手段、３１，３２，３３，３４…気体導入経路、４１，４２，４３，４４…気体排出経路、５１，５２，５３，５４…イオン収集手段、６１，６２，６３，６４…気体輸送手段、８１…気体経路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置および放射能測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
核燃料サイクル関連施設で蓄積された放射性廃棄物のクリアランス検認の際に、廃棄物を個々にサーベイする測定方法では時間が掛かり過ぎる。また、多様な形態、形状を持つ廃棄物は、α線の飛程が短いため、表に露出していない箇所や狭い箇所などが測定できない。
【０００３】
このため、放射線によって電離して発生したイオンを、空気流によって廃棄物内からも剥離・輸送して収集し、電流あるいは電荷を検出し放射能を評価するする装置が開発されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
この放射線測定装置は、測定対象物を収納する測定室と、測定室内で発生したイオンの量を計測する手段を有している。計測されたオンの量に基づいて、測定対象物の放射能が求められる。
【特許文献１】特開２００４−２３９７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
測定対象物である放射性廃棄物の形状が変化する場合、一般に、測定室の寸法は最大の測定対象物が収納できるように決められて製作されている。しかし、この測定室で小さな寸法の測定対象を測定すると、測定室内に測定対象以外の広い空間ができる。この空間の気体が宇宙線により電離されて、生成したイオンが妨害するため、測定精度が悪化する。
【０００６】
そこで、本発明は、測定対象物の大きさが変化しても、精度よく放射能を測定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明は、測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、前記測定対象物の表面に沿って変形して前記測定対象物の表面の少なくとも一部に接触する中空の中空部材と、前記中空部材の内部に気体を流入させる気体輸送手段と、前記中空部材の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測するイオン計測手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、気体が流入する流入口および気体が流出する排出口を備えた、前記測定対象物を収納する測定室と、前記流入口から前記測定室に気体を流入させ、その気体を前記排出口から排出する気体輸送手段と、前記測定室の内部に配置され、前記測定対象物の近傍の気体を吸引できる気体吸引口と、前記気体吸引口から吸引された気体に含まれるイオンの量を計測するイオン計測手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、気体が流入する流入口および気体が流出する排出口を備えた、前記測定対象物を収納する測定室と、前記流入口から前記測定室に気体を流入させ、その気体を前記排出口から排出する気体輸送手段と、前記測定室の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測するイオン計測手段と、前記測定対象物の一部の表面から放出される放射線を遮る遮蔽手段と、前記遮蔽手段を前記測定対象物の表面に沿って移動させる遮蔽移動手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、貫通部を備えた測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、前記貫通部の開口である流入口から気体を流入させ、その気体をその貫通部の他の開口である排出口から排出する気体輸送手段と、気体が通過可能で、その気体に含まれるイオンの少なくとも一部を除去する気体浄化手段と、前記気体浄化手段を通過した気体のみが前記流入口に到達するように仕切り、その気体浄化手段とその流入口とが所定の距離以上離れるように保持する気体経路と、前記排出口から排出される気体に含まれるイオンの量を計測するイオン計測手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、中空の中空部材を、前記測定対象物の表面に沿って変形させて前記測定対象物の表面の少なくとも一部に接触させる工程と、前記中空部材の内部に気体を流入させる工程と、前記中空部材の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測する工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、前記測定対象物を収納する測定室に気体を流入させ、その気体をその測定室から排出する工程と、前記測定室の内部で、前記測定対象物の近傍の気体を吸引する工程と、前記測定対象物の近傍で吸引された気体に含まれるイオンの量を計測する工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、前記測定対象物を収納する測定室に気体を流入させ、その気体をその測定室から排出する工程と、前記測定室の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測する工程と、前記測定対象物の一部の表面から放出される放射線を遮る工程と、前記測定対象物の表面から放出される放射線を遮る位置を、その測定対象物の表面に沿って移動させる工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、貫通部を備えた測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、前記貫通部の開口である流入口から所定の距離以上はなれた位置で、気体に含まれるイオンの少なくとも一部を除去するイオン除去工程と、イオン除去工程でイオンの少なくとも一部が除去された気体を、前記貫通部の開口である流入口から気体を流入させ、その気体をその貫通部の他の開口である排出口から排出する工程と、前記排出口から排出される気体に含まれるイオンの量を計測する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、測定対象物の大きさが変化しても、精度よく放射能を測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る放射能測定装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る第１の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【００１８】
この放射能測定装置は、その内部が外気と遮断されたイオン発生室５となる中空部材２を有している。中空部材２は、たとえばビニル系、マイラ系、シリコン系などの物質でできていて、自由に変形可能である。また、中空部材２の素材としては、気体を通過し難く、柔軟性があり、無色透明のものが好ましい。
【００１９】
中空部材２には、イオン発生室５に空気などの気体を流入させる気体輸送手段６１が、気体導入経路３１を介して接続されている。また、中空部材２には、イオン発生室５から排出される気体を受け取り、その気体からイオンを収集するイオン収集手段５１が、気体排出経路４１を介して接続されている。
【００２０】
次に、この放射能測定装置によって、放射線源が付着した測定対象物１の放射能を測定する方法を説明する。
【００２１】
図２は、第１の実施の形態の放射能測定装置による測定対象物１の放射能を測定する際の断面図である。
【００２２】
測定対象１の放射能を測定する際には、中空部材２を測定対象物１の外表面を包むように配置する。イオン発生室５には、気体輸送手段６１によって気体が流入するため、中空部材２の表面は、広い面積で測定対象物１の表面に密着する。イオン発生室５に流入した気体は、気体排出経路４１を介してイオン収集手段５１に排出される。イオン発生室５に気体を連続的あるいは断続的に流入すれば、イオン発生室５を所定の大きさに保つことができる。
【００２３】
気体輸送手段６１によって、イオン発生室５に流入した気体の一部は、測定対象物１から放出された放射線によって電離され、放射能の強度に応じてイオン対が発生する。この電流と、予め求めておいた電流から放射能への換算係数を用いて、測定対象物１の放射能を求めることができる。
【００２４】
図３は、第１の実施の形態の放射能測定装置による凹部を有する測定対象物１の放射能を測定する際の断面図である。
【００２５】
凹部を有する測定対象物１の放射能を測定する場合には、測定対象物１の凹部に中空部材２を押し付けるように密着させることが可能であり、図２に示す場合と同様に、測定対象物１の放射能を測定することが可能である。
【００２６】
なお、測定対象物１の凹部以外の部分から放出される放射線が無視できない場合には、測定対象物１の凹部以外にも中空部材２を密着させてイオンを測定することにより、測定対象物１の全体の放射能を求めることができる。
【００２７】
また、イオン発生室５の気体を、α線の飛程内に存在させるようにすることで、イオン発生室５で発生した気体のイオンは、その電離能力の違いからα線の電離作用によるものが支配的となって、β線やγ線による電離影響を無視できるようになる。このため、測定精度が向上する。
【００２８】
α線などの荷電粒子の阻止能Ｓは、次式によって求められる。
【００２９】
Ｓ＝（４πｚ２ｅ４／ｍｖ２）×Ｎ０ρ×（Ｚ／Ａ） （式１）
ここで、ｚは粒子の電荷（ｅｓｕ）、ｅは電子の電荷（ｅｓｕ）、ｍは電子の静止質量（ｇ）、ｖは荷電粒子の速度（ｃｍ／ｓｅｃ）、Ｎ０は１モル中の分子の総数、ρは物質の密度、Ｚは物質元素の原子番号、Ａは物質元素の原子量である。
【００３０】
Ｚ／Ａは軽い元素ではほぼ一定であると考えられるため、阻止能Ｓは物質の密度ρに比例していると近似することができる。たとえば測定対象物１から放出されるα線のエネルギーが、約５．５ＭｅＶないし８ＭｅＶである場合、水の密度（１．０ｇ／ｃｍ３）に近いビニルなどを用いると、α粒子の飛程は約４８μｍないし８７μｍとなる。なお、中空部材２と測定対象物１との間は、ほぼ密着状態になるため、この間の気体の密度は無視できる。
【００３１】
したがって、中空部材２の密度のみをコントロールすることによって、容易に、必要なエネルギーのα線を透過させることができる。たとえば、一般に市販されているポリ袋などの厚みは約５０μｍであり、中空部材２として用いることができる。
【００３２】
また、たとえばイオン発生室５に導入する気体が空気の場合には、α線など放射線の電離作用により生じた小さな空気イオンは、埃や塵などのエアロゾル粒子に付着して大きなイオンである帯電粒子を形成する。このため小さな空気イオンが消滅してしまい、測定効率が低下してしまう。
【００３３】
そこで、中空部材２に、あらかじめ静電気による帯電を防止する静電防止処理をしておくと中空部材２の内面同士の密着や、埃や塵の引き寄せを抑制することができ、埃や塵が多い場所などでは、中空部材２に対する帯電防止処理は特に有効である。
【００３４】
また、この放射能測定装置から気体導入経路を削除して、イオン発生室５に気体を導入し、排出できる気体輸送手段をイオン収集手段５１に取り付けてもよい。この場合には、気体排出経路３１を介してイオン発生室５に気体を導入し、所定の時間が経過した後にイオン発生室５から気体を吸引して、イオン収集手段５１によってイオンの量を測定することにより、測定対象物１の放射能を求めることもできる。
【００３５】
このように本実施の形態によれば、測定対象物の大きさが変化しても、α線によるイオン対を効率よく生成させ、また、宇宙線やβ線、γ線によるイオン対の生成を抑制することもできるため、測定精度が向上する。
【００３６】
［第２の実施の形態］
図４は、本発明に係る第２の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。なお、図４は、この放射能測定装置によって測定対象物１の放射能を測定するときの状態を示している。
【００３７】
本実施の形態の放射能測定装置は、第１の実施の形態の放射能測定装置の中空部材の内部に中空空間保持手段１０を導入したものである。
【００３８】
中空空間保持手段１０は、中空部材２の内部のイオン発生室５の空間領域を保持するための、たとえばリング状のものである。この中空空間保持手段１０によって、中空部材２はつぶれることがない。このため、測定対象物１から放出される放射線は、イオン発生室５の内部の空間を所定の長さ以上に横切ることとなる。なお、図４において、中空空間保持手段１０は、５個のリングで構成されているが、５個に限定されるものではなく、中空部材２の大きさなどに応じて、適宜増減してもよい。
【００３９】
本実施の形態によれば、本装置は中空部材の中空空間の間隔を保持する手段を備えているので、空間の長さを一定に保つことができ、イオン発生室５の形状の変動による生成するイオンの変動を減少することができる。このため、測定対象物の大きさが変化しても、精度よくイオン収集し、放射能の測定精度が向上する。
【００４０】
［第３の実施の形態］
図５は、本発明に係る第３の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【００４１】
本実施の形態の放射能測定装置は、３層のイオン発生室７，８，９を有する３層中空部材６を有している。３層のイオン発生室７，８，９は、測定対象物１と最も近い側から一層目のイオン発生室７、２層目のイオン発生室８、および、３層目のイオン発生室９をと呼ぶ。
【００４２】
１層目ないし３層目のイオン発生室は、それぞれ、気体導入経路３２，３３，３４を介して気体輸送手段６２，６３，６４に接続されている。また、１層目ないし３層目のイオン発生室は、それぞれ、気体排出経路４２，４３，４４を介してイオン収集手段５２，５３，５４に接続されている。
【００４３】
測定対象物１からのα線、β線およびγ線の３種の放射線をそれぞれ独立して、測定する場合には、たとえば、１層目および２層目のイオン発生室７，８の間の仕切りの厚さを変化させることによって、１層目のイオン発生室７と２層目のイオン発生室８の間を、β線およびγ線は透過し、α線が透過しないようにする。また、たとえば、２層目および３層目のイオン発生室８，９の間の仕切りの厚さを変化させることによって、２層目のイオン発生室８と３層目のイオン発生室９の間は、γ線は透過し、β線は透過しないようにする。
【００４４】
このような放射能測定装置では、１層目のイオン発生室７ではα線、β線、γ線の電離作用によってイオンが生じ、２層目のイオン発生室８ではα線を除くβ線とγ線よる電離作用によってイオンが生じ、３層目のイオン発生室９では、γ線による電離作用によってイオンが生じる。
【００４５】
３層目のイオン発生室９で発生したイオンの量を測定することにより、測定対象物１のγ線の放射能を求めることができる。また、２層目のイオン発生室８で発生したイオンの量を測定し、測定対象物１のγ線の放射能の影響を減ずることにより、測定対象物１のβ線の放射能を求めることができる。さらに、１層目のイオン発生室７で発生したイオンの量を測定し、測定対象物１のβ線およびγ線の放射能の影響を減ずることにより、測定対象物１のα線の放射能を求めることができる。測定対象物１のα線、β線およびγ線の放射能から、総放射能を求めることができる。
【００４６】
なお、第１の実施の形態の中空部材を３つ重ねて３層中空部材６と置き換えてもよい。３つを重ねた中空部材２を用いる場合には、たとえば内側は小さい中空部材、外側には大きい中空部材など、大きさの異なる中空部材を用いると、曲げた状態などを作りやすい。また、あらかじめ包む順番を番号や色として明記しておくことで誤使用が防止できる。
【００４７】
本実施の形態によれば、イオン発生室を３層に分離することで、放射線によって生成されたイオン対の中からα線、β線、γ線によって生成されたイオン対をそれぞれ求めることができ、測定対象物のα線、β線およびγ線のそれぞれの放射能を求めることができる。
【００４８】
なお、ここでは、放射線の種類はα線、β線およびγ線を例として説明したが、エネルギーが異なるγ線を別々に測定することなども可能である。また、本実施の形態の放射能測定装置は、３つのイオン発生室を有しているが、測定対象の放射線に応じて、適宜増減してもよい。
【００４９】
このように、測定対象物の大きさが変化しても、放射線の種類ごとの放射能を精度よく測定できる。
【００５０】
［第４の実施の形態］
図６は、本発明に係る第４の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【００５１】
本実施の形態の放射能測定装置は、気体の流入口７１および排出口７２を備えた測定室１１を有している。流入口７１には気体浄化手段１３が取り付けられている。また、排出口７２には、気体輸送経路１４を介して気体輸送手段１５が取り付けられている。気体輸送手段１５にも気体浄化手段１３が取り付けられている。
【００５２】
測定室１１の内部の気体は、気体輸送手段１５によって外部に排出される。また、これに伴って、流入口７１から外部の気体が測定室１１に流入する。測定室１１に流入する気体中に含まれるイオンは、流入口７１に取り付けられた気体浄化手段１３によって捕捉され、測定室１１への流入が抑制される。また、測定室１１から排出される気体に含まれる汚染物質などは、気体輸送手段１５に取り付けられた気体浄化手段１３によって除去されて、測定室１１の外部への汚染物質の拡散が抑制される。
【００５３】
また、この放射能測定装置は、測定室１１の内部に、気体吸引口１６を有している。気体吸引口１６は、気体吸引口移動手段１９によって、測定室１１の内部に配置された測定対象物１の表面に沿って移動できるようになっている。また、気体吸引口１６は、自在気体経路１８、および、測定室１１に固定された気体経路１７を介してイオン収集手段４に接続されている。自在気体経路１８は、気体吸引口１６の位置の移動に伴って自由に経路を変化できるものであって、たとえばフレキシブルチューブである。
【００５４】
イオン収集手段４には、気体輸送手段１５が取り付けられていて、気体吸引口１６から気体を吸引し、イオン収集手段４に輸送できるようになっている。また、イオン収集手段４には、その電極に電圧を印加する電源２０と、収集したイオンを電流として測定する電流測定手段２１が接続されている。電流測定手段２１は、たとえばエレクトロメータである。電流測定手段２１には、測定した電流から測定対象物１の放射能を算出するデータ処理手段２２が接続されている。
【００５５】
測定対象物１から放出される放射線の電離作用により生成された測定室１１の内部のイオンは、イオン収集手段４の内部の電界によって収集される。
【００５６】
測定室１１の内部の気体は、大気中に存在する自然放射性物質のラドンや、宇宙線などにより電離され、イオンが生成される。このため、測定室１１の内部には、測定対象物１から放出される放射線によって生成されたイオンのほかに、ラドンや宇宙線によって生成されたイオンが存在する。
【００５７】
しかし、この放射線測定装置では、測定室１１の内部の気体は気体輸送手段１５によって、測定室１１の外に排出されている。また、測定室１１の外部から、気体浄化手段１３によりイオンが除かれた気体が測定室１１の内部に供給されている。このため、宇宙線やラドンにより生成した、測定精度に悪影響を及ぼすイオンの大部分は、イオン収集手段４を経ないで測定室１１の外に輸送される。このため、これらのイオンがイオン収集手段に到達する量は少ない。
【００５８】
一方、気体吸引口１６の近傍では、気体吸引口１６の近傍の測定対象物１から放出される放射線によって、気体が電離されイオンが生成している。そこで、気体吸引口１６を測定対象物１の測定すべき位置に移動し、その近傍の気体を吸引し、自在気体経路１８を経てイオン収集手段４でイオンを収集し、電流測定収集手段２１で電流として測定する。
【００５９】
データ処理手段２２には、前もって定めた電流値から放射能への換算定数を格納しておき、この換算定数と測定した電流値から、測定すべき位置の放射能を求めることができる。そして、前もって求めた測定対象がない状態での電流値を減算すれば、正味の放射能を求めることができる。
【００６０】
このように、本実施の形態の放射能測定装置は、測定対象物の大きさが変化しても、宇宙線や自然界に存在するラドンによって発生するイオンの影響を低減して、測定対象物１の放射能を精度よく測定することができる。
【００６１】
また、複数の気体吸引口１６を、測定対象物１の表面全体にわたって配置して、それぞれの位置の気体を吸引して電流を測定するようにしてもよい。この場合、これらの結果から、測定対象物１のそれぞれの位置の放射能を測定し、積算して測定対象物１の全放射能をもとめることができる。
【００６２】
また、測定対象物１が気体吸引口１６に比べて小さい場合には、気体吸引口１６を移動させることなく、測定対象物１の全放射能を測定することができる。
【００６３】
気体吸引口１６を移動する代わりに、測定対象物１を３次元に自由に移動できる３次元移動手段を測定室１１の内部に配置してもよい。この３次元移動手段により、測定対象物１の測定すべき位置を気体吸引口１６の近傍に移動して、測定すべき位置の放射能を求めてもよい。
【００６４】
［第５の実施の形態］
図７は、本発明に係る第５の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【００６５】
本実施の形態の放射能測定装置は、気体の流入口７１および排出口７２を備えた測定室１１を有している。流入口７１には気体浄化手段１３が取り付けられている。また、排出口７２には、イオン収集手段４が取り付けられている。イオン収集手段４には、気体輸送経路１４を介して気体輸送手段１５が取り付けられている。気体輸送手段１５にも気体浄化手段１３が取り付けられている。
【００６６】
測定室１１の内部の気体は、気体輸送手段１５によって外部に排出される。また、これに伴って、流入口７１から外部の気体が測定室１１に流入する。測定室１１に流入する気体中に含まれるイオンは、流入口７１に取り付けられた気体浄化手段１３によって捕捉され、測定室１１への流入が抑制される。また、測定室１１から排出される気体に含まれる汚染物質などは、気体輸送手段１５に取り付けられた気体浄化手段１３によって除去されて、測定室１１の外部への汚染物質の拡散が抑制される。
【００６７】
イオン収集手段４には、その電極に電圧を印加する電源２０と、収集したイオンを電流として測定する電流測定手段２１が接続されている。電流測定手段２１には、測定した電流から測定対象物１の放射能を算出するデータ処理手段２２が接続されている。
【００６８】
測定対象物１から放出される放射線の電離作用により生成された測定室１１の内部のイオンは、イオン収集手段４によって収集され、その量が計測される。
【００６９】
測定室１１の内部には、測定対象物１から放出される放射線を遮蔽する遮蔽手段２３が配設されている。この遮蔽手段２３は、遮蔽移動手段２４に取り付けられていて、測定対象物１の全範囲にわたって移動できるようになっている。
【００７０】
放射線遮蔽手段２３を測定対象物１から離れた位置に配置し、測定対象物１から放出される放射線を遮蔽しない状態で、イオン収集手段４で収集したイオンの電流値に基づいて求めた放射能は、測定対象物１の全体の放射能になる。ここで、算出された放射能は、バックグラウンド電流の影響も含まれる。
【００７１】
放射線遮蔽手段２３を測定対象物１の近傍に配置して、測定対象物１から放出される放射線の一部を遮蔽した状態で、イオン収集手段４で収集したイオンを測定した電流値に基づいて求めた放射能は、放射線遮蔽手段２３によって放射線が遮蔽された領域以外の測定対象物１の放射能になる。ここで、算出された放射能は、バックグラウンド電流の影響も含まれる。
【００７２】
そこで、測定対象物１の全体の放射能から、放射線遮蔽手段２３によって放射線が遮蔽された領域以外の測定対象物１の放射能を減ずることにより、放射線遮蔽手段２３によって放射線が遮蔽された領域における放射能を求めることができる。この放射能は、バックグラウンド電流の影響が排除されたものになり、放射能の測定精度が向上する。
【００７３】
同様に、放射線遮蔽手段２３によって放射線を遮蔽する領域を、測定対象物１の全体にわたって移動させて、それぞれの領域の放射能を求めることができる。このようにして、測定対象物１の放射能分布を求めることができる。また、それぞれの領域の放射能の和を取ることによって、測定対象物１の全体の放射能を求めることもできる。
【００７４】
このように、本実施の形態の放射能測定装置は、測定対象物の大きさが変化しても、精度よく放射能を求めることができる。
【００７５】
［第６の実施の形態］
図８は、本発明に係る第６の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【００７６】
本実施の形態の放射能測定装置は、配管などのような、貫通部２５を備えた測定対象物１の放射能を測定するものである。
【００７７】
この放射能測定装置は、測定対象物１の貫通部２５の一方の開口８２を覆う気体経路８１を有している。この気体経路８１には、気体浄化手段１３が取り付けられていて、気体浄化手段１３を通過した気体のみが、貫通部２５に流入するようになっている。
【００７８】
また、この放射能測定装置は、測定対象物１の貫通部２５の他方の開口８３に接続されたイオン収集装置４を有している。イオン収集装置４には、気体輸送経路１４を介して気体輸送手段１５が接続されている。気体輸送手段１５にも、気体浄化手段１３が取り付けられている。
【００７９】
イオン収集手段４には、その電極に電圧を印加する電源２０と、収集したイオンを電流として測定する電流測定手段２１が接続されている。電流測定手段２１には、測定した電流から測定対象物１の放射能を算出するデータ処理手段２２が接続されている。
【００８０】
測定対象物１から放出される放射線の電離作用により貫通部２５で発生したイオンは、イオン収集手段４によって収集される。イオン収集手段４で収集したイオンを測定した電流値に基づいて、測定対象物１の放射能が求められる。
【００８１】
このような放射能測定装置では、気体浄化手段１３が帯電した浄化手段の場合でも、測定対象物１と気体浄化手段１３の間には気体経路８１が設けられているので、貫通部２５は気体浄化手段１３から気体経路８１の長さ程度離れている。このように貫通部２５が気体浄化手段１３から離れているため、貫通部２５で生成されたイオンが受ける気体浄化手段１３の電場の影響が小さく、精度よくイオンを収集することができる。このため、放射能の測定精度が向上する。
【００８２】
このように、本実施の形態の放射能測定装置は、測定対象物の内部でイオンを発生させるために、測定対象物の大きさが変化しても、精度よく放射能を求めることができる。
【００８３】
なお、以上の説明は単なる例示であり、本発明は上述の各実施の形態に限定されず、様々な形態で実施することができる。また、各実施の形態の特徴を組み合わせて実施することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態の放射能測定装置による測定対象物の放射能を測定する際の断面図である。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態の放射能測定装置による凹部を有する測定対象物の放射能を測定する際の断面図である。
【図４】本発明に係る第２の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【図５】本発明に係る第３の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【図６】本発明に係る第４の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【図７】本発明に係る第５の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【図８】本発明に係る第６の実施の形態の放射能測定装置の断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１…測定対象、２，６…中空部材、５，７，８，９…イオン発生室、７…１層目のイオン発生室、８…２層目のイオン発生室、９…３層目のイオン発生室、１０…中空空間保持手段、１１…測定室、１３…気体浄化手段、１４…気体輸送経路、１５…気体輸送手段、１６…気体吸引口、１７…気体経路、１８…自在気体経路、１９…気体吸引口移動手段、２０…電源、２１…電流測定手段、２２…データ処理手段、２３…遮蔽手段、２４…遮蔽移動手段、３１，３２，３３，３４…気体導入経路、４１，４２，４３，４４…気体排出経路、５１，５２，５３，５４…イオン収集手段、６１，６２，６３，６４…気体輸送手段、８１…気体経路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、
前記測定対象物の表面に沿って変形して前記測定対象物の表面の少なくとも一部に接触する中空の中空部材と、
前記中空部材の内部に気体を流入させる気体輸送手段と、
前記中空部材の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測するイオン計測手段と、
を有することを特徴とする放射能測定装置。
【請求項２】
前記中空部材の内部を２つ以上の独立した空間に仕切り、前記測定対象物から放出される放射線の一部を透過させない仕切手段を有し、
前記イオン計測手段は、前記中空部材の内部の独立した空間ごとに、発生したイオンの量を計測するものである、
ことを特徴とする請求項１記載の放射能測定装置。
【請求項３】
前記中空部材は、帯電防止処理が施されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の放射能測定装置。
【請求項４】
前記中空部材の内部に配置されて、その中空部材の中空の領域がつぶれないように保持する中空空間保持手段を有する請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の放射能測定装置。
【請求項５】
測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、
気体が流入する流入口および気体が流出する排出口を備えた、前記測定対象物を収納する測定室と、
前記流入口から前記測定室に気体を流入させ、その気体を前記排出口から排出する気体輸送手段と、
前記測定室の内部に配置され、前記測定対象物の近傍の気体を吸引できる気体吸引口と、
前記気体吸引口から吸引された気体に含まれるイオンの量を計測するイオン計測手段と、
を有することを特徴とする放射能測定装置。
【請求項６】
前記気体吸引口を前記測定対象物の表面に沿って移動させる気体吸引口移動手段を有することを特徴とする請求項５記載の放射能測定装置。
【請求項７】
前記測定室の内部で、前記測定対象物を移動させる測定対象物移動手段を有することを特徴とする請求項５記載の放射能測定装置。
【請求項８】
前記流入口から流入する気体に含まれるイオンを捕捉するイオン補足手段を有することを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項記載の放射能測定装置。
【請求項９】
測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、
気体が流入する流入口および気体が流出する排出口を備えた、前記測定対象物を収納する測定室と、
前記流入口から前記測定室に気体を流入させ、その気体を前記排出口から排出する気体輸送手段と、
前記測定室の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測するイオン計測手段と、
前記測定対象物の一部の表面から放出される放射線を遮る遮蔽手段と、
前記遮蔽手段を前記測定対象物の表面に沿って移動させる遮蔽移動手段と、
を有することを特徴とする放射能測定装置。
【請求項１０】
複数の位置に前記遮蔽手段が配置されたときの、それぞれの前記遮蔽手段の位置に対応する前記イオン計測手段で計測されたイオンの量に基づいて、前記測定対象物の放射能分布を算出するデータ処理手段、を有することを特徴とする請求項９記載の放射能測定装置。
【請求項１１】
貫通部を備えた測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、
前記貫通部の開口である流入口から気体を流入させ、その気体をその貫通部の他の開口である排出口から排出する気体輸送手段と、
気体が通過可能で、その気体に含まれるイオンの少なくとも一部を除去する気体浄化手段と、
前記気体浄化手段を通過した気体のみが前記流入口に到達するように仕切り、その気体浄化手段とその流入口とが所定の距離以上離れるように保持する気体経路と、
前記排出口から排出される気体に含まれるイオンの量を計測するイオン計測手段と、
を有することを特徴とする放射能測定装置。
【請求項１２】
測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、
中空の中空部材を、前記測定対象物の表面に沿って変形させて前記測定対象物の表面の少なくとも一部に接触させる工程と、
前記中空部材の内部に気体を流入させる工程と、
前記中空部材の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測する工程と、
を有することを特徴とする放射能測定方法。
【請求項１３】
測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、
前記測定対象物を収納する測定室に気体を流入させ、その気体をその測定室から排出する工程と、
前記測定室の内部で、前記測定対象物の近傍の気体を吸引する工程と、
前記測定対象物の近傍で吸引された気体に含まれるイオンの量を計測する工程と、
を有することを特徴とする放射能測定方法。
【請求項１４】
測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、
前記測定対象物を収納する測定室に気体を流入させ、その気体をその測定室から排出する工程と、
前記測定室の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測する工程と、
前記測定対象物の一部の表面から放出される放射線を遮る工程と、
前記測定対象物の表面から放出される放射線を遮る位置を、その測定対象物の表面に沿って移動させる工程と、
を有することを特徴とする放射能測定方法。
【請求項１５】
貫通部を備えた測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、
前記貫通部の開口である流入口から所定の距離以上はなれた位置で、気体に含まれるイオンの少なくとも一部を除去するイオン除去工程と、
イオン除去工程でイオンの少なくとも一部が除去された気体を、前記貫通部の開口である流入口から気体を流入させ、その気体をその貫通部の他の開口である排出口から排出する工程と、
前記排出口から排出される気体に含まれるイオンの量を計測する工程と、
を有することを特徴とする放射能測定方法。
【請求項１】
測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、
前記測定対象物の表面に沿って変形して前記測定対象物の表面の少なくとも一部に接触する中空の中空部材と、
前記中空部材の内部に気体を流入させる気体輸送手段と、
前記中空部材の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測するイオン計測手段と、
を有することを特徴とする放射能測定装置。
【請求項２】
前記中空部材の内部を２つ以上の独立した空間に仕切り、前記測定対象物から放出される放射線の一部を透過させない仕切手段を有し、
前記イオン計測手段は、前記中空部材の内部の独立した空間ごとに、発生したイオンの量を計測するものである、
ことを特徴とする請求項１記載の放射能測定装置。
【請求項３】
前記中空部材は、帯電防止処理が施されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の放射能測定装置。
【請求項４】
前記中空部材の内部に配置されて、その中空部材の中空の領域がつぶれないように保持する中空空間保持手段を有する請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の放射能測定装置。
【請求項５】
測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、
気体が流入する流入口および気体が流出する排出口を備えた、前記測定対象物を収納する測定室と、
前記流入口から前記測定室に気体を流入させ、その気体を前記排出口から排出する気体輸送手段と、
前記測定室の内部に配置され、前記測定対象物の近傍の気体を吸引できる気体吸引口と、
前記気体吸引口から吸引された気体に含まれるイオンの量を計測するイオン計測手段と、
を有することを特徴とする放射能測定装置。
【請求項６】
前記気体吸引口を前記測定対象物の表面に沿って移動させる気体吸引口移動手段を有することを特徴とする請求項５記載の放射能測定装置。
【請求項７】
前記測定室の内部で、前記測定対象物を移動させる測定対象物移動手段を有することを特徴とする請求項５記載の放射能測定装置。
【請求項８】
前記流入口から流入する気体に含まれるイオンを捕捉するイオン補足手段を有することを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項記載の放射能測定装置。
【請求項９】
測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、
気体が流入する流入口および気体が流出する排出口を備えた、前記測定対象物を収納する測定室と、
前記流入口から前記測定室に気体を流入させ、その気体を前記排出口から排出する気体輸送手段と、
前記測定室の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測するイオン計測手段と、
前記測定対象物の一部の表面から放出される放射線を遮る遮蔽手段と、
前記遮蔽手段を前記測定対象物の表面に沿って移動させる遮蔽移動手段と、
を有することを特徴とする放射能測定装置。
【請求項１０】
複数の位置に前記遮蔽手段が配置されたときの、それぞれの前記遮蔽手段の位置に対応する前記イオン計測手段で計測されたイオンの量に基づいて、前記測定対象物の放射能分布を算出するデータ処理手段、を有することを特徴とする請求項９記載の放射能測定装置。
【請求項１１】
貫通部を備えた測定対象物の放射能を測定する放射能測定装置において、
前記貫通部の開口である流入口から気体を流入させ、その気体をその貫通部の他の開口である排出口から排出する気体輸送手段と、
気体が通過可能で、その気体に含まれるイオンの少なくとも一部を除去する気体浄化手段と、
前記気体浄化手段を通過した気体のみが前記流入口に到達するように仕切り、その気体浄化手段とその流入口とが所定の距離以上離れるように保持する気体経路と、
前記排出口から排出される気体に含まれるイオンの量を計測するイオン計測手段と、
を有することを特徴とする放射能測定装置。
【請求項１２】
測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、
中空の中空部材を、前記測定対象物の表面に沿って変形させて前記測定対象物の表面の少なくとも一部に接触させる工程と、
前記中空部材の内部に気体を流入させる工程と、
前記中空部材の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測する工程と、
を有することを特徴とする放射能測定方法。
【請求項１３】
測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、
前記測定対象物を収納する測定室に気体を流入させ、その気体をその測定室から排出する工程と、
前記測定室の内部で、前記測定対象物の近傍の気体を吸引する工程と、
前記測定対象物の近傍で吸引された気体に含まれるイオンの量を計測する工程と、
を有することを特徴とする放射能測定方法。
【請求項１４】
測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、
前記測定対象物を収納する測定室に気体を流入させ、その気体をその測定室から排出する工程と、
前記測定室の内部の気体が電離して発生したイオンの量を計測する工程と、
前記測定対象物の一部の表面から放出される放射線を遮る工程と、
前記測定対象物の表面から放出される放射線を遮る位置を、その測定対象物の表面に沿って移動させる工程と、
を有することを特徴とする放射能測定方法。
【請求項１５】
貫通部を備えた測定対象物の放射能を測定する放射能測定方法において、
前記貫通部の開口である流入口から所定の距離以上はなれた位置で、気体に含まれるイオンの少なくとも一部を除去するイオン除去工程と、
イオン除去工程でイオンの少なくとも一部が除去された気体を、前記貫通部の開口である流入口から気体を流入させ、その気体をその貫通部の他の開口である排出口から排出する工程と、
前記排出口から排出される気体に含まれるイオンの量を計測する工程と、
を有することを特徴とする放射能測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−３２５１０（Ｐ２００８−３２５１０Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０５７７６（Ｐ２００６−２０５７７６）
【出願日】平成１８年７月２８日（２００６．７．２８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２８日（２００６．７．２８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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