JP7079426B2

JP7079426B2 - γ線検出装置

Info

Publication number: JP7079426B2
Application number: JP2018160310A
Authority: JP
Inventors: 達郎谷口
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2018-08-29
Filing date: 2018-08-29
Publication date: 2022-06-02
Anticipated expiration: 2038-08-29
Also published as: JP2020034380A

Description

本発明は、原子力発電所等での放射能定量評価に使用するのに好適なγ線検出装置に関する。

放射能定量評価（測定核種の同定および定量）は、一般的に、ＮａＩシンチレーション検出器やＧｅ半導体検出器等のγ線スペクトロメトリ用のγ線検出装置を用いて実施されている。

このようなγ線検出装置は、図２に示すγ線検出装置１１０のように、測定核種から放射されるγ線スペクトルを検出するためのγ線検出部１１１と、γ線検出部１１１の出力信号を増幅するための増幅部１１２と、増幅部１１２の出力信号に基づいて波高分布スペクトルを求めるための波高分析部１１３と、波高分析部１１３で求められた波高分布スペクトルに基づいてγ線核種分析ソフトウェアによって放射能定量評価を行うための放射能定量評価部１１４と、放射能定量評価部１１４による放射能定量評価結果等を表示するための表示部１１５とを具備する。

ここで、γ線核種分析ソフトウェアとしては、一般的に、γ線検出部１１１の検出効率とγ線検出部１１１で検出されたγ線スペクトルの全吸収ピークの計数値（波高分析部１１３で求められた波高分布スペクトルに基づいて算出される。）とを用いて放射能定量評価を行う比較測定法によるものが用いられている。

そのため、γ線検出部１１１の検出効率が低下したまま放射能定量評価を行うと放射能の過小評価に繋がる可能性があるので、定期的に標準線源を用いて検出効率の校正を行う必要がある。

なお、下記の特許文献１には、時刻情報を用いて２つの光子の計数率と２つの光子の同時計数率とを求めて決定した放射線源の放射能絶対値に基づいて、放射線検出器集合体を備えた放射線測定装置を校正するようにした、放射線測定装置の校正方法が開示されている。

特開２００８－２４９３３７号公報

しかしながら、γ線検出部１１１の異常等により検出効率が劇的に（大きく）低下しても、その後の検出効率の校正を行うまでγ線検出部１１１の異常等が明らかにならず、結果として誤った放射能定量評価となるという問題があった。
また、標準線源を用いた検出効率の校正作業には標準線源の放射能計算等の専門知識を必要とするという問題があった。

本発明の目的は、γ線検出部の検出効率の劇的な低下を簡易的に検知することができるγ線検出装置を提供することにある。

本発明のγ線検出装置は、比較測定法による放射能定量評価を行うためのγ線スペクトロメトリ用のγ線検出装置（１０）であって、測定核種から放射されるγ線スペクトルを検出するためのγ線検出部（１１）と、前記γ線検出部によって検出された前記γ線スペクトルに基づいて波高分布スペクトルを求めるための波高分析部（１３）と、前記波高分析部で求められた前記波高分布スペクトルに基づいて放射能定量評価を行うための放射能定量評価部（１４）とを具備し、前記放射能定量評価部が、前記γ線検出部によって検出された前記γ線スペクトルが単一のカスケード核種のみのγ線スペクトルを示すと、前記比較測定法による放射能定量評価と共にサムピーク法による放射能定量評価を実施し、前記比較測定法による放射能定量評価結果と前記サムピーク法による放射能定量評価結果との間に有意な差が確認されると、前記γ線検出部の検出効率が劇的に低下したおそれがあると判定することを特徴とする。
ここで、前記放射能定量評価部がγ線核種分析ソフトウェアに従って動作し、前記γ線核種分析ソフトウェアが、前記測定核種が単一のカスケード核種のみであるか否かを判定する第１の機能と、前記測定核種が単一のカスケード核種のみであると判定すると、前記比較測定法による放射能定量評価および前記サムピーク法による放射能定量評価の両方を実施する第２の機能と、前記比較測定法による放射能定量評価結果と前記サムピーク法による放射能定量評価結果との間に有意な差が確認されると、前記γ線検出部の検出効率が劇的に低下したおそれがあると判定する第３の機能とを備えてもよい。
前記有意な差が、前記γ線検出装置の統計的な誤差よりも大きい差であってもよい。

本発明のγ線検出装置は、単一のカスケード核種のみが検出された場合にのみサムピーク法による放射能定量評価も行って、比較測定法による放射能定量評価結果とサムピーク法による放射能定量評価結果との間に有意な差があるか否かを判定することにより、γ線検出部の検出効率の劇的な低下を簡易的に検知することができるという効果を奏する。

本発明の一実施例によるγ線検出装置１０について説明するための図であり、（ａ）はγ線検出装置１０の構成を示すブロック図であり、（ｂ）は放射能定量評価部１４の動作について説明するためのフローチャートである。従来のγ線検出装置１１０の構成を示すブロック図である。

上記の目的を、単一のカスケード核種のみが検出されると比較測定法による放射能定量評価結果とサムピーク法による放射能定量評価結果とを比較して両者に有意な差があるか否かを判定することにより実現した。

以下、本発明のγ線検出装置の実施例について図面を参照して説明する。
本発明のγ線検出装置は、測定核種が単一のカスケード核種（^６０Ｃｏ、^４６Ｓｃおよび^２４Ｎａ等のカスケード壊変する核種）であった場合にはγ線検出部の検出効率を用いずに放射能定量評価が行えるサムピーク法が適用できることと、原子力発電所では放射能測定サンプル内に含まれる検出可能なγ核種が^６０Ｃｏのみの場合があることに着目して、γ線核種分析ソフトウェアに以下の３つの機能を追加することにより、γ線検出部の検出効率の劇的な低下を簡易的に検知できるようにしたことを特徴とする。
（１）単一カスケード核種判定機能
測定核種が単一のカスケード核種のみであるか否かを判定する機能
（２）比較測定法およびサムピーク法による放射能定量評価機能
測定核種が単一のカスケード核種のみであると判定すると、比較測定法による放射能定量評価およびサムピーク法による放射能定量評価の両方を実施する機能
（３）検出効率劇的低下判定機能
比較測定法およびサムピーク法による放射能定量評価結果を比較し、両者の放射能定量評価結果に有意な差が確認されると、γ線検出部の検出効率が劇的に低下したおそれがあると判定する機能

そのため、本発明の一実施例によるγ線検出装置１０は、図１（ａ）に示すように、測定核種から放射されるγ線スペクトルを検出するためのγ線検出部１１と、γ線検出部１１の出力信号を増幅するための増幅部１２と、増幅部１２の出力信号に基づいて波高分布スペクトルを求めるための波高分析部１３と、波高分析部１３で求められた波高分布スペクトルに基づいてγ線核種分析ソフトウェアによって放射能定量評価を行うための放射能定量評価部１４と、放射能定量評価部１４による放射能定量評価結果等を表示するための表示部１５とを具備する点では、図２に示した従来のγ線検出装置１１０と同様である。
しかし、本実施例によるγ線検出装置１０は、放射能定量評価部１４のγ線核種分析ソフトウェアが単一カスケード核種判定機能と比較測定法およびサムピーク法による放射能定量評価機能と検出効率劇的低下判定機能とを備える点で、図２に示した従来のγ線検出装置１１０と相違する。

次に、放射能定量評価部１４の動作について、図１（ｂ）に示すフローチャートを参照して説明する。
放射能定量評価部１４は、波高分析部１３で求められた波高分布スペクトルに基づいて、γ線検出部１１によって検出された測定核種が単一のカスケード核種のみであるか否かを判定する（ステップＳ１１）。

このとき、放射能定量評価部１４は、γ線検出部１１で検出された測定核種のγ線スペクトルを内蔵メモリに格納されている各測定核種のγ線スペクトルデータと照合して、γ線検出部１１で検出された測定核種のγ線スペクトルが単一のカスケード核種のみのγ線スペクトルを示すと、測定核種が単一のカスケード核種のみであると判定する。

例えば、測定核種が^６０Ｃｏのみであった場合には、^６０Ｃｏは崩壊により１．１７ＭｅＶおよび１．３３ＭｅＶのγ線を放出するため、放射能定量評価部１４は、γ線検出部１１で検出された測定核種のγ線スペクトルが１．１７ＭｅＶおよび１．３３ＭｅＶの２本のγ線のみを示す場合には、内蔵メモリに格納されている^６０Ｃｏのγ線スペクトルデータ（１．１７ＭｅＶおよび１．３３ＭｅＶ）を参照して、測定核種が^６０Ｃｏ（単一のカスケード核種のみ）であると判定する。

ステップＳ１１においてγ線検出部１１によって検出された測定核種が単一のカスケード核種のみでないと判定すると、放射能定量評価部１４は、比較評価法による放射能定量評価のみを実施する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１１においてγ線検出部１１によって検出された測定核種が単一のカスケード核種のみであったと判定すると、放射能定量評価部１４は、比較測定法による放射能定量評価およびサムピーク法による放射能定量評価の両方を実施する（ステップＳ１３）。

その後、放射能定量評価部１４は、比較測定法による放射能定量評価結果とサムピーク法による放射能定量評価結果とを比較する（ステップＳ１４）。

その結果、両者の放射能定量評価結果に有意な差がなければ、放射能定量評価部１４は、γ線検出部１１の検出効率に劇的な低下はないと判定するとともに、比較測定法による放射能定量評価結果を表示部１５に出力する。

一方、両者の放射能定量評価結果に有意な差（例えば、γ線検出装置１０の統計的な誤差よりも大きい差等）があると、γ線検出部１１の検出効率が劇的に低下したおそれがあると判定し、両者の放射能定量評価結果と共に、「γ線検出部１１の検出効率が劇的に低下したおそれがある」旨を示す警告を表示部１５に出力する（ステップＳ１５）。
これにより、「γ線検出部１１の検出効率が劇的に低下したおそれがある」旨を示す警告を表示装置（不図示）に表示させて運転員等に知らせることができる。

１０，１１０ γ線検出装置
１１，１１１ γ線検出部
１２，１１２増幅部
１３，１１３波高分析部
１４，１１４放射能定量評価部
１５，１１５表示部
Ｓ１１～Ｓ１５ステップ

Claims

比較測定法による放射能定量評価を行うためのγ線スペクトロメトリ用のγ線検出装置（１０）であって、
測定核種から放射されるγ線スペクトルを検出するためのγ線検出部（１１）と、
前記γ線検出部によって検出された前記γ線スペクトルに基づいて波高分布スペクトルを求めるための波高分析部（１３）と、
前記波高分析部で求められた前記波高分布スペクトルに基づいて放射能定量評価を行うための放射能定量評価部（１４）とを具備し、
前記放射能定量評価部が、前記γ線検出部によって検出された前記γ線スペクトルが単一のカスケード核種のみのγ線スペクトルを示すと、前記比較測定法による放射能定量評価と共にサムピーク法による放射能定量評価を実施し、前記比較測定法による放射能定量評価結果と前記サムピーク法による放射能定量評価結果との間に有意な差が確認されると、前記γ線検出部の検出効率が劇的に低下したおそれがあると判定する、
ことを特徴とする、γ線検出装置。
前記放射能定量評価部がγ線核種分析ソフトウェアに従って動作し、
前記γ線核種分析ソフトウェアが、
前記測定核種が単一のカスケード核種のみであるか否かを判定する第１の機能と、
前記測定核種が単一のカスケード核種のみであると判定すると、前記比較測定法による放射能定量評価および前記サムピーク法による放射能定量評価の両方を実施する第２の機能と、
前記比較測定法による放射能定量評価結果と前記サムピーク法による放射能定量評価結果との間に有意な差が確認されると、前記γ線検出部の検出効率が劇的に低下したおそれがあると判定する第３の機能とを備える、
ことを特徴とする、請求項１記載のγ線検出装置。
前記有意な差が、前記γ線検出装置の統計的な誤差よりも大きい差であることを特徴とする、請求項１または２記載のγ線検出装置。