JPH06214034A - ダスト放射線モニタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、ダスト放射能濃度の測定対象核種以
外の妨害となる放射能濃度を除去し、安定で確実にプロ
セス配管リークが検知できるモニタを提供する。 【構成】濾紙(11)に捕集された放射能から放出されるβ
線をβ線検出器(20)により検出し、γ線をγ線検出器(2
1)により検出し、このうちβ線検出器(20)の出力パルス
をβ線用ダスト濃度測定部(22)により計数してダスト放
射能濃度を求め、γ線検出器の出力を核種分析部(23)に
より計数してダスト放射能濃度に対する妨害放射能濃度
を求める。そして、上記ダスト放射能濃度を測定妨害核
種成分補正部(24)により妨害放射能濃度を用いて補正し
ダスト放射能濃度を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力施設内のダスト
放射能濃度を測定するダスト放射線モニタに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８はダスト放射線モニタの全体構成図
である。原子力施設内の部屋１は、コンクリートから成
る壁２により囲まれている。この部屋１内には、プロセ
ス配管３が配設されている。又、部屋１内には、換気栓
４が設けられ、これに換気ダクト５が接続され、排風機
６の排風作用により部屋１内の空気が室外のスタック７
に送られるようになっている。

【０００３】一方、部屋１内にはダストモニタのサンプ
リング管８が配設され、このサンプリング管８がダスト
放射線モニタ９に配管され、さらに換気ダクト５に連通
している。そして、サンプリング管８に設けられたサン
プリングポンプ（吸引ポンプ）１０により部屋１内の空
気が吸引されて換気ダクト５に送られている。

【０００４】このダスト放射線モニタ９は、図９に示す
ようにサンプリング管８内に濾紙１１を配置し、かつこ
の濾紙１１の上方にβ線検出器１２を設置したものとな
っている。これにより、サンプリングされた部屋１内の
空気は濾紙１１を通過し、このときに空気中の放射能に
汚染された塵が濾紙１１に捕集される。

【０００５】従って、β線検出器１２は濾紙１１に捕集
された放射能から放出される全β線を検出する。測定部
１３は、β線検出器１２の出力パルスを計数し、かつ放
射能が捕集されていないときの計数率（バックグラウン
ド計数率：ＢＧ計数率）を差し引いて真のダスト放射能
濃度を算出する。そして、このダスト放射能濃度は、指
示部１４において指示される。

【０００６】ここで、原子力施設の部屋１の空気中で測
定すべき放射能は、プロセス配管３からリークされる希
ガス（⁸⁸Ｋｒ、 ¹³⁸Ｘｅ）の娘核種（⁸⁸Ｒｂ、 ¹³⁸Ｃ
ｓ）などある。

【０００７】ところが、原子力施設の部屋１でサンプリ
ングされる放射能には、この希ガス（⁸⁸Ｋｒ、 ¹³⁸Ｘ
ｅ）の娘核種（⁸⁸Ｒｂ、 ¹³⁸Ｃｓ）などの他に、定常存
在核種（⁶⁰Ｃｏ、⁵⁴Ｍｎ）、及び壁２から放出される
²²²Ｒｎの娘核種群（ ²¹⁴Ｐｏ、 ²¹⁴Ｐｂ等）などの核種
が含まれている。

【０００８】これらの核種は、β線を放出するので、
²²²Ｒｎの娘核種（⁸⁸Ｒｂ、 ¹³⁸Ｃｓ）と分離すること
が困難なため測定上の妨害核種となっている。さらに、
この妨害核種である ²²²Ｒｎの娘核種群（ ²¹⁴Ｐｏ、
²¹⁴Ｐｂ等）は、原子力施設の部屋１内の換気の動作や
天候、時刻等により変動するので、配管リークが発生し
ていないのに、レベルが上昇し、誤ってリークしたと判
断してしまうことがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のようにダスト放
射能濃度には、妨害核種である ²²²Ｒｎの娘核種群（
²¹⁴Ｐｏ、 ²¹⁴Ｐｂ等）が含まれ、ダスト放射能濃度の
測定誤差の原因となっている。

【００１０】そこで本発明は、ダスト放射能濃度の妨害
核種成分を除去し、安定で確実にプロセス配管リークを
検知できるダスト放射線モニタを提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、気体をサンプ
リングして濾紙に通し、この濾紙に捕集された放射能の
放射線を検出してダスト放射能濃度を測定するダスト放
射線モニタにおいて、

【００１２】濾紙に捕集された放射能から放出されるβ
線を検出するβ線検出器と、濾紙に捕集された放射能か
ら放出されるγ線を検出するγ線検出器と、β線検出器
の出力を計数してダスト放射能濃度を求めるダスト濃度
測定手段と、γ線検出器の出力を計数してダスト放射能
濃度に対する妨害放射能濃度を求める核種分析手段と、
ダスト濃度測定手段により求められたダスト放射能濃度
を妨害放射能濃度により補正する補正手段とを備えて上
記目的を達成しようとするダスト放射線モニタである。

【００１３】

【作用】このような手段を備えたことにより、濾紙に捕
集された放射能から放出されるβ線をβ線検出器により
検出すると共にγ線をγ線検出器により検出し、このう
ちβ線検出器の出力をダスト濃度測定手段により計数し
てダスト放射能濃度を求め、又、γ線検出器の出力を核
種分析手段により計数してダスト放射能濃度に対する妨
害放射能濃度を求める。そして、上記ダスト放射能濃度
を補正手段により妨害放射能濃度で補正することによっ
て変動要素を除去したダスト放射能濃度を求める。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について図面を参
照して説明する。なお、図８と同一部分には同一符号を
付してその詳しい説明は省略する。

【００１５】図１は原子力施設内の部屋に適用したダス
ト放射線モニタの構成図である。濾紙１１の上方にはβ
線検出器２０が配置され、又、濾紙１１の下方にはγ線
検出器２１が配置されている。これら検出器２０、２１
のうちβ線検出器２０にはβ線用ダスト濃度測定部２２
が接続され、又、γ線検出器２１には核種分析部２３が
接続されている。

【００１６】β線用ダスト濃度測定部２２は、図２に示
すダスト濃度測定流れ図に従って動作するもので、濾紙
１１に放射能が捕集されていないときのＢＧ計数率を予
め求め、β線検出器２０の出力パルスのうち弁別設定値
よりも高いパルスを計数し、この計数率からＢＧ計数率
を差し引いてダスト放射能濃度を求める機能を有してい
る。

【００１７】核種分析部２３は、図３に示す妨害放射能
測定流れ図に従って動作するもので、γ線検出器２１の
出力パルスを計数し、妨害核種となるγ線エネルギーに
相当する波高値に光電ピークが発生するかを監視し、光
電ピークが発生していればそのピーク面積から妨害放射
能濃度を求める機能を有している。

【００１８】又、測定妨害核種成分補正部２４は、β線
用ダスト濃度測定部２２により求めたダスト放射能濃度
から核種分析部２３により求めた妨害放射能濃度を差引
き補正して妨害核種の変動要素を除去したダスト放射能
濃度を求める機能を有している。次に上記の如く構成さ
れたモニタの作用について説明する。

【００１９】濾紙１１がサンプリング管８に配置される
と、β線検出器２０は、放射能を捕集してない濾紙１１
から放出されるβ線を検出し、それに応じたパルスを出
力する。この状態にβ線用ダスト濃度測定部２２は、図
２のステップ＃１においてβ線検出器２０から出力され
るパルスを計数してＢＧ計数率を求める。

【００２０】次にサンプリングポンプ１０の動作により
サンプリングされた部屋１内の空気は濾紙１１を通過
し，このときに空気中の放射能に汚染された塵が濾紙１
１に捕集される。

【００２１】この状態に、β線検出器２０は濾紙１１に
捕集された放射能から放出される全β線を検出し、それ
に応じたパルスを出力する。この場合、β線は単一エネ
ルギーではないので、β線検出器２０の出力波高分布は
図４に示す如くとなる。

【００２２】β線用ダスト濃度測定部２２は、ステップ
＃２においてβ線検出器２０から出力されるパルスのう
ち図４に示す弁別設定値Ｑよりも高いパルス（Ａ部分及
びＢ部分）を計数する。なお、Ｂ部分がＢＧ計数率とな
る。

【００２３】次にβ線用ダスト濃度測定部２２は、ステ
ップ＃３において弁別設定値Ｑよりも高いパルスの計数
率からＢＧ計数率を差し引くことによりＡ部分の計数率
（ＮＥＴ計数率）を求め、これに係数Ｋを乗算してダス
ト放射能濃度Ｓを求める。ダスト放射能濃度を求める場
合、単に係数Ｋを乗算するだけでなく、半減期補正を加
えてもよい。なお、このダスト放射能濃度Ｓには、妨害
核種である ²²²Ｒｎの娘核種群（ ²¹⁴Ｐｏ、 ²¹⁴Ｐｂ
等）の濃度も含まれている。

【００２４】次にβ線用ダスト濃度測定部２２は、ステ
ップ＃４においてダスト放射能濃度の測定をｎ回だけ求
めたかを判断し、ｎ回求めれば濾紙１１を新たなものに
交換する。

【００２５】一方、γ線検出器２１は、濾紙１１に捕集
された放射能から放出される全γ線を検出する。この場
合、γ線検出器２１の出力波高分布は図５に示す如くと
なる。

【００２６】核種分析部２３は、ステップ＃１０におい
てγ線検出器２１の出力パルスのうち、妨害核種となる
γ線エネルギーに相当するパルス（Ａ´部分、Ｂ´部分
及びＣ´部分）を計数し、次のステップ＃１１において
γ線エネルギーに相当する波高値に光電ピークが発生す
るかを監視する。

【００２７】この光電ピークの監視により光電ピークが
発生していれば、核種分析部２３は、ステップ＃１２に
おいてそのピーク面積Ａ´を求め、次のステップ＃１３
において妨害放射能濃度Ｓ´を求める。

【００２８】次に測定妨害核種成分補正部２４は、β線
用ダスト濃度測定部２２により求めたダスト放射能濃度
Ｓから核種分析部２３により求めた妨害放射能濃度Ｓ´
を差引き補正して妨害核種の変動要素を除去したダスト
放射能濃度を求める。そして、このダスト放射能濃度
は、指示部１４に指示される。

【００２９】このように上記第１実施例においては、濾
紙１１に捕集された放射能から放出されるβ線をβ線検
出器２０により検出してダスト放射能濃度を求め、一
方、γ線をγ線検出器２１により検出して妨害放射能濃
度を求め、ダスト放射能濃度を妨害放射能濃度で補正す
ることによって変動要素を除去したダスト放射能濃度を
求めるようにしたので、妨害核種である ²²²Ｒｎの娘核
種群（ ²¹⁴Ｐｏ、 ²¹⁴Ｐｂ等）の濃度を除去した正確な
ダスト放射能濃度を求めることができる。これにより、
ダスト放射能濃度が、プラント配管３のリークにより上
昇したのか、妨害核種の変動により上昇したのかが確実
に捕まえることができ、確実にプラントの異常のみを検
出してそれに対処できる。次に本発明の第２実施例につ
いて説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。

【００３０】図６はダスト放射線モニタの構成図であ
る。β線検出器２０は、サンプリング管８の内部に配置
され、γ線検出器２１はサンプリング管８の外部に配置
されている。

【００３１】これらβ線検出器２０とγ線検出器２１と
の間には、濾紙搬送機構３０の各ローラ３１が配置され
るとともに、これらローラ３１間に濾紙切断機構３２が
設けられている。

【００３２】又、制御装置３３は、濾紙搬送機構３０及
び濾紙切断機構３２の各動作を制御すると共に、β線用
ダスト濃度測定部２２、各種分析部２３及び測定妨害核
種成分補正部２４の演算タイミングを制御する機能を有
している。次に上記の如く構成されたモニタの作用につ
いて図７に示すダスト濃度測定流れ図に従って説明す
る。

【００３３】制御装置３３は、ステップ＃２０において
濾紙搬送機構３０に濾紙供給の指令を送出する。これに
より、濾紙搬送機構３０は、濾紙１１をサンプリング管
８内のβ線検出器２０の下方に配置する。次に制御装置
３３は、ステップ＃２１においてβ線用ダスト濃度測定
部２２に対して測定指令を送出する。

【００３４】このβ線用ダスト濃度測定部２２は、上記
の如くβ線検出器２０から出力されるパルスのうち弁別
設定値Ｑよりも高いパルスを計数し、この計数率からＢ
Ｇ計数率を差し引くことによりＮＥＴ計数率を求め、こ
れに係数Ｋを乗算してダスト放射能濃度Ｓを求める。な
お、ＢＧ計数率は、上記第１実施例と同様に予め求めら
れる。

【００３５】次に制御装置３３は、ステップ＃２２にお
いて濾紙切断機構３２に切断指令を発し、続いてステッ
プ＃２３において濾紙搬送機構３０に搬送指令を発す
る。これにより、濾紙切断機構３２は濾紙１１を切断
し、続いて制御装置３３は濾紙１１を搬送してγ線検出
器２１の上方に配置する。

【００３６】次に制御装置３３は、ステップ＃２４、＃
２５に移って核種分析部２３に測定指令を発する。この
核種分析部２３は、上記同様にγ線検出器２１の出力パ
ルスのうち、妨害核種となるγ線エネルギーに相当する
パルスを計数して光電ピークが発生するかを監視し、こ
の光電ピーク発生していれば、そのピーク面積Ａ´から
妨害放射能濃度Ｓ´を求める。

【００３７】次に制御装置３３は、ステップ＃２６にお
いて測定妨害核種成分補正部２４に補正指令を発する。
この測定妨害核種成分補正部２４は、β線用ダスト濃度
測定部２２により求めたダスト放射能濃度Ｓから核種分
析部２３により求めた妨害放射能濃度Ｓ´を差引き補正
して妨害核種の変動要素を除去したダスト放射能濃度を
求め、これを指示部１４に指示する。

【００３８】このように上記第２実施例によれば、上記
第１実施例と同様の効果を奏することができる他、サン
プリング管８における濾紙１１を配置する集塵部の構造
を簡素にできる。

【００３９】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよ
い。例えば、β線とγ線とを両方測定し、γ線の核種分
析結果から求めた妨害成分をβ線測定結果から除去する
という要旨を逸脱しなければ、その範囲で変形してもよ
い。

【００４０】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、ダ
スト放射能濃度の妨害核種放射能による測定誤差を除去
し、安定で確実にプロセス配管リークを検知できるダス
ト放射線モニタを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるダスト放射線モニタの第１実施
例を示す構成図。

【図２】同放射線モニタにおけるダスト濃度測定流れ
図。

【図３】同放射線モニタにおける妨害放射能測定流れ
図。

【図４】同放射線モニタにおけるβ線検出器の出力波高
分布図。

【図５】同放射線モニタにおけるγ線検出器の出力波高
分布図。

【図６】本発明に係わるダスト放射線モニタの第２実施
例を示す構成図。

【図７】同放射線モニタにおけるダスト濃度測定流れ
図。

【図８】同放射線モニタを適用する原子力施設の構成
図。

【図９】従来ダスト放射線モニタの構成図。

【符号の説明】

１…原子力施設内部屋、２…壁、３…プロセス配管、４
…換気栓、５…換気ダクト、６…排風機、７…スタッ
ク、８…サンプリング管、１０…サンプリングポンプ、
１１…濾紙、２０…β線検出器、２１…γ線検出器、２
２…β線用ダスト濃度測定部、２３…核種分析部、２４
…測定妨害核種成分補正部、３０…濾紙搬送機構、３１
…ローラ、３２…濾紙切断機構、３３…制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体をサンプリングして濾紙に通し、こ
   の濾紙に捕集された放射能の放射線を検出してダスト放
   射能濃度を測定するダスト放射線モニタにおいて、 前記濾紙に捕集された放射能から放出されるβ線を検出
   するβ線検出器と、前記濾紙に捕集された放射能から放
   出されるγ線を検出するγ線検出器と、前記β線検出器
   の出力を計数してダスト放射能濃度を求めるダスト濃度
   測定手段と、前記γ線検出器の出力を計数して前記ダス
   ト放射能濃度に対する妨害放射能濃度を求める核種分析
   手段と、前記ダスト濃度測定手段により求められたダス
   ト放射能濃度を前記妨害放射能濃度により補正する補正
   手段とを具備したことを特徴とするダスト放射線モニ
   タ。