特許 6674836 廃棄物測定装置および廃棄物測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6674836

(24)【登録日】2020年3月11日

(45)【発行日】2020年4月1日

(54)【発明の名称】廃棄物測定装置および廃棄物測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/167 20060101AFI20200323BHJP

   G01T 1/36 20060101ALI20200323BHJP

   G01T 1/203 20060101ALI20200323BHJP

   G01T 1/00 20060101ALI20200323BHJP

【ＦＩ】

   G01T1/167 C

   G01T1/36 D

   G01T1/203

   G01T1/00 A

【請求項の数】10

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-89303(P2016-89303)

(22)【出願日】2016年4月27日

(65)【公開番号】特開2017-198535(P2017-198535A)

(43)【公開日】2017年11月2日

【審査請求日】2019年1月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】特許業務法人開知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】名雲 靖

(72)【発明者】

【氏名】田所 孝広

(72)【発明者】

【氏名】上野 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】上野 克宜

(72)【発明者】

【氏名】岡田 耕一

(72)【発明者】

【氏名】畠山 修一

【審査官】 関口 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−２１９０４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１６３９８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−０６８６７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｔ１／００−１／１６

１／１６７−７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射性廃棄物の線量率を測定する線量率分布測定装置と、
上記線量率分布測定装置が測定した線量率から上記放射性廃棄物の空間線量率分布情報を作成する線量率分布解析表示装置と、
上記線量率分布解析表示装置が作成した空間線量率分布情報から放射能濃度への換算係数を格納する線量率放射能濃度換算係数データベース記憶装置と、
上記線量率放射能濃度換算係数データベース記憶装置に格納された上記換算係数を用いて上記空間線量率分布情報を放射能または放射能濃度分布に変換し、放射能または放射能濃度分布拘束条件を生成する濃度分布拘束条件生成装置と、
放射性廃棄物容器に収容された上記放射性廃棄物の放射性核種から放射されるガンマ線スペクトルを測定するガンマ線スペクトル測定装置と、
上記ガンマ線スペクトル測定装置により測定したガンマ線スペクトルと上記放射能または放射能濃度分布拘束条件とから上記放射性廃棄物容器に収容された上記放射性廃棄物の放射能濃度を評価する容器内放射能濃度評価装置と、を備え、
上記放射能濃度分布拘束条件は、上記放射性廃棄物を仮想的に分割した領域間における放射能濃度の相対的な大小関係を与える条件とすることを特徴とする廃棄物測定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の廃棄物測定装置において、
上記線量率分布測定装置は、少なくとも１つのプラスチックシンチレーションファイバを用いた放射線検出器を有することを特徴とする廃棄物測定装置。

【請求項3】

請求項１に記載の廃棄物測定装置において、
原子力発電所の廃炉措置計画時における上記放射性廃棄物の情報を格納する廃棄物情報格納装置を、さらに備え、上記濃度分布拘束条件生成装置は、上記廃棄物情報格納装置に格納された上記放射性廃棄物の情報を抽出して上記放射能濃度分布拘束条件を生成することを特徴とする廃棄物測定装置。

【請求項4】

請求項１に記載の廃棄物測定装置において、
上記容器内放射能濃度評価装置が評価した上記放射性廃棄物の放射能濃度を表示する評価結果表示装置を、さらに備えることを特徴とする廃棄物測定装置。

【請求項5】

放射性廃棄物の線量率を測定する線量率分布測定装置と、
上記線量率分布測定装置が測定した線量率から上記放射性廃棄物の空間線量率分布情報を作成する線量率分布解析表示装置と、
上記線量率分布解析表示装置が作成した空間線量率分布情報から放射能濃度への換算係数を格納する線量率放射能濃度換算係数データベース記憶装置と、
上記線量率放射能濃度換算係数データベース記憶装置に格納された上記換算係数を用いて上記空間線量率分布情報を放射能または放射能濃度分布に変換し、放射能または放射能濃度分布拘束条件を生成する濃度分布拘束条件生成装置と、
放射性廃棄物容器に収容された上記放射性廃棄物の放射性核種から放射されるガンマ線スペクトルを測定するガンマ線スペクトル測定装置と、
上記ガンマ線スペクトル測定装置により測定したガンマ線スペクトルと上記放射能または放射能濃度分布拘束条件とから上記放射性廃棄物容器に収容された上記放射性廃棄物の放射能濃度を評価する容器内放射能濃度評価装置と、
原子力発電所の廃炉措置計画時における上記放射性廃棄物の情報を格納する廃棄物情報格納装置と、を備え、
上記濃度分布拘束条件生成装置は、上記廃棄物情報格納装置に格納された上記放射性廃棄物の情報を抽出して上記放射能濃度分布拘束条件を生成することを特徴とする廃棄物測定装置。

【請求項6】

請求項５に記載の廃棄物測定装置において、
上記線量率分布測定装置は、少なくとも１つのプラスチックシンチレーションファイバを用いた放射線検出器を有することを特徴とする廃棄物測定装置。

【請求項7】

請求項５に記載の廃棄物測定装置において、
上記容器内放射能濃度評価装置が評価した上記放射性廃棄物の放射能濃度を表示する評価結果表示装置を、さらに備えることを特徴とする廃棄物測定装置。

【請求項8】

放射性廃棄物の線量率を測定し、
測定した上記放射性廃棄物の線量率から上記放射性廃棄物の空間線量率分布情報を作成し、
上記作成した空間線量率分布情報から放射能濃度への換算係数を線量率放射能濃度換算係数データベース記憶装置に格納し、
上記線量率放射能濃度換算係数データベース記憶装置に格納された上記換算係数を用いて上記空間線量率分布情報を放射能または放射能濃度分布に変換し、放射能または放射能濃度分布拘束条件を生成し、
上記放射性廃棄物を放射性廃棄物容器に収容し、
上記放射性廃棄物容器に収容された上記放射性廃棄物の放射性核種から放射されるガンマ線スペクトルを測定し、
上記測定したガンマ線スペクトルと上記放射能または放射能濃度分布拘束条件とから上記放射性廃棄物容器に収容された上記放射性廃棄物の放射能濃度を評価する廃棄物測定方法であって、
上記放射能濃度分布拘束条件は、上記放射性廃棄物を仮想的に分割した領域間における放射能濃度の相対的な大小関係を与える条件とすることを特徴とする廃棄物測定方法。

【請求項9】

請求項８に記載の廃棄物測定方法において、
原子力発電所の廃炉措置計画時における上記放射性廃棄物の情報を廃棄物情報格納装置に格納し、上記廃棄物情報格納装置に格納された上記放射性廃棄物の情報を抽出して上記放射能濃度分布拘束条件を生成することを特徴とする廃棄物測定方法。

【請求項10】

請求項８に記載の廃棄物測定方法において、
上記評価した上記放射性廃棄物の放射能濃度を表示することを特徴とする廃棄物測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射性廃棄物の放射能濃度を測定する放射性廃棄物測定装置および廃棄物測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

原子力発電施設等の廃止措置においては、施設の解体に伴い、放射化された廃棄物や放射能により汚染された廃棄物などの放射性廃棄物が発生する。これらの廃棄物については、放射能濃度のレベルに応じた処理・処分が義務付けられているため、その放射能濃度を測定する必要がある。放射能濃度の測定では、Ｃｏ‐６０やＣｓ‐１３７等のガンマ線源から放射されるガンマ線が主な対象となる。

【0003】

放射性廃棄物には配管や弁等の金属や、建屋の解体に伴い発生するコンクリート等がある。これらの廃棄物は、従来、ドラム缶に収納され、さらにドラム缶にはモルタルや砂等が充填された上で管理、あるいは処理・処分が実施される。管理、あるいは処理・処分にあたっては、ドラム缶に収納された廃棄物の放射能濃度を測定し、定量化する必要がある。

【0004】

ドラム缶内の放射能濃度を測定する方法として、例えば特許文献１に示す方法がある。特許文献１では、ドラム缶の回転対称性を利用して、ドラム缶を回転させながらドラム缶内の放射性廃棄物から放出されるガンマ線のエネルギスペクトルを測定し、Ｃｏ−６０やＣｓ−１３７等の放射性核種の放射能濃度を定量化している。

【0005】

定量化にあたっては、測定したエネルギスペクトルから得られる散乱線強度と非散乱線強度の比率に基づいて、ドラム缶内の廃棄物自身によるガンマ線の減衰の影響を評価し、考慮している。

【0006】

特許文献１の方法によれば、ドラム缶内において、放射能濃度分布や偏在がある場合でも、ドラム缶を回転しながら測定することにより、平均化した値として測定することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０００-５６０２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、廃棄物容器としてドラム缶を使用した場合、ドラム缶の輸送や処分場への埋設の際に、ドラム缶は円柱状であるため、ドラム缶どうしに隙間が生じ、空間を有効に活用できず、収納領域が拡大してしまうといった課題がある。

【0009】

このため、ドラム缶に替えて角型の容器を収納容器として利用することが議論されている。

【0010】

また、ドラム缶であるか角型容器であるかに関わらず、放射性廃棄物を容器に収納した場合、放射能濃度分布や偏在が容器内に生じる可能性がある。放射能濃度分布や偏在の可能性を考慮せず、容器内の濃度が一様であると仮定して放射能を評価した場合、評価誤差が非常に大きくなる可能性があることは想像に難くない。

【0011】

ドラム缶の場合、上述したように、特許文献１に記載の方法によれば、ドラム缶内において、放射能濃度分布や偏在がある場合でも、ドラム缶を回転しながら測定することにより、平均化した値として測定することが可能である。

【0012】

一方、角型容器の場合には、ドラム缶のような回転対称性がないため、回転させると、検出器と角型容器との間の距離を一定とすることが出来ず、特許文献１に記載の方法を適用することが困難である。

【0013】

そのため、角型容器内の放射性廃棄物に濃度分布がある場合に、高濃度の部分の低濃度の部分への影響を評価することが難しいという課題があった。

【0014】

本発明の目的は、容器内の放射性廃棄物に放射能濃度分布や偏在がある場合でも高精度に、かつ短時間に放射能濃度を評価することが可能な廃棄物測定装置および廃棄物測定方法を実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0015】

上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。

【0016】

（１）廃棄物測定装置において、放射性廃棄物の線量率を測定する線量率分布測定装置と、上記線量率分布測定装置が測定した線量率から上記放射性廃棄物の空間線量率分布情報を作成する線量率分布解析表示装置と、上記線量率分布解析表示装置が作成した空間線量率分布情報から放射能濃度への換算係数を格納する線量率放射能濃度換算係数データベース記憶装置と、上記線量率放射能濃度換算係数データベース記憶装置に格納された上記換算係数を用いて上記空間線量率分布情報を放射能または放射能濃度分布に変換し、放射能または放射能濃度分布拘束条件を生成する濃度分布拘束条件生成装置と、放射性廃棄物容器に収容された上記放射性廃棄物の放射性核種から放射されるガンマ線スペクトルを測定するガンマ線スペクトル測定装置と、上記ガンマ線スペクトル測定装置により測定したガンマ線スペクトルと上記放射能または放射能濃度分布拘束条件とから上記放射性廃棄物容器に収容された上記放射性廃棄物の放射能濃度を評価する容器内放射能濃度評価装置と、を備え、上記放射能濃度分布拘束条件は、上記放射性廃棄物を仮想的に分割した領域間における放射能濃度の相対的な大小関係を与える条件とする。
（２）廃棄物測定装置において、放射性廃棄物の線量率を測定する線量率分布測定装置と、上記線量率分布測定装置が測定した線量率から上記放射性廃棄物の空間線量率分布情報を作成する線量率分布解析表示装置と、上記線量率分布解析表示装置が作成した空間線量率分布情報から放射能濃度への換算係数を格納する線量率放射能濃度換算係数データベース記憶装置と、上記線量率放射能濃度換算係数データベース記憶装置に格納された上記換算係数を用いて上記空間線量率分布情報を放射能または放射能濃度分布に変換し、放射能または放射能濃度分布拘束条件を生成する濃度分布拘束条件生成装置と、放射性廃棄物容器に収容された上記放射性廃棄物の放射性核種から放射されるガンマ線スペクトルを測定するガンマ線スペクトル測定装置と、上記ガンマ線スペクトル測定装置により測定したガンマ線スペクトルと上記放射能または放射能濃度分布拘束条件とから上記放射性廃棄物容器に収容された上記放射性廃棄物の放射能濃度を評価する容器内放射能濃度評価装置と、原子力発電所の廃炉措置計画時における上記放射性廃棄物の情報を格納する廃棄物情報格納装置と、を備え、上記濃度分布拘束条件生成装置は、上記廃棄物情報格納装置に格納された上記放射性廃棄物の情報を抽出して上記放射能濃度分布拘束条件を生成する。

【0017】

（３）廃棄物測定方法において、放射性廃棄物の線量率を測定し、測定した上記放射性廃棄物の線量率から上記放射性廃棄物の空間線量率分布情報を作成し、上記作成した空間線量率分布情報から放射能濃度への換算係数を線量率放射能濃度換算係数データベース記憶装置に格納し、上記線量率放射能濃度換算係数データベース記憶装置に格納された上記換算係数を用いて上記空間線量率分布情報を放射能または放射能濃度分布に変換し、放射能または放射能濃度分布拘束条件を生成し、上記放射性廃棄物を放射性廃棄物容器に収容し、上記放射性廃棄物容器に収容された上記放射性廃棄物の放射性核種から放射されるガンマ線スペクトルを測定し、上記測定したガンマ線スペクトルと上記放射能または放射能濃度分布拘束条件とから上記放射性廃棄物容器に収容された上記放射性廃棄物の放射能濃度を評価する廃棄物測定方法であって、上記放射能濃度分布拘束条件は、上記放射性廃棄物を仮想的に分割した領域間における放射能濃度の相対的な大小関係を与える条件とする。

【発明の効果】

【0018】

容器内の放射性廃棄物に放射能濃度分布や偏在がある場合でも高精度に、かつ短時間に放射能濃度を評価することが可能な廃棄物測定装置および廃棄物測定方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施例１における廃棄物測定装置の全体構成図である。

【図2】本発明の実施例１による廃棄物測定装置を使用した測定フローを示す図である。

【図3】ＰＳＦによる測定結果の一例を示す図である。

【図4】空間線量率分布情報の解析結果を、線量率分布解析・表示装置の画面上に表示した表示画面の一例を示す図である。

【図5】変換された放射能濃度分布情報を濃度分布拘束条件生成装置の表示部上に表示した表示画面の一例を示す図である。

【図6】拘束条件の生成についての一例を示す図である。

【図7】本発明の実施例２における廃棄物測定装置の全体構成図である。

【図8】本発明の実施例２による廃棄物測定装置を使用した測定フローを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

【実施例】

【0021】

（実施例１）
図１は、本発明の実施例１における廃棄物測定装置の全体構成図である。本発明の実施例１における廃棄物測定装置では、放射性廃棄物１を放射性廃棄物容器５に収納する前に実施するスクリーニング測定（第一段階）と、放射性廃棄物１の放射性廃棄物容器５への収納（第二段階）と、放射性廃棄物１を放射性廃棄物容器５に収納した後に実施するガンマ線スペクトル測定（放射性廃棄物１の放射性核種から放射されるガンマ線スペクトルを測定する）および放射能濃度評価（第三段階）との３つの段階を経て放射能測定および評価を実施する。

【0022】

第一段階のスクリーニング測定に適用する装置は、放射性廃棄物１の空間線量率分布２０（図３に示す）を測定する空間線量率分布測定装置３と、空間線量率分布測定装置３の測定データを収集するデータ収集装置２と、放射性廃棄物１と空間線量率分布測定装置３との位置関係の情報を記憶する関連位置情報記憶装置９と、測定データから放射性廃棄物１の空間線量率分布情報３０（図４に示す）を解析・表示する線量率分布解析・表示装置１０と、線量率分布解析結果から濃度分布拘束条件を生成する濃度分布拘束条件生成装置１１と、濃度分布拘束条件生成装置１１にデータを提供する線量率/放射能濃度換算係数データベース（ＤＢ）を記憶する記憶装置１２と、を備える。

【0023】

第二段階では、放射性廃棄物１を放射性廃棄物容器５に収納する。

【0024】

第三段階を実行するための装置は、放射性廃棄物容器５に収納された放射性廃棄物１のガンマ線エネルギスペクトルを測定するガンマ線スペクトル測定装置４と、測定結果と濃度分布拘束条件生成装置１１で生成した濃度分布拘束条件２１（図６に示す）から容器内放射能濃度を評価する容器内放射能濃度評価装置１３と、評価結果を表示する評価結果表示装置１４と、を備える。

【0025】

図２は、本発明の実施例１による廃棄物測定装置を使用した測定フローである。

【0026】

上述の通り、測定は放射性廃棄物１を放射性廃棄物容器５に収納する前に実施するスクリーニング測定（ステップＳ１０００）と、放射性廃棄物１の放射性廃棄物容器５への収納（ステップＳ３００１）と、放射性廃棄物１を放射性廃棄物容器５に収納した後に実施するガンマ線スペクトル測定および放射能濃度評価（ステップＳ２０００）との３つのステップからなる。

【0027】

本発明の廃棄物測定装置による測定では、初めに、空間線量率分布測定装置３を用いて、放射性廃棄物容器５に収納前の放射性廃棄物１の空間線量率分布２０を測定する（ステップＳ１００１）。

【0028】

空間線量率分布２０を測定する空間線量率分布測定装置３の一例として、図１に示すような、プラスチックシンチレーションファイバ（ＰＳＦ）線量率計がある。ＰＳＦは光ファイバ(プラスチックシンチレータ)をガンマ線検出器として使用したもので、ガンマ線がＰＳＦに入射した際に発光するシンチレーション光が光ファイバ内を伝搬し、光ファイバの両端に設置された光検出器がそのシンチレーション光を検出し、光ファイバ両端の検出器それぞれに到達するシンチレーション光の検出時間差と、入射する光の計数率とから、放射線の位置と強度を測定するものである。

【0029】

ＰＳＦの大きな特徴の一つに、ガンマ線検出部に光ファイバを使用していることから、検出器形状のフレキシビリティが高いということがあげられる。また、光ファイバに入射したガンマ線検出位置を特定できるため、数ｍ〜数十ｍの長さの１本のＰＳＦで広範囲の線量率測定が可能である。

【0030】

以上のことから、図１に示すように、放射性廃棄物１の形状に合わせた空間線量率分布の測定が一度で実施可能である。また、放射性廃棄物１はある程度の大きさがあるため、図１に示すように複数のＰＳＦである放射線検出器を有する線量率分布測定装置３により測定することで、放射性廃棄物１の空間線量率分布を高精度に測定可能になる。

【0031】

なお、実施例１では、複数のＰＳＦを用いた放射線検出器を使用したが、複数ではなく、１つのＰＳＦを用いて放射線検出器として使用することも可能である。

【0032】

さらに、本発明における空間線量率分布測定装置３としては、ＰＳＦが好適であるが、空間線量率分布が所望の空間解像度で測定可能であれば、例えば、板状のプラスチックシンチレータを複数配列した測定器であってもよい。

【0033】

図２に戻る。ステップＳ１０００１に続いて、測定した空間線量率分布２０から、線量率分布解析・表示装置１０が放射性廃棄物１の空間線量率分布情報３０を作成する（ステップＳ１００２）。例えば、空間線量率分布測定装置３としてＰＳＦを使用する場合、ＰＳＦは光ファイバの長さ方向の位置における線量率を測定する装置である。

【0034】

図３はＰＳＦによる測定結果の一例を示す図である。図３の横軸は光ファイバの長さ方向を表し、縦軸は線量率を表している。図３において、測定結果が複数あるのは、図１に例示したように、複数のＰＳＦを使用して測定した場合に複数の結果が出力されることを表したためである。ＰＳＦの測定結果は、図３に示したように線量率が長さ方向に変化するため、放射性廃棄物１の上面に対して図１のようにＰＳＦを配置した場合、放射性廃棄物１とＰＳＦとの位置関係を関連付ける関連位置情報が必要である。

【0035】

また、同様に、図１のように複数のＰＳＦを放射性廃棄物１に対して配置した場合も、放射性廃棄物１とそれぞれのＰＳＦとの位置関係を関連付ける関連位置情報が必要である。この場合、放射性廃棄物１に対するＰＳＦの配置方法をあらかじめ決めておき、関連位置情報を作成し、関連位置情報記憶装置９に記憶しておくことで、関連付けが可能となる。

【0036】

線量率分布解析・表示装置１０は、関連位置情報記憶装置９から読み出した関連位置情報と、空間線量率分布測定装置３の測定結果とから、放射性廃棄物１の空間線量率分布を解析し、その結果である空間線量率分布情報３０を表示画面に表示する。

【0037】

図４は、空間線量率分布情報３０の解析結果を、線量率分布解析・表示装置１０の画面上に表示した表示画面３１の一例を示す図である。図３においては、放射性廃棄物１に対して、３×３の領域に仮想的に分割した場合における空間線量率分布情報３０の表示例を示している。操作者は、空間線量率分布情報３０を表示画面３１にて確認したのち、表示画面３１に図示したボタンを押下することで、以下に説明するステップの処理を実施する。

【0038】

図２において、ステップＳ１００２の次に、濃度分布高速条件生成装置１１が空間線量率分布情報３０から放射能分布情報または放射能濃度分布情報４０（図６に示す）への変換を実施する（ステップＳ１００４）。放射能分布情報または放射能濃度分布情報４０への変換は、線量率/放射能濃度換算係数ＤＢの記憶装置１２に格納された線量率から放射能濃度への換算係数を使用する。換算係数は、空間線量率分布測定装置３に入射するＣｏ−６０やＣｓ−１３７のガンマ線光子数（放射能に相当）と計測位置での空間線量率との関係をあらかじめ校正試験等により取得しておき、放射性廃棄物１の空間線量率分布情報３０から放射能濃度分布情報４０に変換する。図５は変換された放射能濃度分布情報４０を、濃度分布拘束条件生成装置１１の表示部上に表示した表示画面４１の一例を示す図である。

【0039】

次に、濃度分布拘束条件生成装置１１は、表示画面４１の拘束条件生成ボタンを操作者が操作することにより、放射能濃度分布情報４０から、後述するステップＳ２００２にて実施する放射能濃度評価計算のための濃度分布拘束条件２１を生成する（ステップＳ１００５）。

【0040】

図６は、拘束条件の生成についての一例を示す図である。図６の（Ａ）に示すように、放射能濃度分布情報４０における分割領域の識別子を割り当てておく。ここでは、識別子としてＣ１、Ｃ２、・・・、Ｃ９としたものを一例として示している。この識別子に対して、各分割領域がどの識別子を持つ分割領域と隣接しているかを表す、隣接領域リスト５１もあらかじめ用意しておく。例えば、図６の（Ｂ）に示すように、分割領域Ｃ１は、分割領域Ｃ２、Ｃ４、Ｃ５と隣接していることを示すために「Ｃ１：Ｃ２，Ｃ４，Ｃ５」のような形で表現する。これをそれぞれの分割領域に対して生成しておく。

【0041】

拘束条件を生成するために、放射能濃度分布情報４０と隣接領域リスト５１とから、拘束条件リスト５２を生成する。例えば、図６の（Ｃ）に示すように、分割領域Ｃ１は、分割領域Ｃ２よりも濃度が高いため、Ｃ２に対して高濃度を表すものとして「＋Ｃ２」と表現する。分割領域Ｃ４は分割領域Ｃ１と同程度の濃度であるため「＝Ｃ４」とし、分割領域Ｃ５は分割領域Ｃ１よりも濃度が低いので、分割領域Ｃ２と同様に「＋Ｃ５」などとしておく。具体的には、拘束条件リスト５２に「Ｃ１：＋Ｃ２，＝Ｃ４，＋Ｃ５」といった表現方法（相対的な大小関係（等価も含む）を与える条件）で記載する。

【0042】

なお、「＝Ｃ４」のように着目する分割領域と同等の濃度に関しては、測定における誤差（精度）を考慮し、指定した（指定方法は図示せず）誤差幅内にある濃度について同等の濃度とする等の処理が必要である。同様の表現を、各分割領域に対して実施し、拘束条件リスト５２に記載する。拘束条件リスト５２はプログラム処理等により自動的に生成されることが、運用上、利便性が高い。

【0043】

ここで生成された拘束条件リスト５２は、後述するステップＳ２００２にて実施する放射能濃度評価計算における入力条件として使用する。なお、ここでは、より強い拘束条件とするために、着目した分割領域に対して、各側面で接する４個の分割領域、さらに各頂点で接する４個の分割領域の合計８領域が隣接するものとして説明しているが、例えば、各側面で接する４個の分割領域のみを隣接する分割領域として扱うことも可能である。

【0044】

図２において、空間線量率分布測定ステップＳ１００１の実施と並行又は実施後に、放射性廃棄物１を放射性廃棄物容器５へ収納するステップＳ３００１を実施する。ステップＳ３００１実施のタイミングは、ステップＳ１００１の実施後であれば、ステップＳ１００２〜Ｓ１００５と並行して実施することが可能である。

【0045】

ステップＳ３００１の実施後、ガンマ線スペクトル測定および放射能濃度評価を実施するステップＳ２０００に進む。

【0046】

ステップＳ２０００では、初めに、放射性廃棄物容器５に収納された放射性廃棄物１に対して、ガンマ線スペクトル測定装置４により、ガンマ線エネルギスペクトル１２０（図１に示す）を測定する（ステップ２００１）。

【0047】

ガンマ線スペクトル測定装置４によるガンマ線エネルギスペクトル１２０の測定の様子を図１に示してある。図１には、放射性廃棄物１が収容された放射性廃棄物容器５の外部にガンマ線スペクトル測定装置４を配置して放射性廃棄物容器５の内部にある放射性廃棄物１からのガンマ線を測定する場合を示してある。図１に示した例では、複数のガンマ線スペクトル測定装置４を使用した測定例を示してあるが、単一のガンマ線スペクトル測定装置４を、場所を変えて複数点測定してもよい。いずれにしても、放射性廃棄物容器５の内部に放射能濃度分布がある場合や偏在がある場合には、複数の測定点でガンマ線スペクトル１２０を測定する必要がある。

【0048】

図２において、ガンマ線スペクトル１２０の測定の後、容器内放射能濃度評価装置１３が放射性廃棄物容器５内における放射性廃棄物１の放射能濃度を評価する（ステップ２００２）。放射能濃度の評価にあたっては、Ｘ線ＣＴや、ＰＥＴ・ＳＰＥＣＴ等の核医学診断装置における画像化技術（画像再構成技術）を応用することが考えられる。ただし、放射性廃棄物の測定にあたっては、測定を含めた処理・処分は可能な限り迅速に実施することが求められる。そのため、測定では、Ｘ線ＣＴのように十分な測定点で測定することができず、粗い測定点数でのデータから放射能濃度を評価するよう求められることが考えられる。この場合、上述の画像再構成技術をそのまま適用しただけでは、精度の高い評価結果が得られない可能性がある。

【0049】

このような状況下で、精度を向上するために、データ測定点数の不足を補う目的で、予めわかっている情報を拘束条件として与えて評価計算を実施する方法がある。予めわかっている情報のことを、先験情報と呼ぶことがある。今回、この先験情報としてステップＳ１００５にて生成した濃度分布拘束条件２１を適用する。また、Ｘ線ＣＴで使用される画像再構成技術は十分多数の測定点数のデータが必要となるため、そもそも粗い測定点数でのデータから放射能濃度を評価する方法として不向きである。この場合には、核医学診断装置の画像化技術として使用される、逐次近似画像再構成技術を基礎とした手法の方が適している。

【0050】

この手法は、ベイズ推定等の確率・統計的手法に基づくものである。より詳細には、ある測定データが得られたという条件の下で、その測定データが得ることができる複数の放射能濃度分布のうち、最も確率が高い（解として一番もっともらしい）放射能濃度分布を、画像や空間を構成するピクセルやボクセル等の小領域ごとに更新し、全ての小領域に対して一通り更新が完了したら、次の反復で同様の処理を実施するといった反復計算により求める。このような手法に濃度分布拘束条件２１を適用する。

【0051】

具体的な適用方法を以下に記す。まず、容器内放射能濃度評価装置１３は、着目する分割領域に対して、濃度分布拘束条件生成装置１１から伝送される拘束条件リスト５２を参照する。例えば、図６の（Ａ）に示す識別子Ｃ１を着目領域とした場合、図６の（Ｃ）に示す拘束条件リスト５２の「Ｃ１:」で始まる行を参照する。この行には、「Ｃ１：＋Ｃ２，＝Ｃ４，＋Ｃ５」と記載されているため、測定データが得られる可能性のあるいくつかの放射能濃度分布のうち、Ｃ１の濃度がＣ２、およびＣ５よりも高く、Ｃ４と同程度である濃度分布（複数のパターンが考えられる）を解候補の濃度分布として絞り込み、これらの濃度分布に対してのみ確率を評価する。

【0052】

すなわち、濃度分布拘束条件２１を満たさない濃度分布は計算から除外する。このような処理を、全ての分割領域、全ての反復において実施する。また、別の方法としては、上記のような絞り込みを実施せずに、解の候補となる全ての濃度分布に対してその確率を計算するにあたり、濃度分布拘束条件２１を満たさない濃度分布に対してはその確率が小さくなるよう設定する方法がある。このようにすることによって、反復計算における局所最適解に陥ることを防止できる。

【0053】

また、放射能濃度拘束条件は、放射能濃度の絶対値を与える条件とすることも可能である。例えば、「Ｃ１：＋Ｃ２，＝Ｃ４，＋Ｃ５」に代えて「Ｃ１：１．５×Ｃ２，１．０×Ｃ４，１．５×Ｃ５」とし、放射能濃度の絶対値を与えることも可能である。

【0054】

以上に説明したような濃度分布拘束条件２１を適用することにより、濃度分布拘束条件２１がない場合の計算と比較して、計算時間を短縮できることが期待できる。また、反復計算にあたっては、通常、一様濃度を計算の初期条件とすることが多いが、ここに記載した濃度分布拘束条件２１に従って濃度の初期条件を生成することにより、反復計算回数を少なくできるため、評価に係る計算時間をさらに短縮することができる。

【0055】

次に、図２において、評価結果表示装置１４は、ステップＳ２００２による評価結果（放射性廃棄物の放射能濃度）を表示する（ステップＳ２００３）。ここでは特別に表示結果を図示していないが、例えば、テキストファイルなどに結果を出力する等しておけば、画面表示や結果のリスト化に使用することが可能である。

【0056】

以上に記載した本発明の実施例１によれば、容器内の放射性廃棄物に放射能濃度分布や偏在がある場合でも高精度に、かつ短時間に放射能濃度を評価することが可能な廃棄物測定装置および廃棄物測定方法を実現することができる。

【0057】

つまり、角型容器内に収容した放射性廃棄物の放射能濃度に濃度分布がある場合や偏在がある場合でも、高精度に放射能濃度を評価することができる。また、拘束条件を適用することで、評価に係る時間を短縮することができる。さらに、拘束条件に従い、評価における濃度の初期条件を生成することにより、評価に係る時間をさらに短縮可能である。

【0058】

なお、上述した例は、放射性廃棄物１を９つの領域に仮想的に分割した例であるが、例えば、４つの領域、１６の領域、２５の領域等の他の数に分割することが可能である。

【0059】

（実施例２）
本発明の実施例２について、図７および図８を用いて説明する。

【0060】

図７は、本発明の実施例２における廃棄物測定装置の全体構成図である。実施例２は、実施例１の廃棄物測定装置に、廃炉計画支援システム５０１と、廃棄物情報ＤＢ（データベース）記憶装置（廃棄物情報格納装置）５０２とを追加した構成の例である。

【0061】

図７において、廃炉計画支援システム５０１は、原子力発電所の廃炉時における機器や建屋の解体計画を支援するシステムである。廃炉計画支援システム５０１は、その一例として、発電プラント運転履歴、実測線量率、プラント３Ｄモデル、解体工程等のデータを格納したデータベースを有し、これらのデータから、線源分布の計算、機器の切断モデルの生成等が実行される。

【0062】

上述した発電プラント運転履歴等のデータや、それらの処理結果が、放射性廃棄物１に対する廃棄物情報として廃棄物情報ＤＢ記憶装置５０２に格納される。

【0063】

廃棄物情報の一例として、原子力発電所の廃炉措置計画時における放射性廃棄物１が設置されていた場所、使用目的、運転履歴、放射化または汚染評価結果、形状、材質、解体時のサイズ等が含まれる。

【0064】

図８は、本発明の実施例２による廃棄物測定装置を使用した測定フローを示す図である。図２に示した実施例１の測定フローと、図８に示した実施例２の測定フローとの相違点は、図８の例では、図２に示したステップＳ１００２とステップＳ１００４との間にステップＳ１００３が加入されている点である。その他のステップは、実施例１と実施例２とは同等となっている。

【0065】

図８において、ステップＳ１００１で、空間線量率分布測定装置３を用いて、放射性廃棄物容器５に収納前の放射性廃棄物１の空間線量率分布２０を測定し、ステップＳ１００２で、線量率分布解析・表示装置１０が放射性廃棄物１の空間線量率分布情報３０を作成する。

【0066】

そして、ステップＳ１００３で、濃度分布拘束条件生成装置１１は、廃炉計画支援システム５０１を介しては廃棄物情報ＤＢ記憶装置５０２に格納された放射性廃棄物１の情報を取り込む。続いて、ステップＳ１００４で、濃度分布拘束条件生成装置１１は、空間線量率分布情報３０から放射能分布情報または放射能濃度分布情報４０への変換を実施する。この放射能分布情報または放射能濃度分布情報４０への変換において、廃棄物情報ＤＢ記憶装置５０２に格納された放射性廃棄物１の情報を抽出して使用する。

【0067】

上述した放射性廃棄物１の情報を使用することで、ステップＳ１００４における、空間線量率分布情報３０から放射能分布または放射能濃度分布情報４０への変換にて使用する換算係数の精度を向上することが可能である。

【0068】

配管を例とした場合、その配管の設置場所や使用目的を参照する（ステップＳ１００３における情報の取り込み）ことで、放射線による汚染が配管の外面にあるのか、内面にあるのかが特定でき、測定におけるガンマ線が配管の内面からきている場合には、その配管自身による遮蔽効果を考慮して、線量率から放射能濃度へ換算できるようになるため、濃度換算精度が向上可能である。

【0069】

ステップＳ１００５、Ｓ２００１〜Ｓ２００３、Ｓ３００１は、実施例１と同様に処理が行われる。

【0070】

以上に記載した本発明の実施例２も、実施例１と同様な効果が得られる。さらに、実施例２によれば、廃棄物情報ＤＢ記憶装置５０２に格納された放射性廃棄物１の情報を利用して、放射能分布または放射能濃度分布情報４０への変換を行っているので、より高精度に放射能濃度を評価することが可能である。

【0071】

本発明の廃棄物測定装置又は廃棄物測定方法を用いることで、さまざまな放射能濃度レベルを有する放射性廃棄物に対して、収納容器内の放射性廃棄物に放射能濃度分布や偏在がある場合であっても、高精度に放射能濃度を評価することができる。

【0072】

また、本発明の廃棄物測定装置及び廃棄物測定方法は、放射性廃棄物の収容容器の形状に関係なく、収納容器内の放射性廃棄物に放射能濃度分布や偏在がある場合であっても、高精度に放射能濃度を評価することができる。

【符号の説明】

【0073】

１・・・放射性廃棄物、２・・・データ収集装置、３・・・空間線量率分布測定装置、４・・・ガンマ線スペクトル測定装置、５・・・放射性廃棄物容器、９・・・関連位置情報記憶装置、１０・・・線量率分布解析・表示装置、１１・・・濃度分布拘束条件生成装置、１２・・・線量率/放射能濃度換算係数データベース記憶装置、１３・・・容器内放射能濃度評価装置、１４・・・評価結果表示装置、２０・・・空間線量率分布、２１・・・濃度分布拘束条件、３０・・・空間線量率分布情報、３１、４１・・・表示画面、４０・・・放射能分布または放射能濃度分布情報、５１・・・隣接領域リスト、５２・・・拘束条件リスト、１２０・・・ガンマ線スペクトル、５０１・・・廃炉計画支援システム、５０２・・・廃棄物情報ＤＢ記憶装置（廃棄物情報格納装置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】