特許 6892340 放射線モニタリングシステムおよび放射線モニタリング方法

(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】6892340

(24)【登録日】2021年5月31日

(45)【発行日】2021年6月23日

(54)【発明の名称】放射線モニタリングシステムおよび放射線モニタリング方法

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/15 20060101AFI20210614BHJP

   G01T 1/167 20060101ALI20210614BHJP

   G01T 1/17 20060101ALI20210614BHJP

   G21C 17/00 20060101ALI20210614BHJP

【ＦＩ】

   G01T1/15

   G01T1/167 D

   G01T1/17 J

   G21C17/00 500

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-131733(P2017-131733)

(22)【出願日】2017年7月5日

(65)【公開番号】特開2019-15558(P2019-15558A)

(43)【公開日】2019年1月31日

【審査請求日】2020年2月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】特許業務法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉原 圭

(72)【発明者】

【氏名】酒井 宏隆

(72)【発明者】

【氏名】岩下 可奈子

(72)【発明者】

【氏名】森 典章

(72)【発明者】

【氏名】中園 信一郎

【審査官】 中尾 太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−１９５９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１５５８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１２１３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００２２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１９０８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２７６６９９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｔ １／１５

Ｇ０１Ｔ １／１６７

Ｇ０１Ｔ １／１７

Ｇ２１Ｃ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体に含まれる放射性物質から放たれる放射線を検出したときに検出信号を出力する放射線検出器と、
前記検出信号が入力され、前記放射線の計数率を対数化したものに比例する検出対数値を出力する特定回路と、
前記放射線検出器を用いた検出の開始時から現在までの前記流体の流量を積算した値を出力する積算流量伝送器と、
前記積算流量伝送器が出力した値を対数化した流量対数値に変換して出力する対数変換回路と、
前記検出対数値と前記流量対数値とに基づいて前記流体に含まれる前記放射性物質の濃度を算出する濃度算出回路と、
を備える放射線モニタリングシステム。

【請求項2】

内部に流体を蓄える容器と、
前記流体に含まれる放射性物質から放たれる放射線を検出したときに検出信号を出力する放射線検出器と、
前記検出信号が入力され、前記放射線の計数率を対数化したものに比例する検出対数値を出力する特定回路と、
前記検出対数値と前記容器の内部の体積を対数化した体積対数値とに基づいて前記流体に含まれる前記放射性物質の濃度を算出する濃度算出回路と、
を備える放射線モニタリングシステム。

【請求項3】

流体に含まれる放射性物質から放たれる放射線を検出したときに検出信号を出力する放射線検出器と、
前記検出信号が入力され、前記放射線の計数率を対数化したものに比例する検出対数値を出力する特定回路と、
前記放射性物質の濃度の換算に用いる換算係数を出力する換算係数回路と、
前記検出対数値と所定の対数値とに基づいて前記流体に含まれる前記放射性物質の濃度を算出する濃度算出回路と、
を備え、
前記濃度算出回路が、前記検出対数値から前記所定の対数値を減算した後の値に、前記換算係数を加算する放射線モニタリングシステム。

【請求項4】

流体に含まれる放射性物質から放たれる放射線を検出したときに検出信号を出力する放射線検出器と、
前記検出信号が入力され、前記放射線の計数率を対数化したものに比例する検出対数値を出力する特定回路と、
前記流体の圧力を測定した値を出力する圧力伝送器と、
前記圧力伝送器が出力した値を対数化した圧力対数値に変換して出力する対数変換回路と、
前記検出対数値と所定の対数値とに基づいて前記流体に含まれる前記放射性物質の濃度を算出する濃度算出回路と、
を備え、
前記濃度算出回路が、前記圧力対数値に基づいて前記放射性物質の濃度を補正する放射線モニタリングシステム。

【請求項5】

流体に含まれる放射性物質から放たれる放射線を検出したときに検出信号を出力する放射線検出器と、
前記検出信号が入力され、前記放射線の計数率を対数化したものに比例する検出対数値を出力する特定回路と、
前記流体の温度を測定した値を出力する温度伝送器と、
前記温度伝送器が出力した値を対数化した温度対数値に変換して出力する対数変換回路と、
前記検出対数値と所定の対数値とに基づいて前記流体に含まれる前記放射性物質の濃度を算出する濃度算出回路と、
を備え、
前記濃度算出回路が、前記温度対数値に基づいて前記放射性物質の濃度を補正する放射線モニタリングシステム。

【請求項6】

前記特定回路が、ダイオードポンプ回路である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射線モニタリングシステム。

【請求項7】

放射線検出器が、流体に含まれる放射性物質から放たれる放射線を検出したときに検出信号を出力するステップと、
前記検出信号が特定回路に入力され、前記特定回路が、前記放射線の計数率を対数化したものに比例する検出対数値を出力するステップと、
積算流量伝送器が、前記放射線検出器を用いた検出の開始時から現在までの前記流体の流量を積算した値を出力するステップと、
対数変換回路が、前記積算流量伝送器が出力した値を対数化した流量対数値に変換して出力するステップと、
濃度算出回路が、前記検出対数値と前記流量対数値とに基づいて前記流体に含まれる前記放射性物質の濃度を算出するステップと、
を含む放射線モニタリング方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、放射性物質を取り扱う施設の放射線モニタリング技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、原子力発電所または核燃料取扱施設では、配管から放出される放射線を測定する放射線モニタリングシステムがある。このようなシステムでは、放射線検出器が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換する。そして、デジタル化された線量の値および流量の値に基づいて、放射性物質の濃度を算出するようにしている。

【0003】

また、ダイオードポンプ回路を用いて放射線計数率を測るものがある。このダイオードポンプ回路は、放射線検出器から出力されるパルス信号を対数化された値として出力する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平２−１０７０８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

デジタル信号の処理を行う機器は、半導体チップおよびソフトウェアで構成される。放射線モニタリングシステムに、高性能で複雑化したデジタル機器を用いると、様々な条件下で生じる全ての処理内容を充分に把握しきれず、信頼性の確保が困難になるという課題がある。また、放射線検出器から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するときに、端数が切り落とされるので、信号変換を繰り返すことで値が真値からずれてしまう。特に、長期間に亘って測定を続けると、真値からずれた値が積算され、さらに誤差が大きくなるおそれがある。

【0006】

本発明の実施形態は、このような事情を考慮してなされたもので、アナログ信号の状態で処理を行うことができ、充分な信頼性と精度を確保することができる放射線モニタリング技術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】

【0007】

本発明の実施形態に係る放射線モニタリングシステムは、流体に含まれる放射性物質から放たれる放射線を検出したときに検出信号を出力する放射線検出器と、前記検出信号が入力され、前記放射線の計数率を対数化したものに比例する検出対数値を出力する特定回路と、前記放射線検出器を用いた検出の開始時から現在までの前記流体の流量を積算した値を出力する積算流量伝送器と、前記積算流量伝送器が出力した値を対数化した流量対数値に変換して出力する対数変換回路と、前記検出対数値と前記流量対数値とに基づいて前記流体に含まれる前記放射性物質の濃度を算出する濃度算出回路と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明の実施形態により、アナログ信号の状態で処理を行うことができ、充分な信頼性と精度を確保することができる放射線モニタリング技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態の放射線モニタリングシステムを示す構成図。

【図2】第１実施形態の放射線モニタリング方法を示すフローチャート。

【図3】第２実施形態の放射線モニタリングシステムを示す構成図。

【図4】第２実施形態の放射線モニタリング方法を示すフローチャート。

【図5】第３実施形態の放射線モニタリングシステムを示す構成図。

【図6】第３実施形態の放射線モニタリング方法を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（第１実施形態）
以下、本実施形態を添付図面に基づいて説明する。まず、第１実施形態の放射線モニタリングシステムについて図１から図２を用いて説明する。図１の符号１は、放射線モニタリングシステムである。

【0011】

放射線モニタリングシステム１は、原子力発電所または核燃料取扱施設などの放射性物質を取り扱う施設に設けられる。このような施設では、作業員の年間被ばく量を管理している。特に、アメリカ合衆国原子力規制委員会が発行した１０ＣＦＲ２０によると、原子力発電所の中央制御室の作業員の年間被ばく量の管理を、作業員の周囲の放射性物質の濃度を監視することで実施するようにしている。

【0012】

放射性物質の濃度を監視の一例としては、中央制御室に空気を送るための配管からサンプルガスを抽出し、このサンプルガスに含まれる放射性物質から放たれる放射線を検出する。そして、検出された放射線の線量が高く、放射性物質の濃度が所定の閾値以上であると判定された場合に警報を出力し、作業員に放射能汚染を知らせるようにしている。

【0013】

従来技術では、放射線検出器を所定の流体が流れる配管の内部または近傍に配置する。そして、この放射線検出器を用いて配管を流れる流体から放たれる放射線を検出する。放射線を検出したときの検出信号は、放射線検出器または前置増幅器にてデジタル信号に変換される。このデジタル信号が放射線モニタに伝送される。この放射線モニタは、入力されたデジタル信号に基づいて放射線の線量を計数して出力する。

【0014】

また、放射線の線量を計測することに加えて、配管を流れる流体の流量、圧力、または温度を用いて、流体に含まれる放射性物質の濃度を正確に算出したいという要望がある。なお、流量とは、流体（液体または気体）が移動する量を表す物理量である。つまり、流量とは、単位時間当たりの移動量を示す。本実施形態の流量は、体積流量であって、単位時間当たりに流体Ｆが移動したときの体積を表す。

【0015】

放射性物質の濃度を算出するような複雑な処理を、デジタル機器を用いて実行することが可能である。デジタル機器では、ＣＰＵなどが事前に定められた命令セットに従って、論理演算および数値演算を行うようにしている。

【0016】

しかしながら、このようなデジタル機器の処理内容の全てを把握するためには、マイクロチップの回路構成およびソフトウェアのソースコードの全てを確認する必要がある。また、デジタル機器の処理内容の全てを把握しても、実際に使用したときに処理結果が変動する場合がある。特に、デジタル回路で実行されるデジタル処理は、基本的に離散値処理であるため、ソフトウェアまたはハードウェアの欠陥により、或る特定の条件で特異な出力が生じる場合がある。例えば、特定の値で大きく異なる結果を出力してしまう場合がある。また、デジタル回路の開発試験時に生じていない事象が、デジタル回路を現場に設置した後に生じる場合もある。このような、デジタル回路の機能がコーディングミス等の原因によって損なわれることによって、その処理結果を用いる複数の後段処理に対して故障要因になることを共通原因故障（Common Cause Failure）と称する。ソフトウェアに起因する共通原因故障が生じた場合、故障の原因特定が困難である。

【0017】

原子力発電所などで放射性物質の監視を行って安全を確保するシステムにデジタル機器を採用する場合には、共通原因故障を引き起こさないことを予め検証する必要がある。ここで、信号の処理の全てのケースにおいて正しく機能することを確認するためには、膨大な検証工数がかかる。また、規制当局に対する説明性を担保しなければ、システムを設置する許可がされないリスクがある。

【0018】

近年、こうしたデジタル機器を安全系に用いる場合の規制当局による規制が強化されている。このようなことを考慮すると、放射線モニタリングシステム１にデジタル機器を用いることにリスクがある。そこで、本実施形態では、デジタル機器を用いずに、アナログ信号の処理のみで放射性物質の濃度を測定することで、共通原因故障が生じないようにする。また、シンプルな処理を行うことで、規制当局に対する説明性を担保する。

【0019】

図１に示すように、原子力発電所などにおいて、所定の流体Ｆが流れる配管２が設けられる。この流体Ｆは、空気などの気体であっても良いし、水などの液体であっても良い。この流体Ｆに含まれる放射性物質の濃度を、放射線モニタリングシステム１を用いて測定する。

【0020】

配管２から検出用の流体Ｆを抽出するための検出管３が分岐されている。この検出管３の一端と他端は、それぞれ配管２に接続される。この検出管３を通過した流体Ｆは、再び配管２に戻る。この検出管３には、流体Ｆに含まれる微量な物質を確保するためのフィルタが配置されるフィルタ部４が設けられている。なお、フィルタは、定期点検が行われる度に新しいものと交換される。また、フィルタに蓄積される物質の例としては、空気中のダストまたはヨウ素などがある。

【0021】

第１実施形態の放射線モニタリングシステム１は、流体Ｆに含まれる放射性物質から放たれる放射線を検出したときに検出信号を出力する放射線検出器５と、放射線の計数率を対数化したものに比例する検出対数値を出力するダイオードポンプ回路６と、検出管３を流れた流体Ｆの流量を積算した値を出力する積算流量伝送器７と、積算流量伝送器７が出力した値を対数化した流量対数値に変換して出力する対数変換回路８と、放射性物質の濃度の換算に用いる換算係数を出力する換算係数回路９と、流体Ｆに含まれる放射性物質の濃度を算出する濃度算出回路１０と、算出された放射性物質の濃度が入力される管理装置１１を備える。

【0022】

放射線検出器５は、フィルタ部４から放射される放射線を検出する。この放射線検出器５は、特定のエネルギー以上の放射線が入射したときにパルス状の検出信号を出力する。例えば、放射線検出器５に放射線が入射されると、放射線検出器５における放射線に有感な領域で失ったエネルギーの強度に応じた電圧が一定値以上である場合に、１パルスの信号が出力される。そして、この検出信号（アナログ信号）が、ダイオードポンプ回路６に入力される。このダイオードポンプ回路６（チャージポンプ回路）は、コンデンサとスイッチとを組み合わせることで電圧を上昇させる電子回路である。

【0023】

一般に、放射線の計数率の測定レンジは、６〜７ｄｅｃａｄｅ（１．０×１０−１ｃｐｓ〜１．０×１０６ｃｐｓ）程度である。幅広いレンジの測定には、ダイオードポンプ回路６を用いて対応することができる。放射線検出器５から出力されるパルス信号をダイオードポンプ回路６によって計数することで、ダイオードポンプ回路６から出力される値は、ｌｏｇ（計数率）の電圧値となる。このダイオードポンプ回路６によって、アナログ回路であっても、精度よく広いレンジで計数率を演算することが可能となる。

【0024】

ダイオードポンプ回路６（特定回路）は、放射線検出器５から検出信号（パルス信号）が入力されたときに、放射線の計数率を対数化したものに比例する検出対数値を出力する。なお、本実施形態で用いる対数は、１０を底とする常用対数である。

【0025】

積算流量伝送器７は、放射線検出器５を用いた検出の開始時から現在までの間に検出管３を流れた流体Ｆの流量を積算した値を出力する。この値は、アナログ信号として出力される。

【0026】

対数変換回路８は、アナログ信号を用いて入力された値を、対数化した値に変換して出力する回路である。この対数変換回路８には、積算流量伝送器７から出力された値が入力される。そして、対数変換回路８は、積算流量伝送器７から入力された値を対数化した流量対数値に変換して出力する。なお、流量対数値は、流体Ｆの体積流量を対数化した値であって、流体Ｆの体積に関する体積対数値である。

【0027】

この対数変換回路８には、マイクロチップなどのデジタル素子を使用しないようにする。しかしながら、回路構成が簡素なマイクロチップであれば、対数変換回路８に搭載しても良い。つまり、実際に使用したときに処理結果が変動するおそれがなく、既知のマイクロチップであれば、対数変換回路８に搭載しても良い。

【0028】

換算係数回路９は、放射性物質の濃度の換算に用いる換算係数を出力する。換算係数は、検出対数値（計数率）を濃度（ベクレル）に変換するための計数である。放射性物質の濃度を算出する場合に、放射線計数率（ｃｐｓ）に換算係数（Ｂｑ／ｃｐｓ）を乗じる。なお、換算係数回路９には、管理者が予め換算係数を設定するための操作を行う操作部１２が設けられている。

【0029】

濃度算出回路１０は、ダイオードポンプ回路６から入力される検出対数値と、対数変換回路８から入力される流量対数値との加算または減算の実行が可能である。さらに、濃度算出回路１０は、検出対数値と流量対数値とを加算または減算した後の値に、換算係数を加算または減算することで、流体Ｆに含まれる放射性物質の濃度を算出することが可能である。

【0030】

本実施形態では、放射性物質の濃度の算出に用いる値が対数化されているので、乗算または除算を行う必要がなく、加算または減算により放射性物質の濃度を算出することができる。つまり、対数変換後の数値の加算が対数変換前の数値の乗算に相当し、かつ対数変換後の数値の減算が対数変換前の数値の除算に相当する性質を利用する。このように、ダイオードポンプ回路６から対数値で出力される計数率をそのまま使用することができる。そのため、数値の変換誤差を最小にすることができる。

【0031】

なお、濃度算出回路１０において所定の対数値の加算または減算を行うことで、ｌｏｇ（（検出対数値×換算係数）÷流量対数値）に対応する計算が成される。また、換算係数も対数化された値に対応しているので、放射性物質の濃度に換算する処理を対数化した値の加算または減算で行うことができる。

【0032】

管理装置１１には、濃度算出回路１０にて算出された放射性物質の濃度の値が入力される。この管理装置１１では、放射性物質の濃度が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。ここで、管理装置１１は、放射性物質の濃度が閾値以上である場合に警報を出力し、作業員に放射能汚染を知らせる。

【0033】

次に、放射線モニタリングシステム１が実行する放射線モニタリング方法について図２のフローチャートを用いて説明する。なお、図１を適宜参照する。以下のフローチャートの各ステップの説明にて、例えば「ステップＳ１１」と記載する箇所を「Ｓ１１」と略記する。

【0034】

図２に示すように、まず、放射線検出器５が放射線の検出を開始する。ここで、放射線検出器５は、特定のエネルギー以上の放射線が入射したときに検出信号を出力する（Ｓ１１）。次に、放射線検出器５から出力される検出信号がダイオードポンプ回路６に入力される。ここで、ダイオードポンプ回路６は、検出信号の入力に基づいてカウントされる放射線の計数率を対数化したものに比例する検出対数値を出力する（Ｓ１２）。

【0035】

次に、積算流量伝送器７は、検出管３を流れた流体Ｆの流量を積算した値を出力する（Ｓ１３）。この値は、対数変換回路８に入力される。次に、対数変換回路８は、積算流量伝送器７から入力された値を、対数化した流量対数値に変換して出力する（Ｓ１４）。

【0036】

次に、ダイオードポンプ回路６から出力される検出対数値が濃度算出回路１０に入力される。さらに、対数変換回路８から出力される流量対数値が濃度算出回路１０に入力される。ここで、濃度算出回路１０は、検出対数値から流量対数値を減算する（Ｓ１５）。

【0037】

次に、換算係数回路９は、換算係数を出力する（Ｓ１６）。この換算係数は、濃度算出回路１０に入力される。次に、濃度算出回路１０は、検出対数値から流量対数値を減算した後の値に、換算係数を加算する（Ｓ１７）。そして、濃度算出回路１０は、流体Ｆに含まれる放射性物質の濃度を算出する（Ｓ１８）。なお、濃度算出回路１０にて算出された放射性物質の濃度は、管理装置１１に入力される。

【0038】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の放射線モニタリングシステム１Ａについて図３から図４を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0039】

図３に示すように、第２実施形態の放射線モニタリングシステム１Ａは、前述の第１実施形態の構成に加えて、検出管３を流れる流体Ｆの圧力を測定した値を出力する圧力伝送器１３と、検出管３を流れる流体Ｆの温度を測定した値を出力する温度伝送器１４とを備える。

【0040】

圧力伝送器１３は、検出管３を流れる流体Ｆの圧力を測定した値をアナログ信号として出力する。この値は、対数変換回路８に入力される。そして、対数変換回路８は、圧力伝送器１３から入力された値を対数化した圧力対数値に変換して出力する。

【0041】

この圧力対数値は、濃度算出回路１０に入力される。そして、濃度算出回路１０は、検出対数値と圧力対数値とを加算または減算して放射性物質の濃度を補正する。このようにすれば、流体Ｆの圧力に基づく放射性物質の濃度の変動を補正することができる。

【0042】

温度伝送器１４は、検出管３を流れる流体Ｆの温度を測定した値をアナログ信号として出力する。この値は、対数変換回路８に入力される。そして、対数変換回路８は、温度伝送器１４から入力された値を対数化した温度対数値に変換して出力する。

【0043】

この温度対数値は、濃度算出回路１０に入力される。そして、濃度算出回路１０は、検出対数値と温度対数値とを加算または減算して放射性物質の濃度を補正する。このようにすれば、流体Ｆの温度に基づく放射性物質の濃度の変動を補正することができる。

【0044】

なお、濃度算出回路１０において所定の対数値の加算または減算を行うことで、ｌｏｇ（（検出対数値×換算係数）÷（流量対数値×圧力対数値×温度対数値））に対応する計算が成される。

【0045】

また、積算流量伝送器７から出力される値は、同じ値の信号であっても、圧力および温度に応じて実際に流れている流体Ｆの物質量が異なる。例えば、流れている流体Ｆの物質量は、状態方程式に従い変動する（ＰＶ＝ｎＲＴ）。そのため、第２実施形態では、放射性物質の濃度を正確に算出するために、圧力および温度に基づく補正を行うようにしている。

【0046】

次に、放射線モニタリングシステム１Ａが実行する放射線モニタリング方法について図４のフローチャートを用いて説明する。なお、図３を適宜参照する。

【0047】

図４に示すように、まず、放射線検出器５が放射線の検出を開始する。ここで、放射線検出器５は、特定のエネルギー以上の放射線が入射したときに検出信号を出力する（Ｓ２１）。次に、放射線検出器５から出力される検出信号がダイオードポンプ回路６（特定回路）に入力される。ここで、ダイオードポンプ回路６は、検出信号の入力に基づいてカウントされる放射線の計数率を対数化したものに比例する検出対数値を出力する（Ｓ２２）。

【0048】

次に、積算流量伝送器７は、検出管３を流れた流体Ｆの流量を積算した値を出力する（Ｓ２３）。この値は、対数変換回路８に入力される。次に、対数変換回路８は、積算流量伝送器７から入力された値を、対数化した流量対数値に変換して出力する（Ｓ２４）。

【0049】

次に、圧力伝送器１３は、検出管３を流れた流体Ｆの圧力を測定した値を出力する（Ｓ２５）。この値は、対数変換回路８に入力される。次に、対数変換回路８は、圧力伝送器１３から入力された値を、対数化した圧力対数値に変換して出力する（Ｓ２６）。

【0050】

次に、温度伝送器１４は、検出管３を流れた流体Ｆの温度を測定した値を出力する（Ｓ２７）。この値は、対数変換回路８に入力される。次に、対数変換回路８は、温度伝送器１４から入力された値を、対数化した温度対数値に変換して出力する（Ｓ２８）。

【0051】

次に、ダイオードポンプ回路６から出力される検出対数値が濃度算出回路１０に入力される。さらに、対数変換回路８から出力される流量対数値、圧力対数値、および温度対数値が濃度算出回路１０に入力される。ここで、濃度算出回路１０は、流量対数値と圧力対数値と温度対数値とを加算した値を、検出対数値から減算する（Ｓ２９）。

【0052】

次に、換算係数回路９は、換算係数を出力する（Ｓ３０）。この換算係数は、濃度算出回路１０に入力される。次に、濃度算出回路１０は、検出対数値から流量対数値と圧力対数値と温度対数値とを加算した値を減算した後の値に、換算係数を加算する（Ｓ３１）。そして、濃度算出回路１０は、流体Ｆに含まれる放射性物質の濃度を算出する（Ｓ３２）。なお、濃度算出回路１０にて算出された放射性物質の濃度は、管理装置１１に入力される。

【0053】

（第３実施形態）
次に、第３実施形態の放射線モニタリングシステム１Ｂについて図５から図６を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0054】

前述の実施形態では、検出管３に設けられたフィルタ部４のフィルタに蓄積される放射性物質を監視するようにしているが、第３実施形態の放射線モニタリングシステム１Ｂでは、フィルタを用いずに放射性物質の濃度を算出する。この第３実施形態では、放射性の希ガスを含む流体が検出管３を流れる場合に、一定のサンプリング体積を有する容器内に蓄積される流体Ｆが放出する放射線を検出し、このサンプリング体積による除算を実施することで放射性物質の濃度を算出する。

【0055】

図５に示すように、第３実施形態の放射線モニタリングシステム１Ｂは、検出管３に設けられて流体Ｆを一時的に蓄えるサンプラ容器１５と、サンプラ容器１５の内部の体積（サンプラ体積）を対数化した体積対数値を出力する体積対数値回路１６とを備える。

【0056】

放射線検出器５は、サンプラ容器１５の内部に蓄えられた流体Ｆから放射される放射線を検出する。なお、体積対数値は、サンプラ容器１５の内部の体積を対数化したものであって、サンプラ容器１５に対応する一定の値（固定的な値）である。また、体積対数値回路１６には、管理者が予め体積対数値を設定するための操作を行う操作部１７が設けられている。なお、操作部１７を設けずに、予め一定の体積対数値が体積対数値回路１６に記憶されていても良い。

【0057】

体積対数値回路１６から出力される体積対数値は、濃度算出回路１０に入力される。この濃度算出回路１０では、ダイオードポンプ回路６から入力される検出対数値と、体積対数値回路１６から入力される体積対数値との加算または減算が成される。なお、濃度算出回路１０において所定の対数値の加算または減算を行うことで、ｌｏｇ（（検出対数値×換算係数）÷（体積対数値×圧力対数値×温度対数値））に対応する計算が成される。

【0058】

次に、放射線モニタリングシステム１Ｂが実行する放射線モニタリング方法について図６のフローチャートを用いて説明する。なお、図５を適宜参照する。

【0059】

図６に示すように、まず、放射線検出器５が放射線の検出を開始する。ここで、放射線検出器５は、特定のエネルギー以上の放射線が入射したときに検出信号を出力する（Ｓ４１）。次に、放射線検出器５から出力される検出信号がダイオードポンプ回路６（特定回路）に入力される。ここで、ダイオードポンプ回路６は、検出信号の入力に基づいてカウントされる放射線の計数率を対数化したものに比例する検出対数値を出力する（Ｓ４２）。

【0060】

次に、体積対数値回路１６は、サンプラ容器１５の内部の体積（サンプラ体積）に対応する体積対数値を出力する（Ｓ４３）。次に、圧力伝送器１３は、検出管３を流れた流体Ｆの圧力を測定した値を出力する（Ｓ４４）。この値は、対数変換回路８に入力される。次に、対数変換回路８は、圧力伝送器１３から入力された値を、対数化した圧力対数値に変換して出力する（Ｓ４５）。

【0061】

次に、温度伝送器１４は、検出管３を流れた流体Ｆの温度を測定した値を出力する（Ｓ４６）。この値は、対数変換回路８に入力される。次に、対数変換回路８は、温度伝送器１４から入力された値を、対数化した温度対数値に変換して出力する（Ｓ４７）。

【0062】

次に、ダイオードポンプ回路６から出力される検出対数値が濃度算出回路１０に入力される。さらに、対数変換回路８から出力される体積対数値、圧力対数値、および温度対数値が濃度算出回路１０に入力される。ここで、濃度算出回路１０は、体積対数値と圧力対数値と温度対数値とを加算した値を、検出対数値から減算する（Ｓ４８）。

【0063】

次に、換算係数回路９は、換算係数を出力する（Ｓ４９）。この換算係数は、濃度算出回路１０に入力される。次に、濃度算出回路１０は、検出対数値から体積対数値と圧力対数値と温度対数値とを加算した値を減算した後の値に、換算係数を加算する（Ｓ５０）。そして、濃度算出回路１０は、流体Ｆに含まれる放射性物質の濃度を算出する（Ｓ５１）。なお、濃度算出回路１０にて算出された放射性物質の濃度は、管理装置１１に入力される。

【0064】

なお、本実施形態のフローチャートにおいて、各ステップが直列に実行される形態を例示しているが、必ずしも各ステップの前後関係が固定されるものでなく、一部のステップの前後関係が入れ替わっても良い。また、一部のステップが他のステップと並列に実行されても良い。

【0065】

なお、本実施形態では、特定回路としてダイオードポンプ回路６を例示しているが、特定回路は、ダイオードポンプ回路６以外の回路であっても良い。例えば、放射線検出器５がパルス状の検出信号を出力する場合に、このパルス数をカウントし、対数計数率を得る回路を特定回路としても良い。また、放射線検出器５が電流の増減で所定の値を示す検出信号を出力する場合に、この電流の値を対数アンプで増幅する回路を特定回路としても良い。

【0066】

以上説明した実施形態によれば、検出対数値と所定の対数値とに基づいて前記流体に含まれる前記放射性物質の濃度を算出する濃度算出回路を備えることにより、アナログ信号の状態で処理を行うことができ、充分な信頼性と精度を確保することができる。

【0067】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0068】

１（１Ａ，１Ｂ）…放射線モニタリングシステム、２…配管、３…検出管、４…フィルタ部、５…放射線検出器、６…ダイオードポンプ回路、７…積算流量伝送器、８…対数変換回路、９…換算係数回路、１０…濃度算出回路、１１…管理装置、１２…操作部、１３…圧力伝送器、１４…温度伝送器、１５…サンプラ容器、１６…体積対数値回路、１７…操作部、Ｆ…流体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】