特許 6987086 放射能測定装置

(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】6987086

(24)【登録日】2021年12月2日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】放射能測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/167 20060101AFI20211213BHJP

   G01T 1/36 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   G01T1/167 C

   G01T1/36 C

【請求項の数】25

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2019-467(P2019-467)

(22)【出願日】2019年1月7日

(65)【公開番号】特開2020-109372(P2020-109372A)

(43)【公開日】2020年7月16日

【審査請求日】2020年11月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002941

【氏名又は名称】特許業務法人ぱるも特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100094916

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 啓吾

(74)【代理人】

【識別番号】100073759

【弁理士】

【氏名又は名称】大岩 増雄

(74)【代理人】

【識別番号】100127672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 憲治

(74)【代理人】

【識別番号】100088199

【弁理士】

【氏名又は名称】竹中 岑生

(72)【発明者】

【氏名】相場 俊英

(72)【発明者】

【氏名】中西 正一

(72)【発明者】

【氏名】西沢 博志

【審査官】 右▲高▼ 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０１００８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０６６５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３１６１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｔ １／１６７

Ｇ０１Ｔ １／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射性物質から放出される放射線が入射されると入射放射線のエネルギーに対応する検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号のエネルギー値ごとの計数を示すエネルギー分布である第１エネルギー分布を導出する分析部と、
前記検出部の応答関数を格納する格納部と、
前記第１エネルギー分布に対して、前記応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより前記放射性物質の放射線のエネルギー分布である第２エネルギー分布を演算して、前記放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
前記検出部は、測定対象物の内部への移動方向に移動可能に構成され、前記移動方向に対する複数の検出位置において、前記測定対象物内の前記放射性物質から放出される放射線を検出し、
前記検出部の前記応答関数は、該検出部を中心とした測定対象領域を複数に区分したそれぞれの検出領域における前記放射性物質から放出される放射線に対応して構成され、
各前記検出領域は、前記測定対象領域を前記移動方向に区分したものであり、
前記演算部は、
前記応答関数を用いた前記信号復元演算を行うことにより、弁別された前記放射性物質の、前記測定対象物内における前記移動方向に対する放射能強度を演算し、
前記信号復元演算において、
各前記検出領域における前記第２エネルギー分布を、前記検出位置ごとに異なる未知数として、前記検出位置ごとにそれぞれ演算して、各前記検出領域における前記放射性物質の核種を弁別し、
弁別された前記放射性物質の、前記検出位置ごとの各前記検出領域における放射能強度をそれぞれ演算することにより、前記放射性物質の前記測定対象物内における前記移動方向に対する放射能強度を演算する、
放射能測定装置。

【請求項2】

前記演算部は、
演算された各前記検出領域における前記放射性物質の放射能強度に基づいて、
前記測定対象物を前記移動方向に対して複数に区分した各区分領域における前記放射性物質の放射能強度を演算する、
請求項１に記載の放射能測定装置。

【請求項3】

前記演算部は、
演算された前記検出位置ごとの各前記検出領域における放射能強度から、各前記検出領域における放射能強度の平均値を算出する、
請求項２に記載の放射能測定装置。

【請求項4】

前記演算部は、
演算された前記検出位置ごとの各前記検出領域における放射能強度から、前記各区分領域における放射能強度の平均値を算出する、
請求項３に記載の放射能測定装置。

【請求項5】

複数の前記検出位置は、設定された第１検出間隔ごとに設けられ、
前記演算部は、
前記第１検出間隔ごとに検出された放射線に基づき前記移動方向に対する放射能強度を演算し、該放射能強度に基づいて、前記第１検出間隔を調整した第２検出間隔を設定する、
請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の放射能測定装置。

【請求項6】

前記演算部は、
前記第１検出間隔ごとに検出された放射線に基づき前記移動方向に対する放射能強度を演算し、該放射能強度に基づいて、前記検出部が前記移動方向に対して移動する移動範囲を設定する、
請求項５に記載の放射能測定装置。

【請求項7】

前記検出部は、前記放射性物質から放出されたベータ線を含む放射線を検出可能に構成され、
前記演算部は、
前記測定対象物内における前記移動方向に対する前記ベータ線の放射能強度を演算し、
前記移動範囲を、前記移動方向に対する前記ベータ線の放射能強度に基づいて設定する、
請求項６に記載の放射能測定装置。

【請求項8】

前記演算部は、
前記第１検出間隔ごとに検出された放射線により放射能強度が演算された各前記区分領域の内、放射能強度が第１所定値以上の放射能強度を有する前記区分領域を移動中心として前記移動範囲を設定し、
前記移動範囲内において、前記第２検出間隔を前記第１検出間隔よりも小さくなるように設定する、
請求項６または請求項７に記載の放射能測定装置。

【請求項9】

前記検出部の前記応答関数は、
全ての前記検出領域に対応するように構成された、
請求項１から請求項８のいずれか1項に記載の放射能測定装置。

【請求項10】

前記演算部は、
各前記検出領域における前記放射性物質の放射線の前記第２エネルギー分布を、各前記検出位置における前記第１エネルギー分布と、前記検出部の前記応答関数と、を用いて行列で表し、前記行列に基づいて演算する、
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の放射能測定装置。

【請求項11】

前記検出部は、前記入射放射線のエネルギーに対応する波高を有するパルス信号を前記検出信号として出力し、
前記分析部は、前記パルス信号の波高ピーク値ごとの該パルス信号の計数を示す波高分布を前記第１エネルギー分布として導出する、
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の放射能測定装置。

【請求項12】

前記応答関数は、前記測定対象物と前記検出部との位置関係、前記測定対象物と前記検出部との間の気体の密度に基づいて設定された、
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の放射能測定装置。

【請求項13】

前記応答関数は、前記測定対象物の材質および密度に基づいて設定された、
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の放射能測定装置。

【請求項14】

前記演算部は、前記第１エネルギー分布における放射線のエネルギーの分布位置の変動量を計測し、前記変動量に基づいて、前記第１エネルギー分布におけるエネルギーの分布位置を調整する、
請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の放射能測定装置。

【請求項15】

前記演算部は、
所定の測定環境において導出された前記第１エネルギー分布において、計数が第２所定値を超えた前記検出信号の計数のピーク位置である第１エネルギー値を基準ピーク位置として記録し、前記基準ピーク位置が記録された後に導出される前記第１エネルギー値を測定ピーク位置として記録し、
前記基準ピーク位置と前記測定ピーク位置とから前記変動量を導出して、前記変動量に基づいて、前記測定ピーク位置が前記基準ピーク位置に位置するように、前記第１エネルギー分布における放射線のエネルギーの分布位置を調整する、
請求項１４に記載の放射能測定装置。

【請求項16】

前記演算部は、前記変動量に基づき補正係数を算出し、
前記分析部は、前記補正係数を前記第１エネルギー分布における計数の各ピーク位置のエネルギー値にそれぞれ乗算することにより、前記第１エネルギー分布における放射線のエネルギーの分布位置を調整する、
請求項１４または請求項１５に記載の放射能測定装置。

【請求項17】

放射性物質から放出される放射線が入射されると入射放射線のエネルギーに対応する検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号のエネルギー値ごとの計数を示すエネルギー分布である第１エネルギー分布を導出する分析部と、
前記検出部の応答関数を格納する格納部と、
前記第１エネルギー分布に対して、前記応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより前記放射性物質の放射線のエネルギー分布である第２エネルギー分布を演算して、前記放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
前記検出部は、測定対象物の内部への移動方向に移動可能に構成され、前記移動方向に対する複数の検出位置において、前記測定対象物内の前記放射性物質から放出される放射線を検出し、
前記検出部の前記応答関数は、該検出部を中心とした測定対象領域を複数に区分したそれぞれの検出領域における前記放射性物質から放出される放射線に対応して構成され、
前記演算部は、
前記応答関数を用いた前記信号復元演算を行うことにより、弁別された前記放射性物質の、前記測定対象物内における前記移動方向に対する放射能強度を演算し、
各前記検出領域は、前記測定対象領域を前記移動方向に区分したものであり、
前記演算部は、
各前記検出領域における前記第２エネルギー分布をそれぞれ演算して、各前記検出領域における前記放射性物質の核種を弁別し、
弁別された前記放射性物質の各前記検出領域における放射能強度をそれぞれ演算することにより、前記放射性物質の前記測定対象物内における前記移動方向に対する放射能強度を演算し、
演算された各前記検出領域における前記放射性物質の放射能強度に基づいて、
前記測定対象物を前記移動方向に対して複数に区分した各区分領域における前記放射性物質の放射能強度を演算し、
複数の前記検出位置は、設定された第１検出間隔ごとに設けられ、
前記演算部は、
前記第１検出間隔ごとに検出された放射線に基づき前記移動方向に対する放射能強度を演算し、該放射能強度に基づいて、前記第１検出間隔を調整した第２検出間隔を設定する、
放射能測定装置。

【請求項18】

前記演算部は、
前記検出位置ごとに、各前記検出領域における放射能強度をそれぞれ演算し、
演算された前記検出位置ごとの各前記検出領域における放射能強度から、各前記検出領域における放射能強度の平均値を算出する、
請求項１７に記載の放射能測定装置。

【請求項19】

前記演算部は、
演算された前記検出位置ごとの各前記検出領域における放射能強度から、前記各区分領域における放射能強度の平均値を算出する、
請求項１８に記載の放射能測定装置。

【請求項20】

前記演算部は、
前記第１検出間隔ごとに検出された放射線に基づき前記移動方向に対する放射能強度を演算し、該放射能強度に基づいて、前記検出部が前記移動方向に対して移動する移動範囲を設定する、
請求項１８または請求項１９に記載の放射能測定装置。

【請求項21】

前記検出部は、前記放射性物質から放出されたベータ線を含む放射線を検出可能に構成され、
前記演算部は、
前記測定対象物内における前記移動方向に対する前記ベータ線の放射能強度を演算し、
前記移動範囲を、前記移動方向に対する前記ベータ線の放射能強度に基づいて設定する、
請求項２０に記載の放射能測定装置。

【請求項22】

前記演算部は、
前記第１検出間隔ごとに検出された放射線により放射能強度が演算された各前記区分領域の内、放射能強度が第１所定値以上の放射能強度を有する前記区分領域を移動中心として前記移動範囲を設定し、
前記移動範囲内において、前記第２検出間隔を前記第１検出間隔よりも小さくなるように設定する、
請求項２０または請求項２１に記載の放射能測定装置。

【請求項23】

放射性物質から放出される放射線が入射されると入射放射線のエネルギーに対応する検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号のエネルギー値ごとの計数を示すエネルギー分布である第１エネルギー分布を導出する分析部と、
前記検出部の応答関数を格納する格納部と、
前記第１エネルギー分布に対して、前記応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより前記放射性物質の放射線のエネルギー分布である第２エネルギー分布を演算して、前記放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
前記検出部は、測定対象物の内部への移動方向に移動可能に構成され、前記移動方向に対する複数の検出位置において、前記測定対象物内の前記放射性物質から放出される放射線を検出し、
前記検出部の前記応答関数は、該検出部を中心とした測定対象領域を複数に区分したそれぞれの検出領域における前記放射性物質から放出される放射線に対応して構成され、
前記演算部は、
前記応答関数を用いた前記信号復元演算を行うことにより、弁別された前記放射性物質の、前記測定対象物内における前記移動方向に対する放射能強度を演算し、
前記第１エネルギー分布における放射線のエネルギーの分布位置の変動量を計測し、前記変動量に基づいて、前記第１エネルギー分布におけるエネルギーの分布位置を調整する、
放射能測定装置。

【請求項24】

前記演算部は、
所定の測定環境において導出された前記第１エネルギー分布において、計数が第２所定値を超えた前記検出信号の計数のピーク位置である第１エネルギー値を基準ピーク位置として記録し、前記基準ピーク位置が記録された後に導出される前記第１エネルギー値を測定ピーク位置として記録し、
前記基準ピーク位置と前記測定ピーク位置とから前記変動量を導出して、前記変動量に基づいて、前記測定ピーク位置が前記基準ピーク位置に位置するように、前記第１エネルギー分布における放射線のエネルギーの分布位置を調整する、
請求項２３に記載の放射能測定装置。

【請求項25】

前記演算部は、前記変動量に基づき補正係数を算出し、
前記分析部は、前記補正係数を前記第１エネルギー分布における計数の各ピーク位置のエネルギー値にそれぞれ乗算することにより、前記第１エネルギー分布における放射線のエネルギーの分布位置を調整する、
請求項２３または請求項２４に記載の放射能測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、放射能測定装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

原子力発電所、核燃料処理施設等の放射性物質取扱施設の廃止措置に伴い、これらの放射性物質取扱施設の解体が行われる。放射性物質取扱施設の建屋に使用されるコンクリート壁等の構造体は、放射化あるいは放射能汚染の可能性があるため、解体時に発生した構造体廃棄物は放射能強度評価が必要となる。また、これらの放射性物質取扱施設で事故が発生した場合においても、環境中へ様々な放射性物質が放出される可能性があるため、施設周辺の土壌等の環境物質についても同様に放射能強度評価が必要となる。

【0003】

コンクリート壁、土壌等の測定対象物に対する放射能強度評価では、その表面における放射能強度の測定だけでなく、その表面から内部にかけての深さ方向の放射能強度の分布評価が必要となる。この深さ方向の放射能強度の分布評価においては、通常、シミュレーション等を用いた事前解析により、予め深さ毎の放射能強度を求める。そして、この事前解析による解析結果の整合性を確認するため、測定対象物の深さ毎のサンプルをボーリング等により採取する。そして採種したサンプルをＧｅ（ｇｅｒｍａｎｉｕｍ）半導体検出器でオフライン測定を行うことで、測定対象物の深さ方向の放射能強度の分布評価を行っている。

【0004】

Ｇｅ半導体検出器により上記のような放射能強度評価を行う場合では、採取した測定対象物のサンプルを試験室に持ち帰り、サンプルをすりつぶして整形を行う等の前処理が必要となるため、時間と手間を要する。よって、作業効率の向上、工期短縮、コスト削減を目的として、サンプルを採取せずに、測定対象物がある現場にて直接測定対象物の深さ方向の放射能強度を測定する、以下のような地中放射能測定装置、放射能測定装置およびガンマ線放出核種の深さ方向の分布を測定する装置、が開示されている。

【0005】

即ち、地中放射能測定装置は、複数の放射線検出器が深さ方向に多段に収納された内管と、内管の外周に配置された外管とを備える。内管の測定窓と外管の測定窓とが整合しない状態で土壌に挿入することで、各放射線検出器は土壌中のガンマ線のみを測定する。次に、内管を外管に対して相対的に回転又は上下動させて内管の測定窓と外管の測定窓とを整合状態とすることで、各放射線検出器の近傍に存在する放射性セシウムから放出されるベータ線が各放射線検出器に入射し、これにより各放射線検出器はそれぞれの深度レベルにおいてベータ線及びガンマ線の両方を測定する。演算部は、各放射線検出器で測定したベータ線及びガンマ線の測定値からガンマ線のみの測定値を差し引くことにより、ベータ線のみの測定値を得る。これにより土壌中のベータ線の放射能深度分布を測定できる（例えば、特許文献１参照）。

【0006】

また即ち、放射能測定装置は、長手方向に複数の放射線受光素子を有する放射線検出プローブを備える。放射線受光素子は、土壌中でそれぞれ放射線のカウント数を取得する。解析部は、放射線受光素子毎に取得したカウント数から不要なカウント数を除いた最尤カウント数を算出する。不要なカウント数とは、各放射線受光素子が取得するべき深さ位置とは異なる深さ位置にある放射性物質の放射線から取得した過剰なカウント数である。そして、算出した該最尤カウント数から土壌における放射能分布を導出する（例えば、特許文献２参照）。

【0007】

また即ち、ガンマ線放出核種の深さ方向の分布を測定する装置は、測定対象以外からのガンマ線を遮蔽するために周囲に十分な遮蔽体を備えたガンマ線測定器、例えばＧｅ検出器を備える。Ｇｅ検出器をコンクリート表面から距離ｒｉだけ離して測定する。コンクリート表面からの距離ｒｉを変えてｎ回測定を行い、その時のｎ個の測定値を演算装置に入力する。演算装置は、ガンマ線放出核種のエネルギーに対する検出器の検出効率、ガンマ線放出核種のエネルギーに対するコンクリートの線減衰係数等を用いた多元連立一次方程式を解くことによりコンクリート深さ方向各位置におけるガンマ線放出核種の量を算出する（例えば、特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開第２０１５−４９２２９号公報（段落［００２１］〜［００３１］、図１）

【特許文献2】特開２０１７−４４６９７号公報（段落［００１９］〜［００３５］、図２）

【特許文献3】特開昭６２−２８２２８８号公報（３頁、図１、図２）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上記特許文献１に開示される地中放射能測定装置では、ベータ線を利用することにより、各放射線検出素子が測定するべき深さ位置と異なる深さ位置にある放射性物質の影響を減らし、測定対象物の深さ方向の放射能強度の分布評価が行える点がメリットである。しかしながら、測定線種がベータ線に限定されているため、放射性核種の弁別が出来ず、放射性核種ごとの放射能強度を測定できないという課題がある。

【0010】

また、上記特許文献２に開示される放射能測定装置では、深さ方向の放射能強度の分布評価にガンマ線を利用することにより、放射線のエネルギーを識別して放射性核種を弁別出来る点がメリットである。しかしながら、放射線受光素子により検出したカウント数から、取得するべき深さ位置とは異なる深さ位置にある放射性物質の放射線から取得した過剰なカウント数を除く処理をしている。そのため、放射線受光素子の測定感度の確保ができず、放射能強度評価の精度が低下する。

【0011】

また、上記特許文献３に開示されるガンマ線放出核種の深さ方向の分布を測定する装置では、測定対象のコンクリートを非破壊で測定できる点がメリットである。しかしながら、自然放射線などコンクリート以外からの放射線の影響を低減するために、コリメート用の遮蔽体が必要となり装置の小型化、軽量化ができない。また、コンクリート表面から内部の深い位置にある領域からの放射線は、コンクリート自体の自己吸収によりコンクリート表面からは出てこない。このように、深さ方向に対して測定できる範囲に上限があるため、一定以上の厚みを有する測定対象物においては深さ方向の放射能強度の分布を評価することは困難となる課題がある。

【0012】

さらに、上記特許文献１〜３のいずれにおいても放射線検出器を用いた放射線の検出が行われているが、通常、放射線検出器により検出された放射線の測定値は、放射線検出器の有感部と放射線との相互作用による放射線のエネルギー損失、あるいは、放射線検出器自体のエネルギー分解能の影響を受ける。そのため、上記のような演算方法では、演算された放射能強度の分析精度が低下するという課題があった。

【0013】

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、軽量でありつつ、測定対象物の深さ方向に対する、放射性核種ごとの放射能強度を、精度良く測定可能な放射能測定装置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】

【0014】

本願に開示される放射能測定装置は、
放射性物質から放出される放射線が入射されると入射放射線のエネルギーに対応する検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号のエネルギー値ごとの計数を示すエネルギー分布である第１エネルギー分布を導出する分析部と、
前記検出部の応答関数を格納する格納部と、
前記第１エネルギー分布に対して、前記応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより前記放射性物質の放射線のエネルギー分布である第２エネルギー分布を演算して、前記放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
前記検出部は、測定対象物の内部への移動方向に移動可能に構成され、前記移動方向に対する複数の検出位置において、前記測定対象物内の前記放射性物質から放出される放射線を検出し、
前記検出部の前記応答関数は、該検出部を中心とした測定対象領域を複数に区分したそれぞれの検出領域における前記放射性物質から放出される放射線に対応して構成され、
各前記検出領域は、前記測定対象領域を前記移動方向に区分したものであり、
前記演算部は、
前記応答関数を用いた前記信号復元演算を行うことにより、弁別された前記放射性物質の、前記測定対象物内における前記移動方向に対する放射能強度を演算し、
前記信号復元演算において、
各前記検出領域における前記第２エネルギー分布を、前記検出位置ごとに異なる未知数として、前記検出位置ごとにそれぞれ演算して、各前記検出領域における前記放射性物質の核種を弁別し、
弁別された前記放射性物質の、前記検出位置ごとの各前記検出領域における放射能強度をそれぞれ演算することにより、前記放射性物質の前記測定対象物内における前記移動方向に対する放射能強度を演算する、
ものである。
また、本願に開示される放射能測定装置は、
放射性物質から放出される放射線が入射されると入射放射線のエネルギーに対応する検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号のエネルギー値ごとの計数を示すエネルギー分布である第１エネルギー分布を導出する分析部と、
前記検出部の応答関数を格納する格納部と、
前記第１エネルギー分布に対して、前記応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより前記放射性物質の放射線のエネルギー分布である第２エネルギー分布を演算して、前記放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
前記検出部は、測定対象物の内部への移動方向に移動可能に構成され、前記移動方向に対する複数の検出位置において、前記測定対象物内の前記放射性物質から放出される放射線を検出し、
前記検出部の前記応答関数は、該検出部を中心とした測定対象領域を複数に区分したそれぞれの検出領域における前記放射性物質から放出される放射線に対応して構成され、
前記演算部は、
前記応答関数を用いた前記信号復元演算を行うことにより、弁別された前記放射性物質の、前記測定対象物内における前記移動方向に対する放射能強度を演算し、
各前記検出領域は、前記測定対象領域を前記移動方向に区分したものであり、
前記演算部は、
各前記検出領域における前記第２エネルギー分布をそれぞれ演算して、各前記検出領域における前記放射性物質の核種を弁別し、
弁別された前記放射性物質の各前記検出領域における放射能強度をそれぞれ演算することにより、前記放射性物質の前記測定対象物内における前記移動方向に対する放射能強度を演算し、
演算された各前記検出領域における前記放射性物質の放射能強度に基づいて、
前記測定対象物を前記移動方向に対して複数に区分した各区分領域における前記放射性物質の放射能強度を演算し、
複数の前記検出位置は、設定された第１検出間隔ごとに設けられ、
前記演算部は、
前記第１検出間隔ごとに検出された放射線に基づき前記移動方向に対する放射能強度を演算し、該放射能強度に基づいて、前記第１検出間隔を調整した第２検出間隔を設定する、
ものである。
また、本願に開示される放射能測定装置は、
放射性物質から放出される放射線が入射されると入射放射線のエネルギーに対応する検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号のエネルギー値ごとの計数を示すエネルギー分布である第１エネルギー分布を導出する分析部と、
前記検出部の応答関数を格納する格納部と、
前記第１エネルギー分布に対して、前記応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより前記放射性物質の放射線のエネルギー分布である第２エネルギー分布を演算して、前記放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
前記検出部は、測定対象物の内部への移動方向に移動可能に構成され、前記移動方向に対する複数の検出位置において、前記測定対象物内の前記放射性物質から放出される放射線を検出し、
前記検出部の前記応答関数は、該検出部を中心とした測定対象領域を複数に区分したそれぞれの検出領域における前記放射性物質から放出される放射線に対応して構成され、
前記演算部は、
前記応答関数を用いた前記信号復元演算を行うことにより、弁別された前記放射性物質の、前記測定対象物内における前記移動方向に対する放射能強度を演算し、
前記第１エネルギー分布における放射線のエネルギーの分布位置の変動量を計測し、前記変動量に基づいて、前記第１エネルギー分布におけるエネルギーの分布位置を調整する、
ものである。

【発明の効果】

【0015】

本願に開示される放射能測定装置によれば、軽量でありつつ、測定対象物の深さ方向に対する放射性核種ごとの放射能強度を精度良く測定可能であるため、取扱い容易であり、更に信頼性の高い放射能強度評価を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施の形態１による放射能強度分布測定装置の全体の概略構成を示すブロック図である。

【図2】実施の形態１による放射能強度分布測定装置が備える放射線検出部の概略構成を示す模式図である。

【図3】実施の形態１による放射能強度分布測定装置により導出される放射線の波高分布の例を示す模式図である。

【図4】実施の形態１による放射能強度分布測定装置による放射能分析の説明に関する図である。

【図5】実施の形態１による放射能強度分布測定装置が備える放射線検出部の検出領域を示す模式図である。

【図6】実施の形態１による放射能強度分布測定装置が備える放射線検出部の検出領域と、測定対象物の深さ領域とを示す模式図である。

【図7】実施の形態１による放射能強度分布測定装置による放射能分析の説明に関する図である。

【図8】実施の形態１による放射能強度分布測定装置が備える放射線検出部の検出領域と、測定対象物の深さ領域とを示す模式図である。

【図9】実施の形態２による放射能強度分布測定装置の全体の概略構成を示すブロック図である。

【図10】実施の形態２による放射能強度分布測定装置の全体の概略構成を示すブロック図である。

【図11】実施の形態３による放射能強度分布測定装置の全体の概略構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本願の各実施の形態に係る放射能測定装置について、図を参照しながら以下に説明する。なお、各図において、同一または同様の構成部分については同じ符号を付しており、対応する各構成部のサイズ、縮尺はそれぞれ独立している。
また、放射能測定装置の構成は、実際にはさらに複数の部材を備えているが、説明を簡単にするため、説明に必要な部分のみを記載し、他の部分については省略している。

【0018】

実施の形態１．
以下、本願の実施の形態１による、放射能測定装置としての放射能強度分布測定装置１００について図を用いて説明する。
図１は、実施の形態１による放射能強度分布測定装置１００の全体の概略構成を示すブロック図である。
図２は、図１に示す放射線検出部１の概略構成を示す模式図である。
なお、放射能強度分布測定装置１００の構成を全て記載した図１と、構成の一部を抜粋した他の図との間で、同一構成部分を図示する際に、同一構成部分のサイズ、縮尺等が異なっている場合もある。これは本実施の形態１以降の各実施の形態においても同様である。

【0019】

図１に示すように、放射能強度分布測定装置１００は、サンプリング部１０と、分析部としての放射線分析部２０と、表示部３０と、を備える。
サンプリング部１０は、放射線の検出を行う。放射線分析部２０は、サンプリング部１０において検出された放射線の分析を行う。表示部３０は、放射線分析部２０による分析結果を表示する。

【0020】

サンプリング部１０は、測定対象物としてのコンクリート片Ｔにドリル等で空けられた穴Ｔ１内に挿入可能な長手形状に構成される。このサンプリング部１０は、伸縮部２と、この伸縮部２の先端に取り付けられた検出部としての放射線検出部１と、これら放射線検出部１および伸縮部２を覆う一定長のパイプ３と、を有する。

【0021】

伸縮部２は、コンクリート片Ｔの表面Ｔ２から内部への移動方向Ｙに対して前後に移動可能に、伸縮自在に構成され、放射線検出部１を移動方向Ｙの任意の位置において固定可能である。この移動方向Ｙは、本実施の形態においてコンクリート片Ｔの内部への深さ方向となるため、以降この移動方向Ｙを深さ方向Ｙと称す。
こうして放射線検出部１は、パイプ３内において、伸縮部２によりコンクリート片Ｔの深さ方向Ｙに対して任意の複数の検出位置Ａ（Ａ１、Ａ２・・・ＡＮ、但しＮは検出位置Ａの総数）に固定され、これら複数の検出位置Ａにおいてコンクリート片Ｔに含まれた放射性物質５０から放出される放射線を検出する。

【0022】

また放射線検出部１は、穴Ｔ１の内壁に対向して、設定された所定の距離Ｆを穴Ｔ１の内壁との間に確保する。また、図における理解を容易にするために、コンクリート片Ｔ内の放射性物質５０を丸形状にて図示した。

【0023】

以下、放射線検出部１の詳細構成について説明する。
放射線検出部１には、ＮａＩ（Ｔｌ）シンチレーション検出器が用いられる。図２にその詳細を示すように、放射線検出部１は、シンチレータ１ａと、光検出器１ｂと、増幅器としてのプリアンプ１ｃとを備える。

【0024】

シンチレータ１ａは、放射線が入射されると放射線によりエネルギーを付与されることにより固有の波長を持つ蛍光を出す。発生した蛍光は、光検出器１ｂの光電面で電子に変換され、電気信号、例えばパルス信号に変換して出力される。光検出器１ｂから出力されたパルス信号は、プリアンプ１ｃにより増幅される。
こうして、放射線検出部１は、コンクリート片Ｔに含まれた放射性物質５０から放出される放射線が入射すると、入射放射線のエネルギーに比例した波高を有する、検出信号としてのパルス信号Ｇを出力する。出力されたパルス信号Ｇは、後段の放射線分析部２０に入力される。

【0025】

次に、放射線分析部２０の各部の概要について説明する。
放射線分析部２０は、サンプリング部１０から出力される、放射線検出部１からのパルス信号Ｇを分析するために設けられる。
図１に示すように、放射線分析部２０は、波形整形部２１と、分析部としての波高分析部２２と、演算部としての放射能強度演算部２３と、格納部としての応答関数データベース２４と、を備える。

【0026】

波形整形部２１は、サンプリング部１０から出力される放射線検出部１からのパルス信号Ｇに対して、増幅および波形の整形を行う。
波高分析部２２は、パルス信号Ｇのエネルギー値ごとの計数を導出する。
応答関数データベース２４は、放射線検出部１の応答関数Ｋを格納する。
放射能強度演算部２３は、波高分析部２２の出力結果に対して、後述する応答関数Ｋを用いた信号復元演算を行うことにより、放射性物質５０の核種を弁別すると共に、弁別された放射性物質５０の放射能強度を演算する。

【0027】

なお、波形整形部２１は、例えば波形整形器（図示せず）と、増幅器２１ａと、で構成される。波高分析部２２は、例えば多重波高分析器等で構成される。放射能強度演算部２３は、例えば単一または複数のマイクロプロセッサで構成される。応答関数データベース２４は、例えばマイクロプロセッサに接続されたメモリ等で構成される。表示部３０は、例えば液晶ディスプレイ等で構成される。

【0028】

次に、本実施の形態１の要部である放射線分析部２０の上記各部における詳細処理について説明する。
波形整形部２１は、サンプリング部１０から出力される放射線検出部１からのパルス信号Ｇを受信すると、このパルス信号Ｇに対して、増幅器２１ａを用いて予め設定された増幅率での増幅と、後の処理に適した形への波形の整形と、を行う。増幅され、整形されたパルス信号Ｇは、後段の波高分析部２２に入力される。

【0029】

波高分析部２２は、波形整形部２１の出力を基に、以下のような波高分析を行う。
図３は、実施の形態１による波高分析部２２により導出される放射線の波高分布Ｍの例を示す模式図である。放射線検出部１が、放射性物質５０としてのセシウム−１３７からのガンマ線を測定した場合を示している。

【0030】

波高分析部２２は、前段の波形整形部２１によって増幅された放射線検出部１のパルス信号Ｇのうち、ピーク値が所定値以上のパルス信号Ｇについて、このピーク値をＡＤ変換（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ 変換）する。波高分析部２２は、ＡＤ変換をしたパルス信号Ｇのピーク値に相当するエネルギー弁別範囲を有するチャンネル（エネルギー弁別段）に対して、１カウント分加算する。この動作を各パルス信号Ｇに対して施すことにより、波高分析部２２は、各パルス信号Ｇのエネルギーピーク値ごとの計数を示す、第１エネルギー分布としての波高分布Ｍを得る。

【0031】

図３に示される波高分布Ｍは、複数ある検出位置Ａごとに導出されるものであり、検出位置Ａごとに導出される複数の波高分布Ｍのうち、ある一つの検出位置Ａにおいて導出された波高分布Ｍを示す。
導出された各波高分布Ｍは、波高分析部２２が有する図示しないメモリに、検出位置Ａごとに格納されると共に、後段の放射能強度演算部２３に入力される。

【0032】

なお、通常、放射線検出部１によって検出された放射線には、セシウム−１３７からの放射線の他にも、例えば自然放射性核種からの放射線が含まれる。したがって図３に示した波高分布Ｍは、セシウム−１３７からの放射線と自然放射性核種からの放射線の和となっている。

【0033】

放射能強度演算部２３では、波高分析部２２の出力である波高分布Ｍを基にした放射能分析を実施する。
図４は、実施の形態１による放射能強度演算部２３による放射能分析の説明に関する図であって、セシウム−１３７の崩壊図である。
同図のデータは、単一のエネルギーのガンマ線が放出される場合を表している。

【0034】

セシウム−１３７から放出されるガンマ線のエネルギーは約６６２ｋｅＶ、放出割合は８５％、ということがこの崩壊図から判別できる。よって、波高分布Ｍにおいて、例えばチャンネルの単位が１０ｋｅＶである場合、セシウム−１３７が放射するエネルギー６６２ｋｅＶの放射線は、６６０ｋｅＶ以上６７０ｋｅＶ以下のチャンネルに検出され、計数されることになる。つまり、波高分布Ｍにて計数されたチャンネルのエネルギー弁別範囲（６６０ｋｅＶ以上６７０ｋｅＶ以下）と、セシウム−１３７のエネルギー値（６６２ｋｅＶ）と、を利用することにより、セシウム−１３７の同定を実施することができる。
しかしながら、このような波高分布Ｍに直接基づいて放射性物質の核種を同定する方法は、以下に説明するように分析精度が低くなる場合がある。

【0035】

上記に示した波高分布Ｍから直接、放射性物質の核種の同定を行う場合、分析可能な放射線の最小エネルギー単位は、放射線検出部１のエネルギー分解能に左右される。放射線検出部１のエネルギー分解能が低いと、波高分布Ｍにて現れる放射線のエネルギーピークの幅が広がる。このとき、複数の放射性核種からの放射線が導出されている場合では、波高分布Ｍにおいて複数の放射線のピークが重なり、１つのエネルギーピークとして検出されてしまい、結果として分析精度が低下する。

【0036】

また、図３に示したように、波高分析部２２が導出した波高分布Ｍの一部は、ハッチングした部分のようにエネルギーピーク部分Ｍｐとして検出されるが、波高分布Ｍの残りは、低エネルギー側において連続分布部分Ｍｃとして検出される。これは、放射線検出部１に入射した放射線は、例えばコンプトン散乱等の様々な相互作用を放射線検出部１と起こす過程でエネルギー損失を起こす。その際、放射線検出部１に全エネルギーを落とさずに放射線検出部１の外へ出て行く放射線も存在するため、このように低エネルギー側において連続的なエネルギー分布部分Ｍｃ（連続分布部分Ｍｃ）が生じる。
通常、放射能強度は、エネルギーピーク部分Ｍｐにおける計数のみから求められ、連続分布部分Ｍｃ部における計数は放射線の核種同定に利用出来ないため核種分析に使用されない。そのため、放射線検出部１の測定感度が確保できず、結果として分析精度が低下する。

【0037】

そこで、放射線検出部１のエネルギー分解能を確保し、且つ、放射線検出部１と放射線との相互作用による影響を除いて放射線の分析精度を向上させるために、放射能強度演算部２３は、以下に説明する信号復元演算を実施する。
信号復元演算の例として、逆問題演算の一種であるアンフォールディング法がある。アンフォールディングとは、測定対象である放射線に対して、放射線検出部１との応答関数Ｋを一定のエネルギー間隔で予め算出しておく。そして、算出した応答関数Ｋを用いたアンフォールディング演算を行い、放射性物質５０からの放射線の実際のエネルギー分布Ｓ（放射線源のエネルギースペクトル）を算出する方法である。

【0038】

応答関数Ｋは、放射線検出部１と放射線との相互作用を表すものであり、放射線検出部１の種類、放射線検出部１と測定対象物との位置関係、放射線検出部１と測定対象物との間の空気の密度、測定対象物の材質、密度、および放射線検出部１に入射する放射線のエネルギー値、に対応している。
こうして放射能強度演算部２３は、応答関数データベース２４から呼び出した応答関数Ｋを用いて、波高分析部２２にて導出された波高分布Ｍに対し、信号復元演算を実施し、放射性物質５０からの放射線の実際の線源スペクトルである、第２エネルギー分布としてのエネルギー分布Ｓを復元する。

【0039】

以下、この放射能強度演算部２３が行う信号復元演算について、数式を用いて更に詳細に説明する。
図５は、実施の形態１による放射線検出部１が測定する検出領域Ｒｅを示す模式図である。
図５における上側が図１におけるコンクリート片Ｔの穴Ｔ１の開口部側Ｙ２であり、図５における下側が図１におけるコンクリート片Ｔの穴Ｔ１の底部側Ｙ１になる。

【0040】

先ず、放射線検出部１が放射線を検出する各検出領域Ｒｅ（Ｒｅ１〜Ｒｅ５）について説明する。
コンクリート片Ｔに含まれる放射性物質５０から放射される放射線は、コンクリート片Ｔによる自己吸収が生じる。そのため放射線検出部１に届く放射線は、放射線検出部１を中心としたコンクリート片Ｔ内における有効体積内、すなわち図５に示す有効半径ｘ内かつ有効深さｚ内にある円柱状の有効体積内に含まれる放射性物質５０から放出されたものとなる。

【0041】

ここで、放射線検出部１が測定可能な有効体積、即ち、放射線検出部１が放射線を測定する測定対象領域を深さ方向Ｙに対して５つに区分した各領域を、検出領域Ｒｅ１、Ｒｅ２、Ｒｅ３、Ｒｅ４、Ｒｅ５とする。なお、有効体積を区分する区分数は、５に限定するものではない。また通常、各検出領域Ｒｅのそれぞれの深さ方向Ｙの領域幅ＲｅＨは、放射線検出部１の深さ方向Ｙの幅Ｊと同じ長さに設定される。

【0042】

次に、放射線検出部１がコンクリート片Ｔ内に挿入されて放射線を検出する状態について説明する。
図６は、実施の形態１による放射線検出部１の、コンクリート片Ｔの穴Ｔ１内の検出位置Ａ（Ａ１〜Ａ５）ごとの検出領域Ｒｅ（Ｒｅ１〜Ｒｅ５）と、コンクリート片Ｔの深さ方向Ｙの各深さ領域Ｄ（Ｄ１〜Ｄ５）と、を示す模式図である。

【0043】

図６の斜線部分が放射線検出部１である。放射線検出部１の深さ方向Ｙに対する幅Ｊを、検出領域Ｒｅの領域幅ＲｅＨと一致させたものを示した。しかしながら図６における水平方向の検出領域Ｒｅの長さは、図５に示した検出領域Ｒｅに比較して短く図示した。また、コンクリート片Ｔの穴Ｔ１、伸縮部２、パイプ３、放射性物質５０、の図示は省略した。

【0044】

ここで、放射線検出部１が穴Ｔ１内において固定される複数の検出位置Ａを、穴Ｔ１の底部側Ｙ１から開口部側Ｙ２に向けて、設定された検出間隔ＡＨごとに設けられた検出位置Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５の５地点であるとする。
図６では、放射線検出部１がその固定位置を、検出位置Ａ５、Ａ４、Ａ３とずらしながら、各検出位置Ａ５、Ａ４、Ａ３において放射線を検出する状態を示す。
なお、図において検出位置Ａ１、Ａ２に固定された際の放射線検出部１の図示は省略した。

【0045】

そして、図６に示す例では、放射線検出部１の検出間隔ＡＨは、この検出領域Ｒｅの領域幅ＲｅＨ（放射線検出部１の幅Ｊ）と同じ長さに設定される。即ち、放射線検出部１は、当該放射線検出部１の深さ方向Ｙの幅Ｊ分ずつ、その固定位置を深さ方向Ｙに対してずらしながら移動する。

【0046】

放射線検出部１の深さ方向Ｙに対する中心を検出位置Ａ５に固定した際には、放射線検出部１は、測定可能な有効体積内、すなわち検出領域Ｒｅ１、Ｒｅ２、Ｒｅ３から入射する放射線を足し合わせたスペクトルを検出する。なお、検出領域Ｒｅ４、Ｒｅ５は、コンクリート片Ｔの外部となるため、放射線は検出されない。

【0047】

同様に、放射線検出部１を検出位置Ａ４の位置に固定した際は、放射線検出部１は、検出領域Ｒｅ１、Ｒｅ２、Ｒｅ３、Ｒｅ４から入射する放射線を足し合わせたスペクトルを検出する。
同様に、放射線検出部１を検出位置Ａ３の位置に固定した際は、放射線検出部１は、検出領域Ｒｅ１、Ｒｅ２、Ｒｅ３、Ｒｅ４、Ｒｅ５から入射する放射線を足し合わせたスペクトルを検出する。

【0048】

ここで、コンクリート片Ｔの内部の領域を、コンクリート片Ｔの表面Ｔ２から深さ方向Ｙに対して５つに区分した各領域を、区分領域としての深さ領域Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５とする。この深さ領域Ｄ１〜Ｄ５は、コンクリート片Ｔ内の深さ方向Ｙの放射性物質５０の分布を評価する際の、深さ方向Ｙの単位幅であり、所望の精度の評価結果が得られるように任意の数に区分される。

【0049】

本実施の形態では、放射線検出部１が放射線を検出可能な有効体積を区分した各検出領域Ｒｅの深さ方向Ｙの領域幅ＲｅＨと、コンクリート片Ｔ内の領域を区分した各深さ領域Ｄの深さ方向Ｙの幅とは同じであり、それぞれの区分数も同じに設定される。
即ち、検出位置Ａ５において、検出領域Ｒｅ１〜Ｒｅ３から入射する放射線を足し合わせたスペクトルが測定されると、その結果は、コンクリート片Ｔ内の深さ領域Ｄ３〜Ｄ５に含まれる放射性物質５０からの放射線を足しあわせたスペクトルを測定していることになる。

【0050】

同様に、検出位置Ａ４において、検出領域Ｒｅ１〜Ｒｅ４から入射する放射線を足し合わせたスペクトルが測定されると、コンクリート片Ｔ内の深さ領域Ｄ２〜Ｄ５からの放射線を足しあわせたスペクトルを測定していることになる。
また同様に、検出位置Ａ３において、検出領域Ｒｅ１〜Ｒｅ５から入射する放射線を足し合わせたスペクトルが測定されると、コンクリート片Ｔ内の深さ領域Ｄ１〜Ｄ５からの放射線を足しあわせたスペクトルを測定していることになる。

【0051】

理想的には、放射線検出部１が測定するべき検出領域Ｒｅは、放射線検出部１と同じ深度に位置する検出領域Ｒｅ３である。即ち、放射線検出部１が測定するべき領域は、検出位置Ａ５に固定された際は深さ領域Ｄ５であり、検出位置Ａ４に固定された際は深さ領域Ｄ４であり、検出位置Ａ３に固定された際は深さ領域Ｄ３である。

【0052】

しかしながら、実際に測定を行う場合では、前述のように、放射線検出部１は、測定するべき検出領域Ｒｅ３に含まれる放射性物質５０からの放射線のみではなく、他の検出領域Ｒｅ１、２、４、５からの放射線も測定する。そのため、各検出位置Ａにおいて放射線検出部１から導出される波高分布Ｍの計数値は、該当する測定対象の検出領域Ｒｅ３（放射線検出部１が位置する深度にある深さ領域Ｄ）からの実際の放射線の計数値に比べて過剰な値となる。
即ち、各検出位置Ａに固定された放射線検出部１にて求められる波高分布Ｍは、測定対象の検出領域Ｒｅ３にある放射性物質５０からの放射線の影響と、検出領域Ｒｅ３以外の検出領域Ｒｅ１、２、４、５にある放射性物質５０からの放射線の影響の両方の和となる。

【0053】

また、例えば検出位置Ａ３に固定された放射線検出部１に入射した、検出領域Ｒｅ３以外の検出領域Ｒｅ２、Ｒｅ１からの入射放射線は、検出位置Ａ３にある放射線検出部１と様々な相互作用を起こす過程でエネルギー損失を生じ易い。その際、放射線検出部１に全エネルギーを落とさずに放射線検出部１の外に出て行く放射線も存在するため、前述のように、測定結果は図３に示したような波形を有する波高分布Ｍとなる。また、この波高分布Ｍは、放射線検出部１のエネルギー分解能にも依存する。

【0054】

そこで本実施の形態では、放射線検出部１により導出された波高分布Ｍから、測定対象の検出領域Ｒｅ３（放射線検出部１が位置する深度にある深さ領域Ｄ）とは異なる検出領域Ｒｅ１、２、４、５（放射線検出部１が位置する深度とは異なる深度の深さ領域Ｄ）にある放射性物質５０からの放射線の影響を分離し、波高分布Ｍにおける放射線検出部１のエネルギー分解能を補正し、更に、放射線と放射線検出部１との相互作用による影響を取り除くために、以下に示す応答関数Ｋを用いた信号復元演算を実施する。
即ち、応答関数Ｋ、各検出位置Ａに固定された放射線検出部１から導出される波高分布Ｍ、および各検出領域Ｒｅの実際のエネルギー分布Ｓ、の関係は、行列を用いて以下の数式（１）で表される。

【0055】

【数1】

【0056】

上記数式（１）におけるＭ５、Ｍ４、Ｍ３は、放射線検出部１が、検出位置Ａ５、Ａ４、Ａ３に固定された際にそれぞれ導出される波高分布Ｍである。

【0057】

上記数式（１）における応答関数Ｋ１・・・ＫＶは、放射線検出部１からの距離がそれぞれ異なる各検出領域Ｒｅ１・・・Ｒｅ５からの放射線による放射線検出部１の応答関数である。このように、放射線検出部１の応答関数Ｋは、区分された全ての検出領域Ｒｅ１〜Ｒｅ５における放射性物質５０からの放射線に対応して構成される。

【0058】

上記数式（１）におけるＳＩ・・・ＳＶは、放射線検出部１が検出位置Ａ５に固定された際の、検出領域Ｒｅ１・・・Ｒｅ５における実際の放射線のエネルギー分布Ｓである。
また、ＳＩ’・・・ＳＶ’は、放射線検出部１が検出位置Ａ４に固定された際の、検出領域Ｒｅ１・・・Ｒｅ５における実際の放射線のエネルギー分布Ｓである。
また、ＳＩ”・・・ＳＶ”は、放射線検出部１が検出位置Ａ３に固定された際の、検出領域Ｒｅ１・・・Ｒｅ５における実際の放射線のエネルギー分布Ｓである。
このように放射線検出部１の検出位置Ａごとに、検出領域Ｒｅの実際のエネルギー分布Ｓを定める理由は、検出位置Ａごとに測定誤差が生じるためである。

【0059】

上記数式（１）の各項をそれぞれＭ、Ｋ、Ｓとおくと、以下数式（２）と表せる。

【0060】

【数2】

【0061】

ゆえに、各検出領域Ｒｅにおけるエネルギー分布Ｓを求める場合は、数式（２）の逆変換を、以下の数式（３）のように行う。逆変換には例えば一般逆行列を用いる。

【0062】

【数3】

【0063】

上記数式（３）を解くことにより、波高分布Ｍにおける放射線検出部１のエネルギー分解能が補正され、また、放射線と放射線検出部１との相互作用等による影響が取り除かれる。さらに、放射線検出部１から導出されたそれぞれの波高分布Ｍから、放射線検出部１の測定対象の検出領域Ｒｅ３（放射線検出部１が位置する深度にある深さ領域Ｄ）と異なる検出領域Ｒｅ１、２、４、５（放射線検出部１が位置する深度とは異なる深度の深さ領域Ｄ）からの放射線による影響が取り除かれる。
こうして、放射能強度演算部２３による上記演算により、各検出領域Ｒｅにある放射性物質５０から放出される放射線の実際のエネルギー情報のみを含むエネルギー分布Ｓの情報がそれぞれ抽出される。

【0064】

なお、入射する放射性核種がＬ種類ある場合、導出される波高分布Ｍは、以下数式（４）のように放射性核種毎の放射能強度を加重積算した結果に相当する。

【0065】

【数4】

【0066】

図７は、図３に示された波高分布Ｍに対して、本実施の形態の応答関数Ｋを用いた信号復元演算を実施して復元された、放射性物質５０のエネルギー分布Ｓである。
このエネルギー分布Ｓは、検出領域Ｒｅごとに復元される。
図７に示すように、復元されたエネルギー分布Ｓでは、測定対象のセシウム−１３７の放射線のエネルギー（６６２ｋｅＶ）と、他の自然放射性核種からの放射線のエネルギーとがそれぞれ区別されて復元されていることが判る。

【0067】

次に、放射能強度演算部２３は、復元された各検出領域Ｒｅにおけるエネルギー分布Ｓに基づいて、セシウム−１３７から放射される放射線の放射能強度Ｉを、検出領域Ｒｅごとに演算する。
以下、放射能強度演算部２３による放射能強度Ｉの演算の詳細について説明する。

【0068】

放射能強度演算部２３には、各核種の放射線放出率等の情報が記録されている。
放射能強度演算部２３は、信号復元演算で求められたエネルギー分布Ｓから、セシウム−１３７のガンマ線の本数（計数）を測定時間で除する。これにより、コンクリート片Ｔから単位時間当たりに放射されるセシウム−１３７のガンマ線の本数が得られる。更に、放射能強度演算部２３は、得られたガンマ線の本数を、セシウム−１３７が壊変する際に特定のガンマ線を放射する割合である放射線放出率Ｒａで除する。これにより、セシウム−１３７の放射能強度Ｉが得られる。

【0069】

次に、放射能強度演算部２３は、演算された各検出領域Ｒｅにおける放射能強度Ｉに基づいて、コンクリート片Ｔの各深さ領域Ｄの放射能強度Ｉを以下のように演算する。
前述のように、各検出領域Ｒｅの深さ方向Ｙの領域幅ＲｅＨと、コンクリート片Ｔ内の各深さ領域Ｄの深さ方向Ｙの幅と、それぞれの区分数とは同じに設定される。よって、数式（１）について数式（３）を用いて求められた各検出領域Ｒｅのエネルギー分布Ｓ（ＳＩ〜ＳＶ、ＳＩ’〜ＳＶ’、ＳＩ”〜ＳＶ”）は、測定対象のコンクリート片Ｔにおける各深さ領域Ｄ１〜Ｄ５のエネルギー分布Ｓ１〜Ｓ５で記載すると以下数式（５）のようになる。

【0070】

【数5】

【0071】

上記数式５の右辺の行列の各列において同一深さ領域Ｄのエネルギー分布Ｓが出てくるが、通常、測定誤差等を含むため、値としては一致しない。そこで同一の深さ領域Ｄのエネルギー分布Ｓの平均を取ったものを、その深さ領域Ｄの演算結果とする。
例えば、各列における深さ領域Ｄ３のエネルギー分布Ｓ３を合計したものを行列の列数３で割ると、深さ領域Ｄ３のエネルギー分布Ｓ３の平均値が算出される。
このように、放射能強度演算部２３は、測定誤差の影響を低減するために、演算された検出位置Ａごとの各検出領域Ｒｅにおける放射能強度Ｉから、各検出領域Ｒｅ（各深さ領域Ｄ）の放射能強度Ｉの平均値を算出する。

【0072】

こうして、コンクリート片Ｔの内部における、セシウム−１３７の深さ方向Ｙに対する放射能強度Ｉの分布評価が得られる。
なお、放射能強度演算部２３は、各検出領域Ｒｅ（コンクリート片Ｔの各深さ領域Ｄ）における放射能強度Ｉの平均値を算出するものを示したが、平均値を都度算出するものに限定するものではない。平均値を算出する前の、数式（５）から導出される各検出領域Ｒｅ（各深さ領域Ｄ）の放射能強度Ｉを用いて、深さ方向Ｙに対する放射能強度の分布評価を行ってもよい。

【0073】

次に放射能強度演算部２３は、演算された各検出領域Ｒｅにおけるエネルギー分布Ｓに基づいて、単位容積中に含まれているセシウム−１３７の放射能の量を示す放射能濃度Ｗを算出する。即ち、放射能強度演算部２３は、各検出領域Ｒｅ（各深さ領域Ｄ）に含まれるセシウム−１３７の放射能濃度Ｗを、各検出領域Ｒｅ（各深さ領域Ｄ）の体積Ｖと、セシウム−１３７の放射線放出率Ｒａと、を用いることにより、以下の数式（６）のように算出する。

【0074】

【数6】

【0075】

こうしてコンクリート片Ｔの内部において、深さ方向Ｙに対するセシウム−１３７の放射能濃度Ｗの分布評価が得られる。
なお、複数の検出位置Ａおよび検出間隔ＡＨは、放射能強度分布測定装置１００の外部から設定可能な構成となっている。そのため、測定時に作業者が放射能強度分布測定装置１００のそばで、表示部３０に表示された測定結果を確認しながら、検出位置Ａおよび検出間隔ＡＨを調整することも可能である。

【0076】

以上、放射線検出部１が、当該放射線検出部１の深さ方向Ｙの幅Ｊ分ずつ、その固定位置をずらしながら移動する例を示した。
以下、放射線検出部１が、当該放射線検出部１の深さ方向Ｙの幅Ｊよりも小さい距離ずつ、その固定位置を深さ方向Ｙに対してずらしながら移動する例を示す。

【0077】

図８は、実施の形態１による放射線検出部１の、コンクリート片Ｔの穴Ｔ１内における検出位置Ａ（Ａ１〜Ａ９）ごとの検出領域Ｒｅ（Ｒｅ１〜Ｒｅ５）と、コンクリート片Ｔの深さ方向Ｙの各深さ領域Ｄ（Ｄ１〜Ｄ１０）と、を示す模式図である。
放射線検出部１がその固定位置を、深さ方向Ｙに対して検出位置Ａ９、Ａ８、Ａ７とずらしながら測定する状態を示す。

【0078】

図８に示す放射線検出部１の検出間隔ＡＨの距離は、図６に示した検出間隔ＡＨの距離の半分に設定される。即ち、放射線検出部１は、当該放射線検出部１の深さ方向Ｙの幅Ｊの半分の距離ずつ、その固定位置を深さ方向Ｙに対してずらしながら移動する。
また、深さ領域Ｄ（Ｄ１〜Ｄ１０）の深さ方向Ｙの幅は、各検出領域Ｒｅの深さ方向Ｙの幅の半分に設定される。

【0079】

この場合においても放射能強度演算部２３は、上記数式（１）に基づいて、各検出領域Ｒｅにある放射性物質５０から放出される放射線の実際のエネルギー情報のみを含むエネルギー分布Ｓの情報を抽出する。
そして放射能強度演算部２３は、演算された各検出領域Ｒｅにおける放射能強度Ｉに基づいて、コンクリート片Ｔの各深さ領域Ｄ（Ｄ１〜Ｄ１０）の放射能強度Ｉを演算する。
例えば、深さ領域Ｄ９における放射能強度Ｉを演算する場合は、検出位置Ａ９における検出領域Ｒｅ３と、検出位置Ａ８における検出領域Ｒｅ３とが重なる範囲（深さ領域Ｄ９に相当）で重み付けをとって、放射能強度Ｉの平均をとればよい。

【0080】

また、例えば、深さ領域Ｄ５〜Ｄ９における放射能濃度Ｗを演算する場合は、以下に示すように、各検出領域Ｒｅ３が重なる範囲で重み付けをとって、放射能濃度Ｗの平均をとればよい。
具体的には、図８に示すように、検出位置Ａ９において測定して得られた検出領域Ｒｅ３の放射能濃度Ｗが５Ｂｑ／ｃｍ^３であり、検出領域Ｒｅ２の放射能濃度Ｗが１０Ｂｑ／ｃｍ^３であったとする。
また、検出位置Ａ８において測定して得られた検出領域Ｒｅ３の放射能濃度Ｗが８Ｂｑ／ｃｍ^３であり、検出領域Ｒｅ２の放射能濃度Ｗが１１Ｂｑ／ｃｍ^３であったとする。
また、検出位置Ａ７において測定して得られた検出領域Ｒｅ３の放射能濃度Ｗが９Ｂｑ／ｃｍ^３であり、検出領域Ｒｅ２の放射能濃度Ｗが８Ｂｑ／ｃｍ^３であったとする。
この場合、放射能強度演算部２３は、深さ領域Ｄ５〜Ｄ１０の放射能濃度Ｗを、それぞれ以下のように導出する。

【0081】

放射能強度演算部２３は、深さ領域Ｄ１０の放射能濃度Ｗを、検出位置Ａ９において得られた検出領域Ｒｅ３の放射能濃度Ｗの値の５Ｂｑ／ｃｍ^３と導出する。

【0082】

放射能強度演算部２３は、深さ領域Ｄ９の放射能濃度Ｗを、検出位置Ａ９において得られた検出領域Ｒｅ３の放射能濃度Ｗの５Ｂｑ／ｃｍ^３と、検出位置Ａ８において得られた検出領域Ｒｅ３の放射能濃度Ｗの８Ｂｑ／ｃｍ^３とを合計して２で割った６．５Ｂｑ／ｃｍ^３と導出する。

【0083】

放射能強度演算部２３は、深さ領域Ｄ８の放射能濃度Ｗを、検出位置Ａ９において得られた検出領域Ｒｅ２の放射能濃度Ｗの１０Ｂｑ／ｃｍ^３と、検出位置Ａ８において得られた検出領域Ｒｅ３の放射能濃度Ｗの８Ｂｑ／ｃｍ^３と、検出位置Ａ７において得られた検出領域Ｒｅ３の放射能濃度Ｗの９Ｂｑ／ｃｍ^３とを合計して３で割った９Ｂｑ／ｃｍ^３と導出する。

【0084】

放射能強度演算部２３は、深さ領域Ｄ７の放射能濃度Ｗを、検出位置Ａ９において得られた検出領域Ｒｅ２の放射能濃度Ｗの１０Ｂｑ／ｃｍ^３と、検出位置Ａ８において得られた検出領域Ｒｅ２の放射能濃度Ｗの１１Ｂｑ／ｃｍ^３と、検出位置Ａ７において得られた検出領域Ｒｅ３の放射能濃度Ｗの９Ｂｑ／ｃｍ^３とを合計して３で割った１０Ｂｑ／ｃｍ^３と導出する。

【0085】

放射能強度演算部２３は、深さ領域Ｄ６の放射能濃度Ｗを、検出位置Ａ８において得られた検出領域Ｒｅ２の放射能濃度Ｗの１１Ｂｑ／ｃｍ^３と、検出位置Ａ７において得られた検出領域Ｒｅ２の放射能濃度Ｗの８Ｂｑ／ｃｍ^３とを合計して２で割った９．５Ｂｑ／ｃｍ^３と導出する。

【0086】

放射能強度演算部２３は、深さ領域Ｄ５の放射能濃度Ｗを、検出位置Ａ７において得られた検出領域Ｒｅ２の放射能濃度Ｗの値の８Ｂｑ／ｃｍ^３と導出する。

【0087】

このように放射能強度演算部２３は、深さ方向Ｙに対する検出位置Ｐを任意に変更して、演算された検出位置Ａごとの各検出領域Ｒｅにおける放射能強度Ｉあるいは放射能濃度Ｗから、各深さ領域Ｄにおける放射能強度Ｉあるいは放射能濃度Ｗを算出可能である。
そのため、検出領域Ｒｅの深さ方向Ｙの領域幅ＲｅＨに依存しない、コンクリート片Ｔの深さ方向Ｙの放射能分布評価を行える。

【0088】

なお、放射能強度演算部２３による放射能強度Ｉおよび放射能濃度Ｗの算出は、セシウム−１３７のみに限定するものではなく、セシウム−１３７以外の放射性物質に対しても同様に算出を行える。
また、測定対象物としてコンクリート片Ｔを挙げたが、例えば、土壌、あるいは米などの食物でもよく、放射線検出部を内部に挿入できる測定対象物の全てに対して適用可能である。

【0089】

また、上記では、放射線検出部１の応答関数Ｋは、全ての検出領域Ｒｅからの放射線に対して構成されたものを示した。しかしながら、応答関数Ｋは、測定対象の検出領域Ｒｅ３にある放射性物質５０からの放射線のみに対応して構成されたものでもよい。この場合においても、放射線検出部１のエネルギー分解能を確保しつつ、放射線検出部１と放射線との相互作用による影響を除いて、コンクリート片Ｔの深さ方向Ｙに対する放射線の放射能強度Ｉの分布評価を実施できる。

【0090】

なお、上記では、放射線検出部１として、入射放射線のエネルギーに対応する波高を有するパルス信号Ｇを出力するＮａＩ（Ｔｌ）シンチレーション検出器を示したが、これに限定するものではない。放射線検出部１は、パルス信号Ｇ以外の、入射放射線のエネルギーに対応するような検出信号を出力できるものであればよい。

【0091】

また、波高分析部２２として、受信したパルス信号Ｇの波高ピーク値に基づいて波高分布Ｍを導出する多重波高分析器を示したが、これに限定するものではない。波高分析部２２は、パルス信号Ｇ以外の、入射放射線のエネルギーに対応する検出信号に基づいて、入射放射線のエネルギー値ごとの計数を示すエネルギーの分布を導出できる構成のものであればよい。

【0092】

なお、図において、サンプリング部１０と放射線分析部２０とが結合して一体型に構成され、表示部３０のみが分離して構成された例を示しているが、サンプリング部１０と放射線分析部２０と表示部３０との全てが一体型に構成されてもよい。あるいは、放射線検出部１と放射線分析部２０と表示部３０とがそれぞれ分離して構成されてもよい。またあるいは、放射線検出部１のみが分離して構成され、放射線分析部２０と表示部３０とが一体型に構成されてもよい。

【0093】

また、１つの放射線検出部１を備えるものを示したが、これに限定するものではない。 複数の放射線検出部１を備えた場合においても、コンクリート片Ｔ内において複数の放射線検出部１を移動させながら、上記のように構成された応答関数Ｋを用いた上記信号復元演算を行うことで、深さ方向Ｙに対する放射能強度分布評価を精度よく行える。
なお、放射線検出部１を１つとすると、応答関数Ｋの数を少なくして信号復元演算における演算負荷を低減できる。

【0094】

上記のように構成された本実施の形態の放射能測定装置によると、放射線検出部は、測定対象物の内部への深さ方向に移動可能に構成される。そして、深さ方向に対する複数の検出位置において、測定対象物内の放射性物質から放出される放射線を検出する。
さらに、放射線検出部の応答関数は、当該放射線検出部を中心とした測定対象領域を複数に区分したそれぞれの検出領域における放射性物質から放出される放射線に対応して構成される。そして放射能強度演算部は、各検出位置において放射線検出部から導出されるそれぞれの波高分布Ｍに対して、この応答関数を用いた信号復元演算を行う。

【0095】

これにより、放射能強度演算部は、放射線検出部によるエネルギー分解能を確保すると共に、放射線検出部と放射線との相互作用による影響を除いた、測定対象物の深さ方向に対するエネルギー分布Ｓを導出できる。こうして、放射能強度演算部は、測定対象物の内部において、深さ方向に対する放射性核種の同定を精度良く実施し、同定された放射性核種毎の深さ方向に対する放射性物質の放射能強度の分布を精度良く求められる。

【0096】

また従来では、複数の放射線検出部が深さ方向にそれぞれ固定されているため、検出間隔を調整して柔軟に測定を行うことができなかった。そのため、測定結果において得られる放射線の分布間隔は、放射線検出部のサイズ（領域幅）とその設置間隔に依存し、固定となっていた。よって、測定結果において得られる放射線の分布間隔が大きくなり、測定精度が低下することがあった。

【0097】

本実施の形態の放射線検出部の検出間隔は、例えば、放射線検出部の深さ方向の領域幅よりも短くなるように、任意に設定可能である。これにより、放射線検出部の領域幅と検出領域間の間隔とに依存しない放射能強度分布評価が行える。また、検出間隔を短くして検出位置を増やすことで、更に精度良い放射能強度分布評価が可能になる。
また、検出位置を任意に設定可能であるため、測定対象物内の放射能の分布の状況に合わせた柔軟な放射能強度分布評価が可能になる。

【0098】

また、従来のように多数の放射線検出部が不要となるため、放射線検出部ごと、深さ領域ごとに多数の応答関数を求める必要がない。これにより作業性が向上する。また、用いる応答関数の数を少なくして信号復元演算における演算負荷を低減すると共に、評価速度を向上できる。

【0099】

更に、放射能強度演算部は、放射線検出部から出力される検出信号の計数から、測定対象とする深さ領域とは異なる深さ領域からの放射線からの計数を差し引く処理を行うものではなく、放射線検出部から出力される検出信号（パルス信号の計数）の全てを用いて各検出領域における放射能分布をそれぞれ復元する。このように波高分布における計数の全てを用いるため、放射線検出部の高い測定感度を確保でき、測定時間を短縮できる。これにより高効率で高精度の放射能強度分布評価が実現できる。

【0100】

また、放射線検出部は、外部からの自然放射線が遮蔽あるいは減衰される測定対象物の内部において放射線測定を行う。これにより、放射性物質の放射線の検出を行う際において、外部から飛来する放射線の影響を低減でき、測定精度を向上できる。また、自然放射線を遮蔽するための遮蔽体が不要となり、小型化および軽量化を図れる。
また、放射線検出部が測定対象物の内部において放射線を検出するため、測定対象物の表面から内部の深い位置にある領域からの放射線を検出可能である。これにより、測定対象物の厚みに依らず、深さ方向の放射能強度分布評価を行える。

【0101】

また従来のようにボーリングにより測定対象物のサンプルを採取し、実験室に持ち帰り、前処理等を施して測定するものではなく、測定対象物がある現場にて直接放射能濃強度の測定ができるため、作業性が向上する。

【0102】

また、放射能強度演算部は、放射線検出部の深さ方向に対する放射能強度の分布として、各検出領域における放射能強度を演算する。このように、各検出領域における放射能強度を得ることで、深さ方向に対する放射性物質の分布を明確に把握できる。また、各検出領域における放射能強度が算出されるので、各検出領域における有効体積を用いて、精度よく単位体積毎の放射能濃度を算出できる。

【0103】

また、放射能強度演算部は、演算された各検出領域における放射性物質の放射能強度に基づいて、各深さ領域における放射性物質の放射能強度を演算する。
こうして、測定対象物を深さ方向に所望の数区分した各深さ領域ごとの放射能強度を演算でき、所望の精度の放射能強度分布評価を行える。

【0104】

また、放射能強度演算部は、検出位置ごとに、各検出領域における放射能強度をそれぞれ演算し、演算された検出位置ごとの各検出領域における放射能強度から、各検出領域における放射能強度の平均値を算出する。これにより、検出位置ごとに生じる各検出領域の放射能強度の測定誤差を低減でき、更に精度良い放射能強度分布評価が行える。
また、前記演算部は、演算された検出位置ごとの各検出領域における放射能強度から、各深さ領域における放射能強度の平均値を算出してもよい。この場合においても、検出位置ごとに生じる各検出領域の放射能強度の測定誤差を低減できる。

【0105】

さらに、放射線検出部の応答関数は、全ての検出領域の放射性物質からの放射線に対応するように構成される。放射線検出部から導出される波高分布は、測定対象の検出領域以外の放射線の影響を受けたものとなっているが、このように放射線検出部の応答関数を全ての検出領域からの放射性物質からの放射線に対応するように構成することで、信号復元演算において復元されたエネルギー分布から、放射線検出部の測定対象の検出領域以外の放射線の影響を分離できる。これにより、各検出領域における放射能強度を高精度に算出でき、高い信頼性が確保された放射能強度分布評価が行える。

【0106】

さらに、放射能強度演算部は、各検出領域におけるエネルギー分布Ｓを、各検出位置における放射線検出部の波高分布Ｍと、各検出領域に対応して構成された応答関数Ｋと、を用いて行列で表し、この行列に基づいて信号復元演算を行う。
このような構成とすることで、深さ方向に対する放射能分布を、逆行列を用いた簡便な解法を用いて算出できる。こうして、信号復元演算における演算量が増加する場合であっても、演算速度を確保できる。

【0107】

また、放射線検出器として、入射放射線のエネルギーに比例する波高を有するパルス信号を出力するＮａＩ（Ｔｌ）シンチレーション検出器を用いてもよい。そして、波高分析部として、このパルス信号の波高ピーク値ごとの計数を示す波高分布Ｍを導出する多重波高分析器を用いてもよい。
このように、一般的に用いられているＮａＩ（Ｔｌ）シンチレーション検出器、多重波高分析器を用いることができるため、低コスト化が可能になる。また、ＮａＩ（Ｔｌ）シンチレーション検出器は、Ｇｅ半導体検出器のような冷却器等による冷却が不要である。そのため、冷却器のメンテナンスが不要となり、装置の運用、保守管理を簡素化できる。

【0108】

更に、放射線検出器は、設定された所定の距離を設けて測定対象物に対向するように設置される。
信号復元演算を精度良く行うには、応答関数を算出する際において、放射線検出部と測定対象物との位置関係、その間にある物質の密度等が不変であることが望ましい。よって、測定対象物に対してドリル等により所定の径と深さの穴を空けることにより、放射線検出部と測定対象物との位置関係を設定された距離に固定する。これにより、放射線検出部と測定対象物との間の位置関係、およびその間にある空気の密度も変動が生じ難く、従って、不変と考えられる。このように本実施の形態の射能強度分布測定装置は、信号復元演算を適用し、解析する装置として好適である。

【0109】

実施の形態２．
以下、本願の実施の形態２を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。
図９は、実施の形態１による放射能強度分布測定装置２００ａの全体の概略構成を示すブロック図である。
実施の形態１に示した放射能強度分布測定装置１００では、測定時に作業者が装置のそばで測定データを確認し、放射線検出部１の検出位置Ａを調整していた。そこで本実施の形態では、省力化を図るため、放射能強度分布測定装置２００ａ自身により、測定対象物の放射性物質の分布状態に合わせて検出位置Ａを自動調整する。この検出位置Ａの自動調整において放射能強度分布測定装置２００ａは、放射線検出部１の移動範囲Ｑを設定し、この設定された移動範囲Ｑ内において、設定された検出間隔ごとに設けられた検出位置Ａにおいて放射線検出を行う。

【0110】

放射線分析部２２０ａは、実施の形態１に示した放射線分析部２０に対して、演算部としての判定部２２８と、演算部としての変更部２２９とを更に備える。
以下、これら判定部２２８、変更部２２９による検出位置Ａの自動調整について説明する。
先ず、放射能強度演算部２３は、設定された第１検出間隔ＡＨ１ごとに設けられた複数の検出位置Ａにおいて検出された放射線に基づき、実施の形態１と同様に、深さ方向Ｙに対する放射能強度Ｉを演算する。放射能強度演算部２３は、この演算結果を判定部２２８に出力する。

【0111】

判定部２２８は、深さ方向Ｙに対する放射能強度Ｉの演算結果に基づき、第１検出間隔ＡＨ１の変更要否を判定する。例えば、判定部２２８は、ある深さの深さ領域Ｄの放射能強度Ｉが第１所定値ＴＨ１を超えて高いことを検知すると、その深さ領域Ｄ付近において、より精度の高い放射能強度分布評価のために第１検出間隔ＡＨ１の変更が要であると判定する。この場合、判定部２２８は、放射能強度Ｉが高い深さ領域Ｄ付近においてのみ放射線検出部１を移動させるための、放射線検出部１の移動範囲Ｑの設定指示と、第１検出間隔ＡＨ１の調整指示と、を変更部２２９に対して与える。

【0112】

変更部２２９は、判定部２２８からの指示に従い、第１所定値ＴＨ１以上の放射能強度Ｉを有する深さ領域Ｄを移動中心とした、放射線検出部１の移動範囲Ｑを設定する。更に、変更部２２９は、この第１検出間隔ＡＨ１を短く調整した第２検出間隔ＡＨ２を設定する。
そして放射線検出部１は、設定された移動範囲Ｑ内において、設定された第２検出間隔ＡＨ２ごとにその固定位置をずらしながら放射線を測定する。

【0113】

例えば、図９に示す様に、コンクリート片Ｔの穴Ｔ１内において、穴Ｔ１の底部側Ｙ１の放射能強度Ｉが高い場合、放射線検出部１は、穴Ｔ１の底部側Ｙ１に設定された移動範囲Ｑ内において、短い検出間隔の第２検出間隔ＡＨ２ごとに放射線の検出を行う。これにより、放射能強度Ｉが高い深さ領域Ｄにおいて高精度な放射線分布評価を行える。

【0114】

なお、上記では、放射線検出部１は、第１検出間隔ＡＨ１で深さ方向Ｙに対する放射能強度Ｉを求めた後は、放射線検出部１は、放射能強度Ｉが高い深さ領域Ｄ付近に設定された移動範囲Ｑ内においてのみ移動し、移動範囲Ｑ外においては移動しない例を示した。
しかしながらこれに限定するものではなく、放射線検出部１は、第１検出間隔ＡＨ１で深さ方向Ｙに対する放射能強度Ｉを求めた後に、移動範囲Ｑ外においても移動して放射線検出を行ってもよい。この場合、移動範囲Ｑ内においてのみ短い検出間隔の第２検出間隔ＡＨ２で放射線検出を行い、移動範囲Ｑ外においては長い検出間隔の第１検出間隔ＡＨ１にて放射線検出を行うとよい。

【0115】

また、上記では、第２検出間隔ＡＨ２は第１検出間隔ＡＨ１よりも短く構成されたものを示したが、これに限定するものではない。例えば、放射性物質５０の放射能強度Ｉが設定された下限の所定値よりも低く、大まかな評価で良い場合等では、第２検出間隔ＡＨ２は第１検出間隔ＡＨ１よりも大きく設定されてもよい。

【0116】

次に、上記に示した放射能強度分布測定装置２００ａとは異なる構成の放射能強度分布測定装置２００ｂについて説明する。
放射能強度分布測定装置２００ｂは、放射性物質５０から放出されたベータ線を用いて、第１検出間隔ＡＨ１の変更要否の判定と、放射線検出部１の移動範囲Ｑの設定とを行う。そしてその後に、放射性物質５０から放出されたガンマ線を用いて、放射性物質５０の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質５０の放射能強度を演算する。
以下、この放射能強度分布測定装置２００ｂの放射線分布評価の詳細を説明する。

【0117】

放射能強度分布測定装置２００ｂは、ガンマ線検出用の放射線検出部１に加えて、更に、ベータ線検出用の放射線検出部１βを備える。
また放射線分析部２２０ｂは、図９に示した放射線分析部２２０ｂに対して、更に、ベータ線波形整形部２２１ａと、演算部としてのベータ線測定部２２１ｂとを備える。

【0118】

放射線検出部１βは、放射線検出部１と同様に、深さ方向Ｙに対して検出間隔ＡＨごとに、コンクリート片Ｔに含まれた放射性物質５０から放出されるベータ線を検出する。そして放射線検出部１βは、入射放射線に応じた検出信号をベータ線波形整形部２２１ａに対して出力する。

【0119】

ベータ線波形整形部２２１ａは、入力された検出信号の増幅および波形の整形を行い、ベータ線測定部２２１ｂに対して出力する。ベータ線測定部２２１ｂは、入力された検出信号に基づいて深さ方向Ｙに対する放射能強度Ｉを演算する。演算された深さ方向Ｙに対するベータ線の放射能強度Ｉは、判定部２２８に対して出力される。

【0120】

判定部２２８は、深さ方向Ｙに対するベータ線の放射能強度Ｉの演算結果に基づき、第１検出間隔ＡＨ１の変更要否を判定する。判定部２２８は、ある深さの深さ領域Ｄのベータ線の放射能強度Ｉが、ベータ線用の第１所定値ＴＨ１を超えて高い場合は、第１検出間隔ＡＨ１の変更が要であると判定する。そして判定部２２８は、第１検出間隔ＡＨ１を調整する変更指示と、放射線検出部１の深さ方向Ｙに対する移動範囲Ｑの設定指示とを、変更部２２９に対して与える。
なお、放射性物質５０の放射能強度Ｉが設定されたベータ線用の下限の所定値よりも低く、大まかな評価で良い場合等では、第２検出間隔ＡＨ２は第１検出間隔ＡＨ１よりも大きく設定されてもよい。

【0121】

変更部２２９は、判定部２２８からの指示に従い、第２検出間隔ＡＨ２を設定するとともに、移動範囲Ｑを設定する。
そして放射線検出部１および放射線検出部１βは、設定された移動範囲Ｑ内において、設定された第２検出間隔ＡＨ２ごとに設けられた検出位置Ａにおいてその固定位置をずらしながら放射線を測定する。

【0122】

ベータ線は飛程が短く、測定対象内において自己吸収等が発生するため、ベータ線用検出素子である放射線検出部１βは、固定された各検出位置Ａ付近の放射性物質５０からのベータ線のみを検出する。ゆえにベータ線用検出素子である放射線検出部１βにてベータ線を測定すれば、各深さ領域Ｄにおける放射能強度Ｉの大小を判断できる。
このように、ベータ線用検出素子である放射線検出部１βと、ガンマ線用検出素子である放射線検出部１とを組み合わせて使用することによって、放射能強度Ｉの高い深さ領域Ｄの判別にはベータ線を用い、放射線核種の弁別についてはガンマ線を用いることができる。

【0123】

上記のように構成された本実施の形態の放射能強度分布測定装置によると、実施の形態１と同様の効果を奏し、放射能強度演算部は、測定対象物の内部において、放射線検出部の深さ方向に対する放射性核種の同定を精度良く実施し、同定された放射性核種毎の上記配列方向に対する放射性物質の放射能強度の分布を精度良く求めることができる。

【0124】

さらに、判定部および変更部は、第１検出間隔ごとに検出された放射線に基づき演算された、深さ方向Ｙに対する放射能強度に基づいて、第１検出間隔を調整した第２検出間隔を設定する。
これにより、例えば、放射能強度が高い深さ領域付近においては検出間隔を小さくした放射線検出を行い、放射能強度が低い深さ領域においては検出間隔を大きくした放射線検出を自動で行える。こうして、放射線検出に要する時間を短縮しつつ、測定対象物の放射性物質の分布状態に合わせた放射能強度分布評価を行える。
また、作業者が不要となることから、測定作業者の省力化が実現できる。

【0125】

さらに、判定部および変更部は、深さ方向に対する放射能強度に基づいて、放射線検出部の深さ方向に対する移動範囲を設定してもよい。
例えば、放射能強度が高いと判定された深さ領域付近のみで放射線検出を行い、放射線強度が低いと判定された深さ領域では放射線検出を行わないことで、放射線検出に要する時間を短縮しつつ、測定対象物の放射能強度の分布状態に合わせた放射能強度分布評価が可能となる。
また、判定部および変更部が、放射能強度が第１所定値以上の深さ領域を移動中心として移動範囲を設定することで、確実に放射能強度が高い領域付近における放射能強度分布評価を行える。

【0126】

さらに、ベータ線測定用の放射線検出部を備えて、深さ方向に対する放射線強度をベータ線を用いて評価し、そして、放射線検出部が放射線検出を行う移動範囲を、この深さ方向に対するベータ線の放射能強度に基づいて設定してもよい。通常、ベータ線の放射能強度の演算には信号復元演算を用いないため、深さ方向に対する放射能強度の大小の判定に関する演算負荷を低減でき、評価に要する時間を短縮できる。

【0127】

実施の形態３．
以下、本願の実施の形態３を、上記実施の形態３と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。
図１１は、実施の形態３による放射能強度分布測定装置３００の全体の概略構成を示すブロック図である。

【0128】

本実施の形態では、放射線分析部３２０は、実施の形態１に示した放射線分析部２０に対して、更に、演算部としての出力変動検出部３２５と、演算部としての補償係数計算部３２７とを備える。
より高精度な放射性物質の放射線分析を実現するためには、放射線検出部１における実測の波高分布Ｍと応答関数データベース２４に格納している放射線検出部１における応答関数Ｋとの差異とを可能な限り小さくする必要がある。
放射線検出部１は、一般的に温度特性を持っている。このため、放射線検出部１は、設置場所の気温の影響を受け、出力に変動が生じる。また、放射線検出部１は、経年劣化の影響を受け、長期間の使用後、出力に変動が生じる場合がある。このように放射線検出部１の出力に変動が生じた場合、実測の波高分布Ｍと、応答関数データベース２４に格納している応答関数Ｋとの間に差異が生じるようになり、測定精度に影響を及ぼす可能性がある。

【0129】

上記のような放射線検出部１の出力の変動は、波高分析部２２で求められた放射線検出部１に対する波高分布Ｍのエネルギーの分布位置の変動、即ち、エネルギーピーク位置のずれにて判断できる。そこで、出力変動検出部３２５にて、波高分布Ｍにおける特徴的なピーク、例えばカリウム４０等から放射される放射線のピークにおけるエネルギー値（第１エネルギー値）を、所定の測定環境においてモニタリングし、基準ピーク位置Ｐ０として記録する。ここで、所定の測定環境とは、例えば、基準となる気温、あるいは、放射線検出部１の性能が劣化していない使用状態等の、測定の基準となる環境、状態をいう。

【0130】

そして、出力変動検出部３２５は、この基準ピーク位置Ｐ０が記録された後においてモニタリングされたカリウム４０のピークにおけるエネルギー値（第１エネルギー値）を、測定ピーク位置Ｐ１として記録する。
そして、出力変動検出部３２５は、基準ピーク位置Ｐ０と測定ピーク位置Ｐ１とから、放射線検出部１の出力の変動量を検知する。出力変動検出部３２５は、本来あるべきピーク位置からずれを検知した場合、本来あるべき基準ピーク位置Ｐ０の情報と現在の測定ピーク位置Ｐ１の情報とを補償係数計算部３２７へ入力する。補償係数計算部３２７は、補償係数Ｚを、ピーク位置比（変動量）Ｐ０／Ｐ１の関数として、以下数式（７）で算出する。

【0131】

【数7】

【0132】

なお、波高分析部２２のチャンネルと測定放射線のエネルギーの関係が一次関数であり、その直線性が良く、誤差が極めて小さい場合は、上記数式（７）を、補償係数Ｚ＝Ｐ０／Ｐ１としても支障はない。

【0133】

補償係数計算部３２７により算出された補償係数Ｚは、波高分析部２２に入力される。 そして、波高分析部２２は、ＡＤ変換したパルス信号Ｇの計数の各ピーク位置のエネルギー値にそれぞれ補償係数Ｚを乗じることにより、波高分布Ｍの分布位置を調整して、波高分布Ｍの形状を本来の形状に補償する。

【0134】

上記のように構成された本実施の形態の放射能強度分布測定装置によると、実施の形態１と同様の効果を奏し、放射能強度演算部は、測定対象物の内部において、深さ方向に対する放射性核種の同定を精度良く実施し、同定された放射性核種毎の深さ方向に対する放射性物質の放射能強度の分布を精度良く求めることができる。
更に、補償係数計算部により波高分布における分布位置を調整する補償係数を算出し、この補償係数に従って、波高分析部が波高分布の分布位置を自動調整する。これにより、放射能強度分布測定装置が有する機器の使用状態、周辺の環境状態に依存せず、高精度な放射線分析を維持できる。
また、波高分布の分布位置の変動の補償を、波高分布のピーク位置に対して補償係数を直接乗算することにより行うため、波高分布の分布位置の調整精度を向上できる。

【0135】

更に、出力変動検出部は、測定対象の放射性物質のセシウム−１３７以外の放射性物質からの放射線の特徴的なピークの位置（第１エネルギー値）を基準ピーク位置Ｐ０として記録する。即ち、出力変動検出部は、放射性物質取扱施設の事故等により拡散されるセシウム−１３７以外の、例えばカリウム４０等の自然界に元来存在しており、また、その絶対量が多い放射性物質を基準とするため、セシウム−１３７の検出有無によらず、安定した基準ピーク位置Ｐ０を設定できる。
なお、セシウム−１３７以外の特徴的なピークの決定条件としては、例えば、エネルギー値が既知であり、且つ、パルス信号Ｇがカウントされた計数が、設定された第２所定値を越えたものを特徴的なピークとするものでもよい。

【0136】

なお、出力変動検出部３２５と、補償係数計算部３２７は、実施の形態２に示した放射能強度分布測定装置２００ａ、２００ｂに備えてもよい。

【0137】

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

【符号の説明】

【0138】

１，１β 放射線検出部（検出部）、２２ 波高分析部（分析部）、
２３ 放射能強度演算部（演算部）、２４ 応答関数データベース（格納部）、
２２１ｂ ベータ線測定部（演算部）、２２８ 判定部（演算部）、
２２９ 変更部（演算部）、３２５ 出力変動検出部（演算部）、
１００，２００ａ，２００ｂ，３００ 放射能強度分布測定装置（放射能測定装置）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】