特開 2024-13747 トリチウム検出装置及びトリチウム検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024013747

(43)【公開日】2024-02-01

(54)【発明の名称】トリチウム検出装置及びトリチウム検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/167 20060101AFI20240125BHJP

   G01T 1/20 20060101ALI20240125BHJP

【ＦＩ】

G01T1/167 A

G01T1/20 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022116077

(22)【出願日】2022-07-21

(71)【出願人】

【識別番号】000003687

【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100175824

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(74)【代理人】

【識別番号】100114937

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 裕幸

(72)【発明者】

【氏名】桜木 洋一

【テーマコード（参考）】

2G188

【Ｆターム（参考）】

2G188AA12

2G188AA23

2G188BB04

2G188BB05

2G188CC10

2G188CC18

2G188CC21

2G188DD05

2G188EE12

2G188EE16

2G188FF02

(57)【要約】

【課題】試料水中のトリチウムの濃度を正確に計測できるトリチウム検出装置及びトリチウム検出方法を提供する。
【解決手段】無機ガラス或いは樹脂材料を形成材料とする多孔質膜と、複数の微粒子に形成され前記多孔質膜に保持されたシンチレータと、を有し、前記多孔質膜に含侵した試料水中に含まれるトリチウムが放射するベータ線に基づいて前記シンチレータが発光する検出体と、光透過性を有し前記検出体及び前記試料水を収容する容器と、前記容器の周囲に配置された複数の光電子増倍装置と、少なくとも１つの前記光電子増倍装置から出力された出力値に基づいて前記トリチウムの濃度を算出する演算部と、を備え、前記光電子増倍装置は、光を検出して電気信号を出力する複数の光電子増倍センサを備え、複数の前記光電子増倍センサは、所定の領域において面的に配列されている、トリチウム検出装置である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無機ガラス或いは樹脂材料を形成材料とする多孔質膜と、複数の微粒子に形成され前記多孔質膜に保持されたシンチレータと、を有し、前記多孔質膜に含侵した試料水中に含まれるトリチウムから放射されるベータ線に基づいて前記シンチレータが発光する検出体と、
光透過性を有し前記検出体及び前記試料水を収容する容器と、
前記容器の周囲に配置された少なくとも１つの光電子増倍装置と、
前記光電子増倍装置から出力された出力値に基づいて前記試料水中に含まれる前記トリチウムの濃度を算出する演算部と、を備え、
前記光電子増倍装置は、検出面において光を検出して電気信号を出力する複数の光電子増倍センサを備え、
複数の前記光電子増倍センサは、前記検出面における所定の領域において面的に配列されている、
トリチウム検出装置。

【請求項2】

前記演算部は、少なくとも２つの前記光電子増倍センサから同時に出力される前記電気信号に基づいて前記トリチウムの濃度を算出する、
請求項１に記載のトリチウム検出装置。

【請求項3】

複数の前記光電子増倍センサは、前記所定の領域において２次元的なマトリクス状に配列されている、
請求項２に記載のトリチウム検出装置。

【請求項4】

無機ガラス或いは樹脂材料を形成材料とする多孔質膜と、複数の微粒子に形成され前記多孔質膜に保持されたシンチレータと、を有し、前記多孔質膜に含侵した試料水中に含まれるトリチウムから放射されるベータ線に基づいて前記シンチレータが発光する検出体を用いてトリチウムの濃度を測定するトリチウム検出方法であって、
光透過性を有する容器に前記検出体を収容し、
前記容器内に前記試料水を充填し、
前記容器の周囲に少なくとも１つの光電子増倍装置を配置し、
前記光電子増倍装置は、光を検出して電気信号を出力する複数の光電子増倍センサを備え、複数の前記光電子増倍センサは、検出面における所定の領域において面的に配列されており、複数の前記光電子増倍センサから出力された前記電気信号に基づいて前記シンチレータの発光を検出し、
前記光電子増倍センサから出力される前記電気信号に基づいて前記試料水中に含まれる前記トリチウムの濃度を算出する、
トリチウム検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トリチウム検出装置及びトリチウム検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

福島第一原子力発電所においては、β（ベータ）線、γ（ガンマ）線モニタを設置し、排水に含まれる放射線源の管理を行っている。種々の放射線源のうち、トリチウム（^３Ｈ）は、最大エネルギーが弱いβ線（１８ｋｅＶ）のみを放出する核種であることから、測定が困難であることが知られている。トリチウムの測定方法としては、例えば、特許文献１に記載されたトリチウム検出体が知られている。特許文献１には、試料水に含まれるトリチウムを検出する検出体が記載されている。この検出体は、樹脂材料を形成材料とする多孔質膜と、放射線を吸収し放射線を光に変換するシンチレータと、を有している。シンチレータは、複数の微粒子状に形成され、多孔質膜に形成された微細孔に保持されている。

【0003】

この検出体を用いてトリチウムを検出する場合、光透過性を有する容器に検出体を収容する。容器本体には、トリチウムを含む試料水が収容され、検出体に試料水を含浸させる。容器本体の開口部は、蓋により閉塞し検出素子を構成する。検出体は、試料水中のトリチウムから放出されるβ線に起因して光を放出する。検出素子の周囲には、光電子増倍管が配置され、検出体から放出される光を受光する。試料水中のトリチウムの濃度と、検出された光に応じて一定時間内に光電子増倍管から取り出されるパルス信号の数と、の対応関係に基づいて、容器本体に収容された試料水におけるトリチウムの濃度を算出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－０８７７４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載された手法に基づいてトリチウムの濃度を算出する場合、容器の周囲に配置された複数の光電子増倍管により、検出体から放出された光を受光し、一定時間内に光が同時に計測された際の同時計数をカウントする。その後、カウントされた同時計数に基づいてトリチウムの濃度を算出する。この手法に用いられる検出体は、襞状に畳まれて容器に収容されている。検出体のシンチレータは、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）により形成されており、観測する位置によってはＣａＦ_２と水との屈性率の差により白濁し、隠蔽性を有する。トリチウムが有する放射線エネルギーは極めて弱く、この検出体から放出される光は、観測位置によっては検出体を透過せず、観測されない場合がある。

【0006】

そのため、検出体が収容された容器の周囲に配置された複数の光電子増倍管は、検出体から放出される光を同時に検出できず、同時計数をカウントできない場合がある。そのため、特許文献１に記載された手法によれば、トリチウムの濃度を正確に算出できない場合がある。

【0007】

本発明は、試料水中のトリチウムの濃度を正確に計測できるトリチウム検出装置及びトリチウム検出方法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】

【0008】

本発明の一態様は、無機ガラス或いは樹脂材料を形成材料とする多孔質膜と、複数の微粒子に形成され前記多孔質膜に保持されたシンチレータと、を有し、前記多孔質膜に含侵した試料水中に含まれるトリチウムが放射するベータ線に基づいて前記シンチレータが発光する検出体と、光透過性を有し前記検出体及び前記試料水を収容する容器と、前記容器の周囲に配置された複数の光電子増倍装置と、少なくとも１つの前記光電子増倍装置から出力された出力値に基づいて前記トリチウムの濃度を算出する演算部と、を備え、前記光電子増倍装置は、光を検出して電気信号を出力する複数の光電子増倍センサを備え、複数の前記光電子増倍センサは、所定の領域において面的に配列されている、トリチウム検出装置である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、試料水中のトリチウムの濃度を正確に計測できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係るトリチウム検出装置の構成を示す断面図である。

【図2】検出体の構成を示す図である。

【図3】容器の構成を示す斜視図である。

【図4】光電子増倍装置の構成を示す斜視図である。

【図5】リチウム検出装置の構成を示すブロック図である。

【図6】トリチウム検出方法の原理を概略的に示す図である。

【図7】トリチウム検出方法の処理を示すフローチャートである。

【図8】変形例に係るトリチウム検出装置の構成を示す斜視図である。

【図9】変形例に係るトリチウム検出装置の構成を示す断面図である。

【図10】変形例に係る光電子増倍装置の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係るトリチウム検出装置及びトリチウム検出方法について説明する。

【0012】

図１から図３に示されるように、トリチウム検出装置１は、トリチウムから放射されるベータ線に基づいて発光する検出体２と、検出体２及び試料水を収容する容器Ｓと、容器Ｓの周囲に配置された複数の光電子増倍装置２０と、光電子増倍装置２０に接続された演算装置１０とを備えている。

【0013】

検出体２は、試料水に含まれるトリチウムから放射される微弱な放射線（ベータ線）に基づいて発光するように形成されている。検出体２は、シート状に形成されている。検出体２は、例えば、プラスチックシンチレータに形成されている。検出体２は、例えば、樹脂材料を形成材料とする多孔質膜３と、多孔質膜に保持された粒子状のシンチレータ４と、を有している。

【0014】

多孔質膜３は、光透過性を有する非水溶性の無機ガラスにより形成されている。多孔質膜３は、粒子状のシンチレータ４を保持可能に形成されている。多孔質膜３は、無機ガラス繊維が織り込まれたマットにより形成されていてもよい。また、多孔質膜３は、樹脂材料により形成されていてもよい。多孔質膜３の樹脂材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ樹脂）、アクリル樹脂、ポリスチレンを用いることができる。多孔質膜３は、より好ましくはポリエチレン材料により形成されている。ポリエチレンは、耐水性を有すると共に、光透過性を有する。多孔質膜３は、シンチレータ４から放出される光を減衰させにくく、トリチウムの検出に好適に形成されている。

【0015】

多孔質膜３には、多数の細孔３ａが形成されたメッシュ構造を有する。多数の細孔３ａは、多孔質膜３の表面から多孔質膜３の内部にまで連通している。複数の細孔３ａの大きさや形状は、同じ大きさ・形状となるように均一に形成されていてもよいし、不均一に形成されていてもよい。

【0016】

多孔質膜３には、試料水が含侵される。試料水は、多孔質膜３中の細孔３ａを流通する。この際に、試料水中に含まれるトリチウムは、細孔３ａを流通する。この状態において、多孔質膜３の細孔３ａの内壁とトリチウムとのの距離が近いほど、トリチウムから放出されるベータ線が細孔３ａの内壁近傍に届きやすくなる。そのため、細孔３ａの孔径は、なるべく小さく形成されることが望ましい。トリチウムから放出されるベータ線は、水中での平均自由行程が０．６μｍと短い。そのため、細孔３ａは、例えば、０．６μｍ以下の孔径（細孔径）に形成されていることが好ましい。

【0017】

細孔３ａの孔径が０．６μｍ以下であれば、細孔３ａ内のトリチウムから放出されるベータ線は、内壁のどこかに到達する。また、細孔３ａの孔径が０．６μｍ以下であれば、細孔３ａの壁際に存在するトリチウムから放出されるベータ線が細孔３ａの中心方向に放出されたとしても対向側の内壁に到達する。細孔３ａには、シンチレータ４が適宜保持されているため、トリチウムから放出されるベータ線は、シンチレータ４に吸収され、シンチレータ４を発光させる。

【0018】

シンチレータ４は、帯電粒子の衝突に基づいて蛍光を出す物質により形成されている。シンチレータ４は、放射線を吸収し放射線により励起されて光を放出する。本実施形態の検出体２はトリチウムを検出対象としている。シンチレータ４は、多孔質膜３に含侵した試料水中に含まれるトリチウムが放射するベータ線に基づいて発光する物質により形成されている。

【0019】

シンチレータ４は、非水溶性の材料により形成されていることが望ましい。シンチレータ４は、例えば、荷電粒子が通過するときに発光する無機シンチレーション結晶（放射線検出材料）により形成されている。シンチレータ４は、例えば、ユウロピウム（Ｅｕ）がドープされたフッ化カルシウム（ＣａＦ_２（Ｅｕ））により形成されている。これによりシンチレータ４は、試料水中に含まれるトリチウムが放射するベータ線に基づいて発光する。

【0020】

シンチレータ４は、例えば、上記材料により形成された結晶を粉砕・分級した無数の微粒子状に形成されている。シンチレータ４の粒子径は、多孔質膜３の細孔３ａの内部（内壁）および多孔質膜３の基材内部の少なくともいずれか一方において保持されるように調整されている。シンチレータ４の平均粒子径は、１μｍ以下に調整されていることが好ましい。

【0021】

シンチレータ４を形成する微粒子は、例えば、試料水に含まれるトリチウム量に応じて設定された分量において多孔質膜３に保持されている。シンチレータ４の分量は、例えば、予め異なる分量のシンチレータ４を含む複数種の検出体２を用いた測定に基づいて調整される。上記構成により、多孔質膜３及びシンチレータ４を有する検出体２が構成される。

【0022】

検出体２は、内部空間Ｓ１が形成された容器Ｓに収容される。内部空間Ｓ１には、更に試料水が充填される。容器Ｓは、光透過性を有する材料により形成されている。容器Ｓは、光透過性を有し耐水性を有する材料により形成されている。容器Ｓは、例えば、無機ガラスにより形成されていることが好ましい。容器Ｓは、樹脂により形成されていてもよい。容器Ｓは、例えば、本体部Ｓ５と、本体部Ｓ５と別体に形成された蓋部Ｓ４とを備えている。本体部Ｓ５は、例えば、円筒状に形成された側壁Ｓ２と、側壁Ｓ２の下部を覆うように円板状に形成された底部Ｓ３とを備えている。側壁Ｓ２と底部Ｓ３とは、一体に形成されている。側壁Ｓ２の上部には、円形の開口部Ｓ２Ａが形成されている。開口部Ｓ２Ａは、蓋部Ｓ４により覆われている。

【0023】

シート状に形成された検出体２は、平面視して放射状に広がるようにひだ折りされた筒状に変形され、内部空間Ｓ１に収容される。これにより、検出体２は、単なる筒状や平面状の状態に比して表面積を増加させることができ、シンチレータ４によるトリチウムの検出確率を増加させることができる。

【0024】

検出体２は、容器Ｓに収容可能であれば他の折りたたみ方法により収容されてもよい。検出体２は、放射状に折りたたまれるだけでなく、例えば、平面視してロール状に巻き上げられて容器Ｓ内に収容されてもよい。

【0025】

容器Ｓ内の検出体２の収容量については、検出対象物として想定する試料水に含まれるトリチウム量に応じて設定される。蓋部Ｓ４は、側壁Ｓ２の上部の開口部Ｓ２Ａを閉塞可能に形成されている。蓋部Ｓ４は、例えば、側壁Ｓ２の上部に圧入されて固定される。側壁Ｓ２の上部および蓋部Ｓ４の内側には、それぞれ不図示の雄ねじ、雌ねじが形成されていてもよく、蓋部Ｓ４は、側壁Ｓ２の上部に螺入されて固定されてもよい。また、蓋部Ｓ４は、必要に応じて不図示のパッキンを備えていてもよい。パッキンは、側壁Ｓ２の上端と蓋部Ｓ４との間の隙間を閉塞するように密着し、容器Ｓの内部に収容される試料水の漏洩を防止するように構成されていてもよい。

【0026】

蓋部Ｓ４は、耐水性を有する材料により形成されている。蓋部Ｓ４は、側壁Ｓ２と同じ素材により形成されていてもよく、異なっていてもよい。蓋部Ｓ４は、例えば、無機ガラスにより形成されていることが好ましい。蓋部Ｓ４は、樹脂により形成されていてもよい。容器Ｓの周囲には、複数の光電子増倍装置２０が等間隔に配置されている（図１参照）。図１の例では、容器Ｓの周囲に３個の光電子増倍装置２０が配置されている。光電子増倍装置２０は、３個以上設けられていてもよい。

【0027】

図４に示されるように、光電子増倍装置２０は、例えば、平面に形成された検出面２１を備えている。検出面２１は、検出体２及び試料水が収容された容器Ｓの側壁Ｓ２に向けて配置される。検出面２１の所定の領域には、光を検出して電気信号を出力する複数の光電子増倍センサ２２が面的に配列されている。図４の例では複数の光電子増倍センサ２２は、検出面２１の正方形の所定の領域において８×８個の２次元的なマトリクス状に配列されている。複数の光電子増倍センサ２２の配置関係や個数は一例であり、複数の光電子増倍センサ２２は、検出面２１においてシンチレータ４の発光を検出可能であれば他の配置関係や個数により配置されていてもよい。

【0028】

各光電子増倍センサ２２は、陰極（不図示）と陽極（不図示）とを備え、両極間には、後述の高圧電源２８により高圧の電圧が加えられている。光電子増倍センサ２２は、光電効果を利用しシンチレータ４からの発光に基づいて光電子を発生させると共に増幅し、トリチウムから放射されるベータ線の計数を電気信号として出力する。電気信号は、後述の同時計数回路１２に出力される。

【0029】

各光電子増倍センサ２２は、自体から発生する熱の影響によりノイズとなる信号も検出する場合がある。また、シンチレータ４は、トリチウムから放射されるベータ線だけでなく宇宙から到来する宇宙線（ガンマ線）や自然放射線（ガンマ線）により発光するため、各光電子増倍センサ２２は、宇宙線や自然放射線も検出する場合もある。トリチウムから放射されるベータ線を正確に計測するため、光電子増倍装置２０において複数の光電子増倍センサ２２のうち少なくとも２つの光電子増倍センサ２２によりトリチウムから放射されるベータ線を同時に検出する。光電子増倍センサ２２から出力された電気信号は、演算装置１０に出力される。

【0030】

図５に示されるように、トリチウム検出装置１は、複数の光電子増倍装置２０と、複数の光電子増倍装置２０に電力を供給する高圧電源２８と、複数の光電子増倍装置２０に接続された演算装置１０とを備えている。演算装置１０は、複数の光電子増倍装置２０から出力される電気信号を取得する同時計数回路１２と、同時計数回路１２の出力値に基づいてトリチウムの濃度を算出する演算部１４と、演算に必要なデータを記憶する記憶部１６と、演算結果を出力する表示部１８とを備えている。

【0031】

同時計数回路１２には、複数の光電子増倍装置２０が電気的に接続されている。同時計数回路１２は、各光電子増倍装置２０に設けられた複数の光電子増倍センサ２２が電気的に接続されている。同時計数回路１２は、複数の光電子増倍センサ２２から出力された電気信号を受信するインタフェースである。

【0032】

図６に示されるように、検出体２において発光Ｌが生じた際に、発光Ｌ側に配置された光電子増倍装置２０に少なくとも２つの光路Ｌ１,Ｌ２を経由した光が同時に到達する。

【0033】

光電子増倍装置２０において、少なくとも２つの光電子増倍センサ２２は、同時に光を検出し、電気信号Ｅ１，Ｅ２を出力する。同時計数回路１２は、同時に入力された電気信号Ｅ１，Ｅ２が存在する場合、これを同時計数としてカウントし出力値を出力する。同時計数回路１２は、電気信号が同時に入力されない場合、出力値を出力しない。複数の光電子増倍装置２０において検出される熱の影響に基づくノイズは、ランダムに発生するため、少なくとも２つの光電子増倍センサ２２で同時に計測されることは稀である。同時計数回路１２に電気信号が同時に入力されない場合、出力値を出力しないことにより、複数の光電子増倍装置２０において検出される熱の影響に基づくノイズの影響を低減することができる。

【0034】

図５に戻り、演算部１４は、同時計数回路１２から出力された出力値に基づいて同時計数をカウントする。演算部１４は、少なくとも２つの光電子増倍センサ２２から同時に出力される電気信号に基づいて同時計数回路１２から出力される同時計数の出力値に基づいてトリチウムの濃度を算出する。演算部１４は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサが、記憶部１６に記憶されたプログラム（ソフトウェア）を実行することで実現される。また、これらの構成要素の機能のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵ等のハードウェア（回路部：circuitryを含む）によって実現されていてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されていてもよい。プログラムは、予めＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。

【0035】

記憶部１６は、演算部１４の演算に必要なプログラムや各種データが記憶されている。記憶部１６は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、フラッシュメモリなどの記憶媒体を備える記憶装置である。記憶部１６は、演算装置１０に内蔵されていてもよいし、外部記憶装置として構成され外部接続されていてもよい。また、記憶部１６は、ネットワークに接続された記憶サーバであってもよい。

【0036】

表示部１８は、演算部１４の演算結果が出力されるディスプレイ装置である。表示部１８は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置である。表示部１８は、パーソナルコンピュータ、タブレット型端末、スマートフォン等により別体に構成されていてもよい。

【0037】

高圧電源２８は、複数の光電子増倍装置２０に高電圧（例えば、１０００Ｖ程度）の電圧を加える電源装置である。光電子増倍装置２０において、各光電子増倍センサ２２には、高圧電源２８が並列に電気的に接続されている。

【0038】

図７には、トリチウム検出装置１を用いたトリチウム検出方法の処理の流れがフローチャートにより示されている。光透過性を有する容器Ｓに検出体２を収容する（ステップＳ１００）。検出体２は、無機ガラス或いは樹脂材料を形成材料とする多孔質膜３と、複数の微粒子に形成され多孔質膜３に保持されたシンチレータ４と、を有している。容器内にトリチウムを含む試料水を充填する（ステップＳ１０２）。容器Ｓの周囲に複数の光電子増倍装置２０を配置する（ステップＳ１０４）。容器Ｓ内において、多孔質膜３に含侵した試料水中に含まれるトリチウムが放射するベータ線に基づいてシンチレータ４が発光する。

【0039】

光電子増倍装置２０の所定の領域において面的に配列された複数の光電子増倍センサ２２から出力された電気信号に基づいてシンチレータ４の発光を検出する（ステップＳ１０６）。複数の光電子増倍センサ２２から出力される電気信号に基づいてトリチウムの濃度を算出する（ステップＳ１０８）。

【0040】

上述したようにトリチウム検出装置１によれば、試料水中のトリチウムの濃度を正確に計測できる。トリチウム検出装置１によれば、検出体２の周囲においてシンチレーション発光が検出され難い領域が存在する場合においても、複数の光電子増倍センサ２２が配列された検出面２１が検出体２の発光部分に面していれば、発光部分における同時計数を検出することができる。トリチウム検出装置１によれば、従来手法においては検出体２の周囲においてシンチレーション発光が検出され難い領域が存在する場合、発光部分における同時計数を検出できない場合があるのに比して、発光部分における同時計数を確実に検出することができる。

【0041】

［変形例］
以下、トリチウム検出装置１の変形例について説明する。以下の説明では、上記実施形態と同一の構成については同一の名称及び符号を用い、重複する説明は適宜省略する。図８に示されるように、容器Ｓの周囲には、４個の光電子増倍装置２０が配置されていてもよい。隣接する光電子増倍装置２０の間には、隙間があってもよいし、無くてもよい。

【0042】

図９に示されるように、検出体２は、シート状に形成されていてもよい。容器Ｓは、シート状に形成された検出体２を収容するように矩形断面に形成されていてもよい。この場合、少なくとも１つの光電子増倍装置２０が検出体２の一面側に配置され、シンチレータ４の発光Ｌを少なくとも２つの光電子増倍センサ２２により検出してもよい。また、検出体２は、平面状だけでなくひだ折りされていてもよい。

【0043】

図１０に示されるように、光電子増倍装置２０の検出面２１において、ｍ×ｎ個（ｍ、ｎ：自然数）の所定数の光電子増倍センサ２２を有するセンサユニット２３を形成してもよい。そして、検出面２１において、複数のセンサユニット２３を面的に配置して光電子増倍装置２０を構成してもよい。各センサユニット２３は、ｍ×ｎ個の光電子増倍センサ２２から検出されるｍ×ｎチャンネル（ｃｈ）の電気信号を出力するように構成されている。

【0044】

複数のセンサユニット２３において、同一のチャンネルに相当する光電子増倍センサ２２は、並列に電気的に接続され、光電子増倍装置２０は、ｍ×ｎチャンネルの電気信号を出力するように構成してもよい。図１０の例では、センサユニット２３は、２×２個の光電子増倍センサ２２を有し、光電子増倍装置２０は、２×２個の電気信号が出力されるように構成されている。これにより、光電子増倍装置２０は、配線数が削減されると共に、出力される電気信号が低減されるように構成することができる。

【0045】

この他、容器Ｓは、円形断面だけでなく、多角形断面であってもよい。また、容器Ｓは、球面状に形成されていてもよい。光電子増倍装置２０における検出面２１は、平面状だけでなく、容器Ｓの形状に合わせて曲面状に形成されていてもよい。光電子増倍装置２０は、容器Ｓの周囲を覆うように一体に形成されていてもよい。

【0046】

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。例えば、検出体２は、フッ化カルシウムだけでなく、他の材料により形成されたシンチレータ４を備えていてもよい。

【符号の説明】

【0047】

１ トリチウム検出装置
２ 検出体
３ 多孔質膜
４ シンチレータ
１４ 演算部
２０ 光電子増倍装置
２１ 検出面
２２ 光電子増倍センサ
Ｅ１、Ｅ２ 電気信号
Ｓ 容器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】