JP2005091334A - Tritium measuring device - Google Patents

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Shoichi Nakanishi
正一 中西
Kenichi Mogi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tritium measuring device which measures tritium at high precision by collecting it at high efficiency. <P>SOLUTION: The tritium measuring device is composed of a tritium collecting part and a tritium measuring part. The tritium collecting part comprises a sampling air intake port 1a, a steam separator 6 which separates steam and others from the sampled air, and a carrier gas introducing port 1b which introduces the carrier gas for sending the separated steam to a tritium measuring part 100 into a steam separator 6. The tritium measuring part 100 comprises a detection vessel 102 which incorporates a plastic scintillator 101 the interior in which the carrier gas containing the separated steam is introduced, a light guide 103 connected to a plurality of different points of the plastic scintillator 101, and a photomultiplier 104 connected to each of the light guides 103. Detection of tritium is measured when receives signals at the same time from the photomultipriers 104 after connected to the photomultipriers 104. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、放射線同位元素使用等の施設あるいは放射線発生装置使用施設から放出される空気中のトリチウム濃度を自動で監視するトリチウム測定装置に関し、特にトリチウムを高効率で採取して高精度に測定するものである。   The present invention relates to a tritium measurement device that automatically monitors the tritium concentration in air released from facilities using radiation isotopes or facilities using radiation generators, and in particular, collects tritium with high efficiency and measures it with high accuracy. Is.

従来のトリチウム自動測定装置は、トリチウム捕集部に測定部を付加して、トリチウム測定の自動化を図ったものである。従来の当該装置のトリチウム採取方法は、水蒸気冷却・凝縮方式であり、水の形態としてトリチウムを採取し、プラスチックシンチレータまたは液体シンチレータを用いて自動測定している。   The conventional tritium automatic measuring apparatus is an apparatus for measuring tritium by automating tritium measurement by adding a measuring unit to the tritium collecting unit. A conventional tritium collection method of the apparatus is a water vapor cooling / condensation method, in which tritium is collected as a form of water and automatically measured using a plastic scintillator or a liquid scintillator.

特開平８−７５８６３号公報JP-A-8-75863

従来のトリチウム測定装置は上記のように構成されているので、プラスチックシンチレータまたは液体シンチレータを用いることで、トリチウムが放出する微弱な放射線を測定しており、当該シンチレータの近くに光電子増倍管を設置して当該シンチレータで発光する光を捉えようとしているが、幾何学的効率が悪く、集光率が低くなるという問題点があった。   The conventional tritium measuring device is configured as described above, so it uses the plastic scintillator or liquid scintillator to measure the weak radiation emitted by tritium, and a photomultiplier tube is installed near the scintillator. Although the light emitted from the scintillator is captured, there is a problem that the geometric efficiency is poor and the light collection rate is low.

またプラスチックシンチレータまたは液体シンチレータを放射線検出装置として設置した場合に光電子増倍管単体ではノイズスペクトルが除去できなく、例えば波高弁別手段により当該ノイズスペクトル除去しようとすると、トリチウムが放出する放射線の方が低エネルギーであるために、トリチウム放射線は当該ノイズスペクトルとともに除去されてしまい、検出効率が非常に悪くなるという問題点があった。   In addition, when a plastic scintillator or a liquid scintillator is installed as a radiation detector, the photomultiplier tube alone cannot remove the noise spectrum. For example, if the noise spectrum is removed by the wave height discriminating means, the radiation emitted by tritium is lower. Since it is energy, tritium radiation is removed together with the noise spectrum, and there is a problem that detection efficiency becomes very poor.

また、環境放射線などの外部から侵入する放射線の影響を除去するために例えば鉛ブロック等の高比重の物質で放射線検出装置を囲繞する等の対策が必要となり高コストになるという問題点があった。   In addition, in order to remove the influence of radiation entering from the outside such as environmental radiation, there is a problem that it is necessary to take measures such as surrounding the radiation detection device with a high specific gravity substance such as a lead block, resulting in high cost. .

また、トリチウムが放出する放射線は最大値で約１８ｋｅＶという非常に低いエネルギーのベータ線であり、これを測定するためという理由だけで電離箱を採用し、また環境放射線を除去するために、環境放射線を測定する目的で２台目の電離箱を設置しているので、環境放射線を減算することでゆらぎが√２倍に大きくなるという問題点があった。さらに、電離箱手段は湿度に非常に弱いため、結露防止のためキャリアガスの量を多くすることで結果的に検出効率を悪くなるという問題点があった。   The radiation emitted by tritium is a beta ray with a very low energy of about 18 keV at the maximum value. An ionization chamber is used only for the purpose of measuring this, and environmental radiation is used to remove environmental radiation. Since the second ionization chamber is installed for the purpose of measuring the fluctuation, there is a problem that the fluctuation becomes √2 times larger by subtracting the environmental radiation. Furthermore, since the ionization chamber means is very sensitive to humidity, there is a problem in that detection efficiency is deteriorated as a result of increasing the amount of carrier gas to prevent condensation.

また、自然界に存在する放射性同位元素を取り除けないと、トリチウムが放出する放射線よりもエネルギーが高く強い放射線を測定してしまうため、目的のトリチウム測定に多大な影響を与えるという問題点があった。   In addition, if radioisotopes present in nature are not removed, radiation having higher energy than that emitted by tritium is measured, which has a problem of greatly affecting the target tritium measurement.

本発明は、トリチウムを捕集するためのトリチウム捕集部と、トリチウムを測定するためのトリチウム測定部とから成るトリチウム測定装置において、トリチウム捕集部は、サンプリング空気を取り入れるサンプリング導入手段と、サンプリング空気から水蒸気とそれ以外とを分離する水蒸気分離器と、分離された水蒸気をトリチウム測定部に送出するためのキャリアガスを水蒸気分離器内に導入するキャリアガス導入手段とを備え、トリチウム測定部は、分離された水蒸気が含まれるキャリアガスが導入され内部にプラスチックシンチレータが配設された検出容器と、プラスチックシンチレータの異なる複数箇所にそれぞれ接続されたライトガイドと、各ライトガイドにそれぞれ接続された光電子増倍管と、各光電子増倍管に接続され各光電子増倍管から同時に信号を受信するとトリチウムを検出したと判定してトリチウム測定を行う同時計数測定手段とを備えたものである。   The present invention relates to a tritium measurement apparatus comprising a tritium collection unit for collecting tritium and a tritium measurement unit for measuring tritium, wherein the tritium collection unit includes sampling introduction means for taking sampling air, sampling A water vapor separator that separates the water vapor from the air from the air, and a carrier gas introduction means that introduces a carrier gas into the water vapor separator for sending the separated water vapor to the tritium measurement unit. A detection container in which a carrier gas containing separated water vapor is introduced and a plastic scintillator is disposed inside, a light guide connected to a plurality of different locations of the plastic scintillator, and a photoelectron connected to each light guide. Multiplier tubes and each light connected to each photomultiplier tube It determines the simultaneously received signals from slave multiplier and detects the tritium is obtained a coincidence measurement means for performing tritium measurement.

本発明のトリチウム測定装置は、トリチウムを捕集するためのトリチウム捕集部と、トリチウムを測定するためのトリチウム測定部とから成るトリチウム測定装置において、トリチウム捕集部は、サンプリング空気を取り入れるサンプリング導入手段と、サンプリング空気から水蒸気とそれ以外とを分離する水蒸気分離器と、分離された水蒸気をトリチウム測定部に送出するためのキャリアガスを水蒸気分離器内に導入するキャリアガス導入手段とを備え、トリチウム測定部は、分離された水蒸気が含まれるキャリアガスが導入され内部にプラスチックシンチレータが配設された検出容器と、プラスチックシンチレータの異なる複数箇所にそれぞれ接続されたライトガイドと、各ライトガイドにそれぞれ接続された光電子増倍管と、各光電子増倍管に接続され各光電子増倍管から同時に信号を受信するとトリチウムを検出したと判定してトリチウム測定を行う同時計数測定手段とを備えたので、自然界の放射性同位元素であるラドン・トロンを除去するので測定対象外の放射線を効率よく除去するとともに、同時計数測定手段により測定を行っているため光電子倍増管などのノイズスペクトルを除去するとともにＳ／Ｎ比を向上させてリチウム測定を行うことができるトリチウム測定装置を提供することが可能である。   The tritium measuring device of the present invention is a tritium measuring device comprising a tritium collecting unit for collecting tritium and a tritium measuring unit for measuring tritium, wherein the tritium collecting unit introduces sampling air for taking sampling air Means, a water vapor separator that separates the water vapor from the sampling air, and a carrier gas introducing means for introducing a carrier gas for sending the separated water vapor to the tritium measurement unit into the water vapor separator, The tritium measurement unit includes a detection container in which a carrier gas containing separated water vapor is introduced and a plastic scintillator is disposed therein, a light guide connected to a plurality of different locations on the plastic scintillator, and a light guide. Connected photomultiplier tubes and each photoelectron It is equipped with a coincidence measuring means that measures tritium by determining that tritium is detected when a signal is received from each photomultiplier tube connected to the photomultiplier tube at the same time, thus removing radon and thoron, which is a radioisotope in nature. Therefore, radiation that is not the object of measurement is efficiently removed, and the measurement is performed by the coincidence measurement means, so that it is possible to remove the noise spectrum of the photomultiplier tube and improve the S / N ratio and perform lithium measurement. It is possible to provide a tritium measuring device that can be used.

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態１のトリチウム測定装置の構成を示すブロック図を示す。まず、サンプリング空気系統には、サンプリング空気を取り入れるサンプリング空気吸気口１ａと、サンプリング空気の遮断を行うサンプリング空気遮断弁２ａと、サンプリング空気の異物除去を行うサンプリング空気フィルタ３ａと、サンプリング空気の流量を測定するサンプリング空気流量計４ａと、コンプレッサ５と、サンプリング空気中の水蒸気を抽出する複数の水蒸気分離器６で、例えば水分子が透過可能な中空糸膜にて形成されている。そして、サンプリング空気の圧力を測定する圧力計７ａと、サンプリング空気の圧力の調整を行う圧力調整弁８ａと、サンプリング空気を排気する排気口９とを備える。 Embodiment 1 FIG.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the tritium measurement apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. First, the sampling air system includes a sampling air inlet 1a for taking sampling air, a sampling air shut-off valve 2a for shutting off sampling air, a sampling air filter 3a for removing foreign matter from sampling air, and a sampling air flow rate. The sampling air flow meter 4a to be measured, the compressor 5, and a plurality of water vapor separators 6 for extracting water vapor in the sampling air are formed of, for example, a hollow fiber membrane through which water molecules can permeate. And the pressure gauge 7a which measures the pressure of sampling air, the pressure adjustment valve 8a which adjusts the pressure of sampling air, and the exhaust port 9 which exhausts sampling air are provided.

次にこのように構成されたサンプリング空気系統の動作について説明する。まず、遮断弁２ａが開放され、サンプリング空気吸気口１ａから取り入れられる。次に、サンプリング空気はサンプリング空気フィルタ３ａにて異物が除去される。そして、サンプリング空気流量計４ａで取り入れられたサンプリング空気量が測定され、トリチウム濃度の算出時にこの測定された空気量が使用される。そして、所定の圧力で導入されたサンプリング空気は水蒸気分離器６に導入されコンプレッサ５、圧力調整弁８ａ、圧力計７ａにて調整して効率よく水蒸気とそれ以外とに分離される。そして、トリチウムを含む水蒸気は後述するトリチウム測定部１００に導入され、残りのトリチウムを含む水蒸気が分離されたサンプリング空気は排気口９から排気される。   Next, the operation of the sampling air system configured as described above will be described. First, the shutoff valve 2a is opened and taken in from the sampling air intake port 1a. Next, foreign substances are removed from the sampling air by the sampling air filter 3a. Then, the sampling air amount taken in by the sampling air flow meter 4a is measured, and this measured air amount is used when calculating the tritium concentration. Then, the sampling air introduced at a predetermined pressure is introduced into the water vapor separator 6 and adjusted by the compressor 5, the pressure regulating valve 8a, and the pressure gauge 7a to be efficiently separated into water vapor and the others. The water vapor containing tritium is introduced into the tritium measuring unit 100 described later, and the sampling air from which the water vapor containing the remaining tritium has been separated is exhausted from the exhaust port 9.

次にキャリアガス系統には、キャリアガスを取り入れるキャリアガス吸気口１ｂと、キャリアガスの遮断を行うキャリアガス遮断弁２ｂと、キャリアガスの流量を測定するキャリアガス流量計４ｂと、トリチウム量を測定するためのトリチウム測定部１００と、トリチウム測定器１００にて測定された水蒸気を含むキャリアガスの圧力を測定する圧力計７ｂと、キャリアガスの圧力を調整する圧力調整弁８ｂと、ポンプ１０と、キャリアガス遮断弁２ｃとを備える。   Next, in the carrier gas system, the carrier gas intake port 1b for taking in the carrier gas, the carrier gas cutoff valve 2b for blocking the carrier gas, the carrier gas flow meter 4b for measuring the flow rate of the carrier gas, and the amount of tritium are measured. A tritium measuring unit 100 for measuring the pressure, a pressure gauge 7b for measuring the pressure of the carrier gas containing water vapor measured by the tritium measuring device 100, a pressure adjusting valve 8b for adjusting the pressure of the carrier gas, a pump 10, And a carrier gas cutoff valve 2c.

次にこのように構成されたキャリアガス系統の動作について説明する。まず、キャリアガス吸気口１ｂから取り入れられたキャリアガスはキャリアガス流量計４ｂでガス量を測定され、トリチウム濃度の算出に使用される。そして、水蒸気分離器６で抽出された水蒸気をキャリアガスで運搬し、トリチウム測定部１００に引き込み、キャリアガスの圧力を圧力調整弁８ｂで圧力計７ｂで読み取りながらポンプ１０を調整する。   Next, the operation of the thus configured carrier gas system will be described. First, the amount of the carrier gas taken in from the carrier gas inlet 1b is measured by the carrier gas flow meter 4b and used for calculating the tritium concentration. Then, the water vapor extracted by the water vapor separator 6 is transported with a carrier gas, drawn into the tritium measurement unit 100, and the pump 10 is adjusted while the pressure of the carrier gas is read by the pressure gauge 7b with the pressure adjusting valve 8b.

そして、トリチウム測定装置に設置されている計器類である各流量計４ａ、４ｂ、各圧力計７ａ、７ｂ、およびガス調整機器である各遮断弁２ａ、２ｂ、２ｃ、コンプレッサ５、圧力調整弁８ａ、８ｂ、ポンプ１０は制御装置２０とそれぞれ接続されている。そして制御装置２０は、これら各接続箇所の各信号からトリチウム濃度測定の自動化のための計器測定値を参照して、逆にガス調整機器に制御信号を送信する。尚、各計器類の一部の設置順序の変更、機能維持の範囲内での計器、ガス調整機器の追加および削除などの構成の変更は適宜行ってもよいことは言うまでもない。   And each flow meter 4a, 4b which is the instrument installed in the tritium measuring device, each pressure gauge 7a, 7b, each shut-off valve 2a, 2b, 2c which is a gas regulating device, the compressor 5, and the pressure regulating valve 8a , 8b, the pump 10 is connected to the control device 20, respectively. And the control apparatus 20 refers to the instrument measurement value for automation of a tritium concentration measurement from each signal of each of these connection locations, and conversely transmits a control signal to the gas regulating device. It goes without saying that changes in the configuration such as changing the installation order of a part of each instrument, adding and deleting instruments and gas adjusting devices within the range of function maintenance may be made as appropriate.

図２は図１にて示したトリチウム測定部１００の詳細構成を示す図である。図において、検出容器１０２内に放射線を検出するためのプラスチックシンチレータ１０１を備える。そして検出容器１０２の長手方向の両端の２箇所にはライトガイド１０３および光電子増倍管１０４がそれぞれ配設されている。そして各光電子増倍管１０４に接続された同時計数回路１０５と、パルス加算回路１０６と、これら同時計数回路１０５およびパルス加算回路１０６に接続された信号処理回路１０７と、この信号処理回路１０７に接続された記録計１０８と、信号処理回路１０７の結果を受信する外部機器１０９とにて成る。   FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the tritium measurement unit 100 shown in FIG. In the figure, a plastic scintillator 101 for detecting radiation is provided in a detection container 102. And the light guide 103 and the photomultiplier tube 104 are each arrange | positioned at two places of the both ends of the longitudinal direction of the detection container 102. FIG. A coincidence counting circuit 105 connected to each photomultiplier tube 104, a pulse addition circuit 106, a signal processing circuit 107 connected to the coincidence counting circuit 105 and the pulse addition circuit 106, and a connection to the signal processing circuit 107. The recorder 108 and an external device 109 that receives the result of the signal processing circuit 107.

次にこのように構成されたトリチウム測定部１００の測定動作について説明する。まず、検出容器１０２内にサンプリング空気から分離した水蒸気を含むキャリアガスが導入されると、キャリアガス中のトリチウムが放出するベータ線をプラスチックシンチレータ１０１で捉える。次に、プラスチックシンチレータ１０１はトリチウムが放出するベータ線が入射した場所で発光する。次に、プラスチックシンチレータ１０１内を光が伝搬し、ライトガイド１０３で集光され、その光は光電子増倍管１０４で読み取り可能な電気的パルスに変換される。   Next, the measurement operation of the tritium measurement unit 100 configured as described above will be described. First, when a carrier gas containing water vapor separated from sampling air is introduced into the detection container 102, the plastic scintillator 101 captures beta rays emitted by tritium in the carrier gas. Next, the plastic scintillator 101 emits light at a place where beta rays emitted by tritium are incident. Next, light propagates in the plastic scintillator 101 and is collected by the light guide 103, and the light is converted into an electrical pulse that can be read by the photomultiplier tube 104.

そして、光電子増倍管１０４はプラスチックシンチレータ１０１の両端に設置されているため、放射線による当該ベータ線による信号があれば、両方の光電子増倍管１０４から同時に信号が出力される。また、よってこれらの信号を同時計数回路１０５にてコインシデンスをとり、２台の光電子増倍管１０４のうち１台からの信号である場合は、その信号をノイズスペクトル信号であると認識してこれを除去する。そして２台の光電子倍増管１０４の２台からの信号が同時である場合は、当該同時信号をパルス加算回路１０６にて加算し、２倍の波高値をもつ信号として信号処理回路１０７に入力する。そして、放射線線量およびトリチウム濃度を演算する。当該演算結果は、記録計１０８に記録され、外部機器１０９に伝送される。   Since the photomultiplier tubes 104 are installed at both ends of the plastic scintillator 101, if there is a signal from the beta ray due to radiation, signals are output from both photomultiplier tubes 104 simultaneously. Therefore, coincidence of these signals is performed by the coincidence counting circuit 105, and when the signals are signals from one of the two photomultiplier tubes 104, the signals are recognized as noise spectrum signals. Remove. When the signals from the two photomultiplier tubes 104 are simultaneous, the simultaneous signals are added by the pulse addition circuit 106 and input to the signal processing circuit 107 as a signal having a double peak value. . Then, the radiation dose and the tritium concentration are calculated. The calculation result is recorded in the recorder 108 and transmitted to the external device 109.

よって、信号処理回路１０７で算出された測定データは正味計数率であり、例えば当該正味計数率を制御装置２０に送信し、制御装置２０にてサンプリング空気およびキャリアガスの流量を参照して、トリチウム濃度（ベクレル毎立方センチメートル）として算出する。なお、トリチウム濃度の算出機能を信号処理回路１０７に組み込むとしても差しつかえない。   Therefore, the measurement data calculated by the signal processing circuit 107 is a net count rate. For example, the net count rate is transmitted to the control device 20, and the control device 20 refers to the flow rates of the sampling air and the carrier gas. Calculated as concentration (becquerel per cubic centimeter). Note that the tritium concentration calculation function may be incorporated in the signal processing circuit 107.

上記のように構成された実施の形態１のトリチウム測定装置は、トリチウム測定部１００の位置よりも上流側に水蒸気分離器６を設置し、測定対象外の放射性同位元素である例えばラドン・トロンなどを分離することができる。よって、トリチウム検出効率が高くなるという効果を奏する。また、プラスチックシンチレータ１０１で発光した光は当該プラスチックシンチレータ１０１の内部を伝達させてその終端に光電子増倍管１０４を設置したので光を効率良く集光することができる。さらに、プラスチックシンチレータ１０１の同時計数信号を取ることにより光電子増倍管１０４によるノイズスペクトルを除去することができる。さらに、同時計数の両信号をパルス加算回路１０６により加算することにより、波高値を２倍にすることができるのでＳ／Ｎ比そのものを向上することができる。よってさらに、トリチウム検出効率を向上することができる。   In the tritium measurement apparatus of the first embodiment configured as described above, the water vapor separator 6 is installed on the upstream side of the position of the tritium measurement unit 100, and is a radioisotope that is not a measurement target, such as radon / tron. Can be separated. Therefore, there is an effect that the tritium detection efficiency is increased. Further, since the light emitted from the plastic scintillator 101 is transmitted through the plastic scintillator 101 and the photomultiplier tube 104 is installed at the end thereof, the light can be efficiently collected. Furthermore, the noise spectrum caused by the photomultiplier tube 104 can be removed by taking the coincidence count signal of the plastic scintillator 101. Furthermore, by adding both coincidence signals by the pulse addition circuit 106, the peak value can be doubled, so that the S / N ratio itself can be improved. Therefore, the tritium detection efficiency can be further improved.

また、実施の形態１では水蒸気分離器を中空糸膜にて形成しているため、水蒸気のサンプリング効率が向上し、かつ、水蒸気分離器自体を小型化にて形成することができる。   In the first embodiment, since the water vapor separator is formed of a hollow fiber membrane, the sampling efficiency of water vapor is improved, and the water vapor separator itself can be formed in a small size.

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２のトリチウム測定装置の構成を示す図である。図において上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。また、トリチウム測定部は上記実施の形態１と同様に形成されているものとし詳細な構成は図示しない。この実施の形態２では、流路選択弁１１を水蒸気分離器６の上流側に設けて、制御装置２０の命令により、複数台設置の水蒸気分離器６のうち使用するものを選択する。また、水蒸気分離器６の下流側に露点計１２を設置しキャリアガス露点温度を測定し、当該露点温度を温度制御器を含む制御装置２０に入力する。制御装置２０からコンプレッサ５および圧力調節弁８ｂを調整する。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a tritium measurement apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Further, the tritium measurement unit is formed in the same manner as in the first embodiment, and the detailed configuration is not shown. In the second embodiment, the flow path selection valve 11 is provided on the upstream side of the water vapor separator 6, and the one to be used is selected from among a plurality of water vapor separators 6 installed according to a command from the control device 20. Further, a dew point meter 12 is installed on the downstream side of the water vapor separator 6 to measure the carrier gas dew point temperature, and the dew point temperature is input to the control device 20 including the temperature controller. The compressor 5 and the pressure control valve 8b are adjusted from the control device 20.

水蒸気分離器６は、例えばサンプリング空気導入および水蒸気捕集の工程と、キャリアガス取入れ水蒸気除去の工程とのサイクルで運用される。よって、複数台設置された各水蒸気分離器６に各運用サイクルを分担させると、各水蒸気分離器６は常時結露しない高湿状態を保つことになり、トリチウム検出効率を高める効果を奏する。さらに、水蒸気分離器６で抽出した水蒸気を含んだキャリアガスは露点計１２と圧力調整弁８ｂとで常時所定の露点温度となるように制御すると、結露しない高湿状態を保つことになり、トリチウム検出効率をより一層高める効果を奏する。   For example, the water vapor separator 6 is operated in a cycle of a sampling air introduction and water vapor collection step and a carrier gas intake water vapor removal step. Therefore, when each operation cycle is shared by each of the plurality of steam separators 6 installed, each steam separator 6 maintains a high humidity state in which no dew is always formed, and the effect of increasing the tritium detection efficiency is achieved. Furthermore, if the carrier gas containing water vapor extracted by the water vapor separator 6 is controlled to always have a predetermined dew point temperature by the dew point meter 12 and the pressure regulating valve 8b, a high humidity state in which no dew condensation is maintained is maintained. There is an effect of further increasing the detection efficiency.

実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３のトリチウム測定装置のトリチウム測定部の検出容器の構成を示す図である。図において上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。また、トリチウム測定部の検出容器以外の箇所は上記各実施の形態と同様に形成されているものとする。上記各実施の形態ではプラスチックシンチレータの構造について特に限定していないが、例えば図４に示すように膜状シンチレータ１１１を採用し、アクリル板１１２の外周面上に膜状シンチレータ１１１を設けて上記各実施の形態と同様に検出容器１０２内に設置する。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the detection container of the tritium measurement unit of the tritium measurement apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Further, it is assumed that portions other than the detection container of the tritium measurement unit are formed in the same manner as in the above embodiments. In the above embodiments, the structure of the plastic scintillator is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 4, a film scintillator 111 is employed, and the film scintillator 111 is provided on the outer peripheral surface of the acrylic plate 112. It is installed in the detection container 102 as in the embodiment.

このように膜状シンチレータ１１１をアクリル板１１２の外周面上に配設すると、測定対象のトリチウムから放出される放射線はエネルギーが非常に小さいベータ線であるので、アクリル板１１２に設けた薄い膜状シンチレータ１１１でも充分検出されるほどの飛程しか持たないため容易に検出することができる。しかし、環境放射線はトリチウムが放出するベータ線のエネルギーに比べてエネルギーが高いため、薄い膜状シンチレータ１１１では発光はするものの、エネルギー損失が起こり難くバックグラウンドとして除去することができるという効果を奏する。   When the film scintillator 111 is arranged on the outer peripheral surface of the acrylic plate 112 in this way, the radiation emitted from the tritium to be measured is a beta ray with very low energy. Since the scintillator 111 has a range that is sufficiently detected, it can be easily detected. However, since the environmental radiation has a higher energy than the energy of beta rays emitted by tritium, the thin film scintillator 111 emits light, but energy loss hardly occurs and can be removed as a background.

実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４のトリチウム測定装置のトリチウム測定部の検出容器の構成を示す図である。図において上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。また、トリチウム測定部の検出容器以外の箇所は上記各実施の形態と同様に形成されているものとする。上記実施の形態３ではアクリル板上に配設した膜状シンチレータにて成るプラスチックシンチレータの例を示したがこれに限られることはなく、例えば図５に示すようにシンチレーションファイバー１１３を採用することもできる。この場合例えば、シンチレーションファイバー１１３を数本バンドルにして所定の間隔を隔てて配置し検出容器１０２内に設置する。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the detection container of the tritium measurement unit of the tritium measurement apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Further, it is assumed that portions other than the detection container of the tritium measurement unit are formed in the same manner as in the above embodiments. In the third embodiment, an example of a plastic scintillator made of a film scintillator disposed on an acrylic plate has been shown. However, the present invention is not limited to this. For example, a scintillation fiber 113 may be employed as shown in FIG. it can. In this case, for example, several scintillation fibers 113 are bundled and arranged at a predetermined interval and installed in the detection container 102.

このように、サンプリング空気の水蒸気を含むキャリアガスがシンチレーションファイバー１１３に沿って流れるため、トリチウムから放出されるベータ線の検出におけるシンチレーションファイバー１１３の表面は充分大きく確保することができるので、検出における幾何学的効率を向上することができる。また同時に、エネルギーの高い環境放射線が入射しても上記実施の形態３と同様にシンチレーションファイバー１１３が細いため、検出にかかるほどのエネルギー損失が起こり難く通過して行くため、検出対象外として判断され環境放射線バックグラウンドとして除去することができるという効果を奏する。   As described above, since the carrier gas containing the water vapor of the sampling air flows along the scintillation fiber 113, the surface of the scintillation fiber 113 in the detection of the beta ray emitted from the tritium can be secured sufficiently large. Scientific efficiency can be improved. At the same time, even if high-energy environmental radiation is incident, the scintillation fiber 113 is thin as in the third embodiment, so that it is difficult to cause an energy loss to be detected. There is an effect that it can be removed as an environmental radiation background.

尚、図５に示すようなシンチレーションファイバー１１３を検出容器１０２内に等間隔にて間隔を隔てて配設する例を示したが、これに限られることはなく、他の配置であってもシンチレーションファイバーがある程度の間隔を隔てて配設されてあれば上記実施の形態４と同様の効果を奏することができる。   In addition, although the example which arrange | positions the scintillation fiber 113 as shown in FIG. 5 in the detection container 102 at equal intervals was shown, it is not restricted to this, Even if it is other arrangements, it is scintillation. If the fibers are arranged at a certain distance, the same effect as in the fourth embodiment can be obtained.

実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５のトリチウム測定装置のトリチウム測定部の検出容器の構成を示す図である。図において上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。また、トリチウム測定部の検出容器以外の箇所は上記各実施の形態と同様に形成されているものとする。検出容器１０２内の空間をシンチレーションファイバー１１３で囲繞するように設置し、筒状にて形成する。そして、筒状に形成されたシンチレーションファイバー１１３の内部すなわち囲繞された当該空間内に水蒸気を含ませたキャリアガスを通るようにして検出する。 Embodiment 5 FIG.
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the detection container of the tritium measurement unit of the tritium measurement apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. In the figure, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Further, it is assumed that portions other than the detection container of the tritium measurement unit are formed in the same manner as in the above embodiments. The space in the detection container 102 is installed so as to be surrounded by the scintillation fiber 113, and is formed in a cylindrical shape. And it detects by passing the carrier gas which included water vapor | steam in the inside of the scintillation fiber 113 formed in the cylinder shape, ie, the space concerned.

上記実施の形態５は、筒状にシンチレーションファイバー１１３を配設しているので、上記実施の形態４と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、ベータ線検出において４π測定することが可能となり、検出効率を向上することができる。   Since the scintillation fiber 113 is arranged in a cylindrical shape in the fifth embodiment, it is possible to perform 4π measurement in the beta ray detection as well as the same effect as the fourth embodiment. Detection efficiency can be improved.

本発明の実施の形態１のトリチウム測定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the tritium measuring apparatus of Embodiment 1 of this invention. 図１に示したトリチウム測定装置のトリチウム測定部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the tritium measurement part of the tritium measuring apparatus shown in FIG. 本発明の実施の形態２のトリチウム測定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the tritium measuring apparatus of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３のトリチウム測定装置のトリチウム検出部の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the tritium detection part of the tritium measuring device of Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態４のトリチウム測定装置のトリチウム検出部の構成を示したシンチレーションファイバーとした図である。It is the figure used as the scintillation fiber which showed the structure of the tritium detection part of the tritium measuring device of Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態５のトリチウム測定装置のトリチウム検出部の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the tritium detection part of the tritium measuring device of Embodiment 5 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ａ サンプリング空気吸気口、１ｂ キャリアガス吸気口、
２ａ サンプリング空気遮断弁、２ｂ，２ｃ キャリアガス遮断弁、
３ａ サンプリング空気フィルタ、４ａ サンプリング空気流量計、
４ｂ キャリアガス流量計、５ コンプレッサ、６ 水蒸気分離器、
７ａ，７ｂ 圧力計、８ａ，８ｂ 圧力調整弁、９ 排気口、１０ ポンプ、
１１ 流路選択弁、１２ 露点計、２０ 制御装置、１００ トリチウム測定部、
１０１ プラスチックシンチレータ、１０２ 検出容器、１０３ ライトガイド、
１０４ 光電子増倍管、１０５ 同時計数回路、１０６ パルス加算回路、
１０７ 信号処理回路、１０８ 記録計、１０９ 外部機器、
１１１ 膜状シンチレータ、１１２ アクリル板、１１３ シンチレーションファイバ。
1a Sampling air inlet, 1b Carrier gas inlet,
2a Sampling air cutoff valve, 2b, 2c Carrier gas cutoff valve,
3a sampling air filter, 4a sampling air flow meter,
4b Carrier gas flow meter, 5 compressor, 6 steam separator,
7a, 7b pressure gauge, 8a, 8b pressure regulating valve, 9 exhaust port, 10 pump,
11 flow path selection valve, 12 dew point meter, 20 control device, 100 tritium measuring section,
101 plastic scintillator, 102 detection container, 103 light guide,
104 photomultiplier tube, 105 coincidence counting circuit, 106 pulse adding circuit,
107 signal processing circuit, 108 recorder, 109 external device,
111 film scintillator, 112 acrylic plate, 113 scintillation fiber.

Claims (3)

トリチウムを捕集するためのトリチウム捕集部と、トリチウムを測定するためのトリチウム測定部とから成るトリチウム測定装置において、上記トリチウム捕集部は、サンプリング空気を取り入れるサンプリング導入手段と、上記サンプリング空気から水蒸気とそれ以外とを分離する水蒸気分離器と、分離された水蒸気を上記トリチウム測定部に送出するためのキャリアガスを上記水蒸気分離器内に導入するキャリアガス導入手段とを備え、上記トリチウム測定部は、上記分離された水蒸気が含まれるキャリアガスが導入され内部にプラスチックシンチレータが配設された検出容器と、上記プラスチックシンチレータの異なる複数箇所にそれぞれ接続されたライトガイドと、上記各ライトガイドにそれぞれ接続された光電子増倍管と、上記各光電子増倍管に接続され上記各光電子増倍管から同時に信号を受信するとトリチウムを検出したと判定してトリチウム測定を行う同時計数測定手段とを備えたことを特徴とするトリチウム測定装置。 In the tritium measuring device comprising a tritium collecting unit for collecting tritium and a tritium measuring unit for measuring tritium, the tritium collecting unit includes sampling introduction means for taking sampling air, and sampling air from the sampling air. A water vapor separator for separating water vapor from the rest, and a carrier gas introduction means for introducing a carrier gas for sending the separated water vapor to the tritium measurement unit into the water vapor separator, the tritium measurement unit Is a detection container in which a carrier gas containing the separated water vapor is introduced and a plastic scintillator is disposed therein, a light guide connected to a plurality of different locations of the plastic scintillator, and each light guide. Connected photomultiplier tubes and each of the above Tritium measuring apparatus characterized by determine at the same time receives signals from the connected to the photomultiplier each photomultiplier tube and detects the tritium and a coincidence measurement means for performing tritium measurement. 上記水蒸気分離器は水分子が透過可能な中空糸膜にて成ることを特徴とする請求項１に記載のトリチウム測定装置。 2. The tritium measuring apparatus according to claim 1, wherein the water vapor separator is formed of a hollow fiber membrane that allows water molecules to pass therethrough. 上記プラスチックシンチレータは、アクリル板の外周面上に膜状シンチレータが設置されて成るか、または、シンチレーションファイバーが複数本間隔を隔てて配設されて成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトリチウム測定装置。
3. The plastic scintillator according to claim 1, wherein a film scintillator is installed on the outer peripheral surface of the acrylic plate, or a plurality of scintillation fibers are arranged at intervals. The tritium measuring device according to 1.
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