JP2005156463A - Alpha-radioactivity measuring apparatus and ionization chamber for apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射性廃棄物のα放射能測定に係り、特に固化体処理した後の放射性廃棄物から放射されるα放射能を測定するα（アルファ）放射能測定装置用電離箱およびα（アルファ）放射能測定装置に関する。 The present invention relates to the measurement of α radioactivity of radioactive waste, and in particular, an ionization chamber for an α (alpha) radioactivity measuring apparatus for measuring α radioactivity emitted from radioactive waste after solidification treatment and α (alpha) ) Concerning radioactivity measuring device.
使用済燃料の再処理工場等の核燃料サイクル施設の運転に伴い、高レベル放射性廃棄物としてα放射性核種を含むＴＲＵ（超ウラン元素；ウランより質量が大きい人工の放射性元素）が発生する。例えば、再処理により発生したプルトニウムは、最終的にはガラス等の固化剤で固化し、容器に封入して長期間保管することが検討されている。 With the operation of a nuclear fuel cycle facility such as a spent fuel reprocessing plant, TRU (a super uranium element; an artificial radioactive element whose mass is larger than uranium) containing α radionuclides is generated as high-level radioactive waste. For example, it has been studied that plutonium generated by reprocessing is finally solidified with a solidifying agent such as glass and sealed in a container for long-term storage.
ところで、再処理工場をはじめとする放射性物質を取り扱う施設から発生するＴＲＵ廃棄物をすべて同じ取り扱いにすると、その処分費用が莫大なものとなる。このため、ＴＲＵ廃棄物の放射能濃度を的確に測定することにより放射能レベルの低いものは簡素な処分形態で処理することができ、全体の処分費用を削減することができる。このように放射性廃棄物のα放射能を適時測定して評価することは、放射性廃棄物および放射能管理上重要な業務である。 By the way, if all TRU waste generated from facilities handling radioactive materials such as reprocessing factories is handled in the same way, the disposal cost becomes enormous. For this reason, by measuring the radioactivity concentration of TRU wastes accurately, those having a low radioactivity level can be treated in a simple disposal form, and the overall disposal cost can be reduced. In this way, timely measurement and evaluation of α-activity of radioactive waste is an important task for radioactive waste and radioactivity management.
従来から高レベル放射性廃棄液等をガラス固化した放射性廃棄物（ガラス固化体）のα放射能の評価については、放射性廃棄物を固化する以前に放射性廃液をサンプリングし、α線スペクトル測定や化学分析等により実施されていた。 Regarding the evaluation of α radioactivity of radioactive waste (glass solidified), which has been vitrified from high-level radioactive waste, etc., the radioactive waste is sampled before solidifying the radioactive waste, and α-ray spectrum measurement and chemical analysis are performed. Etc. have been implemented.
しかしながら、これはガラス固化体の製作前に行われるα放射能の測定であり、高レベル放射性廃棄物をガラス固化体に製作した後や、保管中におけるα放射能を測定する場合には、ガラス固化体の一部を切断し、これの前処理を行った後に、前述のようなα線スペクトル測定や化学分析法により測定する、いわゆる破壊分析によりα放射能の評価を行わねばならない。 However, this is a measurement of α radioactivity performed before the production of the vitrified body. After producing high-level radioactive waste into a vitrified body or when measuring the α radioactivity during storage, After cutting a part of the solidified body and pretreating it, the α radioactivity must be evaluated by so-called destructive analysis, which is measured by the above-mentioned α-ray spectrum measurement or chemical analysis method.
高レベル放射性廃棄物のガラス固化体製作後にα放射能を測定する場合には、放射性廃棄物固化体の破壊分析を行うことになるが、この破壊分析については、折角堅固にガラスにより固化体とした放射性物質の封じ込みを破り、サンプル抽出の作業が必要となる。 When α radioactivity is measured after the production of high-level radioactive waste vitrified material, the radioactive waste solidified material will be subjected to a destructive analysis. It is necessary to break the containment of the radioactive material and extract the sample.
さらに、サンプル抽出後の固化体された放射性廃棄物、および分析に使用したサンプル等が新たな放射性廃棄物として発生し、これらの廃棄物処理等のために放射能汚染防止を含めた繁雑な作業が必要となる。 Furthermore, solidified radioactive waste after sample extraction and samples used for analysis are generated as new radioactive waste, and complicated work including prevention of radioactive contamination is required for the treatment of these wastes. Is required.
このように測定対象物を破壊して放射能を測定する方法は多くの問題を生じるので、非破壊でＴＲＵ廃棄物の放射能濃度を測定することができるα放射能測定装置が提案されている。 Since the method of measuring the radioactivity by destroying the measurement object in this way causes many problems, an α radioactivity measurement apparatus that can measure the radioactivity concentration of TRU waste in a non-destructive manner has been proposed. .
図９に示すように、従来のα放射能測定装置は、上流側ライン１０１から下流側ライン１０７までの間に電離チャンバ１０２、電離箱１０３、ＨＥＰＡフィルタ１０５、ブロワ１０６がこの順に並んでいる。ＴＲＵ廃棄物は電離チャンバ１０２に入れられる。電離チャンバ１０２内にはα線により電離する物質を含む測定ガス（電離ガス）がライン１０１を介して充填される。α線が電離チャンバ１０２に充填された電離性のある測定ガスと反応して電離イオンを発生する。測定ガスには、例えば、空気、ヘリウムＨｅ、アルゴンＡｒガスの単体またはこれらの混合体を用いる。これらのガスはα線による電離効率が高いので、精度良くα放射能を測定することが可能である。 As shown in FIG. 9, in the conventional α radioactivity measuring apparatus, an ionization chamber 102, an ionization chamber 103, a HEPA filter 105, and a blower 106 are arranged in this order between the upstream line 101 and the downstream line 107. TRU waste is placed in the ionization chamber 102. The ionization chamber 102 is filled with a measurement gas (ionized gas) containing a substance that is ionized by α rays through the line 101. The α rays react with the ionizable measuring gas filled in the ionization chamber 102 to generate ionized ions. As the measurement gas, for example, air, helium He, argon Ar gas alone or a mixture thereof is used. Since these gases have high ionization efficiency by α rays, it is possible to accurately measure α radioactivity.
測定ガスは、電離チャンバ１０２内でＴＲＵ廃棄物の放射能に曝された後に、電離箱１０３に送られる。高速の荷電粒子が測定ガス中を通過すると、その通路に沿って励起された分子と電離された分子とがそれぞれ生成される。中性分子が分離されて生成される陽イオンと自由電子はイオン対と呼ばれる。このイオン対を電離箱１０３で電離電流として検出する。電離箱１０３内の電極に検出された電気信号は、電離電流測定器１０４に入力される。電離電流測定器１０４では入力された電気信号をパルス信号に変換して計数し、その計数結果をデータ処理計算機に出力する。データ処理計算機は計数されたパルス数を表示装置に表示すると共に、そのパルス数に基づいてα放射能を算出する。この算出結果も必要に応じて表示装置に表示される。 The measurement gas is sent to the ionization chamber 103 after being exposed to the radiation of the TRU waste in the ionization chamber 102. When high-speed charged particles pass through the measurement gas, excited molecules and ionized molecules are generated along the passage. Cations and free electrons generated by separating neutral molecules are called ion pairs. This ion pair is detected by the ionization chamber 103 as an ionization current. The electric signal detected by the electrode in the ionization chamber 103 is input to the ionization current measuring device 104. The ionization current measuring device 104 converts the input electric signal into a pulse signal, counts it, and outputs the counting result to the data processing computer. The data processing computer displays the counted number of pulses on the display device and calculates the α radioactivity based on the number of pulses. This calculation result is also displayed on the display device as necessary.
また、上記電離箱１０３は、図１（Ｂ）に示す構造となっており、電離箱１０３の胴体側面の接続口から空気を流入し、空気は電極１０３ａの側面から接触するように構成されている。 Further, the ionization chamber 103 has a structure shown in FIG. 1B, and is configured such that air flows in from the connection port on the side surface of the body of the ionization chamber 103, and the air contacts from the side surface of the electrode 103a. Yes.
特許文献としては、例えば特許第２７０３４０９号公報があり、それは、γ線をＧｅ検出器により測定するものである。 Patent literature includes, for example, Japanese Patent No. 2703409, which measures γ-rays with a Ge detector.
通常、電離箱は外部放射能量や放射性ガス濃度の測定に用いられるため、電離箱内で一様に発生する電離イオンを捕獲し電離電流を測定している。この場合は、測定ガスの流量も少なく電離箱の構造もとくに考慮を要しないので、従来の電離箱は、図１（Ｂ）に示すように、測定ガスが、電離箱胴体１０３内の電極１０３ａに対し直交する方向に導入され、他方より排出される構造であり、電離作用を発生させる有感容積Ｙ（網掛け部）も小さいものであった。 Usually, since the ionization chamber is used for measuring the external radioactivity and the concentration of radioactive gas, ionization ions generated uniformly in the ionization chamber are captured and the ionization current is measured. In this case, since the flow rate of the measurement gas is small and the structure of the ionization chamber is not particularly considered, the conventional ionization chamber has an electrode 103a in the ionization chamber body 103 as shown in FIG. It was a structure that was introduced in a direction orthogonal to the other and discharged from the other, and the sensitive volume Y (shaded part) for generating the ionizing action was also small.
また、従来のα放射能測定装置においては、比較的小型の電離チャンバであったが測定廃棄物の大きさからすると大型化することが要求され、これに応じて測定ガス量が増大化するため、イオン収集を効率的に行うことが要求される。また、別置きの電離チャンバ１０２内のα線源に電離されたイオンを電離箱１０３に導入して測定するためには、イオンが再結合しない間に電離箱１０３に導入する必要がある。この場合の電離箱１０３は、イオンが一様に存在しかつ滞留時間の長い構造にすることが求められている。 Further, in the conventional α radioactivity measuring apparatus, although it is a relatively small ionization chamber, it is required to increase in size due to the size of the measurement waste, and the amount of measurement gas increases accordingly. Therefore, efficient ion collection is required. Further, in order to introduce and measure ions ionized by the α-ray source in the separate ionization chamber 102 into the ionization chamber 103, it is necessary to introduce ions into the ionization chamber 103 while the ions are not recombined. The ionization chamber 103 in this case is required to have a structure in which ions are uniformly present and the residence time is long.
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであって、測定ガスが電極に接触する時間を長くし、イオンの捕獲を効率化できる、有感容積の大きいα放射能測定装置用電離箱、および、α放射能を高精度に測定することができ、排気処理施設費用の削減を図るα放射能測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to lengthen the time for the measurement gas to come into contact with the electrode and increase the efficiency of ion capture. It is an object of the present invention to provide an α radioactivity measuring apparatus capable of measuring a box and α radioactivity with high accuracy and reducing the cost of an exhaust treatment facility.
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を提案する
（１）測定ガスが流通する電離チャンバ内に放射性廃棄物を収納し、前記電離チャンバより排出される測定ガスから電離電流を生成するα放射能測定装置用電離箱であって、軸方向に測定ガスを通過させる管状の電離箱胴体と、同電離箱胴体内の軸方向に延設する電極とを具えたことを特徴とするα放射能測定装置の電離箱。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means: (1) A radioactive waste is stored in an ionization chamber through which a measurement gas flows, and an ionization current is generated from the measurement gas discharged from the ionization chamber. An ionization chamber for an α radioactivity measurement device to be produced, comprising a tubular ionization chamber body that allows measurement gas to pass in the axial direction, and an electrode that extends in the axial direction within the ionization chamber body. The ionization chamber of the α radioactivity measuring device.
なお、管状の電離箱本体は、電極との離間距離が周方向に均一となるので、円管状が好ましいが、角管状であっても良い。 The tubular ionization chamber main body is preferably a circular tube because the distance from the electrode is uniform in the circumferential direction, but may be a rectangular tube.
（２）上記電極箱胴体内に、複数本の上記電極が、等間隔に平行配置されていることを特徴とする上記（１）に記載のα放射能測定装置用電離箱。 (2) The ionization chamber for an α radioactivity measuring device according to (1) above, wherein a plurality of the electrodes are arranged in parallel at equal intervals in the electrode box body.
（３）測定ガスが流通する電離チャンバ内に放射性廃棄物を収納し、前記電離チャンバより排出される測定ガスから電離電流を生成するα放射能測定装置用電離箱であって、測定ガスを通過させる平箱状の電離箱胴体と、同電離箱胴体内に収納され、格子状の電極基台の各格子交点上に立設する複数の電極とを具えたことを特徴とするα放射能測定装置用電離箱。 (3) An ionization chamber for an α radioactivity measuring apparatus that stores radioactive waste in an ionization chamber in which a measurement gas flows and generates an ionization current from the measurement gas discharged from the ionization chamber, and passes through the measurement gas. An α radioactivity measurement comprising: a flat box-shaped ionization chamber body, and a plurality of electrodes which are housed in the ionization chamber body and are erected on each grid intersection of a grid-shaped electrode base Ionization chamber for equipment.
（４）放射性廃棄物から放射されるα放射能を測定するα放射能測定装置であって、測定対象となる放射性廃棄物を収納する電離チャンバと、前記電離チャンバ内に測定ガスを供給するガス供給手段と、前記電離チャンバよりの測定ガスを、径方向に電場を掛けた管状の通路に導き、その軸方向に通過させて電離電流を生成する電離箱と、この電離箱内で生成された電離電流を電気信号化する電離電流測定部と、前記電離箱を通過した測定ガスを前記電離チャンバに循環させるガス循環流路と、同ガス循環流路に設けられ、測定ガスの湿度を調整するドライヤと、を具備することを特徴とするα放射能測定装置。 (4) An α radioactivity measuring apparatus for measuring α radioactivity radiated from radioactive waste, an ionization chamber for storing the radioactive waste to be measured, and a gas for supplying a measurement gas into the ionization chamber An ionization chamber for introducing a measurement gas from a supply means and the ionization chamber into a tubular passage having an electric field applied in a radial direction and passing the gas in the axial direction to generate an ionization current, and the ionization chamber generated in the ionization chamber An ionization current measuring unit that converts the ionization current into an electrical signal, a gas circulation channel that circulates the measurement gas that has passed through the ionization chamber, and the gas circulation channel are provided in the gas circulation channel to adjust the humidity of the measurement gas. An α radioactivity measuring device comprising a dryer.
（５）前記電離チャンバに、放射性廃棄物を載置して水平回転させる回転テーブルを具えたことを特徴とする上記（４）に記載のα放射能測定装置。 (5) The α radioactivity measuring apparatus according to (4) above, wherein the ionization chamber includes a rotary table on which radioactive waste is placed and rotated horizontally.
請求項１に記載の発明は、測定ガスが流通する電離チャンバ内に放射性廃棄物を収納し、前記電離チャンバより排出される測定ガスから電離電流を生成するα放射能測定装置用電離箱であって、軸方向に測定ガスを通過させる管状の電離箱胴体と、同電離箱胴体の軸方向に延設する電極とを具えているので、この電離箱により測定ガスを測定した場合には、胴体の管状流路全域が電離作用を起こす有感容積部となり、多量の測定ガスを効率よく高精度で測定できる。また、電離箱胴体および電極を長くすれば、それに比例して有感容積を大きくでき、更に、胴体等の長さを変更した場合でも、測定ガスの出入り口の開口面積（開口径）を変える必要がなく、設計自由度が高い。 The invention according to claim 1 is an ionization chamber for an α radioactivity measuring apparatus that stores radioactive waste in an ionization chamber through which a measurement gas flows and generates an ionization current from the measurement gas discharged from the ionization chamber. A tubular ionization chamber body through which the measurement gas passes in the axial direction, and an electrode extending in the axial direction of the ionization chamber body, so if the measurement gas is measured by this ionization chamber, the body The entire area of the tubular flow path becomes a sensitive volume part that causes an ionization effect, and a large amount of measurement gas can be measured efficiently and with high accuracy. In addition, if the ionization chamber body and electrode are lengthened, the sensitive volume can be increased proportionally, and even if the length of the body, etc. is changed, it is necessary to change the opening area (opening diameter) of the measurement gas inlet / outlet There is no design freedom.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電極が、複数本、上記電極箱胴体内に等間隔に平行配置されているので、上記作用効果に加え、電極箱の軸方向長さを短くでき、小型化、低コスト化が図れる。また、電極箱胴体径を大きくし、電極本数を増やすことで容易に測定効率を上げることができる。 In the invention according to claim 2, since a plurality of the electrodes according to claim 1 are arranged in parallel in the electrode box body at equal intervals, the axial length of the electrode box in addition to the above-described effects. Can be shortened, and miniaturization and cost reduction can be achieved. Further, the measurement efficiency can be easily increased by increasing the electrode box body diameter and increasing the number of electrodes.
請求項３に記載の発明は、測定ガスが流通する電離チャンバ内に放射性廃棄物を収納し、前記電離チャンバより排出される測定ガスから電離電流を生成するα放射能測定装置用電離箱であって、測定ガスを通過させる平箱状の電離箱胴体と、同電離箱胴体内に収納され、格子状の電極基台の各格子交点上に立設する複数の電極とを具えているので、多量の測定ガスを効率よく高精度で測定できる。 The invention according to claim 3 is an ionization chamber for an α radioactivity measuring apparatus that stores radioactive waste in an ionization chamber in which a measurement gas flows and generates an ionization current from the measurement gas discharged from the ionization chamber. The ionization chamber body having a flat box shape that allows the measurement gas to pass therethrough, and a plurality of electrodes that are housed in the ionization chamber body and are erected on each grid intersection of the grid electrode base. A large amount of measurement gas can be measured efficiently and accurately.
請求項４に記載の発明は、放射性廃棄物から放射されるα放射能を測定するα放射能測定装置であって、測定対象となる放射性廃棄物が装入される電離チャンバと、前記電離チャンバ内に測定ガスを供給するガス供給手段と、前記電離チャンバよりの測定ガスを、軸方向に設けた電極によって径方向に電場を掛けた管状の通路に導き、軸方向に通過させて電離電流を生成する電離箱と、この電離箱内で生成された電離電流を電気信号化する電離電流測定部と、前記電離箱を通過した測定ガスを前記電離チャンバに循環させるガス循環流路と、同ガス循環流路に設けられ、測定ガスの湿度を調整するドライヤと、を具備するものである。 The invention according to claim 4 is an α radioactivity measuring device for measuring α radioactivity radiated from radioactive waste, the ionization chamber in which the radioactive waste to be measured is charged, and the ionization chamber The gas supply means for supplying the measurement gas into the inside and the measurement gas from the ionization chamber are led to a tubular passage having an electric field applied in the radial direction by an electrode provided in the axial direction, and passed through in the axial direction to generate an ionization current. An ionization chamber to be generated, an ionization current measurement unit for converting the ionization current generated in the ionization chamber into an electrical signal, a gas circulation channel for circulating the measurement gas that has passed through the ionization chamber to the ionization chamber, and the same gas And a dryer that adjusts the humidity of the measurement gas.
請求項４に係る発明によれば、測定ガスを循環させるガス循環流路を有しているので、少なくとも、循環させたガス総量分だけは、施設系外に排出されないので系外への総排出ガス量を少なくでき、施設の排気処理系への負担が減少する。また、測定ガスの湿度は測定精度に影響することが判明しており、ドライヤにより湿度管理を行うことで測定精度を安定化させることができる。また、本装置の電離箱によれば、測定ガスが電極に接触する時間を長くすることができ、イオンの捕獲効率を向上できる。 According to the invention of claim 4, since the gas circulation flow path for circulating the measurement gas is provided, at least only the total amount of the circulated gas is not discharged out of the facility system, so the total discharge out of the system. The amount of gas can be reduced, reducing the burden on the exhaust treatment system of the facility. Further, it has been found that the humidity of the measurement gas affects the measurement accuracy, and the measurement accuracy can be stabilized by performing humidity management with a dryer. Moreover, according to the ionization chamber of the present apparatus, the time for the measurement gas to contact the electrode can be lengthened, and the ion capture efficiency can be improved.
さらに循環通流する測定ガスをドライヤで湿度調整管理することにより測定精度が向上し、検出感度が安定化する。 Furthermore, by controlling the humidity of the measurement gas that circulates with a dryer, the measurement accuracy is improved and the detection sensitivity is stabilized.
請求項５に係る発明によれば、請求項４に記載の電離チャンバに、放射性廃棄物を載置して水平回転させる回転テーブルを具えたα放射能測定装置であるので、電離チャンバ内に供給された測定ガスは、回転する放射性廃棄物に接することになり、放射性廃棄物の隅々まで、測定ガスが行き渡り、正確なα放射能測定が可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, the α radioactivity measuring apparatus is provided with the rotary table for horizontally rotating the radioactive waste placed on the ionization chamber according to the fourth aspect. The measured measurement gas comes into contact with the rotating radioactive waste, and the measurement gas spreads to every corner of the radioactive waste, so that accurate α radioactivity measurement can be performed.
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について説明する。
図1（Ａ）は、測定ガスが流通する電離チャンバ内に、測定対象の放射性廃棄物を収納し、前記電離チャンバより排出される測定ガス中のイオン対から、電離電流を生成するα放射能測定装置用電離箱の基本構成を示す第１の実施例である。この電離箱は、軸方向に測定ガスを通過させる管状の電離箱胴体１と、電離箱胴体１内の軸方向に延設する電極１ａとを具えていて、胴体１の径方向に電場をかけ、有感容積部Ｙ（網掛け部）を形成している。電離チャンバより排出された測定ガスは、その一端側から電離箱胴体１内に入り、胴体１軸方向の有感容積部Ｙ（網掛け部）を通過し、他端側から排出される。有感容積部Ｙにおいて電極１ａに集められた電離電流信号が電離電流測定器に入力されて、α放射能量を算出する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 (A) shows that the radioactive waste to be measured is stored in the ionization chamber in which the measurement gas flows, and the α radioactivity that generates an ionization current from ion pairs in the measurement gas discharged from the ionization chamber. It is a 1st Example which shows the basic composition of the ionization chamber for measuring devices. This ionization chamber includes a tubular ionization chamber body 1 that allows measurement gas to pass in the axial direction, and an electrode 1 a that extends in the axial direction in the ionization chamber body 1, and applies an electric field in the radial direction of the body 1. The sensitive volume part Y (shaded part) is formed. The measurement gas discharged from the ionization chamber enters the ionization chamber body 1 from one end side thereof, passes through the sensitive volume portion Y (shaded portion) in the axial direction of the body 1 and is discharged from the other end side. The ionizing current signal collected at the electrode 1a in the sensitive volume Y is input to the ionizing current measuring device to calculate the α radioactivity.
この電離箱により測定ガスを測定した場合には、胴体１の管状流路全域が電離作用を起こす有感容積部Ｙとなり、多量の測定ガスを効率よく高精度で測定できる。また、電離箱胴体１および電極１ａ長さに比例して有感容積Ｙを増減できる。
また、胴体１から排出された測定ガスの、少なくともその一部は、図５に示すガス循環流路Ｌ２を経由して、胴体１の一端側に循環供給される。
When the measurement gas is measured by this ionization chamber, the entire tubular flow path of the body 1 becomes the sensitive volume Y that causes an ionization action, and a large amount of measurement gas can be measured efficiently and with high accuracy. Further, the sensitive volume Y can be increased or decreased in proportion to the length of the ionization chamber body 1 and the electrode 1a.
Further, at least a part of the measurement gas discharged from the body 1 is circulated and supplied to one end side of the body 1 via the gas circulation flow path L2 shown in FIG.
図２のグラフは、縦軸に電離電流、横軸にガス流量を示し、実廃棄物の大きさを想定したチャンバ容積と、これに見合う電離箱容積における最適流量を計算したものであり、チャンバ容量を２５０リットル（廃棄物の封入形態である２００リットル＋α）、電離箱容量を６リットルと想定した場合には、電離電流がほぼ一定となる２００ｍ３／ｈ程度が、測定ガスの最適流量であることを示している。 The graph of FIG. 2 shows the ionization current on the vertical axis and the gas flow rate on the horizontal axis. The chamber volume assuming the size of the actual waste and the optimum flow rate in the ionization chamber volume corresponding to this are calculated. Assuming that the capacity is 250 liters (200 liters + α, which is an enclosed form of waste) and the ionization chamber capacity is 6 liters, the optimal flow rate of the measurement gas is about 200 m 3 / h, which makes the ionization current almost constant. It shows that there is.
図３（Ａ）（Ｂ）は、α放射能測定装置用電離箱の第２実施例を示すもので、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面を示す。この電離箱は、軸方向に測定ガスを通過させる管状の電離箱胴体１と、電離箱胴体１内の軸方向に延設する４本の電極１ａとを具えている。各電極４ａは、図示のごとく、胴体１より二分の一エルおよびエル寸法長さ隔てられて設けられ、電極箱胴体１内に等間隔に平行配置されている。各電極１ａの右端は電極基部１ｂに一体的に連結されており、基部１ｂは電離電流測定器４と結線されている。 3A and 3B show a second embodiment of the ionization chamber for the α radioactivity measuring device, and FIG. 3B shows a cross section taken along the line BB in FIG. The ionization chamber includes a tubular ionization chamber body 1 that allows measurement gas to pass in the axial direction, and four electrodes 1 a that extend in the axial direction in the ionization chamber body 1. As shown in the drawing, each electrode 4 a is provided with a half elbow and a length of el dimension separated from the body 1, and is arranged in parallel in the electrode box body 1 at equal intervals. The right end of each electrode 1a is integrally connected to the electrode base 1b, and the base 1b is connected to the ionization current measuring device 4.
電離チャンバ２よりの測定ガスは、一端側から電離箱胴体１内に入り、胴体１軸方向に通過し、他端側から排出される。その間に、電極１ａに集められた電離電流信号が電離電流測定器４に入力されて、α放射能量を算出する。
また、電離箱胴体１から排出された測定ガスの、少なくともその一部は、ガス循環流路Ｌ２を経由して、電離箱胴体１に循環供給される。
Measurement gas from the ionization chamber 2 enters the ionization chamber body 1 from one end side, passes in the axial direction of the body 1 and is discharged from the other end side. In the meantime, the ionization current signal collected at the electrode 1a is input to the ionization current measuring device 4 to calculate the amount of α radioactivity.
Further, at least a part of the measurement gas discharged from the ionization chamber body 1 is circulated and supplied to the ionization chamber body 1 via the gas circulation passage L2.
本実施例のものは、複数本の電極１ａを電離箱１内の軸方向に等間隔に平行配置しているので、有感容積部、電極面積が大きくなり、電極箱の軸方向長さを短くできるので、多量の測定ガスを効率よく高精度で測定できる効果がある。また、電極箱胴体１径を大きくすることや、電極１ａの本数を増やすことで、容易に計測効率を上げることができる。 In the present embodiment, since a plurality of electrodes 1a are arranged in parallel in the axial direction in the ionization chamber 1, the sensitive volume portion and the electrode area are increased, and the axial length of the electrode box is reduced. Since it can be shortened, there is an effect that a large amount of measurement gas can be measured efficiently and accurately. Further, the measurement efficiency can be easily increased by increasing the diameter of the electrode box body 1 or increasing the number of the electrodes 1a.
図４（Ａ）（Ｂ）は、α放射能測定装置用電離箱の第３実施例を示すもので、この電離箱は、測定ガスを通過させる平箱状の電離箱胴体１と、格子状の電極基台１ｂと、基台１ｂの各格子交点上に立設する複数の電極１ａとで構成されている。電離チャンバよりの測定ガスは、その一端側から、水平左右方向に広がって、電離箱胴体１内に入り、電極１ａ群を通過し、胴体１の他端側から排出される。その間に、電極１ａに集められた電離電流信号が電離電流測定器に入力されて、α放射能量を算出する。 4 (A) and 4 (B) show a third embodiment of the ionization chamber for the α radioactivity measuring device. This ionization chamber is composed of a flat box-shaped ionization chamber body 1 through which a measurement gas is passed, and a lattice shape. Electrode base 1b and a plurality of electrodes 1a erected on each grid intersection of the base 1b. The measurement gas from the ionization chamber spreads in the horizontal horizontal direction from one end side, enters the ionization chamber body 1, passes through the electrode 1a group, and is discharged from the other end side of the body 1. In the meantime, the ionization current signal collected at the electrode 1a is input to the ionization current measuring device to calculate the α radioactivity.
また、胴体１から排出された測定ガスの、少なくともその一部は、図５に示すガス循環流路Ｌ２を経由して、胴体１の一端側に循環供給される。本実施例のものは、有感容積部、電極面積が大きくなるので、多量の測定ガスを効率よく高精度で測定できる効果がある。 Further, at least a part of the measurement gas discharged from the body 1 is circulated and supplied to one end side of the body 1 via the gas circulation flow path L2 shown in FIG. The thing of a present Example has an effect which can measure a lot of measurement gas efficiently with high precision, since a sensitive volume part and an electrode area become large.
次に、α放射能測定装置の実施例を図５〜図８に基づき説明する。
このα放射能測定装置１は、ループ状のガス循環流路Ｌ２と、バイパス流路Ｌ４と、３つの系統の分散流路Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３とからなる測定ガスの回路を備えている。ガス循環流路Ｌ２には、電離チャンバ２、バルブＶ２５、ＨＥＰＡフィルタ５、ブロワ６、バルブＶ５、露点計（湿度計）Ｄ１、バルブＶ７、流量計Ｆ３がこの順に設けられ、ブロワ６の吸引／吐出により測定ガスがガス循環流路Ｌ２を通流して電離チャンバ２に循環供給されるようになっている。
Next, an embodiment of the α radioactivity measuring apparatus will be described with reference to FIGS.
The α radioactivity measuring apparatus 1 includes a measurement gas circuit including a loop-shaped gas circulation channel L2, a bypass channel L4, and three systems of distributed channels L21, L22, and L23. The gas circulation channel L2 is provided with an ionization chamber 2, a valve V25, a HEPA filter 5, a blower 6, a valve V5, a dew point meter (humidity meter) D1, a valve V7, and a flow meter F3 in this order. The measurement gas is circulated and supplied to the ionization chamber 2 through the gas circulation flow path L2 by discharge.
電離チャンバ２内には、放射性廃棄物Ｈを載置し、水平回転する回転テーブル２ａが設けてあり、放射性廃棄物Ｈを回転させながら測定ガスを吹き付けることで、従来は正確な測定が困難であった、曲管やバルブ等の複雑形状のＴＲＵ廃棄物であっても、その内部穴まで測定ガスを吹き込み、高精度に測定することを可能としている。 In the ionization chamber 2, the radioactive waste H is placed and a rotary table 2a that rotates horizontally is provided. By blowing the measurement gas while rotating the radioactive waste H, accurate measurement has been difficult in the past. Even TRU wastes with complicated shapes such as bent pipes and valves can be measured with high accuracy by blowing measurement gas into the internal holes.
測定ガスは、α線と反応すると電離する性質をもつ空気、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）ガスの単体または混合体からなる気体であればよく、本実施例では環境配慮から空気を用いており、また、電離チャンバ２より排出される空気（測定ガス）の全量を電離箱３に供給して測定精度を高めている（但し、以下の記述では測定ガスと記載して説明する）。 The measurement gas only needs to be a gas made of air or helium (He) or argon (Ar) gas, which has the property of ionizing when it reacts with α-rays. In this embodiment, air is used for environmental considerations. In addition, the entire amount of air (measurement gas) discharged from the ionization chamber 2 is supplied to the ionization chamber 3 to improve the measurement accuracy (however, in the following description, it will be described as measurement gas).
測定ガスは、図６に示すガス供給源８から流路Ｌ１を通ってガス循環流路Ｌ２に導入され、ガス循環流路Ｌ２を所定期間にわたり循環された後に、流路Ｌ７を通ってガス循環流路Ｌ２から工場の建屋ダクトを通って集合排気処理装置（図示せず）に排出されるようになっている。
なお、ガス循環流路Ｌ２内で測定ガスを循環させる場合は、流路Ｌ１のバルブＶ６と流路Ｌ７のバルブＶ４とを共に閉じておく。
The measurement gas is introduced from the gas supply source 8 shown in FIG. 6 through the flow path L1 to the gas circulation flow path L2, circulated through the gas circulation flow path L2 for a predetermined period, and then gas circulation through the flow path L7. From the flow path L2, it passes through the building duct of the factory and is discharged to a collective exhaust treatment device (not shown).
When the measurement gas is circulated in the gas circulation channel L2, both the valve V6 of the channel L1 and the valve V4 of the channel L7 are closed.
電離チャンバ２よりの測定ガスはその全量が電離箱３の内部に通気され、次に、ＨＥＰＡフィルタ５に送られ、ＨＥＰＡフィルタ５により測定ガス中の放射能汚染塵を除去する。 The entire amount of the measurement gas from the ionization chamber 2 is vented into the ionization chamber 3 and then sent to the HEPA filter 5, which removes radioactive contamination dust in the measurement gas.
図５及び図６に示す電離箱３は、図３に示す電離箱と同等のものであり、この電離箱３は、円筒状の電離箱胴体１と、胴体１内の軸方向に延設された複数本の電極１ａとで構成されていて、４本の電極１ａ相互は等間隔に平行配置されている。測定ガスを、径方向に電場を掛けた円管状の胴体１内に、その一端から取り入れ、胴体１の軸方向に通過させて、胴体１の他端から抜き出す。 The ionization chamber 3 shown in FIGS. 5 and 6 is equivalent to the ionization chamber shown in FIG. 3, and the ionization chamber 3 extends in the axial direction within the cylindrical ionization chamber body 1 and the body 1. The four electrodes 1a are arranged in parallel at equal intervals. The measurement gas is taken from one end of the cylindrical body 1 with an electric field applied in the radial direction, passed in the axial direction of the body 1, and extracted from the other end of the body 1.
測定ガスが胴体１を通過する際に、電離作用により生じた電離電流は電極１ａに集められ、その電気信号が電離電流測定器４に入力される。電離電流測定器４では入力された電気信号をパルス信号に変換して計数し、その計数結果をデータ処理計算機（図示せず）に出力するようになっている。さらに、データ処理計算機は計数されたパルス数を表示装置（図示せず）の画面に表示すると共に、そのパルス数に基づいてα放射能を算出する。この算出結果も必要に応じて表示装置の画面に表示される。 When the measurement gas passes through the body 1, the ionization current generated by the ionization action is collected at the electrode 1 a and the electric signal is input to the ionization current measuring device 4. The ionization current measuring device 4 converts the inputted electric signal into a pulse signal and counts it, and outputs the counting result to a data processing computer (not shown). Further, the data processing computer displays the counted number of pulses on the screen of a display device (not shown) and calculates the α radioactivity based on the number of pulses. This calculation result is also displayed on the screen of the display device as necessary.
また、図６に示すように、電離箱３の測定ガス入口配管には、電離箱３に導入する測定ガスが所定の湿度値以下となるように制御する制御手段である、湿度計Ｄ２と自動開閉バルブＶ２５とを設けている。それは、湿度計Ｄ２からの信号によりバルブＶ２５が自動的に開閉制御されるものであり、常に所定湿度以下の測定ガスが電離箱３に流入するようにすることで、ガス測定の高精度化と安定化を図っている。 Further, as shown in FIG. 6, the measurement gas inlet pipe of the ionization chamber 3 is automatically connected to a hygrometer D2, which is a control means for controlling the measurement gas introduced into the ionization chamber 3 to be a predetermined humidity value or less. An open / close valve V25 is provided. That is, the valve V25 is automatically controlled to open and close by a signal from the hygrometer D2, and the measurement gas having a predetermined humidity or less always flows into the ionization chamber 3, thereby improving the accuracy of gas measurement. Stabilization is planned.
図７に示すように、電離箱３の電離箱胴体１は全周囲が鉛遮蔽体１Cで覆われている。電離チャンバ２は、ガス入口部２１、チャンバ本体２２、ガス出口部２３、開閉窓２４、バルブＶ２４、圧力計Ｐ１、温度計Ｔ１を備えている。チャンバ本体２２の形状は矩形であり、このチャンバ本体２２にガス入口部２１およびガス出口部２３がフランジ継手により着脱可能に取り付けられている。開閉窓２４は、小サイズの被測定物を電離チャンバ２に容易に出し入れするために設けられ、電離チャンバ２の側面部にヒンジ継手で可動に支持されている。大サイズの被測定物を電離チャンバ２に装入する場合は、ガス入口部２１およびガス出口部２３のいずれか一方をチャンバ本体２２から取り外す。 As shown in FIG. 7, the ionization chamber body 1 of the ionization chamber 3 is entirely covered with a lead shield 1C. The ionization chamber 2 includes a gas inlet portion 21, a chamber body 22, a gas outlet portion 23, an opening / closing window 24, a valve V24, a pressure gauge P1, and a thermometer T1. The chamber body 22 has a rectangular shape, and a gas inlet portion 21 and a gas outlet portion 23 are detachably attached to the chamber body 22 by a flange joint. The open / close window 24 is provided for easily taking in and out a small-size object to be measured in and out of the ionization chamber 2, and is movably supported on the side surface of the ionization chamber 2 by a hinge joint. When charging a large-sized object to be measured into the ionization chamber 2, either the gas inlet 21 or the gas outlet 23 is removed from the chamber body 22.
電離チャンバ２の上面部、側面部、下面部にガス循環流路Ｌ２から分岐した３つの系統の分散流路Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３がそれぞれ連通し、電離チャンバ２内の被測定物に向けて上方、側方、下方から測定ガスが吹き付けられるようになっている。 第１の分散流路Ｌ２１は、バルブＶ１１および流量計Ｆ５を経由して、さらに３つに分岐している。各分岐路はバルブＶ１２，Ｖ１３，Ｖ１４を介して電離チャンバ２の上面部、側面部、下面部にそれぞれ連通している。 Three systems of distributed flow paths L21, L22, and L23 branched from the gas circulation flow path L2 communicate with the upper surface portion, the side surface portion, and the lower surface portion of the ionization chamber 2, respectively, and upward toward the object to be measured in the ionization chamber 2. The measurement gas is sprayed from the side and the bottom. The first dispersion flow path L21 is further branched into three via the valve V11 and the flow meter F5. Each branch passage communicates with the upper surface portion, the side surface portion, and the lower surface portion of the ionization chamber 2 via valves V12, V13, and V14.
第２の分散流路Ｌ２２は、バルブＶ１５および流量計Ｆ６を経由して、さらに３つに分岐している。各分岐路はバルブＶ１６，Ｖ１７，Ｖ１８を介して電離チャンバ２の上面部、側面部、下面部にそれぞれ連通している。第３の分散流路Ｌ２３は、バルブＶ１９および流量計Ｆ７を経由して、さらに３つに分岐している。各分岐路はバルブＶ２０，Ｖ２１，Ｖ２２を介して電離チャンバ２の上面部、側面部、下面部にそれぞれ連通している。 The second dispersion flow path L22 is further branched into three via the valve V15 and the flow meter F6. Each branch passage communicates with the upper surface portion, the side surface portion, and the lower surface portion of the ionization chamber 2 via valves V16, V17, and V18. The third dispersion flow path L23 is further branched into three via the valve V19 and the flow meter F7. Each branch passage communicates with the upper surface portion, the side surface portion, and the lower surface portion of the ionization chamber 2 via valves V20, V21, and V22.
第２のバイパス流路Ｌ４は、ブロワ９の下流側にてガス循環流路Ｌ２から分岐し、ドライヤユニット７０のドライヤ７の内部を通流した後に、露点計Ｄ１の上流側にてガス循環流路Ｌ２に再び合流している。ドライヤ７内には吸着剤７２が充填され、充填された吸着剤７２の中央を貫通するように再生ヒータ７が設けられている。この再生ヒータ７１により吸湿した吸着剤７２を定期的に加熱して再生させるようになっている。本実施例の吸着剤７２にはゼオライト系化合物を用いた。 The second bypass flow path L4 branches off from the gas circulation flow path L2 on the downstream side of the blower 9, flows through the interior of the dryer 7 of the dryer unit 70, and then flows on the upstream side of the dew point meter D1. It merges again on the road L2. The dryer 7 is filled with an adsorbent 72, and the regenerative heater 7 is provided so as to penetrate the center of the filled adsorbent 72. The adsorbent 72 absorbed by the regeneration heater 71 is periodically heated and regenerated. A zeolite-based compound was used for the adsorbent 72 in this example.
第２のバイパス流路Ｌ４は、バルブＶ９および流量計Ｆ４を経由して、さらに２つに分岐している。一方の分岐路は四方弁Ｖ３１を介してドライヤ７の本体上部に連通している。他方の分岐路は四方弁Ｖ３２を介してドライヤ７の再生ヒータ７１の上端に連通している。ガスは、ドライヤ７の本体上部に導入されて下降し、吸着剤７２により湿分を吸収除去され、中央の再生ヒータ７１の中空部を通って上昇し、ドライヤ７から出て行くようになっている。 The second bypass flow path L4 further branches into two via the valve V9 and the flow meter F4. One branch passage communicates with the upper portion of the main body of the dryer 7 via a four-way valve V31. The other branch passage communicates with the upper end of the regeneration heater 71 of the dryer 7 via a four-way valve V32. The gas is introduced into the upper part of the main body of the dryer 7 and descends, the moisture is absorbed and removed by the adsorbent 72, rises through the hollow part of the central regenerative heater 71, and comes out of the dryer 7. Yes.
露点計（湿度計）Ｄ１は、ガス循環流路Ｌ２を通流する測定ガス中の湿分を検出し、検出信号を制御盤４１に送り、制御盤４１によりバルブＶ５とＶ９とを自動的に開閉制御するようになっている。湿度の実測値が基準値を超えているときはバルブＶ５を閉じるとともにバルブＶ９を開け、ドライヤ７に吸湿ガスを導入する。露点計Ｄ１で計測される実測値が設定基準値を下回るようになるまでドライヤ７に吸湿ガスを送りつづける。さらに、ドライヤ制御盤７３は、図示しない電源からタイマー動作により再生ヒータ７１に給電させ、ドライヤ７内の吸着剤７２を加熱して再生させる。なお、流路Ｌ９は吸着剤の加熱中にドライヤ７内を排気するためのラインである。 The dew point meter (humidity meter) D1 detects moisture in the measurement gas flowing through the gas circulation passage L2, sends a detection signal to the control panel 41, and the control panel 41 automatically switches the valves V5 and V9. Open / close control is provided. When the measured value of the humidity exceeds the reference value, the valve V5 is closed and the valve V9 is opened, and the hygroscopic gas is introduced into the dryer 7. The hygroscopic gas is continuously sent to the dryer 7 until the actual measurement value measured by the dew point meter D1 falls below the set reference value. Further, the dryer control panel 73 supplies power to the regeneration heater 71 from a power source (not shown) by a timer operation, and heats and regenerates the adsorbent 72 in the dryer 7. The flow path L9 is a line for exhausting the interior of the dryer 7 during heating of the adsorbent.
流量計Ｆ２は、ＨＥＰＡフィルタ５とブロワ６との間に設けられ、チャンバ２を通過してくるガス流量を測定するものである。流路Ｌ５は、流量計Ｆ２とブロワ６との間においてガス循環流路Ｌ２に合流している。バルブＶ２を開けると、流路Ｌ５を通ってガス循環流路Ｌ２に外気が導入され、系内の圧力変動を吸収する働きがある。流路Ｌ６は、ブロワ６の下流側でガス循環流路Ｌ２から分岐し、流路Ｌ５の直ぐ下流側でガス循環流路Ｌ２に合流している。バルブＶ３を開けると、流路Ｌ６を通ってガス循環流路Ｌ２がブロワ６にバイパスされ、ガス循環流路Ｌ２の循環流量が調節される。 The flow meter F <b> 2 is provided between the HEPA filter 5 and the blower 6 and measures the gas flow rate passing through the chamber 2. The flow path L5 joins the gas circulation flow path L2 between the flow meter F2 and the blower 6. When the valve V2 is opened, outside air is introduced into the gas circulation passage L2 through the passage L5 and functions to absorb pressure fluctuations in the system. The flow path L6 branches from the gas circulation flow path L2 on the downstream side of the blower 6, and joins the gas circulation flow path L2 immediately downstream of the flow path L5. When the valve V3 is opened, the gas circulation passage L2 is bypassed to the blower 6 through the passage L6, and the circulation flow rate of the gas circulation passage L2 is adjusted.
流路Ｌ７は、ブロワ６の下流側でガス循環流路Ｌ２から分岐し、工場の集合排気処理装置（図示せず）に連通している。バルブＶ４を開けると、流路Ｌ７を通ってガス循環流路Ｌ２内のガスが集合排気処理装置に排出される。流路Ｌ１０は電離チャンバ２の上流側にてガス循環流路Ｌ２に連通している。バルブＶ７を閉じ、バルブＶ８とバルブＶ４とを開けると、流路Ｌ１０とＬ７を通ってワンスルー流路が形成される。 The flow path L7 branches off from the gas circulation flow path L2 on the downstream side of the blower 6, and communicates with a collective exhaust treatment apparatus (not shown) in the factory. When the valve V4 is opened, the gas in the gas circulation flow path L2 is discharged to the collective exhaust treatment device through the flow path L7. The flow path L10 communicates with the gas circulation flow path L2 on the upstream side of the ionization chamber 2. When the valve V7 is closed and the valves V8 and V4 are opened, a one-through channel is formed through the channels L10 and L7.
次に、図７を参照して本実施形態のα放射能測定装置の具体的な構造について説明する。α放射能測定装置の全体は、骨格としてのフレーム１１，１５およびポスト１４に取り付けられている。ベースフレーム１１には複数の車輪１３が取り付けられ、装置が搬送可能となっている。また、ベースフレーム１１には複数のスクリュウ式のレベル調整部材１２が取り付けられ、装置１の水平レベルが微調整されるようになっている。複数のポスト１４は、ベースフレーム１１から立ち上がり、上フレーム１５を支持している。上フレーム１５には電離チャンバ２、電離箱３、電離電流測定器４、操作兼制御盤４１および各種の配管と計器が搭載されている。 Next, a specific structure of the α radioactivity measuring apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG. The entire α radioactivity measuring apparatus is attached to the frames 11 and 15 and the post 14 as a skeleton. A plurality of wheels 13 are attached to the base frame 11 so that the apparatus can be transported. A plurality of screw-type level adjusting members 12 are attached to the base frame 11 so that the horizontal level of the apparatus 1 can be finely adjusted. The plurality of posts 14 rise from the base frame 11 and support the upper frame 15. The upper frame 15 is equipped with an ionization chamber 2, an ionization chamber 3, an ionization current measuring instrument 4, an operation / control panel 41, and various pipes and instruments.
操作兼制御盤４１は、装置１の全体を統括的に手動および自動制御するためのものであり、主電源、主スイッチ、複数の副スイッチ、配電盤、各種の表示メータ、各種の表示ランプを備えている。ドライヤ７は縦長円筒形状をなし、ベースフレーム１１上に立てた複数の専用ポストにより支持されている。ドライヤ７には専用の操作盤７３が設けられている。測定ガスを除湿するときや吸着剤７２を再生加熱するときはドライヤ操作盤７３を用いる。 The operation / control panel 41 is for manual and automatic control of the entire apparatus 1 and includes a main power source, a main switch, a plurality of sub switches, a switchboard, various display meters, and various display lamps. ing. The dryer 7 has a vertically long cylindrical shape and is supported by a plurality of dedicated posts standing on the base frame 11. The dryer 7 is provided with a dedicated operation panel 73. A dryer operation panel 73 is used when the measurement gas is dehumidified or when the adsorbent 72 is regenerated and heated.
次に、上記装置を用いてＴＲＵ廃棄物から放射されるα放射能を計測する場合について説明する。先ず電離チャンバ２の開閉窓２４あるいは大型開閉窓（チャンバ前面が開閉する）を開け、電離チャンバ２内に測定対象物としてのＴＲＵ廃棄物を装入する。開閉窓２４あるいは大型開閉窓を閉じると電離チャンバ２内は気密に保たれる。 Next, a case where α radioactivity radiated from TRU waste is measured using the above apparatus will be described. First, the open / close window 24 of the ionization chamber 2 or a large open / close window (the front of the chamber opens and closes) is opened, and TRU waste as a measurement object is charged into the ionization chamber 2. When the opening / closing window 24 or the large opening / closing window is closed, the inside of the ionization chamber 2 is kept airtight.
電離箱３の内部には電極１ａが設けられている。この電極１ａに集められた電気信号が電離電流測定器４に入力される。電離電流測定器４では入力された電気信号をパルス信号に変換して計数し、その計数結果をデータ処理計算機（図示せず）に出力する。さらに、データ処理計算機は計数されたパルス数を表示装置（図示せず）の画面に表示すると共に、そのパルス数に基づいてα放射能を算出する。この算出結果も必要に応じて表示装置の画面に表示される。 An electrode 1 a is provided inside the ionization chamber 3. The electric signal collected on the electrode 1 a is input to the ionization current measuring device 4. The ionization current measuring device 4 converts the inputted electric signal into a pulse signal and counts it, and outputs the counting result to a data processing computer (not shown). Further, the data processing computer displays the counted number of pulses on the screen of a display device (not shown) and calculates the α radioactivity based on the number of pulses. This calculation result is also displayed on the screen of the display device as necessary.
なお、α線による電離電流測定法を用いた放射性廃棄物のα放射能測定装置において、その測定対象物がコンクリート材の場合、γ線やβ線が共存するとγ線やβ線の飛跡の単位長さ当たりに生成されるイオン量はγ線やβ線のエネルギに依存するが、α線に比べると放射能量あたりのイオン生成量は少なく、α線に対してβ線では約１／１００、γ線では約１／１００００であり、特にβ線源が多く共存するような場合に影響を受けることとなる。 In addition, in the α radioactivity measurement device for radioactive waste using the ionization current measurement method using α rays, if the measurement object is concrete material, the unit of the track of γ rays and β rays when γ rays and β rays coexist. The amount of ions generated per length depends on the energy of γ-rays and β-rays, but the amount of ions generated per radioactivity is less than that of α-rays. It is about 1/10000 for γ rays, and is particularly affected when many β ray sources coexist.
測定対象物の材質がコンクリートの場合、コンクリート中に含まれているＫ−４０（カリウム）の影響により正確な測定が困難であった。これはコンクリート中のＫ−４０から発生するβ線の影響を受け、測定対象物のα線によるイオン化と合わさり、α放射能の正確な測定ができなくなるためである。 When the material of the measurement object is concrete, accurate measurement was difficult due to the influence of K-40 (potassium) contained in the concrete. This is because it is influenced by β rays generated from K-40 in the concrete, and combined with ionization of the measurement object by α rays, it becomes impossible to accurately measure α radioactivity.
これに対する方法として、通常の測定方法での電離電流値から、β線のみの電離電流値を差し引けば、α線による電離電流の測定結果が得られる方法がある。 As a method for this, there is a method of obtaining the measurement result of the ionization current by the α ray by subtracting the ionization current value of only the β ray from the ionization current value by the normal measurement method.
具体的には、まず、測定対象物（コンクリート片）を通常の状態、即ち、裸の状態で電離電流を測定し、次に、測定対象物全体をアルミ箔で包み込みα線を遮断した状態で電離電流を測定し、これをバックグランド（ＢＧ）とする。そして、裸の状態で測定した電離電流値からアルミ箔で包んで測定したＢＧの電離電流値との差分を求めれば、α線による電離電流を測定することができる。 Specifically, first, the ionization current is measured in a normal state, that is, in a bare state, with the object to be measured (concrete piece), and then the whole object to be measured is wrapped with aluminum foil and the α-rays are blocked. The ionization current is measured and this is used as the background (BG). And if the difference with the ionization current value of BG measured by wrapping with aluminum foil is calculated | required from the ionization current value measured in the bare state, the ionization current by an alpha ray can be measured.
次に、測定対象物がコンクリート片の場合において、そのα放射能を測定する手順を図８に基づき説明する。図８は電離チャンバ２の全体正面図であり、その上面にはひんじ開閉式の２枚の天板を有している。２６はケージを示し、ケージ２６は底が無い立方体状のもので、針金によりその骨格を形成し、アルミ箔をその５面に張ったものである。また、図８中、２７はケージ２６の吊上げ具、２８は受け台を示す。 Next, when the measurement object is a concrete piece, a procedure for measuring the α radioactivity will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an overall front view of the ionization chamber 2, and two top plates that can be opened and closed are provided on the upper surface. Reference numeral 26 denotes a cage. The cage 26 has a cubic shape with no bottom, and its skeleton is formed by a wire and aluminum foil is stretched on its five surfaces. Moreover, in FIG. 8, 27 shows the lifting tool of the cage 26, 28 shows a receiving stand.
測定手順は、まず、コンクリート片Ｋを電離チャンバ２に収納し、その測定ガスの電離電流値Ｘを電離箱３により測定する。次に、コンクリート片Ｋをケージ２６により覆った状態での電離電流値Ｙを測定し、電離電流値Ｘから電離電流値Ｙを引けば、α線による電離電流値を測定することができる。 First, the concrete piece K is stored in the ionization chamber 2, and the ionization current value X of the measurement gas is measured by the ionization chamber 3. Next, when the ionization current value Y in a state where the concrete piece K is covered with the cage 26 is measured and the ionization current value Y is subtracted from the ionization current value X, the ionization current value by α rays can be measured.
本実施形態のものは、測定ガスの全量を電離箱に流し、測定精度を高めているが、測定ガスの大部分を循環流路に流し、測定ガスのうち一部（ごく少量）を、バイパス流路を経て、電離箱に流すようにすれば、電離箱の小型軽量化を図ることができる。 In the present embodiment, the entire amount of measurement gas is flowed to the ionization chamber to improve the measurement accuracy, but most of the measurement gas is flowed to the circulation flow path, and a part (very small amount) of the measurement gas is bypassed. If it is made to flow through an ionization chamber through a flow path, the ionization chamber can be reduced in size and weight.
また、本実施形態のものは、循環通流する測定ガスをドライヤで湿度調整管理しているので、測定精度が向上し、検出感度が安定化する。 In addition, in the present embodiment, since the measurement gas that circulates is humidity-controlled by a dryer, measurement accuracy is improved and detection sensitivity is stabilized.
また、本実施形態のものは、複数の分散流路を介して電離チャンバ内にあらゆる方向から測定ガスを導入しているので、複雑形状ＴＲＵ廃棄物の各部（上面／背面／下面）の隅々にいたるまで測定ガスが万遍なく吹き付けられ、従来は正確な測定が困難であったバルブ等の複雑形状ＴＲＵ廃棄物を高精度に測定することが可能になる。 Further, in the present embodiment, since the measurement gas is introduced into the ionization chamber from a plurality of directions through a plurality of dispersion channels, every corner of each part (upper surface / rear surface / lower surface) of the complex shape TRU waste. The measurement gas is sprayed evenly to the end, and it becomes possible to measure a complicated shape TRU waste such as a valve, which has conventionally been difficult to measure accurately, with high accuracy.
また、本実施形態のものは、測定ガスを循環させるガス循環流路を有しているので、少なくとも、循環させたガス総量分だけは、施設系外に排出されないので系外への総排出ガス量を少なくでき、施設の排気処理系への負担が減少する。 Moreover, since the thing of this embodiment has the gas circulation flow path which circulates measurement gas, since only the total amount of the circulated gas is not discharged | emitted out of a facility system, it is the total exhaust gas outside a system. The amount can be reduced and the burden on the exhaust treatment system of the facility is reduced.
１ 電離箱胴体
１ａ 電極
２ 電離チャンバ
３ 電離箱
４ 電離電流測定器
７ ドライヤ
1 Ionization Box Body 1a Electrode 2 Ionization Chamber 3 Ionization Box 4 Ionization Current Measuring Device 7 Dryer
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