JPH0222588A - 放射性物質サンプリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は原子炉等から採取されたサンプリングガスに含
まれるダスト、よう素等の放射性物質をサンプリングす
る放射性物質サンプリング装置に関する。

（従来の技術） 例えば原子炉から採取されたサンプリングガスに含まれ
るダスト、よう素等の放射性物質の核種分析を実施する
場合には一般に第５図に示す放射性物質サンプリング装
置を用いて、採取されたサンプリングガスに含まれるダ
スト、よう素等の放射性物質をフィルタへ補集させる。

すなわち、図示しない原子炉等に取付けられたサンプリ
ングガスの採取口１および戻し口２との間にダスト、よ
う素、希ガス等の放射性物質を含んだサンプリングガス
が通流する配管３が配設されている。そして、採取口１
から配管３内に採取されたサンプリングガスは電磁弁で
形成された供給弁４に導かれ、その後、ダストを捕集す
る粒子フィルタ５ａとよう素を捕集するよう素フィルタ
５ｂからなるフィルタ５を通過することにより、サンプ
リングガス中に含まれるダストやよう素の等の放射性物
質が除去される。そのダストおよびよう素が除去された
サンプリングガスは流量調節弁６および流量計７を介し
て希ガス放射能濃度測定装置８へ人力され、この希ガス
放射能濃度測定装置８にて希ガスの放射能濃度が測定さ
れる。この希ガス放射能濃度測定装置８を通過したサン
プリングガスはポンプ９を経て前記戻し口２へ戻される
。

前記希カス放射能濃度測定装置８は図示するように前記
配管３に介挿されたガスサンプラー８ａと、ガスサンプ
ラー８ａにて採取された希ガスの放射線強度を検出する
放射線検出器８ｂと、この放！ｎ、Ｊ　ｔＩＡＦＡ出３
８ｂから出力された放射能強度から希ガスの放射能濃度
を算出する放射能濃度演算器８ｃとからなる。

また、前記配管３内の供給弁４とフィルタ５との間には
この配管３内へパージガスを注入されるためのパージ弁
１０が設けらている。これらの電磁弁４およびパージ弁
１０は操作スイッチ１１で切換操作される。すなわち、
供給弁４とパージ弁１０とは同時に開放されることはな
く、操作スイッチ１１の操作によって、開閉状態が切替
わる。

また、ポンプ９も操作スイッチ１２にて起動停止される
。なお、供給弁４の開放時間Ｔはタイマ１３にて定まる
。

このような放射性物質サンプリング装置において、動作
モードを捕集モードに設定すると、操作スイッチ１１．
１２が作動して供給弁４を開放し、パージ弁１０を閉じ
る。そして、タイマ１３が予め定められた開放時間Ｔの
計時を開始する。その開放時間Ｔ内にフィルタ５の粒子
フィルタ５ａおよびよう素フィルタ５ｂでダストおよび
よう素を補集する。同時に、希ガス放射能濃度測定装置
８において、希ガスの放射能濃度が測定される。そして
、前記開放時間Ｔが経過すると、操作スイッチ１１を作
動させて供給弁４を閉じてパージ弁１０を開放する。す
ると、配管３内にパージガスが注入され、配管３内に残
留している放射性物質を含んだサンプリングカスがポン
プ９でもって戻し口２から原子炉内へ戻される。全部の
サンプリングガスが配管３内から排出されれた後、フィ
ルタ５の粒子フィルタ５ａ、よう素フィルタ５ｂを取替
える。

一般的に、原子炉から採取されるサンプリングガス中に
含まれるダスト、よう素、希ガスの放射能濃度の成分比
は一定であると仮定できる。すなわち、サンプリングガ
ス全体の放射能濃度が変化したとしても、各放射性物質
相互間における放射能濃度の成分比は変化しない。した
がって、希ガス放射能濃度測定装置８にて希ガスの放射
能濃度Ｃｎか測定されると、残りのダストおよびよう素
の放射能濃度が算出される。例えば、ダストの希ガスに
対する放射能濃度成分比をＢｄとすると、ダスト単体の
放射能濃度ＣｄはＣｄ　ｍｃｎ　−Ｂｄとなる。

また、例えばフィルタ５の粒子フィルタ５ａに補集され
たダストに含まれる放射能の許容放射量をＱａとし、フ
ィルタ５の補集効率をηとし、前記供給弁４が開放され
ている期間に配管３内を通流する単位時間当りのサンプ
リングガスの流量をＦとすると、前記開放時間Ｔは（１
）式となる。

Ｔ−Ｑａ　／　（Ｃｄ　−Ｆ　・７７）＝Ｑａ　／　（
Ｃｎ　−Ｂｄ　−Ｆ　・７７）　　　−（１）よって、
（１）式で得られる開放時間Ｔだけ供給弁４を開放すれ
ば、フィルタ５の粒子フィルタ５ａに補集されるダスト
に含まれる放射能量が前記限界放射能ｍ　Ｑ　ａを越え
ることが防止され、フィルタ５を取扱う作業者の安全が
確保される。

しかしながら、上記のように構成された放射性物質サン
プリング装置においてもまだ解消すべき次のような問題
があった。

すなわち、前記開放時間Ｔは希ガス放射能濃度測定装置
８における測定結果Ｃｎを基に（１）式を用いて手計算
で算出していた。一方、ダストやよう素のフィルタ５を
用いた補集作業は複数回連続して実施される場合が多い
。よって、一連の補集作業を実施する前に、希ガス放射
能濃度測定装置８にて得られる測定結果Ｃｎを用いて開
放時間Ｔを設定するのみの場合が多い。

したかって、−０−開放時間Ｔを設定したのち、サンプ
リングガスに含まれる希ガスの放射能濃度Ｃｎが増加す
ると、この放射能濃度Ｃｎの増加に対応して、ダストお
よびよう素の放射能濃度Ｃｄ。

Ｃ１も増加することになる。その結果、開放時間Ｔが一
定であれば、フィルタ５の粒子フィルタ５ａやよう素フ
ィルタ５ｂに捕集されるダストやよう素に含まれる放射
能量が前述した許容放射能口Ｑａを越える懸念がある。

その結果、ダストやよう素の核種分析放線針Ｍ１を行な
う場合に、作業者に対する放射線彼曝量の増加対策およ
び核種分Ｈ７放射線計Ｍ１装置の計数効率低減対策等が
必要であった。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の放射性物質サンプリング装置において
は、供給弁の開放時間Ｔを予め設定しているので、その
開放時間Ｔ内にフィルタ５に捕集されるダストやよう素
等の放射性物質の放射能量が一定せす、例えば許容放射
能量を越えたり、又は補集された放射能物質の放射能量
が極端に少なく、核種分析放射線計測に支障が生じるこ
とが懸念される。

本発明は、単位時間経過毎にフィルタに補集される捕集
放射性物質の放射能量を算出し続け、積算された積算放
射能量が許容放射能量に達した時点て供給弁を閉じるこ
とによって、実際の放射能量が許容放射能量を越えるこ
とを防止でき、サンプリングされた放射性物質に対して
より安全に核種分析放線計測を実施できる放射性物質サ
ンプリング装置を提供することを目的とする。

［発明の構成１ （課題を解決するための手段） 上記課題を解消するために本発明は、放射能濃度成分比
が予め知られているダスト、よう素および希ガス等の複
数の放射性物質を含むサンプリングガスの配管路に、ガ
ス供給用の供給弁、複数の放射性物質のうちサンプリン
グすべきダストおよびよう素等の補集放射性物質を補集
するフィルタ、補集放射性物質が補集されたのちの希ガ
スの放射能濃度を検出する希ガス放射能濃度測定装置を
介在させ、希ガス放射能濃度測定装置にて測定される放
射能濃度に応じて供給弁の開放時間を制御する放射性物
質サンプリング装置において、サンプリングガスの放射
能濃度成分比を設定する成分設定器と、この成分設定器
にて設定された成分比と希ガス放射能濃度ａｌｌｌ定装
置の測定値から補集放射性物質の放射能濃度を算出する
第１の演算器と、配管路に流入するサンプリングガスの
単位時間当りのサンプリング量を検出するサンプリング
量検出手段と、このサンプリング；検出手段にて検出さ
れたサンプリング量と第１の演算器にて算出された放射
能濃度からサンプリング量に含まれる補集放射性物質の
放射能量を算出する第２の演算器と、フィルタにおける
補集効率を設定する捕集効率設定器と、この補集効率設
定器の補集効率と第２の演算器の放射能量から補集放射
性物質の実放射能量を算出する第３の演算器と、この第
３の演算器からｊｌｉ位時開時間経過毎力される実放射
能量を積算する積算演算器と、捕集放射性物質の許容放
射能量を設定する許容放射能設定器と、積算演算器の積
算放射能量が許容放射能量を越えたとき、供給弁へ閉鎖
指令を送出する比較演算器とを備えたものである。

（作用） このように構成された放射性物質サンプリング装置によ
れば、第１の演算器で成分比と希ガスの放射能濃度から
フィルタに補集された補集放射性物質の放射能濃度が算
出され、第２の演算器でもって単位時間当りのサンプリ
ング量と前記放射能濃度とで補集放射物質の放射能量が
算出される。

さらに、第３の演算器で補集効率を用いて実放射能量が
算出される。そして、その単位時間当りの実放射能量が
積算演算器で積算され、積算放射能口が許容放射能量を
越えると自動的に供給弁が閉じる。

したがって、フィルタに補集されたダストやよう素の放
射性物質の放射能量が許容放射能量を越えることはない
。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例の放射性物質サンプリング装置を示すブ
ロック図である。第５図と同一部分には同一ンコ号を付
して重複する部分の説明を省略する。

この実施例においては、希ガス放射能濃度測定装置８か
ら出力された希ガスの放射能濃度Ｃｎは第１の演算器２
１へ人力される。また、成分設定器２２は粒子フィルタ
５ａで補集されるダストの希ガスの放射能濃度Ｃｎに対
する成分比Ｂｄおよびよう素フィルタ５ｂで捕集される
よう素の希ガスの放射能濃度Ｃｎに対する成分比Ｂｌが
設定されており、その成分比Ｂｄ、Ｂｉが第１の演算器
２１へ入力される。第１の演算器２１は希ガスの放射能
濃度Ｃｎからダストの放射能濃度Ｃｄ（−Ｃｎ−Ｂｄ）
およびよう素の放射能濃度ＣＩ（−Ｃｎ−ＢＩ）を算出
する。

第１の演算器２１で算出された各放射能濃度Ｃｄ、Ｃｉ
は次め第２の演算器２３へ入力される。

この第２の演算器２３には配管３に介挿された流量計７
から供給弁４を開放した場合における単位時間当りのサ
ンプリングガスの流ｆｆ１Ｆが入力される。よって、こ
の第２の演算器２３はサンプリング流ｍＦを乗算するこ
とによって、ダストおよびよう素の各補集放射性物質に
含まれる単位時間当りの放射能ＷＰｄ、Ｐｉを算出する
。算出された放射能ＷＰｄ、Ｐｉは第３の演算器２４へ
送出される。この第３の演算器２３には前記フィルタ５
における各補集放射性物質に対する各補集効率ηｄ、η
ｌが設定される補集効率設定器２５からの各補集効率η
ｄ、ηｌが入力される。そして、第３の演算器２３は前
記各放射能ｆｆ１Ｐｄ、Ｐｉに補集効率ηを乗算するこ
とによって、各補集放射性物質の実放射能量Ｒｄ　　（
−ηｄ−Ｐｄ）、Ｒ１（−η１−Ｐｌ）を算出する。

この単位時間経過する毎に第３の演算器２４から出力さ
れる実放射能量Ｒｄ、Ｒ１は次の積算演算器２６にて順
次積算される。そして、現在までの積算放射能ｍＱｄ、
Ｑｉが次の比較演算器２７へ送出される。この比較演算
器２７にはフィルタ５に補集された補集放射性物質の許
容放射能量Ｑａを設定する許容放射能設定器２８から許
容放射能ｍ　Ｑ　ａが入力される。そして、比較演算器
２７はいすずれか一方の積算放射能ｆｆ１Ｑｄ、Ｑｉが
許容放射能ｔａＱａを越えると、供給弁４へ閉鎖指令を
送出して供給弁４を閉鎖し、パージ弁１゜へ開放指令を
送出してパージ弁１０を開放する。

また、警報′ａ２９を鳴動させる。

さらに、タイマ１３を初期値ヘリセットし、かつ、積算
演算器２６に対して積算動作を停止させ、積算放射能ｍ
Ｑｄ、Ｑｌをホールド状態とする。

パージガスにて配管３内のサンプリングガスが戻し弁２
から原子炉内へ戻されると、フィルタ５の粒子フィルタ
５ａおよびよう素フィルタらｂを取出す。そして、新た
な粒子フィルタ５ａとよう素フィルタ５ｂとをフィルタ
５に装着する。しかして、操作スイッチ１１を操作して
、パージ弁１０を閉じ、供給弁４を開く。同時に、積算
演算器２６の値をリセットする。しかして、放射性物質
捕集の次のサイクルを開始する。

このように構成された放射性物質サンプリング装置であ
れば、操作スイッチ１１を操作して、供給弁４を開放し
てサンプリングガスを供給開始してから、単位時間経過
毎にその単位時間内におけるフィルタ５に補集されたダ
ストやよう素の補集放射性物質の放射能量が算出され、
単位時間経過する毎に積算されていき、その時点におけ
るフィルタに補集された補集放射性物質に含まれる積算
放射能量Ｑｄ、Ｑｉが算出される。そして、その積算放
射能量Ｑｄ、Ｑｌが許容放射能量Ｑａを越えると、供給
弁４が自動的に閉鎖され、警報器２９が鳴動する。

したがって、フィルタ５に補集された放射性物質に含ま
れる放射能ＲＱｄ、Ｑｌが許容放射能ユＱａを越えるこ
とはない。よって、ダストやよう素の核種分析放射線計
測を行なう場合に作業員の被曝量が許容量以上に増加す
ることが防止される。

また、核種分析放射線計測装置の計数効率低減対策等を
実施する必要がない。

また、フィルタ５で補集されたダストやよう素に含まれ
る放射能量Ｑｄ、Ｑｌがほぼ一定するので、放射能量が
極端に少なくなることはなく、前記核種分析放射線計測
を能率的に実施できる。

第２図は本発明の他の実施例に係わる放射性物質サンプ
リング装置を示すものであり、第１図と同一部分には同
一符号が付しである。

この実施例においては、単位時間当りのサンプリング量
検出手段として、配管３内を通流するサンプリングガス
の流量を設定するサンプリング流量設定器３０を設け、
このサンプリング流量設定器３０から単位時間当りのサ
ンプリングＥＡＦを第２の演算器２３へ供給するように
している。このような構成であっても、前述した第１図
の実施例とほぼ同じ効果を得ることが可能である。

第３図は本発明のさらに別の実施例に係わる放射性物質
サンプリング装置を示すブロック図である。第１図と同
一部分には同一符号が付しである。

この実施例においては、各演算器にて得られた演算結果
を表示しかつ記録する指示記録器３１゜３２．３３．３
４を設けている。すなわち、第１の演算器２１で得られ
たダストおよびよう素の放射能濃度Ｃｄ、ＣＩを指示記
録器３１で表示および記録し、第２の演算器２３で得ら
れた単位時間当りの放射能量Ｐｄ、Ｐｌを指示記録器３
２で表示および記録する。さらに、第３の演算器２４で
得られた単位時間当りの実放射能ｍＲｄ、Ｒ１を指示記
録器３３で表示および記録し、最終の積算演算器２６で
得られた積算放射能ｆｆ１Ｑｄ、Ｑｉを指示記録器３４
で表示および記録する。

このように各段階における演算結果を表示、記録するこ
とによって、放射性物質サンプリング装置の状態をより
正確に把握できる。

第４図は第１図に示した放射性物質サンプリング装置３
５を慢数台並列に配設した状態を示す図である。

原子炉に取付けられた採取口１ａと戻し口２ａにそれぞ
れメイン配管３ａ、３ｂを接続して、これら各メイン配
管３ａ、３ｂに各放射性物質サンプリング装置３５の配
管３が接続されている。このように複数の放射性物質サ
ンプリング装置３５をメイン配管３ａ、３ｂに対して並
列接続することによって、同一サンプリングガスから積
算放射能＝が異なる段数種類の放射性物質を各フィルタ
５にて補集することが可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の放射性物質サンプリング装
置によれば、単位時間経過毎にフィルタに補集される補
集放射性物質の放射能量を算出し続け、積算されな積算
放射能量が許容放射能量に達した時点で供給弁を閉じて
いる。よって、フィルタに補集された放射性物質に含ま
れる実際の放射能量が許容放射能量を越越えることを防
止でき、サンプリングされた放射性物質に対してより安
全に核種分析放射線計測を実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる放射性物質サンプリ
ング装置を示すブロック図、第２図および第３図は本発
明の他の実施例に係わる放射性物質サンプリング装置を
示すブロック図、第４図は実施例装置を罠数台使用した
システムを示す図、第５図は従来の放射性物質サンプリ
ング装置を示すブロック図である。 ３・・・配管、４・・・供給弁、５・・・フィルタ、７
・・・流量計、８・・・希ガス放射能濃度測定装置、９
・・・ポンプ、１０・・・パージ弁、２１・・・第１の
演算器、２２・・・成分設定器、２３・・・第２の演算
器、２４・・・第３の演算器、２５・・・補集効率設定
器、２６・・・積算演算器、２７・・・比較演算器、２
８・・・許容放射能設定器、２９・・・警報器、３０・
・・サンプリング流量設定器、３１．３２，３３．３４
・・・指示記録器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 放射能濃度成分比が予め知られているダスト、よう素お
   よび希ガス等の複数の放射性物質を含むサンプリングガ
   スの配管路に、ガス供給用の供給弁、前記複数の放射性
   物質のうちサンプリングすべきダストおよびよう素等の
   補集放射性物質を補集するフィルタ、前記補集放射性物
   質が補集されたのちの希ガスの放射能濃度を検出する希
   ガス放射能濃度測定装置を介在させ、前記希ガス放射能
   濃度測定装置にて測定される放射能濃度に応じて前記供
   給弁の開放時間を制御する放射性物質サンプリング装置
   において、 前記サンプリングガスの前記放射能濃度成分比を設定す
   る成分設定器と、この成分設定器にて設定された成分比
   と前記希ガス放射能濃度測定装置の測定値から前記補集
   放射性物質の放射能濃度を算出する第１の演算器と、前
   記配管路に流入するサンプリングガスの単位時間当りの
   サンプリング量を検出するサンプリング量検出手段と、
   このサンプリング量検出手段にて検出されたサンプリン
   グ量と前記第１の演算器にて算出された放射能濃度から
   サンプリング量に含まれる補集放射性物質の放射能量を
   算出する第２の演算器と、前記フィルタにおける補集効
   率を設定する補集効率設定器と、この補集効率設定器の
   補集効率と前記第２の演算器の放射能量から前記補集放
   射性物質の実放射能量を算出する第３の演算器と、この
   第３の演算器から前記単位時間経過毎に出力される実放
   射能量を積算する積算演算器と、前記補集放射性物質の
   許容放射能量を設定する許容放射能設定器と、前記積算
   演算器の積算放射能量が前記許容放射能量を越えたとき
   、前記供給弁へ閉鎖指令を送出する比較演算器とを備え
   たことを特徴とする放射性物質サンプリング装置。