JPH0616101B2 - ガンマ線鏡映対称測定による▲上２▼▲上３▼▲上９▼Ｐｕ定量装置 - Google Patents
ガンマ線鏡映対称測定による▲上２▼▲上３▼▲上９▼Ｐｕ定量装置Info
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- JPH0616101B2 JPH0616101B2 JP6994587A JP6994587A JPH0616101B2 JP H0616101 B2 JPH0616101 B2 JP H0616101B2 JP 6994587 A JP6994587 A JP 6994587A JP 6994587 A JP6994587 A JP 6994587A JP H0616101 B2 JPH0616101 B2 JP H0616101B2
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- Japan
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- measurement
- sample
- gamma ray
- mirror symmetry
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Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、239Ｐｕ定量装置に関するものである。さ
らに詳しくは、この発明は、検体も検出器も静止状態の
まま測定することのできるガンマ線鏡映対称測定による
239Ｐｕ定量装置に関するものである。
らに詳しくは、この発明は、検体も検出器も静止状態の
まま測定することのできるガンマ線鏡映対称測定による
239Ｐｕ定量装置に関するものである。
（背景技術） Ｐｕ（プルトニウム）を取扱う場合、常に計量管理が必
要とされている。すなわち核燃料物質としての所在量、
移動量を明確に把握しなければならない。また、長半減
期のアルファ放射性物質であることから、廃棄物の輸送
や保管などで、その負荷量を表示する必要がある。
要とされている。すなわち核燃料物質としての所在量、
移動量を明確に把握しなければならない。また、長半減
期のアルファ放射性物質であることから、廃棄物の輸送
や保管などで、その負荷量を表示する必要がある。
このような計量管理が必要とされているＰｕの定量のた
めの方法としては、従来から、破壊分析と外部から測定
する非破壊分析とが知られている。後者の非破壊分析の
場合は、Ｐｕから放射される中性子線、またはガンマ線
（239Ｐｕ）を利用する。
めの方法としては、従来から、破壊分析と外部から測定
する非破壊分析とが知られている。後者の非破壊分析の
場合は、Ｐｕから放射される中性子線、またはガンマ線
（239Ｐｕ）を利用する。
これらのいずれも各々の特徴があり、利用面を考慮して
いずれかの方法を選択している。
いずれかの方法を選択している。
この従来の方法のうち、ガンマ線測定による方法は、
239Ｐｕガンマ線を直接測定でき、また計数効率がよい
ことから検出感度が高く、低レベルの定量に有効なもの
であるが、ガンマ線法は、検出器に比べて検体の容積が
大きくなると立体角が大きくなり、計数効率が低下し、
また測定誤差が大きくなるという欠点があった。
239Ｐｕガンマ線を直接測定でき、また計数効率がよい
ことから検出感度が高く、低レベルの定量に有効なもの
であるが、ガンマ線法は、検出器に比べて検体の容積が
大きくなると立体角が大きくなり、計数効率が低下し、
また測定誤差が大きくなるという欠点があった。
従来から、この欠点を補うためにセグメント測定やスキ
ャニング測定（いずれも水平回転台および昇降せり台上
で測定）が行われている。ところが、検体が重量物であ
るとか、配管のある容器などの場合には、これらの測定
方法も適用することができない。
ャニング測定（いずれも水平回転台および昇降せり台上
で測定）が行われている。ところが、検体が重量物であ
るとか、配管のある容器などの場合には、これらの測定
方法も適用することができない。
このため、重量物検体、あるいは配管のある容器などの
場合にも、的確にかつ簡便にガンマ線測定により定量す
ることなできる方法と装置の実現が望まれていた。
場合にも、的確にかつ簡便にガンマ線測定により定量す
ることなできる方法と装置の実現が望まれていた。
（発明の目的） この発明は、以上の通りの事情を鑑みてなされたもので
あり、従来法の欠点を改善し、検体も検出器も静止状態
のまま、重量物質検体などであっても的確、容易に測定
を行うことのできる239 Ｐｕ定量装置を提供するものである。
あり、従来法の欠点を改善し、検体も検出器も静止状態
のまま、重量物質検体などであっても的確、容易に測定
を行うことのできる239 Ｐｕ定量装置を提供するものである。
（発明の開示） この発明の239Ｐｕ定量装置は、239Ｐｕガンマ線を同時
測定し、計数値の和を239Ｐｕ重量に換算することから
なる一対の検出器を鏡映対称に設置したことを特徴とし
ている。
測定し、計数値の和を239Ｐｕ重量に換算することから
なる一対の検出器を鏡映対称に設置したことを特徴とし
ている。
添付した図面に沿って、詳しくこの発明の装置について
説明する 第１図はこの発明の装置の概要を示した図である。この
第１図に示したように、たとえば、 ２００廃棄物ドラム管（ＪＩＳ−Ｚ−１６００，１．
２mm厚ＳＵＳ−３０４）などの検体（１）を挾んで第１
検出器（２）と第２検出器（３）とを鏡映対称に設置す
る。検体（１）の側面と検出器（２）（３）との距離を
Ｒ（cm）だけ保持する。第１検出器（２）に１セットの
カウンター（Ａ１）、および第２検出器（３）に２セッ
トのカウンター（Ａ２、Ｂ２）を接続する。239Ｐｕガ
ンマ線（３５６−４５０ＫｅＶ）を、カウンタ−
（Ａ１）（Ａ２）で同時に一定時間、たとえば３分間測
定する（コインシデンス回路ではない）。これによって
得る両計数値の和を239Ｐｕ重量に換算する。
説明する 第１図はこの発明の装置の概要を示した図である。この
第１図に示したように、たとえば、 ２００廃棄物ドラム管（ＪＩＳ−Ｚ−１６００，１．
２mm厚ＳＵＳ−３０４）などの検体（１）を挾んで第１
検出器（２）と第２検出器（３）とを鏡映対称に設置す
る。検体（１）の側面と検出器（２）（３）との距離を
Ｒ（cm）だけ保持する。第１検出器（２）に１セットの
カウンター（Ａ１）、および第２検出器（３）に２セッ
トのカウンター（Ａ２、Ｂ２）を接続する。239Ｐｕガ
ンマ線（３５６−４５０ＫｅＶ）を、カウンタ−
（Ａ１）（Ａ２）で同時に一定時間、たとえば３分間測
定する（コインシデンス回路ではない）。これによって
得る両計数値の和を239Ｐｕ重量に換算する。
この239Ｐｕの定量においては、検体（１）内にＰｕが
散在し、検出器（２）（３）に近い点（ａ）（ａ′）が
最も計数効率が高い。他方、センターライン部分は計数
効率が低く、特に天点（ｂ）や地点（ｂ′）が低い。第
２図は、検体（１）から検出器（２）（３）までの距離
（Ｒ）を２０〜８０cmの範囲で変化させた場合の、セン
ター点を１．０とした時の点（ａ）および点（ｂ）にお
ける効率比、（Ｅ．Ｒ．）ｒ（＝Ｉａ，ｂ／Ｉセンタ
ー）を示したものである。破線は幾何学的に計算した値
を、また実線は実測値を示している。この第２図から明
らかなように、実測ではＲが５０cm以上で、点（ａ）、
点（ｂ）とも±２５％以内の測定を行うことができる。
散在し、検出器（２）（３）に近い点（ａ）（ａ′）が
最も計数効率が高い。他方、センターライン部分は計数
効率が低く、特に天点（ｂ）や地点（ｂ′）が低い。第
２図は、検体（１）から検出器（２）（３）までの距離
（Ｒ）を２０〜８０cmの範囲で変化させた場合の、セン
ター点を１．０とした時の点（ａ）および点（ｂ）にお
ける効率比、（Ｅ．Ｒ．）ｒ（＝Ｉａ，ｂ／Ｉセンタ
ー）を示したものである。破線は幾何学的に計算した値
を、また実線は実測値を示している。この第２図から明
らかなように、実測ではＲが５０cm以上で、点（ａ）、
点（ｂ）とも±２５％以内の測定を行うことができる。
第３図は、検体（１）全体について、センター点と比較
評価、（Ｅ．Ｒ．）ｗ（＝Ｉ全体／Ｉセンター）した場
合を示している。この第３図では、破線は、Ｐｕが均一
に分散したと仮定して、その回転体の積分から求めた値
である。実線は、１１個のＰｕ線源Ｃ239Ｐｕ純度９５
％以上）を任意に配置して測定した結果である。Ｒが５
０cm以上の場合は、同様に±２５％以内の誤差で評価す
ることができる。
評価、（Ｅ．Ｒ．）ｗ（＝Ｉ全体／Ｉセンター）した場
合を示している。この第３図では、破線は、Ｐｕが均一
に分散したと仮定して、その回転体の積分から求めた値
である。実線は、１１個のＰｕ線源Ｃ239Ｐｕ純度９５
％以上）を任意に配置して測定した結果である。Ｒが５
０cm以上の場合は、同様に±２５％以内の誤差で評価す
ることができる。
つまり、検体（１）として２００ドラム缶に対して
は、Ｒを５０cmに保つと、立体角による誤差、±２５％
以内で測定することができる。また、この発明の装置に
おいては、検体容積のほかに、（ア）アメリシウム（
241Ａｍ）ガンマ線の影響、（イ）検量線、（ウ）内容
物によりガンマ線の減衰を考慮する必要がある。
は、Ｒを５０cmに保つと、立体角による誤差、±２５％
以内で測定することができる。また、この発明の装置に
おいては、検体容積のほかに、（ア）アメリシウム（
241Ａｍ）ガンマ線の影響、（イ）検量線、（ウ）内容
物によりガンマ線の減衰を考慮する必要がある。
まず、241Ａｍガンマ線の影響であるが、Ｐｕ試料はそ
の同位体、239Ｐｕ、240Ｐｕ、241Ｐｕなどの核種から
成り立つ。重量的には239Ｐｕ、240Ｐｕで８０〜９０％
となり、また、241Ｐｕが１〜１５％存在する。このう
ちの241Ｐｕは、半減期１４．４年でベータ・マイナス
壊変して241Ａｍ（半減期４３３年）になる。このた
め、241Ａｍが時間とともにＰｕ試料中に蓄積する。こ
の核種はアルファ放射性であるが、エネルギーの異なる
多数のガンマ線を放出する。第４図は、239Ｐｕと241Ａ
ｍのガンマ線スペクトルを示したものである。241Ａｍ
の存在量によって、第４図の破線スペクトルは全体的に
上下する。
の同位体、239Ｐｕ、240Ｐｕ、241Ｐｕなどの核種から
成り立つ。重量的には239Ｐｕ、240Ｐｕで８０〜９０％
となり、また、241Ｐｕが１〜１５％存在する。このう
ちの241Ｐｕは、半減期１４．４年でベータ・マイナス
壊変して241Ａｍ（半減期４３３年）になる。このた
め、241Ａｍが時間とともにＰｕ試料中に蓄積する。こ
の核種はアルファ放射性であるが、エネルギーの異なる
多数のガンマ線を放出する。第４図は、239Ｐｕと241Ａ
ｍのガンマ線スペクトルを示したものである。241Ａｍ
の存在量によって、第４図の破線スペクトルは全体的に
上下する。
この発明の装置では、239Ｐｕ（３５６−４５０Ｋｅ
Ｖ）を、カウンター（Ａ１）（Ａ２）で測定するが、そ
の領域の241Ａｍガンマ線も、各々のカウンターで計数
することになる。これを差引くために、カウンター（Ｂ
２）を設ける。
Ｖ）を、カウンター（Ａ１）（Ａ２）で測定するが、そ
の領域の241Ａｍガンマ線も、各々のカウンターで計数
することになる。これを差引くために、カウンター（Ｂ
２）を設ける。
このカウンター（Ｂ２）の領域の設定は、たとえば、次
のようにして行う。
のようにして行う。
すなわち、任意の純粋な241Ａｍガンマ線源を用いて、
カウンター（Ａ１）（Ａ２）で一定時間（たとえば３分
間）測定する。それらの値をＡ １、Ａ ２値（Ａ １
Ａ ２ ）で示すと、これらの２倍値となるように、カウン
ター（Ｂ２）（４７０−７９０ＫｅＶ）の領域を選択す
る。こうすることにより、241Ａｍガンマ線計数値は、
その量にかかわりなく、Ａ １ Ａ ２ 1/2Ｂ ２の関係を
示する。次に、カウンター（Ａ１）（Ａ２）（Ｂ２）を
同時に用いて239Ｐｕガンマ線を計数すると、 Ｎｅｔ239Ｐｕ計数値＝（Ａ １＋Ａ ２−Ｂ ２）となる。
これによって、241Ａｍの共存下でも、239Ｐｕガンマ線
を測定することができる。
カウンター（Ａ１）（Ａ２）で一定時間（たとえば３分
間）測定する。それらの値をＡ １、Ａ ２値（Ａ １
Ａ ２ ）で示すと、これらの２倍値となるように、カウン
ター（Ｂ２）（４７０−７９０ＫｅＶ）の領域を選択す
る。こうすることにより、241Ａｍガンマ線計数値は、
その量にかかわりなく、Ａ １ Ａ ２ 1/2Ｂ ２の関係を
示する。次に、カウンター（Ａ１）（Ａ２）（Ｂ２）を
同時に用いて239Ｐｕガンマ線を計数すると、 Ｎｅｔ239Ｐｕ計数値＝（Ａ １＋Ａ ２−Ｂ ２）となる。
これによって、241Ａｍの共存下でも、239Ｐｕガンマ線
を測定することができる。
次に、検量線であるが、この検量線は、検体（１）のド
ラム缶のセンター点に順次既知量の239Ｐｕ線源を置い
て検量線を作り、両対数グラフ用紙の横軸に３分間計数
の（Ａ １＋Ａ ２−Ｂ ２）値をとり、縦軸に239Ｐｕ量
（ｇ）をとることにより、１ドラム缶当り０．０２−１
０ｇ239Ｐｕの検量線を用意することができる。
ラム缶のセンター点に順次既知量の239Ｐｕ線源を置い
て検量線を作り、両対数グラフ用紙の横軸に３分間計数
の（Ａ １＋Ａ ２−Ｂ ２）値をとり、縦軸に239Ｐｕ量
（ｇ）をとることにより、１ドラム缶当り０．０２−１
０ｇ239Ｐｕの検量線を用意することができる。
また、ガンマ線の減衰の点については、次のように取扱
うことができる。通常239Ｐｕガンマ線は検体物質で遮
蔽され強度が低下する。このため、あらかじめ、外部線
源を用いて補正計数（ｆ）を求め、計量補正しておく、
たとえば、第１図に示したように第１検出器（２）の上
部に137Ｃｓ（６６２ＫｅＶ、１ＭＢｑ）線源（４）を
鉛ブロック（５）で遮蔽して設置する。前面のシャッタ
ー（６）を開くと直径８mmφ孔から、ビーム状で斜に検
体（１）を照射する。貫通したガンマ線は第２検出器
（３）に入り、カウンター（Ｂ２）が感応する。３分間
の計数で検体（１）の減衰比（空気中を１．０とする）
を測定する。種々の模擬廃棄物ドラム缶を作り既知量
239Ｐｕ線源を挿入したのち、まず外部線源で検体の減
衰比をはかる。第５図は横軸にその減衰比を示したもの
である。次に同線源のシャッター（６）を閉め、239Ｐ
ｕガンマ線を測定する。空気中の計数値と比較して補正
計数（ｆ）を求めることができる。第５図には縦軸に
（ｆ）を目盛ってグラフを作成している。すなわち、空
気中の強度Ｉｏ、減衰時の強度Ｉとすると、ｆ：（Ｉｏ
／Ｉ）Ｐｕ−239、外部線源強度比（Ｉ／Ｉｏ）Ｃｓ−
137。
うことができる。通常239Ｐｕガンマ線は検体物質で遮
蔽され強度が低下する。このため、あらかじめ、外部線
源を用いて補正計数（ｆ）を求め、計量補正しておく、
たとえば、第１図に示したように第１検出器（２）の上
部に137Ｃｓ（６６２ＫｅＶ、１ＭＢｑ）線源（４）を
鉛ブロック（５）で遮蔽して設置する。前面のシャッタ
ー（６）を開くと直径８mmφ孔から、ビーム状で斜に検
体（１）を照射する。貫通したガンマ線は第２検出器
（３）に入り、カウンター（Ｂ２）が感応する。３分間
の計数で検体（１）の減衰比（空気中を１．０とする）
を測定する。種々の模擬廃棄物ドラム缶を作り既知量
239Ｐｕ線源を挿入したのち、まず外部線源で検体の減
衰比をはかる。第５図は横軸にその減衰比を示したもの
である。次に同線源のシャッター（６）を閉め、239Ｐ
ｕガンマ線を測定する。空気中の計数値と比較して補正
計数（ｆ）を求めることができる。第５図には縦軸に
（ｆ）を目盛ってグラフを作成している。すなわち、空
気中の強度Ｉｏ、減衰時の強度Ｉとすると、ｆ：（Ｉｏ
／Ｉ）Ｐｕ−239、外部線源強度比（Ｉ／Ｉｏ）Ｃｓ−
137。
次に、この発明の実施例を示し、さらに詳しくこの発明
の装置について説明する。もちろん、この発明は、以下
の実施例によって限定されるものではない。実施例 （１）模擬検体 模擬廃棄物を詰めたドラム缶に１８０mgの239Ｐｕ線源
を挿入して２回づつ定量した。その結果を示したもの
が、第１表である。
の装置について説明する。もちろん、この発明は、以下
の実施例によって限定されるものではない。実施例 （１）模擬検体 模擬廃棄物を詰めたドラム缶に１８０mgの239Ｐｕ線源
を挿入して２回づつ定量した。その結果を示したもの
が、第１表である。
再測定では、１回目から９０度回転した位置でのデータ
を示している。１０個の検体について再現性のあること
を確認した。
を示している。１０個の検体について再現性のあること
を確認した。
（２）実施廃棄物 Ｐｕ含有固体廃棄物（ビニール、ＳＵＳ−３０４、アル
ミニウム板など）ドラム缶８６個、重量６０〜１７０kg
をそれぞれ異なる側面から２回づつ測定した。
ミニウム板など）ドラム缶８６個、重量６０〜１７０kg
をそれぞれ異なる側面から２回づつ測定した。
第２表として４個の結果を示す。例外なく±２５％以内
で一致している。
で一致している。
（発明の効果） この発明により、以上詳しく説明した通り、239Ｐｕガ
ンマ線を鏡映対称で測定することにより、静止状態測定
であるが、検体内部、いづれの位置もほぼ等しい計数効
率に設計することができ、回転昇降台測定と同様な効果
を与える。
ンマ線を鏡映対称で測定することにより、静止状態測定
であるが、検体内部、いづれの位置もほぼ等しい計数効
率に設計することができ、回転昇降台測定と同様な効果
を与える。
また、この発明の装置は、検体の容積、形状の大きい廃
棄物ドラム缶や液体容器中の239Ｐｕ定量に威力を発揮
する。実施例にも示したようにＰｕが偏在する廃棄物ド
ラム缶であっても、この発明の装置の場合には測定位置
を変えても良好な再現性を示す。
棄物ドラム缶や液体容器中の239Ｐｕ定量に威力を発揮
する。実施例にも示したようにＰｕが偏在する廃棄物ド
ラム缶であっても、この発明の装置の場合には測定位置
を変えても良好な再現性を示す。
鏡映対称測定の有効性が示される。
第１図は、この発明の装置を示しした概要図である。第
２図および第３図は、各々、239Ｐｕの偏在に対する測
定効率を示した図である。第４図は、239Ｐｕと241Ａｍ
のガンマ線スペクトルを示した図である。第５図は、
137Ｃｓ外部線源による239Ｐｕガンマ線減衰の補正を示
した図である。 １……検体、２，３……検出器、 ４……137Ｃｓ線源、５……鉛ブロック、 ６……シャッター。
２図および第３図は、各々、239Ｐｕの偏在に対する測
定効率を示した図である。第４図は、239Ｐｕと241Ａｍ
のガンマ線スペクトルを示した図である。第５図は、
137Ｃｓ外部線源による239Ｐｕガンマ線減衰の補正を示
した図である。 １……検体、２，３……検出器、 ４……137Ｃｓ線源、５……鉛ブロック、 ６……シャッター。
Claims (1)
- 【請求項１】239Ｐｕガンマ線を同時測定し、計数値の
和を239Ｐｕ重量に換算することからなる一対の検出器
を鏡映対称に設置したことを特徴とするガンマ線鏡映対
称測定による239Ｐｕ定量装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6994587A JPH0616101B2 (ja) | 1987-03-24 | 1987-03-24 | ガンマ線鏡映対称測定による▲上２▼▲上３▼▲上９▼Ｐｕ定量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6994587A JPH0616101B2 (ja) | 1987-03-24 | 1987-03-24 | ガンマ線鏡映対称測定による▲上２▼▲上３▼▲上９▼Ｐｕ定量装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63235882A JPS63235882A (ja) | 1988-09-30 |
| JPH0616101B2 true JPH0616101B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=13417301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6994587A Expired - Lifetime JPH0616101B2 (ja) | 1987-03-24 | 1987-03-24 | ガンマ線鏡映対称測定による▲上２▼▲上３▼▲上９▼Ｐｕ定量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616101B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5635583B2 (ja) * | 2012-12-10 | 2014-12-03 | 有限会社Ｒｐｇテクニクス | γ線測定装置 |
-
1987
- 1987-03-24 JP JP6994587A patent/JPH0616101B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63235882A (ja) | 1988-09-30 |
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