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JPH0513591B2 - - Google Patents
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JPH0513591B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0513591B2
JPH0513591B2 JP6689886A JP6689886A JPH0513591B2 JP H0513591 B2 JPH0513591 B2 JP H0513591B2 JP 6689886 A JP6689886 A JP 6689886A JP 6689886 A JP6689886 A JP 6689886A JP H0513591 B2 JPH0513591 B2 JP H0513591B2
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JP
Japan
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radioactivity
pipe
collimator
gamma ray
coordinates
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Application number
JP6689886A
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Japanese (ja)
Other versions
JPS62223685A (en
Inventor
Masaki Katagiri
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Atomic Energy Agency
Original Assignee
Japan Atomic Energy Research Institute
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Publication date
Application filed by Japan Atomic Energy Research Institute filed Critical Japan Atomic Energy Research Institute
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Publication of JPS62223685A publication Critical patent/JPS62223685A/en
Publication of JPH0513591B2 publication Critical patent/JPH0513591B2/ja
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  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、配管内部の汚染した放射能から放出
されるガンマ線を配管外部からコリメータ窓を持
つたガンマ線検出器によつてスキヤンニング測定
し、配管内部の沈着状放射能及び水溶液状放射能
あるいはガス状放射能をそれぞれ分離し非破壊的
に定量する測定法に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention scans and measures gamma rays emitted from contaminated radioactivity inside a pipe from outside the pipe using a gamma ray detector having a collimator window. The present invention relates to a measurement method for separating and nondestructively quantifying deposited radioactivity, aqueous radioactivity, or gaseous radioactivity inside a pipe.

(従来の技術) 従来、配管内部の放射能を測定するには、測定
箇所の一部の配管を切り出したり、内部の水溶液
やガスを抜き取つて測定試料とし、この試料を分
析室等で測定した各状態の放射能を求める測定法
が主に使用されてきた。この方法は、測定試料の
切り出し作業や放射能の非密封作業を伴うため、
測定箇所が限られかつ測定結果を得るまでに時間
がかかるという問題があつた。
(Conventional technology) Conventionally, in order to measure radioactivity inside a pipe, a part of the pipe at the measuring point is cut out, or an aqueous solution or gas inside is extracted as a measurement sample, and this sample is measured in an analysis room, etc. The measurement method that determines the radioactivity in each state has been mainly used. This method involves cutting out the measurement sample and unsealing the radioactivity.
There were problems in that the measurement locations were limited and it took time to obtain measurement results.

また、非破壊的方法としては第1図に示すよう
に、ガンマ線検出システム1のコリメータ窓2か
ら配管全体3を望み、配管内面の沈着状放射能4
を求める方法が用いられてきた。この方法では、
配管内部の放射能が沈着状、水溶液状またはガス
状の状態で存在した場合には、これを分離して測
定することができないという問題点があつた。
In addition, as a non-destructive method, as shown in FIG.
A method has been used to find in this way,
If the radioactivity inside the pipe exists in the form of a deposit, an aqueous solution, or a gas, there is a problem in that it is not possible to separate and measure the radioactivity.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、原子炉1次冷却系の汚染配管内部の
沈着状、水溶液状あるいはガス状の放射能をそれ
ぞれの状態ごとに非破壊的に定量することを目的
に考案された方法である。
(Means for Solving the Problems) The present invention aims to non-destructively quantify radioactivity in the form of deposits, aqueous solution, or gas inside the contaminated pipes of the reactor primary cooling system in each state. This is a method devised for this purpose.

本発明の測定方法を示す原理図を第2図に示
す。長方形の窓の縦方向の長さを変えることがで
きるコリメータ窓5を持つた遮蔽体6で検出器7
の周囲を覆つた構造のガンマ線検出システム8を
測定する配管9の中心軸10に向けて設置し、コ
リメータ窓の縦方向の長さを変えて、放射能で内
部が汚染した配管から放出されるガンマ線を測定
する。次いで、コリメータ窓の縦方向の長さが長
い場合の測定結果から1つ短い場合の測定結果を
順次差し引いてガンマ線の計数分布を求める。
A principle diagram showing the measurement method of the present invention is shown in FIG. A detector 7 is constructed by a shield 6 having a collimator window 5 whose length in the vertical direction of the rectangular window can be changed.
A gamma ray detection system 8 is installed to face the central axis 10 of the pipe 9 to be measured, and the vertical length of the collimator window is changed to detect gamma rays emitted from the pipe whose inside is contaminated with radioactivity. Measure gamma rays. Next, the gamma ray count distribution is determined by sequentially subtracting the measurement results when the length of the collimator window in the vertical direction is long from the measurement results when the collimator window is one length shorter.

一方、コリメータ窓22の縦方向の長さを変え
た場合に検出器に到達するガンマ線の数は、配管
内部の沈着状放射能11、水溶液状放射能12ま
たはガス状放射能13がそれぞれ一様に分布し単
位放射能存在するとして、配管の軸から検出器ま
での距離14、配管の内側の半径15、配管の外
側の半径16、配管の放射線吸収係数、水の放射
線吸収係数、ガスの放射線吸収係数、コリメータ
の縦巾17と厚さ18を用いて計算し求めること
ができる。次いで上記測定と同様に、コリメータ
窓の縦方向の長さが長い場合の計算結果から1つ
短い場合の計算結果を順次差し引いて各状態の計
数を求める。各コリメータの縦巾における測定結
果は、沈着状、水溶液状またはガス状の放射能か
ら放出されガンマ線が検出器に計数された数の和
であることから、各状態の放射能が単位放射能で
あつた場合について計算し求めた計数と未知数と
なる各状態の放射能との積を足し合わせた数に一
致する。本発明の着眼点は、上記測定方法で得ら
れた沈着状及び水溶液状あるいはガス状の放射能
のガンマ線の計数の比がコリメータの縦方向の長
さによつて異なることから、コリメータの縦方向
の長さをかえて測定し順次差をとつて得た測定値
の数をnとすると、n元連立一次方程式が独立に
成り立つことにある。この連立方程式を解くこと
によつて、配管内部の沈着状放射能と水溶液状放
射能、または沈着状放射能とガス状放射能をそれ
ぞれ状態ごとに定量することができる。
On the other hand, when the length of the collimator window 22 in the vertical direction is changed, the number of gamma rays reaching the detector is uniform depending on whether the deposited radioactivity 11, aqueous radioactivity 12, or gaseous radioactivity 13 inside the pipe is the same. Assuming that there is unit radioactivity distributed in The absorption coefficient can be calculated and determined using the vertical width 17 and thickness 18 of the collimator. Next, in the same way as in the above measurement, the calculation results when the length of the collimator window in the vertical direction is longer are sequentially subtracted from the calculation results when the length is shorter by one, to obtain the counts for each state. The measurement result in the longitudinal width of each collimator is the sum of the number of gamma rays emitted from deposited, aqueous or gaseous radioactivity and counted by the detector, so the radioactivity in each state is expressed as unit radioactivity. The number corresponds to the sum of the products of the counts calculated for the case where the radiation is generated and the radioactivity of each state, which is an unknown quantity. The point of view of the present invention is that the ratio of gamma ray counts of deposited and aqueous or gaseous radioactivity obtained by the above measurement method differs depending on the longitudinal length of the collimator. If n is the number of measured values obtained by measuring different lengths and sequentially taking the differences, then an n-dimensional simultaneous linear equation holds true independently. By solving this simultaneous equation, the precipitated radioactivity and aqueous radioactivity inside the pipe, or the precipitated radioactivity and gaseous radioactivity, can be quantified for each state.

(実施例) 本発明の実施例を第3図に示す。配管内部の沈
着状放射能19、水溶液状放射能20またはガス
状放射能濃度21がそれぞれ一様に分布し単位放
射能があると仮定し、コリメータ窓の縦方向の長
さを変えた場合にガンマ線検出システム23に到
達する各状態のガンマ線の数を求める。
(Example) An example of the present invention is shown in FIG. Assuming that the deposited radioactivity 19, aqueous radioactivity 20, or gaseous radioactivity concentration 21 inside the pipe is uniformly distributed and has unit radioactivity, and when the vertical length of the collimator window is changed, The number of gamma rays in each state reaching the gamma ray detection system 23 is determined.

計算に当たり、使用する各パラメータを以下の
ように定義する。
In the calculation, each parameter used is defined as follows.

配管内側の半径24:R1cm 配管内側の半径25:R2cm 検出器から配管軸までの距離26:Lcm コリメータの縦巾27:Wcmコリメータの厚さ2
8:Hcm配管の放射線吸収係数:Ap水の放射線
吸収係数:Awガスの放射線吸収係数:Ag沈着
状態の単位放射能:σp水溶液状態の単位放射
能:ρwガス状態の単位放射能:ρgとする。座標
の原点29をガンマ線検出器の前面の中心とし、
コリメータが配管を望む範囲の最も上側の線30
と配管との交点の座標を第3図に示すように、
(x1,x2)31、(x2,y2)32及び(x3,y3)
33とする。三角形の相似の関係から、x1とy1
の関係を求めると、 y1:w/2=x1:H が成り立ち、 y1=W×x1/(2×H) となる。一方、ピタゴラスの定理から、 R12=(L−x1)2+y12 が成立する。上記2つの式より座標(x1,y1)
を解くと、 x1=2×L−√(2×L)2−4×(1+((w/2)
/H)2)×(L2−R12)/2×(1+((w/2)/H
2) y1=(W/2×H)×x1 となる。同様に、座標(x2,y2)及び座標(x3,
y3)について求めると、 x2=2×L−√(2×L)2−4×(1+((w/2)
/H)2)×(L2−R12)/2×(1+((w/2)/H
2) y2=(W/2×H)×x2 x3=2×L−√(2×L)2−4×(1+((w/2)
/H)2)×(L2−R12)/2×(1+((w/2)/H
2) y3=(W/2×H)×x3 となる。次にコリメータの縦巾Wとdcmだけ広
げ、W+d34とした場合、最も外側の線35と
配管との交点の座標を求めると、図に示すように
座標(x4,y4)36、座標(x5,y5)37及び
座標(x6,y6)38は、 x4=2×L−√(2×L)2−4×(1+((W+d/
(2×H)2)×(L2−R12)/2×(1+((w+d/
(2×H)2) y4=(W/2×H)×x4 x5=2×L+√(2×L)2−4×(1+((w+d(
2×H)2)×(L2−R12)/2×(1+((w+d(2
×H)2) y5=(W/2×H)×x5 x6=2×L−√(2×L)2−4×(1+((w+d(
2×H)2)×(L2−R12)/2×(1+((w+d(2
×H)2) y6=(W/2×H)×x6 となる。
Radius inside the pipe 24: R1cm Radius inside the pipe 25: R2cm Distance from detector to pipe axis 26: Lcm Collimator width 27: Wcm Collimator thickness 2
8: Radiation absorption coefficient of Hcm pipe: Ap Radiation absorption coefficient of water: Aw Radiation absorption coefficient of gas: Ag Unit radioactivity in deposited state: σp Unit radioactivity in aqueous solution state: ρw Unit radioactivity in gas state: ρg . The origin 29 of the coordinates is the center of the front surface of the gamma ray detector,
The uppermost line 30 of the range where the collimator wants the piping
As shown in Figure 3, the coordinates of the intersection between
(x1, x2) 31, (x2, y2) 32 and (x3, y3)
33. From the relationship of similarity of triangles, x1 and y1
When finding the relationship, y1:w/2=x1:H holds, and y1=W×x1/(2×H). On the other hand, from the Pythagorean theorem, R1 2 =(L−x1) 2 +y1 2 holds true. Coordinates (x1, y1) from the above two formulas
Solving, x1=2×L−√(2×L) 2 −4×(1+((w/2)
/H) 2 )×( L2R12 )/2×(1+((w/2)/H
) 2 ) y1=(W/2×H)×x1. Similarly, coordinates (x2, y2) and coordinates (x3,
y3), x2=2×L−√(2×L) 2 −4×(1+((w/2)
/H) 2 )×( L2R12 )/2×(1+((w/2)/H
) 2 ) y2=(W/2×H)×x2 x3=2×L−√(2×L) 2 −4×(1+((w/2)
/H) 2 )×( L2R12 )/2×(1+((w/2)/H
) 2 ) y3=(W/2×H)×x3. Next, if the vertical width W and dcm of the collimator are widened to make W + d34, the coordinates of the intersection of the outermost line 35 and the pipe are determined as shown in the figure: coordinates (x4, y4) 36, coordinates (x5, y5) 37 and coordinates (x6, y6) 38 are x4=2×L−√(2×L) 2 −4×(1+((W+d/
(2×H) 2 )×(L 2 −R1 2 )/2×(1+((w+d/
(2×H) 2 ) y4=(W/2×H)×x4 x5=2×L+√(2×L) 2 −4×(1+((w+d(
2×H) 2 )×(L 2 −R1 2 )/2×(1+((w+d(2
×H) 2 ) y5=(W/2×H)×x5 x6=2×L−√(2×L) 2 −4×(1+((w+d(
2×H) 2 )×(L 2 −R1 2 )/2×(1+((w+d(2
×H) 2 ) y6=(W/2×H)×x6.

これらの座標を用いて、コリメータの縦巾がW
からW+dに広げた場合にコリメータを通してガ
ンマ線検出器に到達する各状態のガンマ線の数を
求める。
Using these coordinates, the vertical width of the collimator is W
The number of gamma rays in each state that reach the gamma ray detector through the collimator when expanded from W+d to W+d is calculated.

まず、配管内部の沈着状放射能について求め
る。座標(x1、y1)及び座標(x4、y4)にはさ
まれた沈着放射能の面積39をS1cm2とし、座標
(x2、y2)及び座標(x5、y5)にはさまれた沈着
放射能の面積40をS2cm2とすれば、 S1=R1×(tan-1(y4/(L−x4))−tan-1
(y1/(L−x1))) S2=R1×(tan-1(y5/(L−x5))−tan-1
(y2/(L−x2))) として求まる。S1の放射能及びS2の放射能がガ
ンマ線検出器まで到達するまでの距離をそれぞれ
Q1及びQ2とすれば、 となる。
First, determine the deposited radioactivity inside the pipe. The area 39 of the deposited radioactivity sandwiched between coordinates (x1, y1) and coordinates (x4, y4) is S1cm 2 , and the area 39 of the deposited radioactivity sandwiched between coordinates (x2, y2) and coordinates (x5, y5) is If the area 40 of is S2cm 2 , S1=R1×(tan -1 (y4/(L−x4))− tan
(y1/(L-x1))) S2=R1×(tan -1 (y5/(L-x5))-tan -1
It is found as (y2/(L-x2))). The distance that the radioactivity of S1 and the radioactivity of S2 reach the gamma ray detector, respectively.
If Q1 and Q2 are becomes.

また、これらの放射能が配管を通過する際、配
管によつて放射線吸収をうけるため、座標(x1、
y1)から座標(x3、y3)までの長さをT1、座標
(x4、y4)から座標(x6、y6)までの長さをT2
として計算すると、 T1=√(1−3)2+(1−3)2 T2=√(4−6)2+(4−6)2 となる。ガンマ線が通過する長さTを平均して求
めると、 T=(T1+T2)/2 となる。
In addition, when these radioactivity passes through the piping, it is absorbed by the piping, so the coordinates (x1,
T1 is the length from coordinates (y1) to coordinates (x3, y3), and T2 is the length from coordinates (x4, y4) to coordinates (x6, y6).
When calculated as, T1=√(1−3) 2 +(1−3) 2 T2=√(4−6) 2 +(4−6) 2 . The average length T that gamma rays pass through is calculated as follows: T=(T1+T2)/2.

コリメータの縦巾Wをdだけ広げた場合に測定
されるS1の沈着放射能によるガンマ線検出器の
計数をNp1及びS2の沈着放射能によるガンマ線
検出器の計数をNp2とすると、上記によつて求め
た値を用いて、 Np1=σp×S1/4×π×Q12 Np2=σp×S2/4×π×Q22 として求めることができる。
If the gamma ray detector's count due to the deposited radioactivity of S1 measured when the vertical width W of the collimator is widened by d is Np1, and the gamma ray detector's count due to the deposited radioactivity of S2 is Np2, calculate as above. Using these values, it can be determined as Np1=σp×S1/4×π×Q1 2 Np2=σp×S2/4×π×Q2 2 .

従つて、配管内にガスが入つていた場合に、コ
リメータの縦巾をWからW+dまで広げて配管を
望む部分の沈着状放射能による計数Npは、S2に
ついてガスの放射線吸収補正を行うと、 と求めることができる。
Therefore, when there is gas in the pipe, the count Np due to the deposited radioactivity of the part of the pipe where the vertical width of the collimator is expanded from W to W + d is calculated by correcting the radiation absorption of the gas for S2. , can be asked.

上記の条件で、配管内に水が入つていた場合に
は、NpはS2について水の放射能吸収補正を行う
と、 と求めることができる。
Under the above conditions, if there is water in the pipe, Np will be corrected for the radioactivity absorption of water with respect to S2. can be asked.

次に、配管内部の水溶液状放射能及びガス状放
射能を第4図にもとずいて求める。求める放射能
は、コリメータの縦巾をWからW+dまで広げて
配管を望む部分について求めることし、座標
(x1、y1)41、(x2、y2)42、(x4、y4)4
3及び(x5、y5)44に囲まれた部分を求める。
計算のため第3図のように積分範囲45を近似す
る。積分するx軸の範囲を座標(x7、y7)46
から(x8、y8)47とし、これを上記4つの座
標の平均として求めると x7=(x1+x4)/2 y7=(y1+y4)/2 x8=(x2+x5)/2 y8=(y2+y5)/2 となる。
Next, the aqueous radioactivity and gaseous radioactivity inside the pipe are determined based on FIG. The desired radioactivity is obtained by expanding the vertical width of the collimator from W to W+d and obtaining the desired part of the piping, and using the coordinates (x1, y1) 41, (x2, y2) 42, (x4, y4) 4
Find the part surrounded by 3 and (x5, y5)44.
For calculation purposes, the integral range 45 is approximated as shown in FIG. The range of the x-axis to be integrated is the coordinates (x7, y7)46
From (x8, y8)47, and finding this as the average of the above four coordinates, we get x7 = (x1 + x4) / 2 y7 = (y1 + y4) / 2 x8 = (x2 + x5) / 2 y8 = (y2 + y5) / 2 .

第3図において、任意の点の座標48を(x、
y)とし、その時のコリメータが望むy方向の長
さ49をuとすると、三角形の相似の関係から、 u:d=x:H が成り立ち、uは、 u=(d×x)/H となる。
In FIG. 3, the coordinates 48 of an arbitrary point are (x,
y), and if the desired length 49 of the collimator in the y direction at that time is u, then from the relationship of similarity of triangles, u:d=x:H holds, and u is expressed as u=(d×x)/H. Become.

一方、yは三角形の相似の関係から、 W+d/2:y=H:x が成り立ち、yは y=(W+(d/2))×x/H となる。 On the other hand, y is based on the similarity of triangles, W+d/2:y=H:x holds true, and y is y=(W+(d/2))×x/H becomes.

従つて、微小体積はdv50は、 dv=u×H×dx/x となる。 Therefore, the minute volume dv50 is dv=u×H×dx/x becomes.

水溶液状放射能Nwは、水による放射線自己吸
収補正を行いながら、この微小体積をx7からx8
まで積分し、 によつて求めることができる。
Aqueous radioactivity Nw is calculated from x7 to x8 while correcting radiation self-absorption due to water.
Integrate up to It can be found by

また、ガス状放射能Ngは、上記と同様にガス
による放射線自己吸収を行いながらこの微小体積
をx7からx8まで積分し、 によつて求めることができる。
In addition, gaseous radioactivity Ng can be obtained by integrating this microvolume from x7 to x8 while performing self-absorption of radiation by gas in the same way as above. It can be found by

以上の計算式の計算例として、配管外径20cm、
厚さ1cmの配管内部に放射能核種としてCo−60
が、沈着状と水溶液状、または沈着状とガス状で
存在し、本測定法にもとずいてエネルギーが
1.33MeVのガンマ線を測定した場合について行
つた。各パラメータを 配管内側の半径:R1=9cm 配管内側の半径:R2=10cm 検出器から配管軸までの距離:L=20cm コリメータの厚さ:H=5cm 配管の放射線吸収係数:Ap=0.414(cm-1) 水の放射線吸収係数:Aw=0.0204(cm-1) ガスの放射線吸収係数:Ag=0.0000242(cm-1) 沈着状態の単位放射能:σp=37000(1μCi/cm2 水溶液状態の単位放射能:ρw=37000(1μCi/cm3) ガス状態の単位放射能:ρg=37000(1μCi/cm3) とし、上記式に代入し、コリメータの縦巾Wを
0.5cm間隔で0cmから6cmまで開けていつた場合
について計算を行つた。配管内部に沈着状放射能
と水溶液放射能が存在する場合についての計算結
果51,52を第5図に示す。また配管内部に沈
着状放射能とガス状放射能が存在する場合につい
ての計算結果53,54を第6図に示す。以上の
計算の結果は、沈着状と水溶液状、または沈着状
放射能とガス状放射能の計数分布がコリメータの
縦巾の長さによつて異なることを示している。
As an example of calculating the above calculation formula, the outer diameter of the pipe is 20cm,
Co-60 as a radionuclide inside the 1cm thick pipe
exists in the form of a deposit and an aqueous solution, or in the form of a deposit and a gas, and the energy is calculated based on this measurement method.
This was done for the case where gamma rays of 1.33 MeV were measured. Radius inside the pipe: R1 = 9 cm Radius inside the pipe: R2 = 10 cm Distance from detector to pipe axis: L = 20 cm Collimator thickness: H = 5 cm Radiation absorption coefficient of pipe: Ap = 0.414 (cm -1 ) Radiation absorption coefficient of water: Aw = 0.0204 (cm -1 ) Radiation absorption coefficient of gas: Ag = 0.0000242 (cm -1 ) Unit of radioactivity in deposited state: σp = 37000 (1 μCi/cm 2 Unit of aqueous solution state) Radioactivity: ρw = 37000 (1μCi/cm 3 ) Unit radioactivity in gas state: ρg = 37000 (1μCi/cm 3 ) Substitute into the above formula, and calculate the vertical width W of the collimator.
Calculations were made for the case where the openings were opened from 0 cm to 6 cm at 0.5 cm intervals. Calculation results 51 and 52 for the case where deposited radioactivity and aqueous radioactivity exist inside the pipe are shown in FIG. Further, calculation results 53 and 54 for the case where deposited radioactivity and gaseous radioactivity exist inside the pipe are shown in FIG. The above calculation results show that the count distribution of deposited radioactivity and aqueous radioactivity, or of deposited radioactivity and gaseous radioactivity, differs depending on the length of the collimator's longitudinal width.

このため、求めるべき配管内の沈着状放射能を
Cp(μCi/cm2)、水溶液状放射能をCw(μCi/cm3
として以下のように求める。コリメータの縦巾の
長さを変えて測定したn個の各測定点についての
測定したガンマ線計数率M(l)〜M(1)とし、また上
記計算によつて求めた沈着状放射能による計数を
Np(l)〜Np(1)、水溶液状放射能による計数をNw
(l)〜Nw(1)とすると、各測定点について、 Cp×Np(1)+Cw×Nw(1)=M(1) Cp×Np(2)+Cw×Nw(2)=M(2) … Cp×Np(n)+Cw×Nw(n)=M(n) のn元連立一次方程式が成立する。このn個の式
は、上記計算により示したように、各状態の放射
能による計数の比が異なることから、独立に成り
立つ。従つて、この連立方程式は未知数がCpと
Cwの2つなので、2つ以上成立すれば解くこと
ができ、沈着状放射能及び水溶液状放射能をそれ
ぞれ分離し定量できる。
For this reason, the deposited radioactivity in the piping that should be determined is
Cp (μCi/cm 2 ), aqueous radioactivity Cw (μCi/cm 3 )
It is calculated as follows. The measured gamma ray count rate M(l) to M(1) for each of the n measurement points measured by changing the length of the collimator's vertical width, and the count due to the deposited radioactivity obtained by the above calculation. of
Np(l)~Np(1), count by aqueous radioactivity is Nw
(l) ~ Nw(1), for each measurement point, Cp×Np(1)+Cw×Nw(1)=M(1) Cp×Np(2)+Cw×Nw(2)=M(2) ... An n-element simultaneous linear equation of Cp×Np(n)+Cw×Nw(n)=M(n) is established. These n equations hold true independently because the ratio of counts due to radioactivity in each state is different, as shown by the above calculation. Therefore, in this simultaneous equation, the unknowns are Cp and
Since there are two Cw, it can be solved if two or more are satisfied, and deposited radioactivity and aqueous radioactivity can be separated and quantified.

また、求めるべき配管内の沈着状放射能をCp
(μCi/cm2)及びガス状放射能をCw(μCi/cm3)と
した場合についても上記と同様に求めることがで
きる。
In addition, the deposited radioactivity in the pipe to be determined is Cp
(μCi/cm 2 ) and when gaseous radioactivity is Cw (μCi/cm 3 ), it can be determined in the same manner as above.

なお、本発明の測定方法は、配管内部の放射能
から放出されるガンマ線のスキヤンニング測定
を、検出器の前方にあるコリメータの長方形の窓
の縦方向の長さを変えるだけで行うことができる
ため、配管全体を測定する必要のあるスキヤンニ
ング装置の機構を簡単でかつ小型にすることがで
きる。
Note that the measurement method of the present invention allows scanning measurement of gamma rays emitted from radioactivity inside the pipe by simply changing the vertical length of the rectangular window of the collimator in front of the detector. Therefore, the mechanism of the scanning device that needs to measure the entire piping can be made simple and compact.

また、コリメータの縦巾の長さが長い場合の測
定結果から1つ短い場合の測定結果を順次差し引
いてガンマ線の計数率を求めているため、ガンマ
線検出器を覆つている遮蔽体を通過してくる測定
対象部以外からのバツクグラウンドガンマ線を自
動的に差し引くこととなり、バツクグラウンドの
影響なく測定ができる。
In addition, since the gamma ray count rate is determined by sequentially subtracting the measurement results when the collimator's vertical width is one length shorter than the measurement results when the collimator's vertical width is long, Background gamma rays from areas other than the area to be measured are automatically subtracted, making it possible to perform measurements without the influence of the background.

(発明の効果) 以上のように、本発明の測定法を用いることに
よつて、従来技術ではできなかつた配管内部の沈
着状と水溶液状、またはガス状の各放射能ごとの
定量が非破壊的に可能となるため、原子炉一次系
配管の切断作業時などにあらかじめ存在状態をふ
くめた配管内部の放射能の測定が容易にできるよ
うになる。また、原子炉運転時における配管内の
放射能の監視作業やメインテナンス作業等を容易
に行うことができるようになつた。
(Effects of the Invention) As described above, by using the measurement method of the present invention, it is possible to non-destructively quantify each type of radioactivity in the form of deposits, aqueous solution, or gas inside a pipe, which was not possible with conventional techniques. This makes it possible to easily measure the radioactivity inside the piping, including its existing state, when cutting the reactor primary system piping. In addition, it has become easier to monitor radioactivity in piping and perform maintenance work during reactor operation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、配管内部の沈着状放射能を従来の非
破壊測定法で行う図である。第2図は、本発明の
測定法の原理図である。第3図は、本発明の測定
法によつて配管内部の沈着状放射能を測定するた
めの説明図である。第4図は、本発明の測定法に
よつて配管内部の水溶液状放射能及びガス状放射
能を測定するための説明図である。第5図は、本
発明の測定法によつて、配管内部の沈着状放射能
と水溶液状放射能とを測定計算した結果の分布図
である。(配管内部の沈着状放射能(1μCi/cm2
と水溶液状放射能(1μCi/cm3)がそれぞれ一様
に分布しているという条件をもとに、エネルギー
が1.33MeVのガンマ線について、ガンマ線検出
システムのコリメータの縦巾Wを0.5cm間隔で0
cmから6cmまで開けていつた場合について計算を
行つた)第6図は、本発明の測定法によつて配管
内部の沈着状放射能とガス状放射能とを測定計算
した結果の分布図である。(配管内部の沈着状放
射能(1μCi/cm2)とガス状放射能(1μCi/cm3
がそれぞれ一様に分布しているという条件のもと
に、エネルギー1.33MeVのガンマ線について、
ガンマ線検出システムのコリメータの縦巾Wを
0.5cm間隔で0cmから6cmまで開けていつた場合
について計算を行つた) 1……ガンマ線測定システム、2……コリメー
タ窓、3……配管、4……配管内面の沈着状放射
能、5……長方形のコリメータ窓、6……遮蔽
体、7……ガンマ線検出器、8……ガンマ線検出
システム、9……内部が放射能汚染した配管、1
0……配管の中心軸、11……配管内部の沈着状
放射能、12……水溶液状放射能、13……ガス
状放射能、14……配管の軸から検出器までの距
離、15……配管内側の半径、16……配管外側
の半径、17……コリメータの縦巾、18……コ
リメータの厚さ、19……配管内部の沈着状放射
能、20……水溶液状放射能、21……ガス状放
射能、22……コリメータ窓、23……ガンマ線
検出システム、24……配管内側の半径、25…
…配管外側の半径、26……検出器から配管軸ま
での距離、27……コリメータの縦巾、28……
コリメータの厚さ、29……座標の原点、30…
…コリメータが配管を望む範囲の最も上側の線、
31……座標(x1,y1)、32……座標(x2,
y2)、33……座標(x3,y3)、34……コリメ
ータの縦巾W+dcm、35……34の場合コリメ
ータが配管を望む最も外側の線、36……座標
(x4、y4)、37……座標(x5、y5)、38……座
標(x6、y6)、39……沈着状放射能の面積(近
地点)、40……沈着状放射能の面積(遠地点)、
41……座標(x1、y1)、42……座標(x2、
y2)、43……座標(x3、y3)、44……座標
(x4、y4)、45……台形に近似した積分範囲、
46……座標(x5、y5)、47……座標(x7、
y7)、48……任意の点の座標、49……コリメ
ータが望むy方向の長さ、50……微小体積、5
1……配管内に水がある場合の沈着状放射能の計
算結果、52……配管内の水溶液状放射能の計算
結果、53……配管内にガスがある場合の沈着状
放射能の計算結果、54……配管内のガス状放射
能の計算結果。
FIG. 1 is a diagram in which deposited radioactivity inside a pipe is measured using a conventional non-destructive measurement method. FIG. 2 is a diagram showing the principle of the measurement method of the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram for measuring deposited radioactivity inside a pipe by the measuring method of the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram for measuring aqueous radioactivity and gaseous radioactivity inside a pipe by the measuring method of the present invention. FIG. 5 is a distribution diagram of the results of measurement and calculation of deposited radioactivity and aqueous radioactivity inside a pipe using the measuring method of the present invention. (Deposited radioactivity inside the pipe (1μCi/cm 2 )
Based on the condition that the and aqueous radioactivity (1 μCi/cm 3 ) are uniformly distributed, the vertical width W of the collimator of the gamma ray detection system is set to 0 at intervals of 0.5 cm for gamma rays with an energy of 1.33 MeV.
Figure 6 is a distribution diagram of the results of measurement and calculation of deposited radioactivity and gaseous radioactivity inside the pipe using the measurement method of the present invention. . (Deposited radioactivity inside the pipe (1μCi/cm 2 ) and gaseous radioactivity (1μCi/cm 3 )
For gamma rays with an energy of 1.33 MeV, under the condition that they are uniformly distributed,
The vertical width W of the collimator of the gamma ray detection system is
Calculations were made for the case where the openings were opened from 0 cm to 6 cm at 0.5 cm intervals) 1... Gamma ray measurement system, 2... Collimator window, 3... Piping, 4... Deposited radioactivity on the inner surface of the pipe, 5... Rectangular collimator window, 6... Shielding body, 7... Gamma ray detector, 8... Gamma ray detection system, 9... Piping with radioactive contamination inside, 1
0... Central axis of the pipe, 11... Deposited radioactivity inside the pipe, 12... Aqueous radioactivity, 13... Gaseous radioactivity, 14... Distance from the pipe axis to the detector, 15... ... Radius inside the pipe, 16... Radius outside the pipe, 17... Vertical width of the collimator, 18... Thickness of the collimator, 19... Deposited radioactivity inside the pipe, 20... Radioactivity in aqueous solution, 21 ... Gaseous radioactivity, 22 ... Collimator window, 23 ... Gamma ray detection system, 24 ... Inner radius of pipe, 25 ...
... Radius of the outside of the pipe, 26 ... Distance from the detector to the pipe axis, 27 ... Vertical width of the collimator, 28 ...
Collimator thickness, 29... Origin of coordinates, 30...
...the uppermost line of the range where the collimator wants the piping to go,
31... Coordinates (x1, y1), 32... Coordinates (x2,
y2), 33... Coordinates (x3, y3), 34... Vertical width of the collimator W + dcm, 35... In the case of 34, the outermost line where the collimator wants the piping, 36... Coordinates (x4, y4), 37... ... Coordinates (x5, y5), 38... Coordinates (x6, y6), 39... Area of deposited radioactivity (perigee), 40... Area of deposited radioactivity (apogee),
41... Coordinates (x1, y1), 42... Coordinates (x2,
y2), 43... Coordinates (x3, y3), 44... Coordinates (x4, y4), 45... Integral range approximated to a trapezoid,
46... Coordinates (x5, y5), 47... Coordinates (x7,
y7), 48... Coordinates of an arbitrary point, 49... Length of the collimator in the y direction desired, 50... Minute volume, 5
1... Calculation result of deposited radioactivity when there is water in the pipe, 52... Calculation result of aqueous radioactivity in the pipe, 53... Calculation of deposited radioactivity when there is gas in the pipe Result, 54... Calculation result of gaseous radioactivity in the pipe.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 配管内面にほぼ一様に沈着した放射能と配管
内部にほぼ一様に分布した水溶液状放射能、また
は配管内面にほぼ一様に沈着した放射能と配管内
部にほぼ一様に分布したガス状放射能で内部を汚
染した配管の放射能核種から放出される特定のエ
ネルギーをもつガンマ線を、長方形の窓の縦方向
の長さを可変できるコリメータを持つ遮蔽体でガ
ンマ線検出器の周囲を覆つた構造のガンマ線検出
システムを用いてスペクトル測定し、配管内部の
放射能を求める方法において、配管の横の中央に
置き配管の中心軸に向けたガンマ線検出システム
のコリメータ窓から望む配管内部の放射能核種か
ら放出されるガンマ線を3種類、または3種類以
上のコリメータ窓の縦方向の長さで測定し、コリ
メータ窓の縦方向の長さによつて沈着状放射能と
水溶液状放射能、または沈着状放射能とガス状放
射能から放出されるガンマ線の計数値の比がそれ
ぞれ異なることを利用して、測定したガンマ線の
計数値、配管の内側の半径と外側の半径、配管の
軸から検出器までの距離、配管の放射線吸収係
数、水の放射線吸収係数、ガスの放射線吸収係
数、コリメータの窓の寸法と厚さを使つて、配管
内部の沈着状放射能と水溶液状放射能、または沈
着状放射能とガス状放射能をそれぞれ定量するこ
とを特徴とした配管内部放射能測定法。
1 Radioactivity almost uniformly deposited on the inside of the pipe and aqueous radioactivity almost uniformly distributed inside the pipe, or radioactivity almost uniformly deposited on the inside of the pipe and gas almost uniformly distributed inside the pipe Gamma rays with a specific energy emitted from radioactive nuclides in pipes whose interior is contaminated with radioactivity are absorbed by the gamma ray detector. In the method of determining the radioactivity inside a pipe by measuring the spectrum using a gamma ray detection system with a vine structure, the radioactivity inside the pipe is viewed from the collimator window of the gamma ray detection system placed at the center next to the pipe and facing the central axis of the pipe. Gamma rays emitted from nuclides are measured using the vertical length of three or more types of collimator windows. Utilizing the fact that the ratio of gamma ray count values emitted from gaseous radioactivity and gaseous radioactivity is different, the detector can be detected from the measured gamma ray count value, the inner radius and outer radius of the pipe, and the axis of the pipe. By using the distance to A pipe internal radioactivity measurement method characterized by quantifying both radioactivity and gaseous radioactivity.
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