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機器内の固体ウラン測定装置

国内特許コード P09A014973
整理番号 13151
掲載日 2010年1月29日
出願番号 特願2008-075371
公開番号 特開2009-229257
登録番号 特許第4759755号
出願日 平成20年3月24日(2008.3.24)
公開日 平成21年10月8日(2009.10.8)
登録日 平成23年6月17日(2011.6.17)
発明者
  • 大高 雅彦
  • 荒 邦章
  • 杉杖 典岳
  • 横山 薫
出願人
  • 独立行政法人 日本原子力研究開発機構
発明の名称 機器内の固体ウラン測定装置
発明の概要

【課題】検出器設置空間が狭隘であっても、極低線量で複数核種が存在する条件で、機器内に存在している固体ウランの識別及び線量測定を外部から簡便に行えるようにする。
【解決手段】被測定機器の近傍に設置されるγ線検出器10と、その検出信号を伝送する光ケーブル12と、検出信号を分析・演算処理する信号処理装置14とを具備している。γ線検出器は、電極で挟まれた化合物半導体からなる薄板状の検出器母材を複数枚積層して1系統分の検出素子26とし、それを複数並置して複数系統の検出要素28とし、各系統毎にプリアンプ30を設置して検出信号を得る構造である。信号処理装置は、各系統毎に検出信号を増幅するメインアンプ32と、増幅したパルス信号を波高分析処理してウラン235に起因するγ線を計測する波高分析部34と、計測結果を加算して信号強度をウラン量に換算する加算処理部36と、その結果を表示する表示部38とからなる。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


ガス遠心分離法のウラン濃縮施設では、多数の遠心機が狭小間隔で配列され、配管で相互接続されてカスケードを構成している。このような施設において、遠心機群の運転に伴って、各遠心機内に固体ウランがどの程度の量、存在しているかなどについてモニタリングできれば、システムの安全性や運転効率などの面で有用な情報が得られることになる。しかし、この種の遠心機内に存在している固体ウラン量は一般にかなり少なく、しかも遠心機の周囲には高感度の大型検出器を設置するような余分なスペースは殆どない。



ところで、極低線量で且つ複数核種が存在する条件での、核種識別及び線量測定などを目的とするγ線測定のためには、従来、エネルギー分解能が高く、計数効率も高いGe結晶を検出器母材とした半導体検出器が用いられている。しかし、Ge結晶を用いた検出器は、液体窒素や電気的手段によりGe結晶を冷却しつつ測定する必要があるため、測定時にはGe結晶を冷却装置と結合させなければならない。Ge検出器の冷却の必要性並びに液体窒素による冷却設備に関しては、例えば特許文献1などに記載がある。このように、付設する冷却機構のためにγ線検出装置が大型化し、測定現場において検出装置の設置空間を確保できないことがあった。特に、ガス遠心分離法のウラン濃縮施設では、多数の遠心機が狭小間隔で配列され、配管などで相互接続されているため、γ線検出装置が大型だと、その設置空間を確保することができない問題があった。

【特許文献1】特開平11-153672号公報

産業上の利用分野


本発明は、遠心機などの機器内に存在している固体ウランの量を外部から簡便に測定できる小型の測定装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
被測定機器の近傍に設置されるγ線検出器と、その検出信号を伝送するケーブルと、伝送されてきた検出信号を分析・演算処理する信号処理装置とを具備し、
前記γ線検出器は、電極で挟まれた化合物半導体からなる薄板状の検出器母材を複数枚積層して1系統分の検出素子とし、該検出素子を複数並置して複数系統の検出要素を形成し、該検出要素の各系統毎にプリアンプを設置して独立に検出信号を出力させる構造であり、前記信号処理装置は、各系統毎の検出信号を独立に増幅するメインアンプと、各メインアンプで増幅したパルス信号をそれぞれ独立に波高分析処理してウラン235に起因するγ線を計測する波高分析部と、それぞれの計測結果を加算して信号強度をウラン量に換算する加算処理部と、その結果を表示する表示部とからなることを特徴とする機器内の固体ウラン測定装置。

【請求項2】
γ線検出器は、Pt電極とIn電極で挟まれたCdTeからなる薄板状の検出器母材を3~7枚積層して1系統分の検出素子とし、その検出素子を2~6個並置して並置数に対応した系統数の検出要素を形成し、該検出要素の検出器母材重ね合わせ面がγ線飛来方向と平行になるようにプリアンプと共に検出器筐体内に組み込まれ、各プリアンプ間には電磁シールドが施されている請求項1記載の機器内の固体ウラン測定装置。

【請求項3】
波高分析部は、ウラン235に起因する185.7keVのγ線に対応し且つバックグラウンドを除去するため、185.7keVの中心チャンネルと、その上側チャンネルと下側チャンネルの計測値を求めるものである請求項1又は2記載の機器内の固体ウラン測定装置。

【請求項4】
被測定機器がガス遠心法のウラン濃縮施設における遠心機である請求項3記載の機器内の固体ウラン測定装置。
産業区分
  • 測定
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008075371thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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