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公開番号2025092191
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023207914
出願日2023-12-08
発明の名称測定システム、測定方法及びプログラム
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G21C 17/02 20060101AFI20250612BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】放射性物質が存在する溶液中のホウ素濃度を正確に測定する方法を提供する。
【解決手段】溶液に中性子を照射せずに、中性子検出器で検出した中性子の計数値である第1計数値を測定するステップと、溶液に中性子を照射して、中性子検出器で検出した中性子の計数値である第2計数値を測定するステップと、第2計数値から第1計数値を減じた第3計数値と、中性子の計数値とホウ素濃度の変換テーブルと、に基づいて前記溶液のホウ素濃度を測定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
溶液に中性子を照射せずに測定した前記溶液中の中性子の計数値である第１計数値と、前記溶液に中性子を照射して測定した前記溶液中の中性子の計数値である第２計数値と、を取得する取得部と、
前記第２計数値から前記第１計数値を減じた第３計数値と、中性子の計数値とホウ素濃度の変換テーブルと、に基づいて前記溶液のホウ素濃度を測定する濃度測定部と、
を備える測定システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記取得部は、前記溶液と同じホウ素濃度の溶液に所定量のホウ素を標準添加した溶液である第２の溶液に中性子を照射せずに測定した前記第２の溶液中の中性子の計数値である第４計数値と、前記第２の溶液に中性子を照射して測定した前記第２の溶液中の中性子の計数値である第５計数値と、をさらに取得し、
前記濃度測定部は、前記第５計数値から前記第４計数値を減じた第６計数値と、前記変換テーブルと、に基づいて前記第２の溶液のホウ素濃度を測定するとともに、測定した当該第２の溶液のホウ素濃度に基づいて、前記ホウ素を標準添加しなかった場合の前記第２の溶液のホウ素濃度を算出し、算出した当該第２の溶液のホウ素濃度と前記溶液のホウ素濃度とに基づいて、前記溶液のホウ素濃度を算出する、
請求項１に記載の測定システム。
【請求項３】
前記溶液を貯留する容器と、
前記容器中の前記溶液に中性子を照射する中性子線源と、
前記中性子の前記溶液への照射を許可または遮断する切替手段と、
前記容器中の前記溶液の中性子を測定する検出器と、
をさらに備える請求項１に記載の測定システム。
【請求項４】
前記容器に前記溶液を供給する配管と、
前記配管に設けられたフィルタと、
をさらに備える請求項３に記載の測定システム。
【請求項５】
前記溶液を貯留する第１の容器と、
前記第１の容器中の前記溶液に中性子を照射する第１の中性子線源と、
前記中性子の前記溶液への照射を許可または遮断する第１の切替手段と、
前記第１の容器中の前記溶液の中性子を測定する第１の検出器と、
前記第２の溶液を貯留する第２の容器と、
前記第２の容器中の前記第２の溶液に中性子を照射する第２の中性子線源と、
前記中性子の前記第２の溶液への照射を許可または遮断する第２の切替手段と、
前記第２の容器中の前記第２の溶液の中性子を測定する第２の検出器と、
をさらに備える請求項２に記載の測定システム。
【請求項６】
前記第１の容器に前記溶液を供給する第１の配管と、
前記第１の配管に設けられた第１のフィルタと、
前記第２の容器に前記溶液を供給する第２の配管と、
前記第２の配管に設けられた第２のフィルタと、
をさらに備える請求項５に記載の測定システム。
【請求項７】
放射性物質が混在した液体にホウ素を注入した溶液を原子力設備から前記容器に導く手段と、
前記容器から前記溶液を排出する手段と、
をさらに備える請求項３又は請求項４に記載の測定システム。
【請求項８】
溶液に中性子を照射せずに、中性子検出器によって、前記溶液中の中性子の第１の計数値を測定するステップと、
前記溶液に中性子を照射して、前記中性子検出器によって、前記溶液中の中性子の第２の計数値を取得するステップと、
前記第２の計数値から前記第１の計数値を減じた第３計数値と、中性子の計数値とホウ素濃度の変換テーブルと、に基づいて前記溶液のホウ素濃度を測定するステップと、
を有する測定方法。
【請求項９】
コンピュータに、
溶液に中性子を照射せずに測定した前記溶液中の中性子の計数値である第１計数値を取得するステップと、
前記溶液に中性子を照射して測定した前記溶液中の中性子の計数値である第２計数値を取得するステップと、
第２計数値から第１計数値を減じた第３計数値と、中性子の計数値とホウ素濃度の変換テーブルと、に基づいて前記溶液のホウ素濃度を測定するステップと、
を実行させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、測定システム、測定方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
原子力発電所のデブリを処理する設備において、安全性を確保するために、放射性物質が混在する溶液にホウ酸を注入する安全システムが存在する。この安全システムでは、放射性物質が臨界に至らないようにホウ素濃度を管理する必要がある。非特許文献１には、測定対象の溶液に速中性子を照射し、溶液中の水素やホウ素等と反応して減速した熱中性子を熱中性子検出器で検出することによって、ホウ素濃度を測定する方法が開示されている。ホウ素は、熱中性子の吸収断面積が大きいため、溶液中に存在するホウ素の数に応じて熱中性子の検出値に差が生じる。非特許文献１の方法は、この性質を利用して、熱中性子検出器で検出した熱中性子の数をホウ素濃度に変換して、ホウ素濃度を測定する。ところで、上記のデブリ処理設備の溶液中には、予め放射性物質が存在する。そのため、非特許文献１に開示された方法によってホウ素濃度を測定しても、溶液中にもともと存在する放射性物質の影響によって、正確なホウ素濃度を測定することができない。つまり、熱中性子検出器によって測定した熱中性子には、測定器の中性子線源から照射された速中性子に由来する熱中性子だけではなく、もともと溶液中に存在していた放射性物質から放射された熱中性子が含まれるため、熱中性子検出器が検出した熱中性子の数をホウ素濃度に変換しても正確なホウ素濃度とはならない。
【０００３】
なお、特許文献１には、水と空気を含む土壌中のホウ素濃度を測定するために、土壌中にホウ素が含まれていないと仮定した場合に熱中性子検出器によって測定される熱中性子の数を推定し、この推定値と熱中性子検出器による実測値とに基づいて測定対象土壌に含有されるホウ素の濃度を求める方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－２２７１９９号公報
【非特許文献】
【０００５】
”中性子を用いた排水中ホウ素濃度測定器の開発”、[Online]、水環境学会誌 Vol.33, No.8, pp.115-121 2010年、［2023年11月6日検索］、インターネット<https://www.jstage.jst.go.jp/article/jswe/33/8/33_8_115/_pdf>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
放射性物質が存在する溶液中のホウ素濃度を正確に測定する方法が求められている。
【０００７】
本開示は、上記課題を解決することができる測定システム、測定方法及びプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に係る測定システムは、溶液に中性子を照射せずに測定した前記溶液中の中性子の計数値である第１計数値と、前記溶液に中性子を照射して測定した前記溶液中の中性子の計数値である第２計数値と、を取得する取得部と、前記第２計数値から前記第１計数値を減じた第３計数値と、中性子の計数値とホウ素濃度の変換テーブルと、に基づいて前記溶液のホウ素濃度を測定する濃度測定部と、を備える。
【０００９】
本開示に係る測定方法は、溶液に中性子を照射せずに、中性子検出器によって、前記溶液中の中性子の第１の計数値を測定するステップと、前記溶液に中性子を照射して、前記中性子検出器によって、前記溶液中の中性子の第２の計数値を取得するステップと、前記第２の計数値から前記第１の計数値を減じた第３計数値と、中性子の計数値とホウ素濃度の変換テーブルと、に基づいて前記溶液のホウ素濃度を測定するステップと、を有する。
【００１０】
本開示に係るプログラムは、コンピュータに、溶液に中性子を照射せずに測定した前記溶液中の中性子の計数値である第１計数値を取得するステップと、前記溶液に中性子を照射して測定した前記溶液中の中性子の計数値である第２計数値を取得するステップと、第２計数値から第１計数値を減じた第３計数値と、中性子の計数値とホウ素濃度の変換テーブルと、に基づいて前記溶液のホウ素濃度を測定するステップと、を実行させる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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