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小型軽量ガンマカメラを用いた放射性物質の3次元可視化技術を開発日本原子力研究開発機構(原子力機構)

 日本原子力研究開発機構(原子力機構)は,東京電力ホールディングス(株)福島第一原子力発電所(福島第一原発)の円滑な廃炉作業に向けて,建屋内の汚染分布を測定する小型軽量ガンマカメラを開発し,測定結果を3次元的に表示するシステムを開発したと発表した。
 福島第一原発の事故により飛散した放射性物質の汚染分布を測定するための技術としては,放射性物質の分布を可視化できるガンマカメラという放射線測定器が有望視されているが,従来のガンマカメラは数kgから数10kgと重いため,廃炉現場での活用が容易ではなかった。また,建屋内は床面だけでなく壁や天井,機器,ガレキ等も汚染されていることから汚染分布は3次元的であり,建屋内での放射線の散乱もあることから,単に建屋内の放射線量を測定するだけでは,除去すべき汚染源を特定することは困難で,人が長時間立ち入って線量を測定することができないという高線量空間において,3次元的な汚染の分布を遠隔によって測定することにより,汚染源を特定し,効率的な除染や効果的な遮へい等の対策に役立てることができれば,廃炉作業の一層の加速につながる。
 今回,原子力機構では,現場に持ちこみ易く,ドローンにも搭載可能な約680gまで小型軽量化したガンマカメラを開発するとともに,従来のガンマカメラでは測定が困難だった比較的線量率が高い場所で,短時間(1分以下)で測定でき,リアルタイムで汚染分布を表示できるシステムを構築した。また,3次元化を行うために複数箇所の測定結果を組み合わせることにより,汚染分布の3次元的な表示を可能とするシステムを開発した。
 今回,東京電力ホールディングス(株)の協力により,福島第一原発3号機タービン建屋内で,本システムを使って汚染分布の測定試験を行ったところ,空間線量率が0.4~0.5mSv/hの場所で,表面線量率が数mSv/hの局所的な汚染源(ホットスポット)の撮影に成功した。また,複数個所での測定により,汚染源を3次元的に表示することが可能となった。これにより,建屋内で任意の方向から汚染の分布を可視化できるようになり,汚染源の効率的な撤去や効果的な遮蔽により廃炉作業の円滑な推進に貢献できると期待されている。

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