隠匿された放射線源の迅速な探索

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K19839
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 田村 雄介 東北大学, 工学研究科, 准教授 (40515798)
• 研究期間 (年度): 2021-07-09 – 2023-03-31
• キーワード: 放射線源推定 / 移動ロボット

研究実績の概要

原子力災害や、核物質テロ等への対応のために、迅速に放射線源の位置を特定し、除染・除去を行うことが求められる。人間作業者の被曝リスクを低減するため、ガンマ線検出器を搭載した移動ロボットを用いて放射線源を探索することが有効である。放射線源は隠匿されていたり、意図的でなくても壁の奥などに存在することがあるため、放射線源の位置推定においては、遮蔽の影響を考慮する必要がある。本研究では、遮蔽物の影響を推定し、適切な位置で観測を行う事によって迅速に放射線源を探索する手法の構築を目的としている。

令和3年度は、(A) 物体認識に基づく減衰推定手法についての検討、および、(B) ロボットによる観測経路生成手法についての検討を行った。(A) 物体認識に基づく減衰推定手法については、機械学習に基づくカメラ画像からの物体認識手法と物体を構成する材料についての事前知識を組み合わせることによって、カメラ画像中の特定物体の背後に放射線源があった場合にどの程度の遮蔽影響があるのかを推定するというアプローチを考案した。物体認識手法としてはYOLOv3を用い、遮蔽影響推定のベースとなるデータとして、Geant4によるシミュレーションを行った。(B) ロボットによる観測経路生成手法については、環境全体を探索するための経路生成手法の構築を行った。また、生成した経路をロボットが移動した際に簡易的に放射線源の分布を計算することのできるソフトウェアを開発した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初購入予定だった移動ロボットが、納期の都合で年度内に購入できなかったため、令和3年度はシミュレーションを用いて研究を進めた。このため、実機ロボットを用いて行う予定であった実験等ができていない。

今後の研究の推進方策

今後は、令和3年度の成果をもとに、減衰推定手法を完成させて手法の評価を行う予定である。また、実ロボットを用いて観測経路生成についての実験・評価を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

当初令和3年度に購入予定だった移動ロボットが、世界的な半導体不足の影響で納期が大幅にかかることになり、年度内に購入できなかったため。