JP2008286787A

JP2008286787A - 放射線遮蔽安全ガラス

Info

Publication number: JP2008286787A
Application number: JP2008084324A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Mihashi; 利幸三橋
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2008-11-27

Abstract

【課題】破損時に鋭利な破片が飛散することがなく安全で、かつ視認性に優れ、更に軽量な放射線遮蔽安全ガラスを提供する。
【解決手段】本発明の放射線遮蔽安全ガラスは、放射線遮蔽板ガラス１０ａの両面に、酸化物換算の質量百分率で、ＳｉＯ₂ ５０〜６５％、Ａｌ₂Ｏ₃ ３〜１４％、ＭｇＯ０〜４％、ＣａＯ０〜２．９％、ＳｒＯ２〜１３％、ＢａＯ２〜１３％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ１７〜２７％、Ｌｉ₂Ｏ０〜１％、Ｎａ₂Ｏ２〜１０％、Ｋ₂Ｏ２〜１３％、Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ７〜１５％、ＺｒＯ₂ １〜９％、ＴｉＯ₂ ０〜５％、Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜１％、Ａｓ₂Ｏ₃ ０〜１％の組成を有するカバー板ガラス１０ｂを、樹脂層１０ｃを介して貼着したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、医療施設の放射線検査などで使用される放射線遮蔽安全ガラスに関する。

一般に、医療機関等の放射線を取り扱う施設の壁には、放射線を遮蔽するために金属鉛や鉄あるいはコンクリートが用いられているが、その場合に機器操作室や検査室等がコンクリートなどで仕切られる構造であると、室内に窓を取り付ける必要がある。また、被検体に放射線を発生する薬剤等を注射あるいは吸入して検査を行う場合には、医師または検査技師もしくは看護師等が、例えば被検体の顔色や脈拍を確認する等のように被検体をその近傍で観察するに際して、放射線を体全体に直接受けないようにするために防護衝立が必要となる。

これらの窓や防護衝立に要求される特性としては、放射線を遮蔽して人体に対する安全性を確保するために、放射線源からの放射線を遮蔽する能力、いわゆる放射線遮蔽能力が必要となる。しかも、被検体の存在を的確に視認できなければ、種々の弊害を招くことになり、特に医療分野においては、被検体の検査結果に悪影響を及ぼし得ることから、これらの窓や防護衝立には視認性が必要となる。

またＰＥＴ検査を伴う診療の環境下では、検査薬を投与された被検体からガンマ線があらゆる方向に放射されることになるため、このガンマ線を医師等の検査者が体に直接受けないように遮蔽することが必須の条件となる。

例えば特許文献１には、放射線遮蔽窓及び放射線遮蔽防護衝立の代表例として、高い放射線遮蔽特性を有するＰｂＯを含有したガラスが開示されている。また、特許文献２には、遮蔽ガラス、膨張層、フロート成形によるソーダライムガラスが積層された耐火性のＸ線遮蔽積層ガラスが開示されている。さらに、特許文献３には、本質的にＰｂを含有せず、１００ｋＶのＸ線に対する鉛当量が０．０３ｍｍＰｂ／ｍｍ以上であるガラスからなる複数枚の板ガラスが樹脂フィルムによって貼り合わされてなる放射線遮蔽物品が開示されている。
特開平２−２１２３３１号公報ＷＯ２００４／０８７４１４Ａ２号公報特開２００３−３１５４９０号公報

しかしながら、特許文献１の単板ガラスを用いた放射線遮蔽窓及び放射線遮蔽防護衝立では、ガラスの破損時に破損部分が鋭利な状態になり、また飛散することから、医療機関に用いられる材料であるにも関わらず安全性が低い。また、ＰｂＯを含有したガラスは、放射線遮蔽能力は優れているものの、透明性が不当に阻害される程度まで着色されていることから、視認性に劣るという問題を有しており、さらに化学的耐久性に乏しいため、長期間の使用によって表面やけが発生し視認性に劣る問題点も有しているなどの課題がある。また、特許文献２に記載の積層ガラスでは、放射線遮蔽能が小さいソーダライムガラスを用いているので、全体が厚くなり、重くなる傾向にある。さらに、特許文献３に記載の放射線遮蔽物品は、１００ｋＶ以下の低エネルギーの放射線を防護する放射線遮蔽窓や放射線遮蔽防護衝立として好適であるが、高エネルギーの放射線を防護する用途には適さない。

本発明は、破損時に鋭利な破片が飛散することなく安全であり、かつ視認性に優れ、更に軽量で医療施設の放射線検査などの使用に好適な放射線遮蔽安全ガラスの提供を課題とする。

上記技術的課題を解決するためになされた本発明に係る放射線遮蔽安全ガラスは、放射線遮蔽板ガラスの表面に、酸化物換算の質量百分率で、ＳｉＯ₂ ５０〜６５％、Ａｌ₂Ｏ₃ ３〜１４％、ＭｇＯ０〜４％、ＣａＯ０〜２．９％、ＳｒＯ２〜１３％、ＢａＯ２〜１３％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ１７〜２７％、Ｌｉ₂Ｏ０〜１％、Ｎａ₂Ｏ２〜１０％、Ｋ₂Ｏ２〜１３％、Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ７〜１５％、ＺｒＯ₂ １〜９％、ＴｉＯ₂ ０〜５％、Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜１％、Ａｓ₂Ｏ₃ ０〜１％の組成を有するカバー板ガラスが、樹脂層を介して貼着されてなることを特徴とするものであり、衝立等に使用される場合には、放射線遮蔽板ガラスの両面に、カバー板ガラスが貼着されてなるものであることが好ましい。

本発明で使用するカバー板ガラスとしては、ＳｉＯ₂を５０〜６５質量％、Ａｌ₂Ｏ₃を３〜１４質量％含有するガラスからなるため、表面をクリーニングしても透明性が低下しにくく、吸水による変形や変色を起こすことがない。また、表面硬度が高いため、キズがつきにくく、キズによる割れや透明性の低下が起こりにくい。すなわち、ＳｉＯ₂が５０質量％より少ないと、化学的耐久性が低いため、ガラス表面をクリーニングした後に、「ヤケ」が発生して、透明性が低下しやすく、６５質量％よりも多いと溶融性が悪化しやすいため好ましくない。また、Ａｌ₂Ｏ₃は、ガラスの表面硬度を向上させるとともに、ガラスの化学的耐久性を向上させる成分であり、その含有量が３質量％よりも少ないと、表面硬度が低くなってキズがつきやすく、割れが発生しやすい。また化学的耐久性が低くなるため、ガラス表面をクリーニングした後に、「ヤケ」が発生して、透明性が低下しやすい。Ａｌ₂Ｏ₃が、１４質量％よりも多いと、溶融性が悪化するとともに、液相温度が高くなりやすいため好ましくない。

また、本発明でカバー板ガラスは、１００ｋＶのＸ線に対する鉛当量が０．０３ｍｍＰｂ／ｍｍ以上であることが好ましい。尚、鉛当量とは、Ｘ線の減衰能力が等しい鉛板の肉厚を示し、この値が大きいほど放射線遮蔽能力が優れていることを表す。

ＺｒＯ₂は、放射線遮蔽能力及びガラスの化学的耐久性を向上させる成分であり、その含有量は、１〜９％、好ましくは、１〜８％である。ＺｒＯ₂が１％よりも少ないと、放射線遮蔽能力が低く、また、ガラスの化学的耐久性が低下しやすく、９％よりも多いと、ガラスの成形時に失透物が生成しやすく、成形が困難となるため好ましくない。

ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯは、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、特にＳｒＯ及びＢａＯは、放射線遮蔽能力を高める効果に優れた成分であり、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量が１７〜２７％である。これらの成分の合量が１７％よりも少ないと、放射線遮蔽能力が低下するとともに、溶融性が悪化しやすい。２７％よりも多いと、ガラスが失透しやすくなる。

ＭｇＯの好適な含有量は０〜４％、ＣａＯは０〜２．９％である。また、ＢａＯ及びＳｒＯの好適な含有量は、いずれも２〜１３％である。

Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ及びＫ₂Ｏは、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、これらの成分の合量が７〜１５％である。これらの成分の合量が７％よりも少ないと、溶融性が困難になり、１５％よりも多いと、化学的耐久性が低下する。

また、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ及びＫ₂Ｏの好ましい含有量は、それぞれ０〜１％、２〜１０％、２〜１３％である。

上記した成分の他にも、ＴｉＯ₂を５％まで、Ｐ₂Ｏ₅を３％まで、Ｓｂ₂Ｏ₃及びＡｓ₂Ｏ₃を１％まで添加しても構わない。

また、本発明のカバー板ガラスは、既存の成形法によって製板することが可能であるが、特にフロート法によって製板すると、平滑性に優れるため、研磨する必要がなく、研磨によるキズが入ることがない。

このような構成によれば、優れた放射性遮蔽能力を持つ合せガラスを構成することが可能となり、万一、衝撃力によりガラスが破損した場合でも破損部分が鋭利な状態とならず、かつガラスの飛散は発生しない。

また、本発明の放射線遮蔽安全ガラスに使用する樹脂層としては、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、フッ素樹脂（ＴＨＶ）等が使用可能であり、液状の接着剤としてカバー板ガラスの接着に使用してもよいが、取り扱いが容易な点で樹脂フィルムの形態が好ましい。なお、樹脂層の厚さは５０〜２０００μｍであることが好適である。

更に、本発明では放射線遮蔽板ガラスが、酸化物換算の質量百分率で、ＳｉＯ₂ １０〜３５％、ＰｂＯ５５〜８０％、Ｂ₂Ｏ₃ ０〜１０％、Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜１０％、ＳｒＯ０〜１０％、ＢａＯ０〜１０％、Ｎａ₂Ｏ０〜１０％、Ｋ₂Ｏ０〜１０％の組成を有することを特徴とする放射線遮蔽安全ガラスとすれば、ＰｂＯが５５％以上あることから放射線遮蔽能力を確保することが可能となる。

このようにガラス組成を規制することにより、ガラス特性として十分なガンマ線遮蔽能力を得ることができるとともに、ガラス組成にＰｂＯを多量に含有させても失透することがない。また、上記の組成範囲は非常に失透しにくい組成範囲であるため、失透することなしにガラスの板厚を容易に厚くすることが可能である。従って、ガラスのガンマ線遮蔽能力を極めて高めることができ、ポジトロン核種から発生するガンマ線を的確に遮蔽することが可能となり、ＰＥＴ検査を行う医師および検査技師、看護師等がガンマ線を累積的に浴び、被爆するといった事態を有効に回避することが可能となる。

放射線遮蔽板ガラスのガラスの各成分の割合を上記のように限定した理由を以下に述べる。

ＳｉＯ₂は、ガラスのネットワークを形成する成分である。その含有量は１０〜３５％、好ましくは１５〜３０％、より好ましくは２０〜３０％である。ＳｉＯ₂の含有量が３５％よりも多くなると、ガラスの高温粘度が高くなり、溶融、成形が難しくなったり、ガンマ線遮蔽能力が低下する。一方、ＳｉＯ₂の含有量が１０％より少なくなると、ガラスの骨格を形成する成分が少なくなりすぎ、ガラスが構造的に不安定になるとともに、ガラスの耐水性が低下する。

ＰｂＯは、ガンマ線を遮蔽させるための成分である。その含有量は５５〜８０％、好ましくは６２〜８０％、さらに好ましくは６７〜８０％、最も好ましくは７０〜８０％である。ＰｂＯの含有量が８０％より多くなると、ＰｂＯ以外の成分が相対的に少なくなり、ガラスが熱的に不安定になる。一方、ＰｂＯの含有量が５０％未満であるとガンマ線遮蔽能力が低下してしまう。

Ｂ₂Ｏ₃は、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高めたり、熱的安定性を高める成分である。その含有量は０〜１０％、好ましくは０．１〜８％、より好ましくは０．１〜５％である。Ｂ₂Ｏ₃の含有量が１０％より多くなると、ガラスの耐水性が低下する。

Ａｌ₂Ｏ₃は、ガラスの熱的安定性を高くする成分である。その含有量は０〜１０％、好ましくは０〜５％、より好ましくは０〜３％である。Ａｌ₂Ｏ₃の含有量が１０％より多くなると、ガラスの高温粘度が高くなり、溶融、成形が難しくなったり、ガンマ線遮蔽能力が落ちる。

ＳｒＯやＢａＯは、ガラスの粘度や失透性を調整する成分であり、ガンマ線遮蔽能力を高める成分である。その含有量はそれぞれ０〜１０％、好ましくは０〜８％、より好ましくは０〜５％である。ＳｒＯやＢａＯの含有量が１０％より多くなると、ガラスが熱的に不安定になる。

Ｎａ₂ＯやＫ₂Ｏはガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。その含有量はそれぞれ０〜１０％、好ましくは０〜８％、より好ましくは１〜５％である。これらの含有量が１０％より多くなると、ガンマ線遮蔽能力が低下する。

Ｓｂ₂Ｏ₃は、清澄剤として作用する成分である。その含有量は、１００ｐｐｍ〜２％（好ましくは、２００ｐｐｍ〜２％、５００ｐｐｍ〜２％、１０００ｐｐｍ〜２％、５０００超ｐｐｍ〜２％、５５００ｐｐｍ〜２％、６０００ｐｐｍ〜２％）である。Ｓｂ₂Ｏ₃の含有量が１００ｐｐｍよりも少なくなると、清澄力が得られ難くなり、ガラス内の泡を低減し難くなる。また、Ｓｂ₂Ｏ₃の含有量が２％より多くなると、Ｓｂ₂Ｏ₃が高価であるため、原料コストが上昇することになる。

Ｃｌ₂は、清澄剤として作用する成分である。その含有量は、０ｐｐｍ〜２％、好ましくは２００ｐｐｍ〜２％、より好ましくは５００ｐｐｍ〜２％、さらに好ましくは１０００ｐｐｍ〜１％である。Ｃｌ₂の含有量が２％より多くなると、Ｃｌ₂の蒸発量が多くなり過ぎてガラスが変質し易くなる。尚、Ｃｌ₂の含有量は、ガラス中の残存量を指している。

本実施形態において清澄剤として使用するＳｂ₂Ｏ₃は、９００℃以上の温度域でＳｂイオンの価数変化による化学反応により多量の清澄ガス（酸素ガス）を発生する。特に１０００〜１２００℃の低温で清澄ガスを多量に発生する。また、Ｃｌ₂は９００℃以上の温度域で分解、蒸発して清澄ガス（塩素ガス等）を発生する。したがって、清澄剤としてＳｂ₂Ｏ₃やＣｌ₂を使用することにより、ガラス化反応時から均質化溶融時にかけての温度域が低温であっても、高い清澄効果が得られるため、着色や泡が存在しない放射線遮蔽板ガラスを効率よく得ることができる。

なお、ガラスの特性を損なわない範囲で他の成分を１０％まで添加できる。

本実施形態の放射線遮蔽板ガラスを製造するに際しては、溶融炉でガラス原料を溶融して溶融ガラスとした後に、その溶融ガラスをロールアウト法により成形して板ガラスとする。

また、本発明で放射線遮蔽板ガラスが、厚さ１０ｍｍについて、全光線透過率が５０％以上である放射線遮蔽安全ガラスとすれば、視認性を充分確保することが可能なものとなる。ここで、上記の厚さ「１０ｍｍについて」とは、当該放射線遮蔽板ガラスを板厚が１０ｍｍの板ガラスと仮定した場合についての事項を意味し、また「全光線透過率」とは、ＪＩＳＫ７１０５（光源：ＣＩＥの標準の光Ａ）又はＪＩＳＫ７３６１（光源：ＣＩＥの標準の光Ｄ₆₅）に準拠しＣＩＥの標準の光Ａ又はＣＩＥの標準の光Ｄ₆₅を使用して測定した透光板への平行入射光束に対する全透過光束の割合である。一般に、ヘーズメーターと呼ばれる測定装置を使用して、その板ガラスについて測定された全光線透過率を意味する（以下、同様）。なお、以下で記載する％表示は、質量％を指す。

さらに、本発明でカバー板ガラスの厚みが１ｍｍ以上で、かつ４ｍｍ以下であることが好ましい。カバー板ガラスの厚みが１ｍｍ未満であると、放射線遮蔽効果が十分でなくヤケ対策のみとなる。一方、４ｍｍを超えると、放射線遮蔽能力は向上するものの、従来と同程度の厚さとなり、薄型化、軽量化のメリットが少なくなってしまう。

また、本発明の放射線遮蔽安全ガラスは、樹脂層が、半透明又は透明樹脂フィルムであり、着色及び／又は模様を施されてなることを特徴とする。

本発明で、樹脂層が、半透明又は透明樹脂フィルムであり、着色及び／又は模様を施されてなるとは、着色フィルムや模様着きフィルムを樹脂層として用いることを意味している。これにより、放射線遮蔽板ガラスの意匠設計の自由度を大きく広げることが可能となり、医療現場の無味乾燥な空間を改善できる等が好適である。更に、紫外線の遮蔽性能を有すると共に中赤外線を大幅に遮蔽し、日射熱を低減する遮熱樹脂フィルムや、意匠性を高める装飾用樹脂フィルムを使用することにより、本発明の放射線遮蔽安全ガラスに遮熱性能や意匠性を付与することができる。

上記本発明の放射線遮蔽安全ガラスは、放射線遮蔽板ガラスの表面に、酸化物換算の質量百分率で、ＳｉＯ₂ ５０〜６５％、Ａｌ₂Ｏ₃ ３〜１４％、ＭｇＯ０〜４％、ＣａＯ０〜２．９％、ＳｒＯ２〜１３％、ＢａＯ２〜１３％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ１７〜２７％、Ｌｉ₂Ｏ０〜１％、Ｎａ₂Ｏ２〜１０％、Ｋ₂Ｏ２〜１３％、Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ７〜１５％、ＺｒＯ₂ １〜９％、ＴｉＯ₂ ０〜５％、Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜１％、Ａｓ₂Ｏ₃ ０〜１％の組成を有するカバー板ガラスを、樹脂層を介して貼着しているので、放射線遮蔽板ガラスの表面に樹脂層で貼着されたカバー板ガラスにも放射線遮蔽能力があるため、建築窓用で用いられるソーダライムガラスを貼着したものに比べて、同じ放射線遮蔽能力を有する放射線遮蔽安全ガラスに比べて、合計の肉厚を小さくすることが可能となり、例えば放射線遮蔽防護衝立を軽量にすることができ、取り扱いが容易になる。

また、上記構成によれば、放射線遮蔽板ガラスの表面に樹脂層で貼着されたカバー板ガラスが、ソーダライムガラスに比べて化学耐久性に優れることから長期間の使用によって表面やけが発生することがなく、透明性が維持されるので、見づらくなることがない。

また、上記構成によれば、カバー板ガラスが、本質的にＰｂを含有しないガラスからなるため、ガラスの生産において、Ｐｂを含む原料がこぼれたり、放射線遮蔽安全ガラスが破損した際に飛散することによって環境汚染を引き起こすことがない。

本発明の放射線遮蔽安全ガラスは、複数枚の板ガラスが樹脂層によって貼り合わされてなるため、板ガラスが割れてもその破片が飛散せず、またＸ線やγ線以外にも、中性子線を遮蔽する能力を有する。すなわち、板ガラスが割れた場合、樹脂層によって、ガラスが保持され、また、樹脂層は、水素を大量に含み、その水素によって、中性子が捕獲されるからである。

また、本発明の放射線遮蔽安全ガラスは、放射線遮蔽板ガラスが、酸化物換算の質量百分率で、ＳｉＯ₂ １０〜３５％、ＰｂＯ５５〜８０％、Ｂ₂Ｏ₃ ０〜１０％、Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜１０％、ＳｒＯ０〜１０％、ＢａＯ０〜１０％、Ｎａ₂Ｏ０〜１０％、Ｋ₂Ｏ０〜１０％の組成を有するので、薄い厚さでガンマ線等の十分な放射線遮蔽能力を発揮することができる。

また、本発明の放射線遮蔽安全ガラスは、放射線遮蔽板ガラスが、厚さ１０ｍｍについて、全光線透過率が５０％以上であるので、視認性を充分確保することが可能なものとなる。

さらに、本発明の放射線遮蔽安全ガラスは、カバー板ガラスが、１００ｋＶのＸ線に対する鉛当量が０．０３ｍｍＰｂ／ｍｍ以上のガラスからなるため、カバー板ガラスの厚みが１ｍｍ以上で、かつ４ｍｍ以下で、放射線遮蔽能力を発揮するので、従来のソーダライムガラス等に比べてはるかに薄いものとなり、放射線を防護する放射線遮蔽窓や放射線遮蔽防護衝立の薄型化及び軽量化に大きく貢献することができる。

また、本発明の放射線遮蔽安全ガラスは、樹脂層が、半透明又は透明樹脂フィルムであり、着色及び／又は模様を施されてなるので、多様な意匠表現が可能となる。

以下、本発明の放射線遮蔽安全ガラスの実施形態について、図を参照して説明する。

本発明の放射線遮蔽安全ガラスを実施例に基づいて説明する。表１に本発明に使用するカバー板ガラスの実施例１〜５及び比較例１〜３を示す。

まず、実施例１〜４は、表１に示した組成となるようにバッチ原料を調製し、溶融した後、フロート法によって肉厚１．８ｍｍの板状に成形し、２０００ｍｍ×９００ｍｍの寸法に切断した後、徐冷炉で冷却して、カバー板ガラスを作製した。

比較例１〜３は、表１に示した組成となるようにバッチ原料を調製し、溶融した後、フロート法によって肉厚４ｍｍの板状に成形し、２０００ｍｍ×９００ｍｍの寸法に切断した後、徐冷炉で冷却して、ガラス成形体を作製した。

次いで、このガラス成形体の両面を光学研磨して肉厚３ｍｍのカバー板ガラスを作製した。

尚、３０〜３８０℃における熱膨張係数α_30-380は、ディラトメーター（マックサイエンス製、ＴＤ−５０００）によって測定した。また、１００ｋＶのＸ線に対する肉厚１ｍｍでの鉛当量は、ＪＩＳＺ４５０１に基づいて測定した鉛当量を肉厚１ｍｍに換算して求めた。

表面硬度（ヌープ硬度：Ｈｋ）は、ヌープ硬度計を用いて、荷重１０ｇで３０秒間、ダイヤモンド圧子で押圧し、菱形の圧痕の対角長さを測定することによって求めた。

化学耐久性は、耐酸性と耐アルカリ性で評価し、耐酸性は、３質量％ＨＣｌ水溶液に、耐アルカリ性は、３質量％ＮａＯＨ水溶液に、板ガラス及び樹脂板をそれぞれ２５℃で３０分間浸漬した後、表面の状態を観察し、表面に光沢があり、ヤケが発生していないものを「○」、少しヤケが発生し、表面が少し曇っているものを「△」、ヤケが発生し、表面が白く濁っているものを「×」とした。

表１に示すように、実施例１〜４は、表面硬度が高く、化学耐久性に優れていた。

一方、比較例１〜３は、表面硬度が低く、また、化学耐久性も低かった。

次に、本発明の放射線遮蔽安全ガラスに使用するＰＥＴ検査用ガンマ線遮蔽能を有する放射線遮蔽板ガラスの実施例に基づいて詳しく説明する。表２に本発明の実施例５〜１２を示し、表３に比較例４、５を示す。

まず、表２、３に示す組成を有するガラスとなるように原料を調合し、白金ルツボに調合バッチを入れ、表２、３に示した１１５０℃で１時間溶融した。その後、溶融ガラスをカーボン板の上に流し出して板状に成形し、徐冷後、各評価のための試料ガラスを作製した。

このようして得られた各試料について、密度、熱膨張係数、ガンマ線のエネルギー（０．５１１ＭｅＶ）におけるガンマ線吸収係数を表２、３に示した。また、密度は、周知のアルキメデス法で測定した。さらに、熱膨張係数αは、直径５．０ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱状の試料を作製し、ディラトメーターで３０〜３８０℃における平均熱膨張係数を測定した。また、ガンマ線のエネルギー（０．５１１ＭｅＶ）におけるガンマ線吸収係数は、Ｐｈｏｔｘのデータから計算によって算出した。また、全光線透過率は、ヘーズメーター（日本電色工業株式会社社製、ＮＤＨ−１００１ＤＰ）によって測定した。

表２から明らかなように、本発明で使用する放射線遮蔽ガラスは、０．５１１ＭｅＶにおけるガンマ線吸収係数が０．６６ｃｍ^-1以上であり、良好なガンマ線遮蔽能力を有していた。また、本発明で使用する放射線遮蔽ガラスは、厚さ１０ｍｍについて、全光線透過率が５０％以上の６５〜７５％であり、視認性を充分確保することが可能なものとなっている。

一方、表３から明らかなように、比較例４のガンマ線遮蔽ガラスは、ガラス内のＰｂＯ含有量が３７％と少なかったため、ガンマ線吸収係数が０．３６ｃｍ^-1であり、ガンマ線遮蔽能力が小さかった。また、比較例５のガンマ線遮蔽ガラスも、ガラス内のＰｂＯ含有量が３３％と少なかったため、ガンマ線吸収係数が０．３４ｃｍ^-1であり、ガンマ線遮蔽能力が小さかった。

次いで、図１に示すように、１．１ｍｍＰｂの鉛当量の性能を有する比重４．３５で厚さが６ｍｍの放射線遮蔽板ガラス１０ａの両面に、ＰＶＢ製樹脂フィルム１０ｃを介して、表１の実施例３の組成をもつ厚さが１．８ｍｍのカバー板ガラス１０ｂを熱圧着により貼着して放射線遮蔽安全ガラスを作製した。

上記の６００×６００ｍｍで作製した放射線遮蔽安全ガラスの放射線遮蔽性能を計測した。１５０ｋＶまでのＸ線を作製した放射線遮蔽安全ガラスの片面にある線原から照射して、反対側にある検出器で測定し何ｍｍの厚さの鉛に相当するかを確認した。測定した結果、１．５ｍｍＰｂの鉛当量の性能を有することを確認した。

従来の放射線遮蔽安全ガラスで１．５ｍｍＰｂの鉛当量の樹脂フィルムを除くガラスの肉厚は、ソーダライムガラス製のカバー板ガラス：３ｍｍ＋放射線遮蔽板ガラス：７ｍｍ＋カバー板ガラス：３ｍｍで計１３ｍｍの厚さとなるが、本実施例では、カバー板ガラス１０ｂ：１．８ｍｍ＋放射線遮蔽板ガラス１０ａ：６ｍｍ＋カバー板ガラス１０ｂ：１．８ｍｍで計９．６ｍｍの厚さとなり、従来品よりも３．４ｍｍ肉厚を小さくすることが可能である。また、上記の条件で、質量の比較を行うと、従来品が４５．５ｋｇ／ｍ²、発明品が３６．２ｋｇ／ｍ²となり、単位面積あたりでは９．３ｋｇ／ｍ²と約２０％の質量減が可能となる。更に、このような構成によれば、放射線遮蔽板ガラス１０ａの両面に樹脂フィルム１０ｃで接着されたカバー板ガラス１０ｂが、ソーダライムガラスに比べて化学耐久性に優れることから長期間の使用によって表面やけが発生することがなく、透明性が維持されるので、見づらくなることがない。

また、放射線遮蔽板ガラスとカバー板ガラス間に、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）製で薄い白色の透明樹脂フィルムに、和紙模様が施されたフィルムを部分的に挟み込んで放射線遮蔽安全ガラスを作製したところ、過去の放射線遮蔽安全ガラスにはない柔和な外観を有する放射線遮蔽安全ガラスを得ることができた。

本発明は、放射線遮蔽安全ガラスは医療施設以外の宇宙線等の放射線学術研究その他の施設にも適用可能である。

本発明の放射線遮蔽安全ガラスの断面図。

符号の説明

１０放射線遮蔽安全ガラス
１０ａ放射線遮蔽板ガラス
１０ｂカバー板ガラス
１０ｃ樹脂フィルム（樹脂層）

Claims

放射線遮蔽板ガラスの表面に、酸化物換算の質量百分率で、ＳｉＯ₂ ５０〜６５％、Ａｌ₂Ｏ₃ ３〜１４％、ＭｇＯ０〜４％、ＣａＯ０〜２．９％、ＳｒＯ２〜１３％、ＢａＯ２〜１３％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ１７〜２７％、Ｌｉ₂Ｏ０〜１％、Ｎａ₂Ｏ２〜１０％、Ｋ₂Ｏ２〜１３％、Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ７〜１５％、ＺｒＯ₂ １〜９％、ＴｉＯ₂ ０〜５％、Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜１％、Ａｓ₂Ｏ₃ ０〜１％の組成を有するカバー板ガラスが、樹脂層を介して貼着されてなることを特徴とする放射線遮蔽安全ガラス。
放射線遮蔽板ガラスが、酸化物換算の質量百分率で、ＳｉＯ₂ １０〜３５％、ＰｂＯ５５〜８０％、Ｂ₂Ｏ₃ ０〜１０％、Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜１０％、ＳｒＯ０〜１０％、ＢａＯ０〜１０％、Ｎａ₂Ｏ０〜１０％、Ｋ₂Ｏ０〜１０％の組成を有することを特徴とする請求項１に記載の放射線遮蔽安全ガラス。
放射線遮蔽板ガラスが、厚さ１０ｍｍについて、全光線透過率が５０％以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線遮蔽安全ガラス。
カバー板ガラスの厚みが１ｍｍ以上で、かつ４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の放射線遮蔽安全ガラス。
樹脂層が、半透明又は透明樹脂フィルムであり、着色及び／又は模様を施されてなることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の放射線遮蔽安全ガラス。