JP2013181888A - 放射線遮蔽シート及び放射線遮蔽シートの施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性、耐候性に優れ、屋外で使用可能であり、かつ作業性にも優れた放射線遮蔽シート、及びこの放射線遮蔽シートの施工方法を提供する。
【解決手段】放射線遮蔽シートＳは、放射線を遮蔽可能な重金属を含むシート状の放射線遮蔽材１と、放射線遮蔽材１の両面又は片面に配置され、放射線遮蔽材１の外周よりも突出した突出部２０を有し、かつ厚みが１ｍｍ以上である遮水シート２と、を備える。放射線遮蔽材１の両面にそれぞれ配置された対向する遮水シート２は、突出部２０同士が全周に亘って接合されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線を遮蔽するための放射線遮蔽シート、及び放射線遮蔽シートの施工方法に関する。

放射性廃棄物は、特定廃棄物、対策地域内廃棄物、指定廃棄物、災害廃棄物、汚染廃棄物等に分類され、放射線の濃度によってその保管方法が定められている。しかしながら、放射線の濃度に対する遮蔽方法、遮蔽率に曖昧なところがある。その事例として、１０万ベクレルを越える汚染土壌、汚染汚泥は、一箇所に集められてブルーシートで覆われているか、フレキシブルコンテナバッグに梱包されて屋内保管されている。この保管方法によれば、放射性物質粉塵の飛散を防止でき、また、雨水から保護することができるが、放射線はブルーシートやフレキシブルコンテナバッグを容易に透過するため、被曝の問題がある。

放射線を遮蔽する場合、一般的には鉛、コンクリートを用いることが考えられるが、鉛は有害性のある物質であり、コンクリートの構造物は大規模な構造と工事、そして震災等によるクラックが大きな障害となる。さらに、コンクリートによる構造物は、目的達成後の解体処理の問題も大きい。

また、タングステンは、鉛以上の放射線遮蔽性能があり、有害性も少ないため、放射線の遮蔽材料として有用である。ただし、タングステンの粉末を樹脂又はエラストマー中に分散させたタングステン樹脂シートは、柔軟性があるが、機械的強度が小さく、割れ易く、施工上の問題が生じる。

下記特許文献１には、タングステン樹脂シートの表面を保護フィルムで覆った電子線遮蔽用シートが開示されているが、保護フィルムの厚さは１０〜３００μｍと薄く、外傷を受けやすく、耐候性も弱いため、屋外での施工、使用には適さない。また、この電子線遮蔽用シートは、医療現場での使用を主目的としており、屋外で広範囲の遮蔽を目的としたものではない。特に、例えばセシウムの半減期は約３０年と言われ、セシウムを含む放射性廃棄物の保管に用いる放射線遮蔽シートには少なくとも３０年以上の耐久性が要求される。

特開２００８−１７５８１１号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐久性、耐候性に優れ、屋外で使用可能であり、かつ作業性にも優れた放射線遮蔽シート、及びこの放射線遮蔽シートの施工方法を提供することにある。

上記課題を解決するため本発明に係る放射線遮蔽シートは、放射線を遮蔽可能な重金属を含むシート状の放射線遮蔽材と、放射線遮蔽材の両面又は片面に配置され、放射線遮蔽材の外周よりも突出した突出部を有し、かつ厚みが１ｍｍ以上である可撓性シートと、を備えるものである。

本発明の放射線遮蔽シートは、シート状の放射線遮蔽材の両面又は片面を可撓性シートで覆っているが、可撓性シートは、放射線遮蔽材の外周よりも突出した突出部を有し、かつ厚みが１ｍｍ以上であるため、放射線遮蔽材を適切に保護でき、耐久性、耐候性に優れ、屋外でも使用可能である。また、放射線遮蔽材を覆う可撓性シートの厚みを１ｍｍ以上とすることで、放射線遮蔽材の割れを防止できるため、放射線遮蔽シートを施工する際の作業性にも優れる。

本発明の放射線遮蔽シートにおいて、前記放射線遮蔽材の両面にそれぞれ配置された対向する前記可撓性シートは、前記突出部同士が全周に亘って接合されていることが好ましい。

この構成によれば、放射線遮蔽材が可撓性シートで完全に覆われるため、耐久性、耐候性により一層優れる。なお、本発明における接合とは、接着剤による接着、熱による熱溶着などを含むものである。

本発明の放射線遮蔽シートにおいて、前記可撓性シートは、オレフィン系熱可塑性エラストマーで構成されていることが好ましい。

オレフィン系熱可塑性エラストマーで構成された可撓性シートは、耐久性、耐候性に優れ、かつ優れたゴム弾性により作業性も良好となる。

本発明の放射線遮蔽シートにおいて、前記可撓性シートは、前記放射線遮蔽材に対して熱溶着されていることが好ましい。

かかる構成によれば、放射線遮蔽シートの中で放射線遮蔽材が施工中にずれることがないため、作業性に優れる。また、放射線遮蔽材と可撓性シートが一体となるため、放射線遮蔽シートの耐久性も良好となる。

本発明の放射線遮蔽シートにおいて、前記可撓性シートは、厚みが２ｍｍ以下であることが好ましい。

可撓性シートの厚みが２ｍｍ以下であれば、放射線遮蔽シート全体の柔軟性も損なわれないため、放射線遮蔽シートを施工する際の作業性に優れる。

本発明の放射線遮蔽シートにおいて、前記放射線遮蔽材は、複数の放射線遮蔽材片を並べて構成され、前記放射線遮蔽材の両面にそれぞれ配置された対向する前記可撓性シートの間に減圧状態で挟み込まれていることが好ましい。

対向する可撓性シートの間に放射線遮蔽材が減圧状態で挟み込まれていることで、放射線遮蔽シートの中で放射線遮蔽材が施工中にずれることがないため、作業性に優れる。また、複数の放射線遮蔽材片を並べて放射線遮蔽材が構成されることで、所望の大きさの放射線遮蔽シートを容易に製造できる。

一方、上記課題を解決するため本発明に係る放射線遮蔽シートの施工方法は、放射線を遮蔽するために、上記の放射線遮蔽シートを敷設する放射線遮蔽シートの施工方法であって、矩形状の放射線遮蔽シートを複数並べ、一方の放射線遮蔽シートの端部と他方の放射線遮蔽シートの端部とを重ね合わせて接合して放射線遮蔽面を形成する工程を備えることを特徴とする。

本発明の放射線遮蔽シートの施工方法によれば、耐久性、耐候性に優れ、屋外で使用可能であり、かつ作業性にも優れた放射線遮蔽シートを容易に施工できる。なお、接合方法としては、接着剤を用いる方法、熱溶着する方法、リベット等の接合部材を用いる方法等がある。

本発明の放射線遮蔽シートの施工方法では、前記放射線遮蔽面を形成する工程において、一方の放射線遮蔽シートの前記突出部と他方の放射線遮蔽シートの前記突出部とを重ね合わせて接合することが好ましい。

可撓性シートの突出部同士を接合することで、隣り合う放射線遮蔽シートを容易に接合することができるため、作業性に優れる。

本発明の放射線遮蔽シートの施工方法は、形成された第１の放射線遮蔽面の上に第２の放射線遮蔽面を形成する工程を更に備え、第１の放射線遮蔽面を形成する放射線遮蔽シートの前記突出部と、第２の放射線遮蔽面を形成する放射線遮蔽シートの前記突出部とをずらすことが好ましい。

突出部が可撓性シート同士の接合に用いられる場合、突出部には放射線遮蔽材が存在しない。そのため、第１の放射線遮蔽面の突出部と第２の放射線遮蔽面の突出部とをずらしながら、第１の放射線遮蔽面の上に第２の放射線遮蔽面を形成することで、全体に均一で高い遮蔽効果を得ることができる。

本発明の放射線遮蔽シートの施工方法では、前記放射線遮蔽面を形成する工程において、一方の放射線遮蔽シートの端部と他方の放射線遮蔽シートの端部とを重ね合わせ、重ね合わせ部分に樹脂を吹き付けて接合することもできる。

この構成によれば、放射線濃度が高い環境下でも、ノズルタイプの樹脂吹付機等を用いることで遠方から短時間で放射線遮蔽シート同士の接合ができるため、安全に施工を行なうことができる。

本発明に係る放射線遮蔽シートの一例を示す平面図及び断面図 放射線遮蔽シートを複数並べた状態の断面図 ５枚の放射線遮蔽シートを重ねた状態を示す断面図 放射線遮蔽シートを施工する手順を示すための説明図 別実施形態に係る放射線遮蔽シートを示す正面図及び断面図 別実施形態に係る放射線遮蔽シートを示す正面図 別実施形態に係る放射線遮蔽シートを示す正面図 別実施形態に係る放射線遮蔽シートを複数並べた状態の断面図 別実施形態に係る放射線遮蔽シートを複数並べた状態の断面図 汚染土を覆うように放射線遮蔽シートを施工した図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る放射線遮蔽シートの一例を示す平面図及び断面図である。

＜放射線遮蔽シートの構成＞
この放射線遮蔽シートＳは、放射線を遮蔽可能な重金属を含むシート状の放射線遮蔽材１と、放射線遮蔽材１の両面又は片面に配置される遮水シート２（本発明の可撓性シートに相当）とを備える。本実施形態では、遮水シート２が放射線遮蔽材１の両面にそれぞれ配置されている。放射線遮蔽シートＳは、平面視で略矩形状をしている。

放射線遮蔽材１に含まれる重金属としては、鉛、タングステンが例示される。鉛は、比較的安価であるが、有毒性のある物質である。しかし、本実施形態の放射線遮蔽シートＳは放射線遮蔽材１を遮水シート２で封止するため、雨水や瓦礫中の水分と鉛が直接接触することが無いため、土壌汚染を防止でき、かつ、将来、鉛を遮水シート２と分離し、回収することも可能である。重金属として鉛を用いる場合、鉛をシート状に成形して放射線遮蔽材１とする。この際、放射線遮蔽材１の厚みを０．５〜２．０ｍｍ程度とすることで、放射線遮蔽シートＳは柔軟性を有することができる。

タングステンは、鉛に比べ放射線の遮蔽力が高く、また、酸化しにくいという性質がある一方、高価であり、比重も大きい。そのため、重金属としてタングステンを用いる場合、放射線遮蔽材１は、樹脂又はエラストマー中にタングステンの粒子を分散させた、いわゆるタングステン樹脂シートの形態とするのが好ましい。具体的には、粒径が３〜５０μｍのタングステンの粒子を、熱可塑性樹脂に体積比５０〜９０％程度で分散させるのが好ましい。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等が例示される。このとき、放射線遮蔽材１の比重は、９前後となる。

放射線遮蔽材１の厚みは、放射線遮蔽材１がγ線を５〜１５％遮蔽することができ、且つある程度の柔軟性を有するように設定される。放射線遮蔽材１の大きさは、大き過ぎると重量が増大して作業がし難くなるため、作業性を考慮すると１〜２ｍ^２とするのが好ましい。

放射線遮蔽材１を上記のタングステン樹脂シートとした場合、放射線遮蔽材１の厚みは０．５〜１０ｍｍ程度が好ましく、０．５〜３ｍｍがより好ましい。放射線遮蔽材１を厚くし過ぎると、重量が増大して作業性が悪くなる。放射線遮蔽材１の厚みが１ｍｍのとき、これを備える放射線遮蔽シートＳはγ線を約１０％遮蔽することができる。放射線遮蔽シートＳを５枚重ねた場合には、全体としてγ線を約４０％遮蔽することができる。

本実施形態の可撓性シートはいわゆる遮水シート２となっているが、これに限定されるものではない。ただし、可撓性シートの材料としては、耐久性、耐候性に優れたものが好ましく、オレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー等が例示される。遮水シート２は、耐久性、耐候性に優れ、温度変化に伴う寸法変化（線膨張係数）が小さく、さらに熱溶着可能なオレフィン系熱可塑性エラストマーで構成されるのが特に好ましい。なお、遮水シート２は、放射線遮蔽材１の放射線遮蔽率に悪影響を与えることはない。また、放射線遮蔽シートＳの使用用途によっては、遮水シート２の上に土質の覆土が考えられる。この際、遮水シート２と土質間を滑りにくくするため、遮水シート２の表面に凹凸を形成してもよい。

可撓性シートは、厚みが１ｍｍ以上であることが好ましい。可撓性シートの厚みを１ｍｍ以上とすることで、耐久性、耐候性に優れ、屋外でも使用可能となり、加えて、放射線遮蔽材１の割れを防止できる。また、可撓性シートは、厚みが２ｍｍ以下であることが好ましい。可撓性シートの厚みを２ｍｍ以下とすることで、放射線遮蔽シートＳの柔軟性も損なわれない。

遮水シート２の外周は、放射線遮蔽材１の外周よりも大きくなっている。すなわち、遮水シート２は、放射線遮蔽材１の外周よりも突出した突出部２０を有している。

遮水シート２は、放射線遮蔽材１の両面にそれぞれ配置され、対向する遮水シート２は、突出部２０同士が全周に亘って接合されていることが好ましい。突出部２０同士の接合は、接着剤を用いるか、もしくは熱溶着すればよい。放射線遮蔽材１の全体を遮水シート２で被覆して封止することで、放射線遮蔽材１の引裂き強さ、耐候性、耐折り曲げ性などを改善することができる。突出部２０の突出幅ｗは５ｃｍ以上であることが好ましい。突出幅ｗをこの範囲とすれば、対向する遮水シート２の突出部２０同士を接合する際に確実に接合することができ、また、隣り合う放射線遮蔽シートＳ同士をそれぞれの突出部２０を用いて接合する際にも、確実に接合することができる。

また、放射線遮蔽材１は重金属を含むため放射線遮蔽シートＳ全体は重くなる傾向にあるが、遮水シート２の突出幅ｗをこの範囲とすれば、重機等を用いて放射線遮蔽シートＳを移動させる際にも突出部２０を確実に把持することができるため、放射線遮蔽材１の割れを防止できるとともに作業性にも優れる。

遮水シート２は、放射線遮蔽材１に対して熱溶着されていることが好ましい。熱溶着は、必ずしも放射線遮蔽材１の全面に対して行う必要はなく、放射線遮蔽材１の一部に対してのみで構わない。また、放射線遮蔽材１は、対向する遮水シート２の間に減圧状態で挟み込まれていることが好ましい。これにより、放射線遮蔽シートＳの中で放射線遮蔽材１が施工中にずれることがないため、作業性に優れる。

＜放射線遮蔽シートの施工方法＞
放射線を遮蔽するために、放射線遮蔽シートＳを敷設する施工方法について説明する。通常は、放射線を遮蔽したい対象面に対して放射線遮蔽シートＳを複数並べて敷設し、隣り合う放射線遮蔽シートＳ同士を接合する。

初めに、放射線遮蔽シートＳ同士を接合する方法について説明する。図２は、放射線遮蔽シートＳを複数並べた状態の断面図である。ここでは、３枚の放射線遮蔽シートＳ１〜Ｓ３を並べた例を示すが、放射線遮蔽シートＳの枚数は遮蔽する対象面の面積に応じて適宜設定される。

隣り合う放射線遮蔽シートＳ１，Ｓ２を接合する場合、一方の放射線遮蔽シートＳ２の端部と他方の放射線遮蔽シートＳ１とを重ね合わせて接合する。本実施形態では、一方の放射線遮蔽シートＳ２の突出部２０と他方の放射線遮蔽シートＳ１の突出部２０とを重ね合わせて接合している。すなわち、突出部２０が接合代として利用される。接合方法としては、接着剤による接着、熱溶着、リベットによる接合が例示されるが、作業性やコスト面等の観点から熱溶着が好ましい。隣り合う放射線遮蔽シートＳ２，Ｓ３も同様に接合することができる。これにより、３枚の放射線遮蔽シートＳ１〜Ｓ３からなる放射線遮蔽面Ｐを形成することができる。

なお、初めに３枚の放射線遮蔽シートＳ１〜Ｓ３を並べた後に、それぞれの突出部２０同士を接合してもよく、初めに２枚の放射線遮蔽シートＳ１，Ｓ２を並べて接合した後、放射線遮蔽シートＳ２の隣に放射線遮蔽シートＳ３を並べて接合してもよい。

放射線遮蔽シートＳは、要求される遮蔽率に応じて、複数枚重ねて施工することができる。図３は、５枚の放射線遮蔽シートＳを重ねた状態を示す断面図である。形成された第１の放射線遮蔽面Ｐ１の上に第２の放射線遮蔽面Ｐ２を形成する場合、第１の放射線遮蔽面Ｐ１を形成する放射線遮蔽シートＳの突出部２０と、第２の放射線遮蔽面Ｐ２を形成する放射線遮蔽シートＳの突出部２０とをずらすようにする。同様に、第３の放射線遮蔽面Ｐ３、第４の放射線遮蔽面Ｐ４、第５の放射線遮蔽面Ｐ５を順次施工する。突出部２０には放射線遮蔽材１が存在しないため、突出部２０の部分では放射線遮蔽効果がなく、好ましくない。上記のように、各放射線遮蔽面Ｐの突出部２０をそれぞれずらすことで、全体に均一で高い遮蔽効果を得ることができる。

次に、広範囲の対象面に対して放射線遮蔽シートＳを施工する手順について説明する。広範囲の対象面に対しては、矩形状の放射線遮蔽シートＳを縦横に複数並べて敷設して施工する。

本実施形態では、図４に示すように、工場等で予め矩形状の放射線遮蔽シートＳを一方向に複数並べて接合して、長尺状の放射線遮蔽シートＬＳとしている。この際にも、隣り合う放射線遮蔽シートＳ同士は、一方の放射線遮蔽シートＳの突出部２０を他方の放射線遮蔽シートＳの突出部２０に重ねて接合する。長尺状の放射線遮蔽シートＬＳは、柔軟性を有するため、ロール状にして保管、運搬等を行うことができる。

ロール状にした放射線遮蔽シートＬＳを施工現場で展張することで、長尺状の放射線遮蔽シートＬＳを対象面に敷設する。なお、傾斜面に放射線遮蔽シートＳを敷設する場合、ロール状の放射線遮蔽シートＬＳを重機等を用いて一旦上側に運搬してから下側へ向かって展張するか、ロール状の放射線遮蔽シートＬＳを下側から上側に向かって引っ張りながら展張する。次いで、敷設した放射線遮蔽シートＬＳに隣り合うように長尺状の放射線遮蔽シートＬＳを同様に敷設して、隣り合う放射線遮蔽シートＬＳ同士を接合する。長尺状の放射線遮蔽シートＬＳ同士を接合する場合、公知の自走式熱溶着機を用いて接合してもよい。

長尺状の放射線遮蔽シートＬＳを順次敷設していくことで、放射線遮蔽面Ｐを形成することができる。必要に応じて、前述のように、放射線遮蔽シートＳを複数枚重ねて施工してもよい。

［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、遮水シート２が放射線遮蔽材１の両面にそれぞれ配置されている例を示したが、遮水シート２は放射線遮蔽材１の少なくとも片面に配置されていればよい。

（２）放射線遮蔽材１は、図５に示すように、複数の放射線遮蔽材片１ａを並べて構成され、対向する遮水シート２の間に減圧状態で挟み込まれていてもよい。複数の放射線遮蔽材片１ａを並べて放射線遮蔽材１を構成することで、所望の大きさの放射線遮蔽シートＳを容易に製造できる。また、複数の放射線遮蔽材片１ａは、互いが連結されるように仮止めされるのが好ましい。仮止めには、接着剤、粘着テープ等を用いることができる。仮止め部２１は、例えば、放射線遮蔽材片１ａを横断するような図６Ａに示す×印状、図６Ｂに示す縞模様状に形成される。

（３）隣り合う放射線遮蔽シートＳ同士を接合する際、図７Ａに示すように、一方の放射線遮蔽シートＳの突出部２０を、他方の放射線遮蔽シートＳの突出部２０を超えて放射線遮蔽材１の位置に重ねるようにして接合してもよい。また、隣り合う放射線遮蔽シートＳ同士を接合する際、図７Ｂに示すように、放射線遮蔽材１同士が重なるようにして接合してもよい。これにより、隣り合う放射線遮蔽シートＳの放射線遮蔽材１同士の隙間がなくなり、放射線遮蔽性能が良好となる。

（４）本発明の放射線遮蔽シートは、放射性物質に汚染された瓦礫、落ち葉、土壌などのカバー、またこれらを輸送する際の輸送容器のライニング、廃棄物集積場のカバーなどとして有用である。例えば、汚染された土壌（汚染土）を保管する際のカバーとして放射線遮蔽シートＳを使用する場合、図８に示すように、汚染土３の表面及び底面を放射線遮蔽シートＳでカバーする。汚染土３の周囲には溝が掘られており、放射線遮蔽シートＳは、溝に打設されたコンクリート４によって固定される。

（５）コンクリート壁の壁面に本発明の放射線遮蔽シートを敷設することで、コンクリート壁の厚みを軽減することもできる。また、放射線を発生する建物の周りを放射線遮蔽シートで覆って放射線を遮蔽することもできる。

（６）放射線遮蔽シートＳ同士を接合する際、一方の放射線遮蔽シートＳの端部と他方の放射線遮蔽シートＳの端部とを重ね合わせ、重ね合わせ部分に樹脂を吹き付けて接合することもできる。この接合方法によれば、放射線濃度が高い環境下でも、ノズルタイプの樹脂吹付機等を用いることで遠方から短時間で放射線遮蔽シートＳ同士の接合ができるため、安全に施工を行なうことができる。

１ 放射線遮蔽材
１ａ 放射線遮蔽材片
２ 遮水シート
２０ 突出部
Ｓ 放射線遮蔽シート
Ｐ 放射線遮蔽面

Claims (10)

1. 放射線を遮蔽可能な重金属を含むシート状の放射線遮蔽材と、
   放射線遮蔽材の両面又は片面に配置され、放射線遮蔽材の外周よりも突出した突出部を有し、かつ厚みが１ｍｍ以上である可撓性シートと、を備える放射線遮蔽シート。
2. 前記放射線遮蔽材の両面にそれぞれ配置された対向する前記可撓性シートは、前記突出部同士が全周に亘って接合されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線遮蔽シート。
3. 前記可撓性シートは、オレフィン系熱可塑性エラストマーで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線遮蔽シート。
4. 前記可撓性シートは、前記放射線遮蔽材に対して熱溶着されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射線遮蔽シート。
5. 前記可撓性シートは、厚みが２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射線遮蔽シート。
6. 前記放射線遮蔽材は、複数の放射線遮蔽材片を並べて構成され、前記放射線遮蔽材の両面にそれぞれ配置された対向する前記可撓性シートの間に減圧状態で挟み込まれていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の放射線遮蔽シート。
7. 放射線を遮蔽するために、請求項１〜６のいずれか１項に記載の放射線遮蔽シートを敷設する放射線遮蔽シートの施工方法であって、
   矩形状の放射線遮蔽シートを複数並べ、一方の放射線遮蔽シートの端部と他方の放射線遮蔽シートの端部とを重ね合わせて接合して放射線遮蔽面を形成する工程を備えることを特徴とする放射線遮蔽シートの施工方法。
8. 前記放射線遮蔽面を形成する工程において、一方の放射線遮蔽シートの前記突出部と他方の放射線遮蔽シートの前記突出部とを重ね合わせて接合することを特徴とする請求項７に記載の放射線遮蔽シートの施工方法。
9. 形成された第１の放射線遮蔽面の上に第２の放射線遮蔽面を形成する工程を更に備え、
   第１の放射線遮蔽面を形成する放射線遮蔽シートの前記突出部と、第２の放射線遮蔽面を形成する放射線遮蔽シートの前記突出部とをずらすことを特徴とする請求項７又は８に記載の放射線遮蔽シートの施工方法。
10. 前記放射線遮蔽面を形成する工程において、一方の放射線遮蔽シートの端部と他方の放射線遮蔽シートの端部とを重ね合わせ、重ね合わせ部分に樹脂を吹き付けて接合することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の放射線遮蔽シートの施工方法。