JP2014228331A - 放射性物質からの放射線遮蔽方法および放射線遮蔽用袋状体 - Google Patents

Abstract

【課題】作業性に優れ、耐久性に優れ使用後の処分が容易な放射線遮蔽材およびそれを用いた放射線遮蔽方法を提供すること。【解決手段】放射性物質収納容器の外部に袋状体を載置する工程、さらに前記袋状体の内部に放射能遮蔽能を有する流動体を充填する工程を含む、放射性物質からの放射線遮蔽方法であり、好適な袋状体として袋状体が少なくとも繊維層の片面に樹脂層を有する繊維シートを有するものであって、流動体を通じさせる開閉装置を有することを特徴とする放射線遮蔽用袋状体である。【選択図】 図５

Description

本発明は、放射性物質を含有する草木、土、汚泥、がれき等を容器に収納し、屋外の仮置き場に一時保管する際において、周辺住民の安心感を高めることができる放射性物質からの放射線遮蔽方法および放射線遮蔽用袋状体に関するものである。

東日本大震災で発生した東京電力福島第一原子力発電所の事故により環境中に放出された放射性物資の除染活動が、国、市町村、町内会、ボランティアにより進められている。

放射性物質を含有する草木、土、汚泥、がれき等の廃棄物は、フレキシブルコンテナバック（ポリエチレンやポリプロピレン等の化学繊維で織られたシートとベルトからなる袋。以下「フレコンバック」と呼ぶ）やドラム缶に収納され、仮置き場で数年間保管後、中間貯蔵施設や最終処分場に移送され処理されることになっている。しかし、現在、こうした中間貯蔵施設や最終処分場の建設について具体的な見通しが立っておらず、一時保管場所である仮置き場に廃棄物が滞留している。仮置き場は、公有地だけでなく民有地も使用されており、除染廃棄物を収納したフレコンバックやドラム缶がそこに大量に保管されている状況にある。

こうした中で、住民の生活空間での除染を行うため住宅除染が進められている。しかしながら、仮置き場が未だ決定していないことも多く、住宅の敷地内に除去物を現状保管するケースも多い。

除染で出た除去物を安全に保管するため、様々な技術が鋭意検討されている。例えば、長期保管に適し、かつ次の保管場へ運搬しやすいフレコンバック（特許文献１）がある。しかしながら、フレコンバック自体には放射性遮蔽性がなく、住宅敷地内で保管する場合には特に子供などが不用意に接近し被爆してしまう懸念があった。そのような事態を防止するため、放射性遮蔽機能を有する容器（特許文献２）や、除染廃棄物を収納したドラム缶の周囲にコンクリートリングを配置することで放射線を低減する方法（非特許文献１）が提案されている。しかし、いずれの遮蔽材も重量物であり、設置や運搬作業に時間と多大な労力を要していた。また、使用後においては、遮蔽材が金属やコンクリートで賦形されているため重く、容易に撤去できない、廃棄処分が難しいという課題があった。

実用新案登録第３１７３１７４号公報 特開２０１０−８２２４公報

福島除染研究会 会報 Ｖｏｌ．１〜２

本発明は、作業性に優れ、耐久性に優れ使用後の処分が容易な放射線遮蔽材およびそれを用いた放射線遮蔽方法を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は以下の構成をとる。
（１）放射性物質収納容器の外部に袋状体を載置する工程、さらに前記袋状体の内部に放射能遮蔽能を有する流動体を充填する工程を含む、放射性物質からの放射線遮蔽方法、
（２）前記袋状体が、繊維層の少なくとも片面に樹脂層を有する繊維シートで構成されるものである前記放射性物質からの放射線遮蔽方法、
（３）前記繊維シートがＪＩＳ Ｌ １０９６に基づいて求められる引張強さがタテ／ヨコともに１００Ｎ／ｃｍ以上である前記放射性物質からの放射線遮蔽方法、
（４）前記載置の方法が周回である前記いずれかの放射性物質からの放射線遮蔽方法、
（５）前記載置の方法が放射性物質収納容器の上部への積載である前記いずれかの放射性物質からの放射線遮蔽方法、
（６）前記袋状体がチューブ状、ドーナツ状、筒状、円盤状および板状から選ばれるものである前記いずれかの放射性物質からの放射線遮蔽方法、
（７）前記袋状体が前記流動体を通じさせる開閉装置を有する前記いずれかの放射性物質からの放射線遮蔽方法、
（８）前記開閉装置が２個以上ある前記放射性物質からの放射線遮蔽方法、
（９）前記流動体の密度が０．９８〜１１ｋｇ／Ｌである請求項前記いずれかの放射性物質からの放射線遮蔽方法、
（１０）前記流動体が水、砂および土から選ばれる１種以上である前記ずれかにの放射性物質からの放射線遮蔽方法、
（１１）前記放射性遮蔽方法に好適な袋状体であって、袋状体が少なくとも繊維層の片面に樹脂層を有する繊維シートを有するものであって、流動体を通じさせる開閉装置を有することを特徴とする放射線遮蔽用袋状体。

本発明によれば、放射性物質を含有する物、例えば放射性物質を含んだり、放射性物質が付着した草木、土、汚泥、がれき等を容器に収納し、屋外の仮置き場に一時保管する際において、容易に放射線遮蔽が可能となる。

外部に周回する第一の例の平面図。 外部に周回する第一の例を示す図１のＡ−Ａ断面図 外部に周回する第一の例の正面図 外部に周回する第二の例の平面図。 外部に周回する第二の例を示す図４のＢ−Ｂ断面図 外部に周回する第二の例の正面図 外部に周回する第三の例の平面図。 外部に周回する第四の例を示す図７のＣ−Ｃ断面図 外部に周回する第五の例の正面図

本発明の放射性物質からの放射線遮蔽方法は、放射性物質収納容器の周囲に袋状体を載置させる工程、さらに前記袋状体の内部に放射能遮蔽能を有する流動体を充填させる工程を含む。これは、放射性物質を収納した金属またはプラスチック製ドラム缶等の容器の外部に袋状体を載置させた後、放射能遮蔽能を有する流動体を充填させてもよいし、予め放射能遮蔽能を有する流動体を袋状体に充填した後、放射性物質収納容器の外部に袋状体を載置させてもよい。こうした工程を経ることで、放射性物質収納容器に遮蔽材を一時保管現場で簡単に設置することが可能となり、従来のようにコンクリートやあるいは金属で賦形された重い遮蔽材を運んでくる必要がなく、作業性が飛躍的に向上する。さらに一時保管期間終了後には、内部の充填材を抜けば袋状体だけとなり簡単に減容できるので、使用後の運搬や廃棄処分が格段に容易となる。

本発明による袋状体に特に制約はないが、繊維層の少なくとも片面に樹脂層を有する繊維シートを有するものであるのが望ましい。繊維シートは軽量で取り扱いやすく内部に放射線遮能を有する流動体を充填することで、賦形性と放射線遮蔽能が付与でき、さらに使用後は焼却処分できる。さらに、少なくとも片面に樹脂層を設けることで放射性遮蔽能を有する流動体を内部に長期間保持することが可能となるので好ましい。

本発明の繊維シートはＪＩＳ Ｌ １０９６に基づいて求められる引張強さがタテ／ヨコともに１００Ｎ／ｃｍ以上であるのが好ましい。１００Ｎ／ｃｍより下回るとシートの強度が低くなり、長期間にわたり充填物を保持するのが難しい場合がある。
放射性物質収納容器の周囲への袋状体の載置は、容器側面からの放射線を万遍なく減衰させるという点から周回させるのが望ましい。さらに、袋状体を放射性物質収納容器の上部へ積載することもできる。こうすることで、容器上部からの放射線も遮蔽することができる。

袋状体の形状には特に制約はないが、チューブ状、ドーナツ状、筒状、円盤状および板状のいずれかであるのが好ましい。袋状体がチューブ状であれば容器の周囲に巻きつけやすくそのまま容器上部で渦巻きを作ることで容器上部からの遮蔽が可能になる。ドーナツ状、筒状は容器まわりにすっぽり被せることで、遮蔽効果を高めることができるので好ましい。さらに、円盤状、及び板状袋状体を蓋のように容器上部に搭載し、側面に加え容器上部からの放射線を遮蔽するのが好ましい。また、支柱やネットを袋状体と併用することで、袋状体の型崩れを防ぎ安定的に形状を保持させることもできる。これは、放射性物質収納容器の保管が長期に渡る場合は特に有効である。 外部に載置する方法としては、第一に、図１，図２および図３に示すように、放射性物質４を収納する放射性物質収納容器１の外周にチューブ状袋状体２を渦巻きのような形で上下密着させて載置する方法が例示される。また第二には、図４，図５および図６に示すように、放射性物質４を収納する放射性物質収納容器１の外周にドーナツ状袋状体５を重ねて載置する方法が例示される。第三には図７，図８および図９に示すように、放射性物質４を収納する放射性物質収納容器１の外周に筒状袋状体７を載置する方法が例示される。またいずれの方法でも、図４および図７に示すように放射性物質収納容器１の上に円盤状袋状体６を載置することができる。また図１に示すようにチューブ状袋状体２を放射性物質収納容器１の上に渦巻き状として載置することができる。

いずれの方法でも放射能遮蔽能を有する流動体３が袋状体に充填されている。

前記袋状体には前記流動体を通じさせる開閉装置を備えてなるのが好ましい。所望の時に、内部の充填材を開閉装置を通じて袋状体に出し入れさせることができる。さらに、袋状体に備えている開閉装置が２個以上あるのが望ましい。２個以上あれば、上の開閉装置から充填材を入れて、下の開閉装置から出すということができ、充填材の出し入れが簡単になり、作業時間が短縮できそれに伴う被爆時間も短縮できることができる。

さらに流動体の密度が０．９８〜１１ｋｇ／Ｌであるのが望ましい。密度の高い物質ほど同じ体積中に電子を多く含みγ線、Ｘ線に対する放射線遮蔽能は高まるので、その密度は０．９８ｋｇ／Ｌ以上であるのが望ましいが、密度が高すぎると放射線遮蔽能は高まるが重量が重くなるために袋状体への負荷が増し、袋状体に裂けや破れが発生しやすくなるのでこの範囲であるのが好ましい。なお、流動体は水、砂および土から選ばれる１種以上であるのが望ましい。また、砂や土を水に分散させたものも使用できる。これらはいずれも放射線遮蔽能の上で好ましい密度範囲にあり、一時保管の現場周辺でも調達しやすい。さらに、袋状体から出した後は一時保管の現場周辺に戻すことができるのでその後の処分が容易でもある。

以下、本発明をさらに実施例により詳細に説明する。

両面に塩化ビニル樹脂を積層した繊維シート（面積あたりの質量６６０［ｇ／ｍ^２］、引張強さタテ／ヨコが４２０／３９０［Ｎ／ｃｍ］）をドーナツ状（外径１５４４[ｍｍ]、内径６００[ｍｍ]にカットし２枚用意した。その２枚を重ね合わせ、外周および内周を超音波ウェルダーで溶着（溶着幅２０[ｍｍ]）させるとともに、流動体を通じさせるための金属製開閉装置を装着し、ドーナツ状袋状体を得た。こうして得られたドーナツ状袋状体をドラム缶（外形５９ｃｍ、高さ８８ｃｍ）に被せ、開閉装置を開け内部に水（密度１．０ｋｇ／Ｌ）を充填させた。さらに同じドーナツ状袋状体４個を順次ドラム缶に被せ、開閉装置を通じて全てに水を充填させた。

一方、両面に塩化ビニル樹脂を積層した繊維シート（質量６６０［ｇ／ｍ^２］、引張強さタテ／ヨコが４２０／３９０［Ｎ／ｃｍ］）を円盤状（外径１５４４[ｍｍ]にカットし２枚用意した。その２枚を重ね合わせ、外周を超音波ウェルダーで溶着（溶着幅２０[ｍｍ]）させるとともに、流動体を通じさせるための金属製開閉装置を装着し、円盤状袋状体を得た。この円盤状袋状体をドラム缶の上部に搭載した後、開閉装置を通じて水を充填させた。

その状態の平面図を図４，図４のＢ−Ｂ断面図を図５、正面図を図６に示す。ただし開閉装置は図示していない。そして、放射線遮蔽の効果を確認した。線源はセシウムー１３７γ線源を用いた。これを、底から高さ３０ｃｍのドラム缶内部側面に設置し、そこから水平方向にある円盤状袋状体外側表面（ドラム缶側面からの水平距離は３８ｃｍ）地点の全γ線計数（０．０２〜２MeV）を測定した。検出器はAloka製ND-451Fシンチレーションカウンタを用いた。上記セシウム１３７起源のγ線遮蔽効果は、水を充填しない場合に対し５０％のγ線透過率であった。充填させた水は開閉装置を通じ任意のときに排出させることができた。このようにして、作業性に優れ、使用後の廃棄処分が容易な放射線遮蔽方法を提供することができた。

１：放射性物質収納容器
２：チューブ状袋状体
３：放射能遮蔽能を有する流動体
４：放射性物質
５：ドーナツ状袋状体
６：円盤状袋状体
７：筒状袋状体

Claims (11)

1. 放射性物質収納容器の外部に袋状体を載置する工程、さらに前記袋状体の内部に放射能遮蔽能を有する流動体を充填する工程を含む、放射性物質からの放射線遮蔽方法。
2. 前記袋状体が、繊維層の少なくとも片面に樹脂層を有する繊維シートで構成されるものである請求項１記載の放射性物質からの放射線遮蔽方法。
3. 前記繊維シートがＪＩＳ Ｌ １０９６に基づいて求められる引張強さがタテ／ヨコともに１００Ｎ／ｃｍ以上である請求項２記載の放射性物質からの放射線遮蔽方法。
4. 前記載置の方法が周回である請求項１〜３いずれかに記載の放射性物質からの放射線遮蔽方法。
5. 前記載置の方法が放射性物質収納容器の上部への積載である請求項１〜３いずれかに記載の放射性物質からの放射線遮蔽方法。
6. 前記袋状体がチューブ状、ドーナツ状、筒状、円盤状および板状から選ばれるものである請求項１〜５いずれかに記載の放射性物質からの放射線遮蔽方法。
7. 前記袋状体が前記流動体を通じさせる開閉装置を有する請求項１〜６いずれかに記載の放射性物質からの放射線遮蔽方法。
8. 前記開閉装置が２個以上ある請求項７記載の放射性物質からの放射線遮蔽方法。
9. 前記流動体の密度が０．９８〜１１ｋｇ／Ｌである請求項１〜８いずれかに記載の放射性物質からの放射線遮蔽方法。
10. 前記流動体が水、砂および土から選ばれる１種以上である請求項１〜９いずれかに記載の放射性物質からの放射線遮蔽方法。
11. 請求項１から請求項１０のいずれかの放射性遮蔽方法に使用される袋状体であって、袋状体が少なくとも繊維層の片面に樹脂層を有する繊維シートを有するものであって、流動体を通じさせる開閉装置を有することを特徴とする放射線遮蔽用袋状体。

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