JP2015055562A - 放射線遮蔽材及び放射線廃棄物保管容器、及び放射線廃棄物保管容器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1):鉛板層
(2):熱硬化性樹脂と鉛化合物とを含む層。
(3):繊維強化プラスチック(FRP)からなる層。
(1):鉛板層
(2):熱硬化性樹脂と鉛化合物とを含む層。
(3):繊維強化プラスチック(FRP)からなる層。
本発明の放射線遮蔽材は、鉛板層(1)を有する。鉛板層(1)は、放射線遮蔽層として機能する。鉛板層(1)としては鉛の薄板を用いる。鉛板層の厚みは0.5〜4mmであり、遮蔽すべき放射線のレベルに応じて調節できる。一時保管中の除染ゴミには様々なレベルの放射線量を示す廃棄物が混在しているため、比較的強い放射線当量でも遮蔽できるような鉛板層の厚みを設定することが好ましい。したがって、鉛板層の厚みは1〜3mmが好ましい。
本発明の放射線遮蔽材は、熱硬化性樹脂と鉛化合物とを含む層(2)を有する。上記層(2)は、熱硬化性樹脂、硬化剤、鉛化合物を含む熱硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる層である。層(2)は鉛化合物を含むため、層(2)も放射線遮蔽層として機能する。本発明の放射線遮蔽材で放射線廃棄物保管容器が被覆される場合には、層(2)は、また、放射線廃棄物保管容器の耐衝撃性や密閉性を向上する機能も有する。
本発明の放射線遮蔽材は、繊維強化プラスチック(FRP)からなる層(3)も有する。層(3)は、本発明の放射線遮蔽材の耐久性を向上させる。上記FRPとしては、一般的なもの、すなわち、熱硬化性樹脂を高強度繊維に含浸させて硬化させたものが用いられる。熱硬化性樹脂としては層(2)で用いたものと同様のものが用いられ、本発明ではコストや強度の点から、不飽和ポリエステルを用いることが好ましい。硬化剤も層(2)で用いたものと同様のものが用いられる。必要に応じて硬化促進剤を熱硬化性樹脂に配合することもできる。硬化促進剤は層(2)で用いたものと同様のものが用いられる。上記高強度繊維はFRP用に一般的なものでよく、具体的には、ガラス繊維や炭素繊維、樹脂繊維が用いられる。本発明では取り扱い性やコスト、強度のバランスからみてガラス繊維を用いることが好ましく、特にガラスチョップドストランドマットが好ましい。上記層(3)の厚みは0.5〜3cmであり、好ましくは1〜2cmである。
本発明の放射線遮蔽材は、少なくとも上記層(1)、層(2)、層(3)が積層された積層体からなる。層(1)、(2)、(3)の積層順序は限定されない。層(1)、(2)、(3)のうちいずれか1以上を複数層用いることもできる。鉛を含有する層(1)、層(2)の層数が増えれば放射線遮蔽性が向上するが、本発明では層(1)、(2)、(3)をそれぞれ1層ずつ積層した場合でも十分な放射線遮蔽性が得られる。また、熱硬化性樹脂を主材料とする層(2)、層(3)の層数が増えれば鉄筋コンクリート部材の耐久性が向上するが、本発明では層(1)、(2)、(3)をそれぞれ1層ずつ積層した場合でも十分な耐久性が得られる。各層の密着性やコストからみて、上記層(1)、層(2)、層(3)がこの順で積層された積層体が好ましい。少なくとも上記層(1)、層(2)、層(3)が積層された積層体の表面には、さらに、各種塗料からなる塗装層および/又は透明材料からなる保護層などの最外層を設けることができる。
本発明の放射線遮蔽材を、放射線廃棄物保管容器の被覆材として用いることができる。基体である容器の所定の面に、層(1)、層(2)、層(3)を密着させることにより、本発明の放射線遮蔽材で被覆された容器が得られる。予め鉛板を所定の大きさに裁断することによって、様々な大きさの面に層(1)を密着することができる。層(1)は接着剤を用いることにより、金属、プラスチック、セラミック、コンクリートなどのいずれの材質の容器にも密着させることができる。また、硬化前の熱構成樹脂を含む層(2)、(3)の材料をローラーやはけで塗布することによって層(2)、層(3)を密着することができる。このように、本発明の少なくとも上記層(1)、層(2)、層(3)が積層された積層体からなる放射線遮蔽材は、曲面、平面のいずれにも密着する。したがって、本発明の放射線遮蔽材は多様な形状、材質の放射線廃棄物保管容器に用いることができる。放射線廃棄物の収納効率からみると、放射線廃棄物保管容器の容量としては0.5〜5m3、その形状は隙間なく積載できる直方体状あるいは六角柱状の形状、材質は安価なコンクリートや樹脂を主体とするものが好ましい。また、容器のうち放射線遮蔽性の弱い部分に本発明の放射線遮蔽材を取り付け、容器全体の放射線遮蔽性を向上させることもできる。一般的には、容器の蓋と本体のそれぞれに本発明の放射線遮蔽材を取り付け、容器内容物が発する放射線を全方向で遮蔽する。
鉄筋コンクリート製の、放射線遮蔽材が被覆される前の容器の本体を製造した。すなわち、表1に示す材料を混練してセメント組成物を調整した。上記セメント組成物は、JIS R 5201、 JIS R 5202、JIS R 5203、JIS R 5204に定める密度、凝結性、安定性、圧縮強さ、水和熱、化学成分の規格を満たしている。
フェノール樹脂からなる部材と合成ゴムからなる部材を用いて幅130cm、高さ150cm、蓋の厚みが肉薄部で15cm、肉厚部で20cmの六角柱状の容器を製造した。全体の形状の概要を表10に示す。図11は放射線遮蔽材の被覆前の本体を上から見た概略図である。蓋、本体共に、ラバーの板をフェノール樹脂層で被覆した板材で形成されている。この容器の本体の外周面と、蓋の下面に、実施例1で用いたものと同じ材料を用いて、接着剤層(1)、(2)、(3)からなる放射線遮蔽材を被覆した。この容器についても実施例1と同様に放射線遮蔽率を測定したところ、上部、下部、6つの側面のいずれでも80〜90%という高い放射線遮蔽率を示した。このような六角柱状の放射線廃棄物保管容器は、図11に示すようにハニカム構造をとって積載できるため、充填効率が高く、外部からの衝撃に対して堅牢である。
2 鉄筋固定用埋込金物
3 鉄筋
4 外表面
5 内表面
6 放射線遮蔽材被覆前の本体上端部
7 放射線遮蔽材被覆前の本体底端部
8 蓋肉厚部(点線は肉厚部と肉薄部の境界線で実際には見えない。)
9 蓋肉薄部(点線は肉厚部と肉薄部の境界線で実際には見えない。)
10 蓋上部
11 蓋と本体との嵌合部
12 蓋下部
13 放射線遮蔽材被覆後の本体上端部
14 放射線遮蔽材
15 鉛板層(1)
16 熱硬化性樹脂と鉛化合物とを含む層(2)
17 繊維強化プラスチック(FRP)からなる層(3)
18 放射線廃棄物保管容器の蓋
19 放射線廃棄物保管容器の本体
20 放射線廃棄物
21 鉄筋コンクリート
22 線源
23 測定器
24 フェノール樹脂製部材
25 合成ゴム製部材
26 放射線廃棄物保管容器(点線は蓋の肉厚部と肉薄部の境界線で実際には見えない)
Claims (5)
- 少なくとも以下の層(1)、(2)、(3)を含む積層体からなる、放射線遮蔽材。
(1):鉛板層。
(2):熱硬化性樹脂と鉛化合物とを含む層。
(3):繊維強化プラスチック(FRP)からなる層。 - 請求項1に記載の放射線遮蔽材を備えることを特徴とする、放射線廃棄物保管容器。
- 容器の本体と蓋のそれぞれが請求項1に記載の放射線遮蔽材で被覆されていることを特徴とする、請求項2に記載の放射線廃棄物保管容器。
- 接着層(4)を介して請求項1に記載の放射線遮蔽材で被覆されていることを特徴とする、請求項3に記載の放射線廃棄物保管容器。
- 容器の少なくとも一部を、少なくとも以下の層(1)、(2)、(3)を含む積層体からなる放射線遮蔽材で被覆する工程を含む、放射線廃棄物保管用容器の製造方法。
(1):鉛板層
(2):熱硬化性樹脂と鉛化合物とを含む層。
(3):繊維強化プラスチック(FRP)からなる層。
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