JP2015166718A - 放射線遮蔽コンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】収納した放射能汚染物質から外部への放射線漏洩がなく、該放射能汚染物質を安全に輸送・保管できる専用コンテナを提供する。
【解決手段】放射能汚染物を収容し輸送、保管する放射線遮蔽コンテナ１であって、鋼鉄製の外函３ａと内函３ｂとの間隙にタングステン粉末とシリコーン樹脂プレポリマとシランカップリング剤とを混合溶融した放射線遮蔽材を流入固化して形成されたコンテナ本体と、上下２枚の鋼板とその間に前記タングステン粉末とシリコーン樹脂プレポリマとシランカップリング剤とを混合溶融して固化した放射線遮蔽材の板状体２ｃを挟んでサンドイッチ状に形成された蓋体２とで構成されてなる放射線遮蔽コンテナ１による。
【選択図】図２

Description

収納された放射能汚染物からの放射線が外部に放射されるのを阻止する放射線遮蔽コンテナに関する。

福島第１原子力発電所の事故により放射能汚染物の安全な集積保管が大きな課題となっており、そのためのコンテナの発明がいくつか開示されている。
特許文献１には
「（１）放射線廃棄物を安全に集積保存する目的において、物資搬送用のコンテナの内面又は外面を、放射線を阻止する素材によって覆った上で、放射線廃棄物を収納保存する事を特徴とする放射線廃棄物保管装置。
（２）放射線防御素材である黒鉛、又は珪素系ミネラル、又は鉛その他の放射線防御金属等の直接的素材、又は粉末状素材を、ポルトランドセメント、又は水性硬化剤、又は高分子塗装材等に混入吹き付けして、請求項１記載のコンテナ内面又は外面に放射線防御のための皮膜を形成して、コンテナ内の放射性物質の発する放射線を防御することを特徴とする、（１）項記載の放射線廃棄物保管装置。
（３）放射線防御素材を、紙製品又は布製品、又は高分子による素材に混入、又は合成、又はサンドイッチ工法等によって平面構造素材として形成し、前記平面素材を、放射線を防御する目的に合わせて、放射線廃棄物を包込することを特徴とする（１）項及び（２）項記載の放射線廃棄物保管装置。」
が開示されている。

また特許文献２の「要約」には、
「一般貨物コンテナを利用して液体状の放射能汚染物質を収納し、周囲への放射能汚染を防止しつつ安全に保管したり搬送したりすることができ、除染水の処理対策に有効であり、かつ、遊休貨物コンテナの有効利用を図ることができる液体状の放射能汚染物質用コンテナ」として
「コンテナ本体２の端壁部３、天井部４、床部５及び両側板部の各内面、並びに、貨物出入口の開閉部領域に開閉可能に取り付けられこの開閉部領域を閉鎖又は開口する開閉扉８、８の内面を、ゴム板等の防水層と、鉛板等の放射線遮蔽層とを重合した放射能汚染物質防護層２１で隙間なく覆い、開閉扉８、８の閉塞状態でコンテナ本体２内に収納された除染水が発する射能線の遮蔽と、除染水Ｗの外部への漏水を防止する構成とした」液体状の放射能汚染物質用コンテナが開示されている。

特開２０１３−２２４９１４号公報 実用新案登録第３１７７９７９号公報

上記特許文献１及び２は、いずれも既存のコンテナに放射線遮蔽機能を付加したものであり、特にコンテナの観音開きの扉部分における放射線の漏洩防止が課題となる。
特許文献２の発明においては収納物が液体であるため開閉扉を閉鎖し、コンテナの天井部、側板部又は開閉扉の一部（上部）に、除染水、ヘドロ等の液体状の放射能汚染物質を注入又は排出する穴を設けて使用するので、比較的対策は取り易いが、コンテナの開閉扉を介して放射能汚染物質を出し入れする特許文献１に記載のコンテナにあっては、開閉扉閉鎖後左右両扉の接合部やヒンジ部における放射線遮蔽効果に懸念が残る。
本発明は、上記の懸念を払拭し、収納した放射能汚染物質から外部への放射線漏洩がなく、該放射能汚染物質を安全に輸送・保管できる専用コンテナを提供しようとするものである。

本発明者らは上記課題を下記に手段により解決した。
（１）放射能汚染物を収容し輸送、保管する放射線遮蔽コンテナであって、
鋼鉄製の外函と内函との間隙に、タングステン粉末と、エラストマー前躯体及びリチウム化合物との混合物からなる塗布型放射線遮蔽材を流入固化して形成されたコンテナ本体と、上下２枚の鋼板の間に前記タングステン粉末と、エラストマー前躯体及びリチウム化合物との混合物からなる塗布型放射線遮蔽材の板状体が挟層されて形成された蓋体とで構成されてなることを特徴とする放射線遮蔽コンテナ。
（２）コンテナ本体の鋼鉄製の外函と内函の内外面、及び蓋体の２枚の鋼板の上下両面に亜鉛メッキを施してなることを特徴とする請求項１に記載の放射線遮蔽コンテナ。
（３）コンテナ本体の外函を構成する鋼板及び蓋体の上面を構成する各鋼板の厚みが３．２〜１０ｍｍ、コンテナ本体の内函を構成する鋼板及び蓋体の下面を構成する各鋼板の厚みが５〜１５ｍｍ、コンテナ本体の外函と内函との間隙に流入固化された塗布型放射線遮蔽材及び蓋体の上下２枚の鋼板に挟層された塗布型放射線遮蔽材の板状体の厚みが５〜１５ｍｍであることを特徴とする（１）又は（２）に記載の放射線遮蔽コンテナ。
（４）放射能汚染物質をコンテナ本体に収容した後、蓋体で封止する際、コンテナ本体の開口部と蓋体の下面とが、前記塗布型放射線遮蔽材でシールされてなることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の放射線遮蔽コンテナ。
（５）内函の側板と底板との接合部に、断面が直角三角形状の筒状体内部に前記塗布型放射線遮蔽材を流入固化した補強材を巡らして固着してなることを特徴とする請求項１〜４（１）〜（４）のいずれか１項に記載の放射線遮蔽コンテナ。
（６）塗布型放射線遮蔽材のタングステン粉末とエストラマー前駆体の配合比が、固形分として５：９５〜２０：８０（重量部比）であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載の放射線遮蔽コンテナ。
（７）エストラマー前駆体とタングステン粉末との混合物１００重量部に対して、リチウム化合物が０．１〜２．０重量部配合されてなることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載の放射線遮蔽コンテナ。

本発明の放射線遮蔽コンテナによって、下記の効果が発揮される。
〈１〉本発明の放射線遮蔽コンテナは、鋼鉄製の外函と内函との間隙に、タングステン粉末と、エラストマー前躯体及びリチウム化合物との混合物からなる塗布型放射線遮蔽材を流入固化して形成されたコンテナ本体と、上下２枚の鋼板とその間に前記タングステン粉末と、エラストマー前躯体及びリチウム化合物との混合物からなる塗布型放射線遮蔽材の板状体を挟んでサンドイッチ状に形成された蓋体とで構成されているので、極めて高い放射線遮蔽効果が得られる。
〈２〉コンテナ本体の鋼鉄製の外函と内函の内外面、及び蓋体の２枚の鋼板の上下両面に亜鉛メッキを施しているので、上記〈１〉の効果を一層高めることができる。
〈３〉コンテナ本体の外函を構成する鋼板及び蓋体の上面を構成する各鋼板の厚みが３．２〜１０ｍｍ、コンテナ本体の内函を構成する鋼板及び蓋体の下面を構成する各鋼板の厚みが５〜１５ｍｍ、コンテナ本体の外函と内函との間隙に流入固化された塗布型放射線遮蔽材及び蓋体の上下２枚の鋼板に挟層された塗布型放射線遮蔽材の板状体の厚みが５〜１５ｍｍであるので、上記〈１〉〈２〉の効果を維持しつつコンテナの重量軽減が図れる。
〈４〉放射能汚染物質をコンテナ本体に収容した後、蓋体で封止する際、コンテナ本体の開口部と蓋体の下面とが、前記塗布型放射線遮蔽材でシールされるので、コンテナ本体と蓋体とが放射線遮蔽材を介して一体化され、コンテナ本体と蓋体との間隙から放射線漏洩のおそれがなくなる。
〈５〉内函の側板と底板との接合部に、断面が直角三角形状の筒状体内部に前記塗布型放射線遮蔽材を流入固化した補強材を巡らして固着してなるので、内函の側板と底板との接合部に亀裂が発生し放射線が漏洩するおそれがなくなる。

本発明の放射線遮蔽コンテナの外観斜視図 本発明の放射線遮蔽コンテナの縦断面図、及びその一部の拡大図

本発明の放射線遮蔽コンテナを実施するための形態を、実施例の図に基づいて説明する。
図１は本発明の放射線遮蔽コンテナの外観斜視図、図２は本発明の放射線遮蔽コンテナの縦断面図、及びその一部の拡大図である。
図において１は放射線遮蔽コンテナ、２は蓋体、２ａは蓋体の外板、２ｂは蓋体の内板、２ｃは蓋体の放射線遮蔽材の板状体、３はコンテナ本体、３ａは外函、３ｂは内函、３ｃは放射線遮蔽材、３ｄは内函側板と底板との接合部の補強材、３ｅは外函側板と底板との接合部の補強用鋼鉄製角材、４はシールド用放射線遮蔽材、５はコンテナ本体に蓋体を載置して密閉するときの密閉機構、５ａは桿体軸受け部、５ｂは桿体、５ｃは桿体挿入部、６は蓋体開閉時にロープ等を装着するためのフック、７はフォークリフトのフォーク投入口である。

本発明の放射線遮蔽コンテナ１は、図１にその外観斜視図を示すように、上面が開放された函体でなるコンテナ本体３と、該コンテナ本体３の開口部を覆う蓋体２とで構成されている。
そしてコンテナ本体３にはフォークリフトのフォークを挿入するためのフォーク投入口が、前面、背面、両側面の下部に設けられ、また蓋体２には蓋体２を開閉するときにクレーン車のロープ等を装着するためのフック６が４個所に設けられている。
また前記コンテナ本体３に放射線汚染物質を収容した後、蓋体２を載置して密閉するための密閉機構５が両側面に２個所ずつ設けられている。この密閉機構５は図１に見られるように、コンテナ本体３の側面上部に固着された桿体軸受け部５ａと該桿体軸受け部５ａに回動可能に装着され先端がボルトにしてなる桿体５ｂと、蓋体２の上部にその後端部が固着され、先端部は蓋体２から突出してなり、かつ該先端部には前記桿体５ｂを挿入するための溝を有する桿体挿入部４ｃとから成り、前記桿体４ｂを回動させてその先端部を前記桿体挿入部５ｃの溝に挿入し、前記桿体４ｂの先端のボルトにナットを装着して締め付けることによってコンテナ本体３と蓋体２の密閉が確保される構造となっている。

本発明の放射線遮蔽コンテナ１は、図２に示すように、前記外函３ａの側板と底板の接合部に補強用鋼鉄製角材３ｅを巡らして固着し、その補強用鋼鉄製角材３ｅの上に前記内函３ｂの底面の角が僅かに載るように配設され、そして外函３ａと内函３ｂとの間隙にタングステン粉末とシリコーン樹脂プレポリマとシランカップリング剤とを混合溶融した放射線遮蔽材３ｃを流入固化してなり、かつ内函の側板と底板との接合部に断面が直角三角形状の筒状体内部に前記塗布型放射線遮蔽材を流入固化した補強材を巡らして固着されたコンテナ本体３と、上下２枚の鋼板２ａ、２ｂとその間に前記シリコーン樹脂プレポリマとシランカップリング剤とを混合溶融して固化した放射線遮蔽材の板状体２ｃを挟層させて形成された蓋体２とで構成されている。
なお、本実施例では塗布型放射線遮蔽材３ｃの原料としては
（ａ）エラストマー前駆体
一液ＲＴＶゴム…信越化学工業（株）製：ＫＥ−４８９５−Ｔ（以下「ＫＥ４８９５」と称する）室温硬化型シリコーンゴム。粘度５００ｍＰａ・ｓ、
（ｂ）タングステン粉末、
タングステン粉末：（株）アライドマテリアル製：タングステン粉Ｃ２０（以下「Ｃ２０」と称する）
（ｃ）リチウム化合物
酢酸リチウム…和光純薬工業（株）製：酢酸リチウム（以下「酢酸リチウム」と称する）
を用いた。
そして、上記原料による塗布型放射線遮蔽材３ｃの作製は、混合機としてプライミクス（株）製の混合機「Ｔ．Ｋ．ホモディスパーＭｏｄｅｌ２．５（俗称ラボディスパー）」を使用し、
上記ＫＥ４８９５（室温硬化型シリコーンゴム）８重量部に対して上記Ｃ２０（タングステン粉末）９２重量部を添加し、１５分攪拌混合した後、上記酢酸リチウム水溶液（酢酸リチウム１６．５重量％）４重量部を添加して５分攪拌混合することによって実施した。
さらに、本発明の放射線遮蔽コンテナでは、コンテナ本体３の鋼鉄製の外函３ａと内函３ｂの内外面、及び蓋体２の鋼鉄製の外板２ａ、内板２ｂの上下両面に亜鉛メッキが施されているので、高い放射線遮蔽率が得られている。
コンテナ本体３の外函３ａ及び蓋体２の外板２ａの厚みが９ｍｍ、コンテナ本体３の内函３ｂ及び蓋体２の内板２ｂの厚みが１２ｍｍ、コンテナ本体３及び蓋体２の放射線遮蔽材３ｃ、２ｃの厚みが８ｍｍで、外函３ａ、内函３ｂ、外板２ａ、内板２ｂにそれぞれ亜鉛メッキを施した重量１９６４ｋｇの本発明の放射線遮蔽コンテナ１においては、東京都立産業技術研究センターによるセシウム１３７を放射線源（１０ＭＢｑ）とし、測定器にＮａＩシンチレーションサーベイメータを用いて行った測定で遮蔽率７０％が得られている。

１：放射線遮蔽コンテナ
２：蓋体
２ａ：蓋体の外板
２ｂ：蓋体の内板
２ｃ：塗布型放射線遮蔽材の板状体
３：コンテナ本体
３ａ：外函
３ｂ：内函
３ｃ：塗布型放射線遮蔽材
３ｄ：内函側板と底板との接合部の補強材
３ｅ：コンテナ本体の補強用鋼鉄製角材
４：シールド用塗布型放射線遮蔽材
５：コンテナ本体と蓋体との密閉機構
５ａ：桿体軸受け部
５ｂ：桿体
５ｃ：桿体挿入部
６：フック
７：フォーク投入口

Claims (7)

1. 放射能汚染物を収容し輸送、保管する放射線遮蔽コンテナであって、
   鋼鉄製の外函と内函との間隙に、タングステン粉末と、エラストマー前躯体及びリチウム化合物との混合物からなる塗布型放射線遮蔽材を流入固化して形成されたコンテナ本体と、上下２枚の鋼板の間に前記タングステン粉末と、エラストマー前躯体及びリチウム化合物との混合物からなる塗布型放射線遮蔽材の板状体が挟層されて形成された蓋体とで構成されてなることを特徴とする放射線遮蔽コンテナ。
2. コンテナ本体の鋼鉄製の外函と内函の内外面、及び蓋体の２枚の鋼板の上下両面に亜鉛メッキを施してなることを特徴とする請求項１に記載の放射線遮蔽コンテナ。
3. コンテナ本体の外函を構成する鋼板及び蓋体の上面を構成する各鋼板の厚みが３．２〜１０ｍｍ、コンテナ本体の内函を構成する鋼板及び蓋体の下面を構成する各鋼板の厚みが５〜１５ｍｍ、コンテナ本体の外函と内函との間隙に流入固化された塗布型放射線遮蔽材及び蓋体の上下２枚の鋼板に挟層された塗布型放射線遮蔽材の板状体の厚みが５〜１５ｍｍであ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コンテナ。
4. 放射能汚染物質をコンテナ本体に収容した後、蓋体で封止する際、コンテナ本体の開口部と蓋体の下面とが、前記塗布型放射線遮蔽材でシールされてな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コンテナ。
5. 内函の側板と底板との接合部に、断面が直角三角形状の筒状体内部に前記塗布型放射線遮蔽材を流入固化した補強材を巡らして固着してな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コンテナ。
6. 塗布型放射線遮蔽材のタングステン粉末とエストラマー前駆体の配合比が、固形分として５：９５〜２０：８０（重量部比）であ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コンテナ。
7. エストラマー前駆体とタングステン粉末との混合物１００重量部に対して、リチウム化合物が０．１〜２．０重量部配合されてな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コンテナ。

Images