JP2015528107A - 放射性物質を輸送および／または貯蔵するためのパッケージ - Google Patents

Abstract

放射性物質（１）を輸送するためのパッケージは、放射線防護構造体（４）を備える。上記放射線防護構造体（４）は、上記放射性物質を収容するように空洞（２）を画成する遮蔽部分（５）と、上記放射性物質を上記パッケージの外側から隔離する効果を有する部分（７）とを備える。上記隔離効果部分（７）は、遮蔽部分（５）を直接取り囲む。上記防護構造（４）は、上記パッケージの外側表面上の点（Ｂ）と上記空洞（２）の重心（Ｇ）を結ぶ線分（Ｓ）と関連付けられた厚みｅを有する。上記厚みｅは任意の点（Ｂ）に対して以下を満たし、ｅ＝ｅ１＋ｅ２かつ０．０５＜ｅ１／ｅ＜０．２５ここで、ｅ１は遮蔽部分（５）の厚み、ｅ２は隔離効果部分（７）の厚みであり、ｅ１、ｅ２は線分（Ｓ）と関連付けられる。上記遮蔽部分（５）が８より大きい平均密度を有し、上記隔離効果部分が０．５より小さい平均密度を有する。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、高エネルギー電離放射線を放出する放射線源などの放射性物質を輸送および／または貯蔵するためのパッケージに関する。この電離放射線（ガンマ線など）は、放射性物質を輸送および／または貯蔵するためのパッケージに収容した場合、その電離放射線に対する人の被爆を低減するように減衰されなければならない。

より詳細には、ただしこれに限定されるものではないが、本発明は、ラジウムなどの放射線源の輸送および／または貯蔵に関し、その適用は優先的に、治療を目的とした医療分野での適用となる。

上記のタイプの、高エネルギーガンマ線を放出する放射線源のためのパッケージでは、同一作業者がそのパッケージを持続的に使用できるように、質量と吸収線量当量率（ＤＥＲ）の基準を組み合わせようと模索されている。質量基準は、人がひとりでパッケージを操作できるということであり、その質量は３０ｋｇ以下である必要がある。

放射性物質の輸送に関して、パッケージ外側表面の任意の点における線量当量率の規制限度が２ｍＳｖ／ｈに設定されていることを想起されたい。

パッケージが満たさなければならないもう一つの規制基準は、パッケージの外側表面から距離１メートルのところにおける線量当量率である。この線量当量率は０．１ｍＳｖ／ｈ未満でなければならない。ただし、この後者の基準は、点放射線源または準点放射線源についてはかなり満たしやすい。したがって、表面に対する最大線量当量率の基準のほうが支配的である。

上記の質量基準と線量当量率基準に加えて、放射線源が装入されるパッケージは、高さ１．２メートルからの落下試験の規制上の機械的試験を満たさなければならない。この試験の終了時に、線量当量率は２０％を越えて上昇してはならない。パッケージは、その壁が大幅に変形しないよう十分な耐性がなければならない。

現在、医療用途向けの放射線源用パッケージは概ね、放射線源から放出される電離放射線の遮蔽効果を活用することで線量当量率を減衰するように設計された、放射線防護構造体を備える。

この遮蔽効果は、鉛、タングステンなどの高密度材料を使用することによって得られる。上記の放射線防護構造体は、放射線源を収容するためのものである空洞を画成する。

特許文献１では、パッケージは遠隔治療装置内に固定される線源ホルダである。放射線防護構造体は、１０を超える密度を有する放射線防護材料でできた遮蔽部分を備える。遮蔽部分は、空洞を画成することに寄与し、放射線源を収容するためのものであり、二重壁のユニットを形成する２つの同心ステンレス鋼ケースの中に閉じ込められる。

例えば特許文献２、特許文献３、特許文献４など、他の放射性物質用のパッケージも知られている。

これらのパッケージの不利な点は、線量当量率基準に対応するために、そのパッケージが、人がひとりで操作および輸送できる推奨重量より２〜３倍重いことである。遮蔽部分を構成する放射線防護材料の厚みｘによる減衰は、以下の関係式に従う。
Ｄ＝Ｄ_０・ｅ^−μｘ、ここで、Ｄ_０は放射線防護材料の、放射線源が収容されている側の線量当量率であり、Ｄは放射線防護材料の、パッケージの外側表面に対応する側の線量当量率であり、μは減衰係数であり、減衰係数の値は放射線防護材料と放射線源の放射線エネルギーとに依存する。放射線がガンマタイプの場合は、放射線防護材料の減衰係数が大きくなり、その密度が重要になることが分かる。

最も古い諸文献に記載されているパッケージの別の不利な点は、そういったパッケージが、パッケージの外側における線量当量率をできる限り低減することを目指す最近の動作要件を順守していないということである。

規制要件よりも厳しい、こういった動作条件を順守させるようにパッケージの設計を入れ換えると、放射線防護構造体が厚くなり、したがって容認できない質量の増加が生じるはずである。

こういったパッケージの３つ目の不利な点は、医療分野に固有の衛生上の制約条件に関わる。

特定の表面材料は、洗浄、除染または消毒の操作に使用される酸またはその他の製剤により酸化を受けるため、選択できない。これには例えばステンレス鋼がある。

仏国特許第２０２９０６９号 米国特許第７２７６７１５号 米国特許第２９１２５９１号 米国特許第５４４２１８６号

本発明の目的は、上述の不利な点をもたない、放射性物質を輸送および／または貯蔵するためのパッケージを提案することである。

より正確には、本発明によるパッケージは、質量基準と、線量当量率基準と、落下試験を満たす。

本発明の他の目的は、パッケージの外側表面と接触して測定される線量当量率の、規制で課されるより目標の高い基準を満たす、放射性物質を輸送および／または貯蔵するためのパッケージを提供することである。

本発明の他の目的は、医療分野において課される現行の衛生制約条件を満たすように洗浄、消毒されうるパッケージを提案することである。

上述の目的を実現するために、遮蔽部分の、パッケージの質量の大幅な増加を伴う、放射線防護材料の肉厚増を行う代わりに、本発明の発想では、遮蔽部分の使用に加えて、パッケージの、放射線防護材料よりはるかに小さい平均密度を有する部分による、隔離効果または遠隔効果を活用することから、従来技術と異なり、遮蔽部分の肉厚減を目指す。

この隔離効果による線量当量率の減衰は、点放射線源または準点放射線源については以下の通りになる。つまり、一点における線量率は、その点と点放射線源または準点放射線源を隔てる距離の二乗に反比例する。

より正確には、本発明は、放射線防護構造体を備える、放射性物質を輸送および／または貯蔵するためのパッケージにおいて、上記放射線防護構造体が、上記放射性物質によって放出される電離放射線を遮蔽するための部分を備え、上記部分が、上記放射性物質を収容するためのものである空洞を画成する内側表面を有する、パッケージに関する。本発明によると、上記放射線防護構造体はさらに、上記放射性物質を上記パッケージの外側から隔離する効果を有する部分を備え、上記隔離効果部分が上記遮蔽部分を直接取り囲み、上記パッケージの外側表面である外側表面を有し、上記放射線防護構造体は、上記パッケージの外側表面上の点（Ｂ）と上記空洞の重心（Ｇ）を結ぶ直線線分上のものである厚みｅを有し、上記厚みｅが任意の点（Ｂ）に対して以下を満たし、
ｅ＝ｅ１＋ｅ２、および
０．０５＜ｅ１／ｅ＜０．２５
ここで、ｅ１は上記遮蔽部分の厚み、ｅ２は上記隔離効果部分の厚みであり、上記厚みｅ１、ｅ２は上記直線線分上のものである。上記遮蔽部分の平均密度は８より大きく、上記隔離効果部分の平均密度は０．５より小さい。

さらに、上記空洞が、最大寸法を有し、この最大寸法は、上記放射線防護構造体の上記厚みｅより小さいとより好ましい。

好ましくは、上記隔離効果部分の平均密度が０．３より小さい。隔離効果部分の遮蔽効果で得られる線量当量率の減衰は無視できることに留意されたい。

上記遮蔽部分が鉛、タングステン、劣化ウランまたはそれらの合金から作られ、上記遮蔽部分の平均密度は１０より大きいとより好ましい。

上記遮蔽部分が、並んで配置されるためのものである２つの半殻を備える。

好ましくは、上記遮蔽部分が、中心部分と、上記中心部分の両側に２つの端部分を備え、上記中心部分が、上記端部分に対して厚くなっている。

第１の実施形態では、上記隔離効果部分が、密度が０．５より小さい連続充填要素で完全に充填される容積を有する。したがって、この第１の実施形態では、上記隔離効果部分は連続充填要素間に空き空間を含まない。

第１の代替形態では、これらの充填要素の１つまたは複数が、木材、ポリウレタンフォーム、フェノールフォームなどの密度が０．５より小さい材料から作られる。

第２の代替形態では、これらの充填要素の１つまたは複数が、ハニカムタイプ、段ボールタイプのセル構造を有する。段ボールタイプのセル構造の場合、上記充填要素は常に０．５より小さい密度を有するが、アルミニウムやボール紙などの上記充填要素が作られる材料は、０．５より大きい密度を有しうる。

第１の代替形態の充填要素は第２の代替形態の充填要素よりも重いともみなされうる。

これら２つの代替形態の充填要素は、上記遮蔽部分を収容するためのものである中空要素の形と、上記中空要素の一部分を閉鎖するためのものである固定ストッパの形をとりうる。

上記中空要素は、ポットの形状をした外側被覆で外部から覆われることができ、上記固定ストッパは、上記外側被覆にロックされうるカバーで覆われることができ、上記外側被覆および上記カバーは、上記隔離効果部分の中実要素の一部分である。

別の実施形態では、上記隔離効果部分が、構造要素および空気を備える。この空気は、上記隔離効果部分の全体的な体積のおよそ７０％を超える。上記構造要素は、ポリエチレンから、より詳細には高密度ポリエチレンから作られうる。これらの材料は、特に医療分野において課される現行の衛生制約条件を満たすために、洗浄、消毒し易いという利点を有する。

上記構造要素は、内側固定要素および外側固定要素を有する、上記遮蔽部分の固定要素の対を備えうる。上記内側固定要素および外側固定要素は、一方がもう一方の内部に取り付けられ、空気によって隔てられる。

上記遮蔽部分が厚くなった中心部分を備えるとき、上記外側固定要素が側方壁および当接部を備えうる。上記当接部は、上記遮蔽部分の中心部分を固定し、上記外側固定要素の上記側方壁と上記遮蔽部分の間に空気の厚みを配置するために、上記側方壁から内部に突出する。

この構成では、上記遮蔽部分が上記外側固定要素の上記当接部に当接しているとき、上記内側固定要素が上記遮蔽部分を圧迫する。

好ましくは、上記パッケージの質量を過大に増大させることなく、隔離効果を改善させるために、上記構造要素が、上記固定要素の対の周りに取り付けられた追加固定要素を含みうる。上記追加固定要素は側方壁および当接部を備え、上記当接部は、上記固定要素の対のうちの上記外側固定要素を固定するために、上記側方壁から内部に突出する。

上記追加固定要素がさらに、上記固定要素の対を上記追加固定要素のほぼ中心に維持するために、その上記追加固定要素の側方壁から内部に突出するガイドリングを備えうる。

上記構造要素がさらに、上記対の上記固定要素をそれらの両端のうちの一方の端のところで、もう一方の端に対して固定するために、固定ストッパを備えることも行われる。

上記固定ストッパが、上記固定要素の対に対して上記追加固定要素を固定するために、上記追加固定要素まで延びうる。

例えば、上記構造要素がさらに、他の構造要素の全てを収容するために、ポットの形状をした外側被覆と、上記ポット上にロックされうるカバーとによって具体化される２つの追加要素を備えるということが、防護のために行われうる。

本発明は、添付の図面を参照して実施形態の説明を読むとより効果的に理解されよう。これらの実施形態は、限定のためではなく単に説明のために示すにすぎない。

図１Ａは、本発明によるパッケージの第１の実施形態の縦断面図であり、図１Ｂは、本発明によるパッケージの第１の実施形態の破断立体図である。 図２Ａ１、２Ａ２、２Ｂ１、２Ｂ２、２Ｃ１、２Ｃ２、２Ｄ１、２Ｄ２は、従来技術のパッケージと本発明によるパッケージの、縦断面図および横断面図である。 質量および線量率の基準を満たすように、遮蔽部分およびパッケージの厚みを選択可能にするグラフである。 本発明によるパッケージの別の実施形態の縦断面図である。

上記で述べたように、本発明の目的は、パッケージの外側表面上の任意の点での線量率基準と、放射性物質輸送に関する現行規制で定められた機械試験を満たしながら、上記パッケージの質量を最適化することである。

本発明の基礎となる考え方は以下の通りである。遮蔽部分を備える放射線防護構造体によって画成された空洞内に放射性物質を配置する。この遮蔽部分は、パッケージ外側表面からの放射性物質の隔離効果のおかげでその放射性物質によって生成される電離放射線を減衰するように設計された外側部分によって、直接囲まれる。この外側部分は、規制上の落下試験の最後に大幅な変形を受けないほど十分に耐性があると同時に、パッケージの質量をあまり大きくしないようにできる限り軽くなければならない。

図１Ａ、１Ｂに、本発明による、放射性物質を輸送および／または貯蔵するためのパッケージの第１の実施形態が示されている。

これらの図１Ａ、１Ｂの中心部分に、本発明の目的であるパッケージ３の空洞２内に収容された放射線源１を確認できる。放射線源１は細長い形状を有し、ラジウム２２４などの放射性物質が装入されたチューブで形成されうる。放射線源１は他のタイプも使用されうる。放射線源１は点または点に準じるとみなされ、空洞２はただ１つの点放射線源または準点放射線源だけを収容しうるとみなされる。準線源とは、その線源の最大寸法と放射線防護構造体の厚みの比が厳密に１未満である構造を意味する。

本発明の目的であるパッケージ３は、放射線防護構造体４を備え、放射線防護構造体４は、空洞２の画成に寄与し、放射線源１によって生成される電離放射線からパッケージ３の外部環境を防護することを可能にする。ラジウムの放射線源を用いて説明した例では、電離放射線はガンマ放射線である。

放射線防護構造体の別の機能は、放射線源１に支持的および機械的な防護を提供することである。放射線源１が装入されたこのようなパッケージ３は、落下の場合に、２０％を超える最大線量当量率の増加を招きうる過大な機械的変形を受けてはならない。

放射線防護構造体４は、放射線源１によって生成される電離放射線を遮蔽するための部分５を備える。遮蔽部分５は、空洞２を画成する内側表面を有する。空洞２は、放射線源１が空洞内に設置されると固定されるように、放射線源１よりわずかに大きい形状および寸法を有する。この空洞２は、放射線源１の外形と同様なものでありうる。

遮蔽部分５は、２つのほぼ同一の半殻５．１、５．２に分解されうる。これらの半殻は、図１Ａ、１Ｂに示されているように並んで配置されると、放射線源１を収容するための空洞２を画成する。

上記の例では、放射線源１は、縦軸と呼ばれる軸６の周りに構築された全体的な回転体として示されている。遮蔽部分５もまた、放射線源１が空洞２内に収容されたときに、縦軸６を備える全体的な回転形状を有する。空洞２もまた、縦軸６を備えるこの全体的な回転形状を有する。この空洞２は、両端がほぼ半球状になっている。

空洞２の重心が文字Ｇで表されている。重心Ｇの位置は、空洞２の幾何形状にのみ依存する。

当然ながら、放射線源１には例えば角柱など、他の形状も可能である。

遮蔽部分５は、密度が８より大きい材料から作られる。

この材料は、鉛（密度１１．３）、タングステン（密度１９．３）、劣化ウラン（密度１９．０５）またはそれらの合金のうちの１つでありうる。平均密度が１０よりも大きいとより好ましい。遮蔽部分５は、これらの材料のうちの複数で形成され、例えば多層になっていると考えられる。ここで述べる密度とは平均密度である。この文脈では、遮蔽部分の平均密度は、遮蔽部分の体積に対する質量の比率を意味する。

遮蔽部分５は、好ましくは、長手方向に３つの部分の連続体、つまり中心部分５．１１を取り囲む２つの端部分５．１０を備える。この連続体では、中心部分５．１１は、端部分５．１０よりも大きい断面の厚みを有する。この文脈で、厚みとは、各部分の内側表面と外側表面の間に存在する差異である。これらの内側表面と外側表面は、その差異を測る位置ではほぼ平行になっている。

中心部分５．１１の厚みはいくつかの利点を有する。その厚みは、放射線源１に関しては放射性物質によって生成される電離放射線の減衰を強めたり、遮蔽部分５の操作を容易にしたり、遮蔽部分５の固定に役立たったりする。

放射線防護構造体４はさらに、放射線源１をパッケージ３の外側から隔離する効果のために設計された部分７を備える。この部分はこれ以降、隔離効果部分７と呼ぶ。隔離効果部分７は遮蔽部分５を直接取り囲む。つまり隔離効果部分７が遮蔽部分５と直に隣接することを意味する。この隔離効果部分７は、遮蔽部分５と反対に、平均密度が０．５より小さい要素を使用して作られる。

この隔離効果部分７は、第１の実施形態では、図１Ａ、１Ｂのように連続充填要素のみから形成されうる。

第２の実施形態では、隔離効果部分７は、図４に示されているように、パッケージ３の機械的耐性を弱めることなく全体的な質量を低減するように、空気と交互となる構造要素から形成されうる。

第１の実施形態の第１の代替形態では、これらの充填要素の１つまたは複数は、木材、ポリウレタンフォーム、フェノールフォームなどの密度が０．５より小さい材料から作られる。バルサ（Ｂａｌｓａ）は０．１程度の密度を有する。

第１の実施形態の第２の代替形態では、これらの充填要素の１つまたは複数は、ハニカムタイプ、段ボールタイプのセル構造を有する。段ボールタイプの事例では、上記要素は常に、０．５より小さい密度を有するが、それらを作るための材料は、アルミニウムやボール紙などの０．５より大きい密度を有しうる。

図１Ａ、１Ｂの例では、隔離効果部分７の第１の充填要素は、遮蔽部分５を収容するためのものである中空要素７．１の形と、中空要素７．１の一部分を閉鎖するためのものである固定ストッパ７．２の形をとる。中空要素は単体構造である代わりに、例えば互いに積み重ねられた複数の部分要素にさらに分割されることも考えられうる。

上記の例では、中空要素７．１が、底部７．１１と関連付けられたほぼ回転円筒の形状をした側方壁７．１０を有する。側方壁７．１０および底部７．１１は、遮蔽部分５のためのハウジング７．１２を画成する。ハウジング７．１２は、遮蔽部分５が底部７．１１に載置されているときに遮蔽部分５を側方から固定するように選択された形状および寸法を有する。遮蔽部分５の厚くなった中心部分５．１１は、側方壁７．１０に作られた段７．１５に載置されるので、この固定に寄与する。底部７．１１と対向して、側方壁７．１０は、端が、開口７．１４を画成する端部７．１３となっており、この開口７．１４により、遮蔽部分５を中空要素７．１に挿入することが可能になる。

固定ストッパ７．２は、開口７．１４においてハウジング７．１２を閉鎖する。固定ストッパ７．２は、遮蔽部分５を圧迫するためのものである端部を有し、その端部の幾何形状は、移動の際にハウジング７．１２内にある遮蔽部分５を固定するように、遮蔽部分の端部と結合される。

隔離効果部分７が、ポットとして構成される外側被覆７．３とその外側被覆７．３にロックされうるカバー７．４という形をとる第２の充填要素７．３、７．４を備えると、上記で説明した第１の充填要素７．１、７．２を隔離効果部分７に閉じ込めるのに好ましい。第１の充填要素７．１、７．２は、カバー７．４をロックする前に、外側被覆７．３の中に収容される。この外側被覆７．３およびそのカバー７．４は、第１の充填要素７．１、７．２を外部環境に対して、特に湿度、摩擦などから防護する役割を有しうる。

互いに組み立てられた外側被覆７．３とカバー７．４は、隔離効果部分の外側表面を画成する外側表面を有する。この外側表面はまた、線量当量率測定が行われるパッケージの外側表面を構成する。

外側被覆７．３およびカバー７．４は、ボール紙またはアルミニウムではなく、上記で述べたプラスチック材料の１つから作られると好ましい。

当然ながら、この外側被覆７．３およびそのカバー７．４は、隔離効果部分７の平均密度の計算に考慮される。

ここでやはり、平均密度とは、隔離効果部分の総体積に対する隔離効果部分の総質量の比率である。総質量とは、その充填要素全ての質量であり、総体積は、上記で定義したような隔離効果部分の内側表面と外側表面の間の空間によって定義される。

本発明によるパッケージの空洞２は、ただ１つの点放射線源または準点放射線源１を収容できると考えられる。このために、空洞２は、放射線防護構造体４の厚みｅよりも小さい大寸法ｄを有する。

本発明の文脈では、放射線防護構造体４の厚みｅは、パッケージの外側表面上の点Ｂと空洞２の重心Ｇを結ぶ直線線分Ｓ上のものである。この厚みｅは以下の関係式（１）を満たす。
ｅ＝ｅ１＋ｅ２、ここで、ｅ１は遮蔽部分５の厚み、ｅ２は隔離効果部分７の厚みである。これらの厚みｅ１およびｅ２は直線線分Ｓ上のものである。実際、ｅ１は、直線線分Ｓの、遮蔽部分５内に延びる部分に対応し、ｅ２は、直線線分Ｓの、隔離効果部分７内に延びる部分に対応する。

次に、本発明に従って、放射線防護構造体４の厚みｅおよび放射線防護構造体４の２つの部分５、７の厚みｅ１、ｅ２に関する条件を定義する。放射線防護構造体４の２つの部分５、７の幾何学的寸法は、パッケージと接触した線量当量率の基準を順守し、かつ質量が従来技術に対して低減されるように調整される。

この調整により、関係式（１）に加えて、以下の関係式（２）が導かれる。
０．０５＜ｅ１／ｅ＜０．２５

図２Ａ１、２Ａ２、２Ｂ１、２Ｂ２、２Ｃ１、２Ｃ２、２Ｄ１、２Ｄ２に、従来技術の、または本発明によるパッケージの部分縦断面および横断面が示されている。これらの例では、厚みｅ１およびｅ２の決定を、パッケージと接触した線量当量率が同一で、規制の４分の１になるように行った。したがってその値は０．５ｍＳｖ／ｈ以下でなければならない。各要素間の比率は順守する。図２Ａ２、２Ｂ２、２Ｃ２、２Ｄ２では、空洞内に放射線源は存在しない。

図２の例では、線量当量率の推定を、隔離効果部分の遮蔽効果による減衰を無視して行った。隔離効果部分の平均密度は、パッケージの質量計算に対してのみ考慮する。パッケージの質量計算は、パッケージが図１Ｂのものと同様の全体的形状をとるとみなすことによって行う。

上記の計算中、隔離効果部分は、その部分が存在する場合、均質化されているとする。第１の充填要素が第２の充填要素と区別できないのはこのためである。

×印を用いて、パッケージの外側表面上の、放射線防護構造体の厚みｅの決定を可能にする直線線分の境界を示す点を表した。

図２Ａ１、２Ａ２では、図は従来技術のパッケージであり、放射線防護構造体４は遮蔽部分５だけである。縦軸６の周りに延びる、遮蔽部分５によって画成された、放射線源１のための空洞２が、中心に示されている。遮蔽部分は、タングステン（密度１９．３）でできている。放射線源１、すなわち空洞２に対するその遮蔽部分の厚みｅ１は５０ｍｍである。空洞２の直径は１０ｍｍである。

パッケージの質量は４５ｋｇであり、これは、本発明のパッケージが満たす必要がある質量基準を満たさない。×印から空洞の重心Ｇまで延びる直線線分Ｓに対して厚みｅ１を測定する。この例では、遮蔽部分５の厚みｅ１は、直線線分Ｓが縦軸６とほぼ垂直であることから、遮蔽部分の内側表面と外側表面の差に対応する。遮蔽部分の内側表面と外側表面はほぼ平行である。

図２Ｂ１、２Ｂ２では、放射線防護構造体はさらに、遮蔽部分５を直接取り囲む隔離効果部分７を備える。この２つの部分は直接隣接し、互いに接触する。隔離効果部分７は平均密度０．２を有する。この平均密度は、パッケージの質量を計算するためだけに使用する。この隔離効果部分は、第１の実施形態の隔離効果部分であっても第２の実施形態の隔離効果部分であってもよい。第２の実施形態については、図４に関して後述する。

この第２の例では、遮蔽部分は３５ｍｍの厚みｅ１を有し、隔離効果部分は６０ｍｍの厚みｅ２を有する。

上記２つの部分は、
ｅ＝ｅ１＋ｅ２＝９５ｍｍ、
０．０５＜ｅ１／ｅ＜０．２５で、
ｅ１／ｅ＝０．３７のため、関係式（２）を満たさない。

パッケージの質量は３２ｋｇであり、単独の作業者がパッケージを操作できるにはまだ過大である。これもやはり、本発明に帰属しないパッケージである。

図２Ｃ１、２Ｃ２では、放射線防護構造体はやはり、遮蔽部分５と直接隣接する隔離効果部分７を備える。隔離効果部分７は平均密度０．２を有する。この第３の例では、遮蔽部分５は２５ｍｍの厚みｅ１を有し、隔離効果部分は１２５ｍｍの厚みｅ２を有する。

上記２つの部分は、
ｅ＝ｅ１＋ｅ２＝１５０ｍｍ、
０．０５＜ｅ１／ｅ＜０．２５で、
ｅ１／ｅ＝０．１７のため、関係式（１）および（２）を満たす。

パッケージの質量は２１ｋｇであり、定められた質量基準を順守している。さらに、空洞２の最大寸法ｄは１００ｍｍに等しく、したがって放射線防護構造体の厚みｅよりも小さい。

図２Ｄ１、２Ｄ２では、放射線防護構造体はやはり、隔離効果部分７を備える。上述のように、隔離効果部分７は０．２に等しい平均密度を有する。この第４の例では、遮蔽部分５は１５ｍｍの厚みｅ１を有し、隔離効果部分７は２００ｍｍの厚みｅ２を有する。

上記２つの部分５、７は、
ｅ＝ｅ１＋ｅ２＝２１５ｍｍ、
０．０５＜ｅ１／ｅ＜０．２５で、
ｅ１／ｅ＝０．０７のため、関係式（２）を満たす。

しかしながら、パッケージの質量は再び増加して２９ｋｇに達することに留意されたい。ただしその質量は、パッケージが単独の作業者によって操作できるように、容認できる状態に留まっている。隔離効果部分の質量はその厚みｅ２の増大と共に大幅に増加し、それによってパッケージは重くなる。

これらの例から推定されうることは、遮蔽部分および隔離効果部分の厚みにとって最適な、組み合わせるべき値が存在するということである。本発明によるパッケージを実現するには、遮蔽部分の厚みを低減し、隔離効果部分の厚みを大幅に増加させるだけでは十分でない。

図３に、遮蔽部分の厚みに応じた空のパッケージの質量の変化と、遮蔽部分の厚みに応じたパッケージの外側直径の変化が示されている。パッケージの直径は、空洞の直径と、図２Ａ〜２Ｄの放射線防護構造体の厚みｅの２倍の合計に等しい。パッケージと接触した線量当量率を一定としたグラフが得られている。これらのグラフにより、パッケージの質量が３０ｋｇ未満になるように、遮蔽部分の厚み（１５〜２５ｍｍ）を簡単に選択することが可能になる。ここで空洞の直径は１０ｍｍとする。

次に、図４を参照して、本発明によるパッケージの第２の実施形態に注目する。この図４では、遮蔽部分５は、図１Ａ、１Ｂで説明したものと同様であるため、その説明は省略する。隔離効果部分は本例において、符号７０を付されている。隔離効果部分は構造要素と空気を備える。空気は、隔離効果部分７０の全体的な体積の少なくとも７０％であるとより好ましい。隔離効果部分の全体的な体積は、上記で定義したように、隔離効果部分の総体積として理解されよう。

構造要素は例えば、ポリエチレンから、より詳細には高密度ポリエチレンＨＤＰＥ（密度０．９４）から作られる。

構造要素の１つとして、固定要素７１、７２の対が設けられうる。この固定要素７１、７２は、一方がもう一方の内部に取り付けられ、空気９０によって隔てられる。

この対の２つの固定要素７１、７２は、縦軸６の周りに構築され、同軸方向に取り付けられる。少なくとも外側固定要素７１は管状の形状のものであり、もう一方の内側の固定要素７２は、やはり管状の形状のものであっても、あるいは中実であってもよい。図４では、その内側固定要素は管状の形状として示され、空気９０が充填されている。

外側固定要素７１は、少なくともその両端のうち一方が開いている。外側固定要素７１は、側方壁７１．１およびその側方壁７１．１から内部に突出する当接部７３を備えている。この実施形態では、当接部７３は、凹み付き平坦部の形をとる。当接部７３は、遮蔽部分５の中心部分５．１１を移動の際に固定するために使用される。遮蔽部分５の端部分５．１０の一方は、遮蔽部分５が外側固定要素７１に取り付けられると、平坦部７３の陥凹部を通過する。空気９０の厚みが、当接部７３以外の外側固定要素７１の側方壁７１．１と遮蔽部分５の間に存在する。

外側固定要素７１の両端は開放されうる。内側固定要素７２は、遮蔽部分５のもう一方の端部分５．１０を圧迫する。内側固定要素７２は、対の外側固定要素７１と接触しない。内側固定要素７２は、遮蔽部分５を、放射線防護構造体の各部分が組み立てられたときに、凹み付き平坦部７３に当接して平行移動を阻止された状態に保つことに寄与する。

また、構造要素の１つとして、対の２つの固定要素７１、１２を定位置に維持するための第１の固定ストッパ７４が設けられる。この第１の固定ストッパ７４は、内側固定要素７２を基準にして遮蔽部分５と向かい合って配置される。

本発明の目的であるパッケージの隔離効果と機械的耐性を改善するために、構造要素は、管状の追加固定要素７６という追加の構造要素も含みうる。追加固定要素７６は、空気９０が少なくとも局所的に横方向に分離するように、固定要素７１、７２の対の周りの一定の距離のところに同軸に取り付けられる。この追加固定要素７６は、少なくとも一方の端が開放端７６．２となっている側方壁７６．１を備え、開放端７６．２は、対の外側固定要素７１の開放端の側部に位置する。この追加固定要素は、固定要素の対のうちの外側固定要素７１を固定するために、側方壁７６．１から内部に突出する当接部７７を備える。追加固定要素７６にガイドリング７８を設けることも行われる。ガイドリング７８は、固定要素７１、７２の対を追加固定要素７６のほぼ中心に維持するように、追加固定要素７６の側方壁７６．１から内部に突出する。

この例では、第１の固定ストッパ７４は、追加固定要素７６の開放端７６．２まで側方に延びる。第１の固定ストッパ７４は開放端７６．２を閉鎖する。

上記の例では、追加固定要素７６は第２の開放端７６．３を備える。さらに、構造要素の１つとして、第２の固定ストッパ７５が設けられる。第２の固定ストッパ７５は第２の開放端７６．２を閉鎖する。

これらの固定要素７１、７２、７６は、外面が回転円筒または角柱でありうるが、他の形状も可能である。図４の例では、各固定要素が、パッケージの内部から外向きに向かって次第に長くなり、それにより、放射線源をパッケージの外側表面上の任意の点から十分に引き離すことが可能になる。

さらに、上記で説明した構造要素７１、７２、７４、７５、７６を閉じ込めるために、ポットとして構成される外側被覆８０と外側被覆８０にロックされうるカバー８１などの、他の追加の構造要素も設けられうる。構造要素７１、７２、７４、７５、７６は、カバー８１をロックする前に外側被覆８０の中に収容される。この外側被覆８１とそのカバー８２は、特に湿度、摩擦などの外部環境に対して、それが収容している構造要素を防護する役割を有しうる。

２つの連続する固定要素の間に、空気９０の厚みが存在する。この空気９０は隔離効果に寄与し、その密度は、隔離効果部分の平均密度値の決定時に考慮される。したがって図４では、放射線防護構造体の外側表面上で、×印を使用して線量当量率の任意の測定点Ｂを表す。この×印は、遮蔽部分５の中心部分５．２のところで、空洞２と向かい合っている。上記で定義した厚みｅ、ｅ１、ｅ２が、×印と空洞２の重心Ｇを結ぶ直線線分Ｓ上に実現される。

本発明のいくつかの実施形態を示し、詳細に説明したが、本発明の範囲を逸脱することなく、特に連続充填要素および構造要素に、様々な変更および修正が行われうることが理解されよう。

Claims (19)

1. 放射線防護構造体（４）を備える、放射性物質（１）を輸送および／または貯蔵するためのパッケージにおいて、前記放射線防護構造体（４）が、前記放射性物質によって放出される放射線を遮蔽するための部分（５）を備え、前記部分（５）が、前記放射性物質を収容するための空洞（２）を画成する内側表面を有する、パッケージであって、前記放射線防護構造体（４）がさらに、前記放射性物質を前記パッケージの外側から隔離する効果を有する部分（７、７０）を備え、前記隔離効果部分（７、７０）が前記遮蔽部分（５）を直接取り囲み、前記パッケージの外側表面である外側表面を有し、前記放射線防護構造体（４）が、前記パッケージの外側表面上の点（Ｂ）と前記空洞（２）の重心（Ｇ）を結ぶ直線線分（Ｓ）上の厚みｅを有し、前記厚みｅが任意の点（Ｂ）に対して以下を満たし、
   ｅ＝ｅ１＋ｅ２、かつ０．０５＜ｅ１／ｅ＜０．２５
   ここで、ｅ１は前記遮蔽部分（５）の厚み、ｅ２は前記隔離効果部分（７）の厚みであり、前記厚みｅ１、ｅ２は前記直線線分（Ｓ）上のものであり、前記遮蔽部分（５）が８より大きい平均密度を有し、前記隔離効果部分が０．５より小さい平均密度を有することを特徴とする、パッケージ。
2. 前記空洞（４）は、前記放射線防護構造体（４）の前記厚みｅよりも小さい最大寸法（ｄ）を有する、請求項１に記載のパッケージ。
3. 前記遮蔽部分（５）は、鉛、タングステン、劣化ウランまたはそれらの合金から作られ、前記遮蔽部分（５）の前記平均密度が１０より大きい、請求項１または２に記載のパッケージ。
4. 前記隔離効果部分の前記平均密度が０．３より小さい、請求項１〜３のいずれか一項に記載のパッケージ。
5. 前記遮蔽部分（５）は、並んで配置される２つの半殻（５．１、５．２）を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のパッケージ。
6. 前記隔離効果部分（７）は、密度が０．５より小さい連続充填要素を用いて作られる、請求項１〜５のいずれか一項に記載のパッケージ。
7. 前記充填要素の１つまたは複数は、木材、ポリウレタンフォーム、フェノールフォームなどの、密度が０．５より小さい材料から作られる、あるいは、前記充填要素の１つまたは複数は、アルミニウムやボール紙などの、密度が０．５より大きくなりうる材料から作られ、前記充填要素がハニカムまたは段ボールタイプのセル構造を有する、請求項６に記載のパッケージ。
8. 前記充填要素は、前記遮蔽部分（５）を収容するための中空要素（７．１）と、前記中空要素（７．１）の一部分を閉鎖するための固定ストッパ（７．２）とを備える、請求項６または７に記載のパッケージ。
9. 前記中空要素（７．１）は、外側被覆（７．３）で外部から覆われ、前記固定ストッパ（７．２）は、前記外側被覆にロックされうるカバー（７．４）で外部から覆われ、前記外側被覆および前記カバーは、前記隔離効果部分の要素の一部分である、請求項８に記載のパッケージ。
10. 前記隔離効果部分は、構造要素（７１、７２、７４、７５）および空気（９０）を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載のパッケージ。
11. 前記空気（９０）は、前記隔離効果部分の全体的な体積の少なくとも７０％を占める、請求項１０に記載のパッケージ。
12. 前記構造要素は、ポリエチレン、特に高密度ポリエチレンから作られる、請求項１０または１１に記載のパッケージ。
13. 前記構造要素は、内側固定要素（７２）および外側固定要素（７１）を有する、前記遮蔽部分（５）の固定要素（７１、７２）の対を備え、前記内側固定要素（７２）および外側固定要素（７１）は、一方がもう一方の内部に取り付けられ、空気（９０）によって隔てられる、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のパッケージ。
14. 前記外側固定要素（７１）は、側方壁（７１．１）および当接部（７３）を備え、前記当接部（７３）は、前記遮蔽部分（５）の中心部分（５．１１）を固定し、さらに、前記外側固定要素（７１）の前記側方壁（７１．１）と前記遮蔽部分（５）の間に空気（９０）の厚みを配置するために、前記側方壁（７１．１）から内部に突出する、請求項５に従属する場合の請求項１３に記載のパッケージ。
15. 前記遮蔽部分（５）が前記外側固定要素（７１）の前記当接部（７３）に当接しているときに、前記内側固定要素（７２）が前記遮蔽部分（５）を圧迫する、請求項１４に記載のパッケージ。
16. 前記構造要素はさらに、前記固定要素（７１、７２）の対の周りに取り付けられた追加固定要素（７６）を含み、前記追加固定要素（７６）は側方壁（７６．１）および当接部（７７）を備え、前記当接部（７７）は、前記固定要素（７１、７２）の対のうちの前記外側固定要素（７１）を固定するために、前記側方壁（７６．１）から内部に突出する、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載のパッケージ。
17. 前記追加固定要素（７６）はさらに、前記固定要素（７１、７２）の対を前記追加固定要素（７６）のほぼ中心に維持するために、その前記追加固定要素（７６）の側方壁（７６．１）から内部に突出するガイドリング（７８）を備える、請求項１６に記載のパッケージ。
18. 前記構造要素はさらに、前記固定要素（７１、７２）の対をそれらの両端のうちの一端において他方に対して固定するために、固定ストッパ（７４）を備える、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載のパッケージ。
19. 前記固定ストッパ（７４）は、前記固定要素（７１、７２）の対に対して前記追加固定要素（７６）を固定するために、前記追加固定要素（７６）まで延びる、請求項１８に記載のパッケージ。

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