JP2016161298A - 放射線遮蔽組成物、放射線遮蔽材或いは放射線遮蔽建材等の製造方法。 - Google Patents
放射線遮蔽組成物、放射線遮蔽材或いは放射線遮蔽建材等の製造方法。 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016161298A JP2016161298A JP2015037487A JP2015037487A JP2016161298A JP 2016161298 A JP2016161298 A JP 2016161298A JP 2015037487 A JP2015037487 A JP 2015037487A JP 2015037487 A JP2015037487 A JP 2015037487A JP 2016161298 A JP2016161298 A JP 2016161298A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiation shielding
- water
- mixing
- absorbing polymer
- radiation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 302
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 164
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 133
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000004035 construction material Substances 0.000 title 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 148
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 134
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 101
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 89
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- YAWNFGAHEUCLNJ-UHFFFAOYSA-N [B].OB(O)O Chemical compound [B].OB(O)O YAWNFGAHEUCLNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 120
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 76
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 63
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 63
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 claims description 45
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 41
- 239000004566 building material Substances 0.000 claims description 32
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 29
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 28
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 24
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 14
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims description 14
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 31
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 13
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 10
- -1 Polyethylene ethylene Polymers 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 5
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 2
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 2
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 2
- PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L lead sulfate Chemical compound [PbH4+2].[O-]S([O-])(=O)=O PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 2
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDXVHFDWRAUISP-UHFFFAOYSA-N B(O)(O)O.[B].[B] Chemical compound B(O)(O)O.[B].[B] KDXVHFDWRAUISP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-BJUDXGSMSA-N Boron-10 Chemical compound [10B] ZOXJGFHDIHLPTG-BJUDXGSMSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-IGMARMGPSA-N boron-11 atom Chemical compound [11B] ZOXJGFHDIHLPTG-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 231100000206 health hazard Toxicity 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002116 nanohorn Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000008654 plant damage Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
【解決手段】吸水性高分子ポリマーに硫酸カルシウム、硫酸バリウム、黒鉛或いはホウ素(ホウ酸)等から選択された少なくとも一つの放射線遮蔽材が水分の混在下でゲル状の形状を呈する当該放射線遮蔽組成物が空間領域内に密封状態で挿入されている放射線遮蔽材料1。
【選択図】図1
Description
現在、そのような高い放射線量が検出された地域では、そこに堆積している放射性物質を含む土壌などを取り除くいわゆる除染作業が実行されている。
当該除染作業によって大量に取り除かれる土壌を適切な地域に設けられた保管施設に適宜の素材からなるシートを被せたり、適宜の素材からなるコンテナバッグなどの所定の容器に収容された状態で、保管されているが、当該除去された土壌などから放射される放射線を遮蔽し作業者や近隣住民への放射線の影響を低減するための放射線遮蔽手段が十分講じることが前提となる。
一方、破損した原発から今でも大量に放射されている人体に有害な放射線を含めて、将来に亘り、放射線発生源から発生する各種の放射線を完全に遮弊する技術の開発が急務となっている。
そして、α線は、その透過能力が比較的に低く、紙等でその透過を遮蔽する事が可能であり、又、β線も透過能力が低く、アルミ二ウム等の薄い金属を使用する事で、その透過を遮蔽する事が可能である。
一方、γ線やX線は、その透過能力は高く、鉛等の重金属や、厚い鉄板或いは厚いコンクリートの遮蔽物質を用いることにより放射線を遮蔽する必要がある。
更に、中性子線という放射線は、かなり高い透過性を有しているので、上記した重金属や、コンクリートでは効果的にその透過を遮蔽する事が不可能であり、原子核に吸収・捕獲されやすいように中性子線の速度を十分に減速して低速度の中性子線にすることが必要で、その為に、水或いはパラフィンを使用することによって、当該中性子線の透過を遮蔽する事が可能である事が知られている。
例えば、特開2014−35225号公報(特許文献1)には、適宜の繊維性布帛の一表面に、硫酸バリウムを主体とする放射線遮蔽層を形成した放射線遮蔽シートに関して記載されており、又、特開2013−181793号公報(特許文献2)には、硫酸バリウムを適宜の熱可塑性合成樹脂内に分散させて構成された放射線遮蔽材からなる線状体で構成された織物が記載されている。
更に、特開2014−153068号公報(特許文献3)には、硫黄、高炉スラグ、焼却灰、タングステン及び硫酸バリウム等をコンクリート成分内に混在させた放射性廃棄物収納用容器に関して記載されている。
一方、特開2014−130050号公報(特許文献4)には、黒鉛(カーボンナノホーン)を不織布に含浸させて得られた放射線遮蔽材が開示されているが、製造コストが高い事と、γ線とX線は遮蔽できるが、その他の放射線は遮蔽する事が出来ないと言う問題を含んでおり、又、特開2014−044197号公報(特許文献5)には、ホウ素(ホウ酸)を合成樹脂内に内蔵させた放射線遮蔽材が開示されているが、当該ホウ素(ホウ酸)は、中性子線の遮蔽に効果を有するものの、その他の放射線は遮蔽する事が出来ないと言う問題を含んでいる。
つまり、上記した従来に於ける当該放射線遮蔽材料、或いはそれら用の素材は、何れも、製造コストを含めて高コスト体質を有し、鉛を使用しないものであっても、重量が大きく、フレキシブル性に乏しい事から、その用途に汎用性がなく、又、それぞれの当該放射線遮蔽体は、個々に特定の放射線のみしか遮蔽する事が不可能であるので、複数の放射線を完全に遮蔽する為には、個々の放射線を個別に遮蔽する事が可能な個別の放射能遮蔽体を個別の方法で格別に製造し、その複数の個別の放射能遮蔽体を組み合わせて使用すると言う方法しか存在しない為、完全な放射線遮蔽構造体を構成するには、かなりの時間とコストを掛ける必要があり、不便であった。
一方、放射線の中には色々な放射線があり、万能的な遮蔽材は存在していない。
放射線の種類によっては、アメリカのNASAでは、ポリエチレン樹脂で宇宙空間の放射線を遮蔽する研究が進んでいる。また、放射線の中性子においては、水の遮蔽効果が大きいことも分かっている。
又、一方では、病院のX線の遮蔽に使われている遮蔽材は鉛と石膏ボードで構成されている。これは、鉛は質量があり、放射線の遮蔽に有効であるが、石膏ボードは遮蔽に有効な質量は、鉛ほどは無いが、石膏ボードに使用されている石膏ボードは21%の結晶水を保有しており、この水分が放射線の遮蔽に大きく影響していると考えられている。
それでは、結晶水の様に蒸発しない状態で、当該水を石膏内に閉じ込めれば良いとなるが、実際には困難な状況にある。
そこで、水分を保水する物質等と石膏を混合すれば、水分量は向上して水分が最も得意とする放射線の中性子の遮蔽に効果が出るとの予測はある。
又、原発事故で、懸念される放射線は、立ち入りが制限されている個所以外では、病院のX線のようなレベルの放射線では、短時間で被曝の影響が出るものではない。
然し、長時間の被曝に関しては、健康被害が懸念される。従って、様々な種類の放射線を有効に遮蔽するには、複合的な遮蔽材を使用しなければならないと言う不便さが存在している。
(1) 硫酸バリウム
安全性があり、比較的安価である。 比重は約4.3g/cm3で、特に、X線、γ線の遮蔽に優れている。
(2)硫酸カルシウム
安全性があり、安価である。 比重は約2.5g/cm3で、比重は小さいが二水石膏の結晶水により、中性子の遮蔽に有効である。
(3)水吸収性高分子ポリマー
カルボキシル基を多数持つアクリル酸の重合体であって、自重の200倍の水分を吸収でき、保湿力がある。
含水させた場合、水分と水素原子を持ったポリマーが中性子及びγ線の遮蔽に有効。
(4)黒鉛
炭素原子が並んだ板状のものが、何層にも重なったもので比重は約0.95g/cm3。
安全性があり、安価である。中性子及びγ線の遮蔽に有効である。
(5)水
水素原子を多く含む水は、中性子の遮蔽に有効である。
(6)ポリエチレン
エチレンの重合体であり、比重は約2.5g/cm3。
γ線及び中性子線に対してどちらも有効な遮蔽材である。
(7)ホウ酸(ホウ素)
ホウ素は、中性子を吸収し易い性質があり、ホウ素−10は中性子を吸収してホウ素−11になっても放射性を持たない。
電磁放射線は、γ線とX線があり、当該電磁放射線は波長が非常に短い電磁波である。
一方、公衆被曝で問題となるのは、この波長が極めて短い事で高い透過性を持って電磁放射線で有る事にある。
粒子放射線に関しては、主な粒子放射線としては、α線、β線、中性子線、重粒子線等がある。
α線、β線は、数ミリの紙やアルミ板で遮蔽が可能であるが、中性子線は最も透過力が高く、水やコンクリートの厚い壁に含まれる水素原子によって、初めて遮蔽できる。
鉛当量1.5mmに対して、無鉛遮蔽材の配合は、硫酸バリウムと高分子水吸収ポリマーとポリエチレンの3種類の配合である。配合比率は、7:1:2である。
この配合での鉛当量は1.8mmで、実際の厚みは18mmと10倍の厚みが必要となる。
然し、X線診療室の放射線遮蔽に使用される鉛板は石膏ボード等の裏打ちとしてパネル施行される為に使用される石膏ボードの厚みが12.5mm有る為、合計14mmとなり、実際の厚み差は4mmとなり大きな厚みの変化はない。
この場合は遮蔽材そのものが壁となる為に、所定配合された物は、910mm×1820mm×18mmに成形される。
国が定めた指針では、年間の被曝量を1mSvとした場合、1時間当たり0.19μSvとなる。
例えば、福島県の某所にある空間線量は2015年1月現在で、1.8μSvである。
同時期に付近の線量を調べるとやはり、国の定める基準を上回っている地域がある。
しかし、多くは基準より50%を超えるデータは少ない。
この様な現状を踏まえた場合、上記した通り、放射線の遮蔽材は、放射線の種類及びレベルにより構成成分の相互間の配合を変えられる様に構成されていれば最も効果的に遮蔽が出来る事になる。
しかし、X線診療室の様な鉛による放射線の遮蔽能力も一般的には要求されていない。
また、鉛の使用は取り扱いが制限され鉛に替わる遮蔽材の開発が急務となっている。
鉛に替わる遮蔽材料は色々と検討されており高価の物ではタングステン等の検討もされている。
しかしながら、硫酸バリウムを板状に成形したものは施工性に欠ける事で硫酸バリウムを樹脂又はゴム系のバインダーで成形しフレキシブルなシート状の遮蔽材が開発されている。
フレキシブルを目標としたシート状の遮蔽材は硫酸バリウムの添加量が制限され遮蔽効果が弱いものとなる。
そこで、本発明者は、上記従来技術に於ける問題点を解決し、理想的な放射線遮蔽材を開発し、その製造方法を実現する為に鋭意検討した結果、水のみでは遮蔽できない放射線が存在する事を考慮すると、水或いは水吸収性高分子ポリマーを中心として、上記した従来公知の7種類の無機物及び有機物の遮蔽機能を有する物質を適宜組み合わせ、配合を行うことにより、遮蔽すべき放射線の線量に応答して、調整可能な放射線遮蔽材が得られることになると言う新規な技術的知見を得たものである。
即ち、本発明者は、上記した本発明の目的を達成するために、更に、鋭意検討を重ねた結果、上記したそれぞれの放射線を個別に有効に遮蔽する事が出来る、鉛以外の物質を粒状体の形にして、当該各粒状体の少なくとも1種若しくは特定の選択された複数種の当該粒状体を水の存在下に混合処理して、得られたゲル状の放射線遮蔽組成物を、特定のフレキシブル性を有する材料で形成された空間領域内に閉じ込めることによって、上記した本発明の目的を容易に達成する事が可能である事を知得したものである。
つまり、本発明に係る第1の態様に於ける技術構成は、基本的には、吸水性ポリマーからなる粒状体、若しくは、吸水性ポリマーからなる粒状体に対して、粒状体の硫酸カルシウム(二水石膏)を混在させた混合体を撹拌槽内に投入すると共に、少なくとも当該吸水性ポリマーからなる粒状体の重量に対して、少なくとも数10倍乃至数100倍の重量に相当する水を当該撹拌槽内に投入した後、所定の時間撹拌処理することによって、ゲル状の混合物を形成する事を特徴とする放射線遮蔽組成物の製造方法である。
更に、本発明に係る第3の態様に於ける技術構成は、上記した技術構成に於いて、当該吸水性ポリマーなるなる粒状体に対して、更に、粒状の黒鉛、ホウ素(ホウ酸)の少なくとも一種の粒状体を混在させる事を特徴とする放射線遮蔽組成物の製造方法である。
一方、本発明に係る第7の態様に於ける技術構成は、上記した技術構成に於いて、当該混合処理槽の当該混合槽は、その回転中心軸線が、垂直軸線に対して1乃至10度の範囲で旋回する様に構成されている事を特徴とする放射線遮蔽組成物の製造方法である。
即ち、図7は、本発明に於ける当該放射線遮蔽組成物200を、所望の密閉性容器300内に密封して構成された本発明に於ける放射線遮蔽材料100の一具体例を示す斜視図であって、図中、例えば、ポリエチレン系合成樹脂等からなる放射線の遮蔽効果を有するフィルム、シート等で構成された膜状体からなる密閉容器300内に、吸水性高分子ポリマー若しくは当該吸水性高分子ポリマーに二水石膏(硫酸カルシウム)を混在させた混合体に、要すれば、更に硫酸バリウム、黒鉛或いはホウ素(ホウ酸)等から選択された少なくとも一種の放射線遮蔽材が含まれた混合体に水分の存在下でゲル状の形状された当該放射線遮蔽組成物200が密封状態で挿入されている放射線遮蔽材料100が示されている。
尚、同図(A)の150は、当該放射線遮蔽材料100の上部面を示し、160はその底面部を示す。
そして、本発明に於ける他の具体例としては、当該放射線遮蔽組成物200の組成として、当該吸水性高分子ポリマーに、他の種類の放射線を遮蔽する機能を持った他の放射線遮蔽材を少なくとも一種類、好ましくは複数種類を混合させた当該放射線遮蔽組成物を使用して所望の放射線遮蔽材料100を製造する様に構成したものである。
当該吸水性高分子ポリマーは、通常は、粉状或いはい粒状で存在しているが、水を容易に吸収して、その体積が数倍から数10倍若しくそれ以上に膨張し、ゲル状の物体となる。
当該吸水性高分子ポリマーは以下のような吸水時間を有する。
つまり、当該吸水性高分子ポリマー1g当たりの吸水時間は、一般的には、20秒で水50mlを吸収し、1分で、水100ml、3分で、水300ml、10分で、水500mlをそれぞれ吸収し、10分以上経過しても当該吸水量は変わらない。
従って、本発明においては、後述するそれぞれの当該吸水性高分子ポリマーの吸水処理時間は最大で10分を設定しておくことにより、十分な吸水処理が実行される事になる。
一般的には、当該放射線遮蔽材料の汎用性を考慮して、それぞれの放射線遮蔽材の混合比率は同じ値に設定する事が望ましい。
そして、当該各放射線遮蔽材の混合は、各放射線遮蔽材の粒状体或いは粉状体の形態で、所定の混合槽内に投入し、適宜に撹拌して混合させた後、当該混合体を水と接触させて更に混合操作を行う方法が一般的には採用される。
又、図6に示す様に、当該混合処理槽30の内部には、せん断力の高い構造を有する撹拌羽根31が設けられている事が望ましく、特に当該撹拌羽根31は、図6の(B)乃至(D)に示されているような形状を有した3枚の撹拌羽根31を有している事が望ましく、当該各撹拌羽根31は、適宜の回転装置31により特定の方向に任意の回転数で回転する様に構成されている事が好ましい。
更に、本発明に於いては、図6(E)に示されている様に、当該混合処理槽30は、その回転中心軸線が、垂直軸線に対して1乃至10度の範囲でずれながら旋回する様に構成されている事も高精度な混合効果を得る為には好ましい具体例である。
本発明に於ける当該密閉状容器100の形状や容量は特に限定されるものではないが、強靭でフレキシブル性を有し、放射線を遮蔽する機能を有する材質で構成されている事が望ましい。
例えば、ポリエチレン系合成樹脂材料を主体とするシート或いはフィルムの様な膜体2、300で構成された物を使用する事が望ましい。
即ち、本発明に於ける当該放射線遮蔽材料100は、上記した様な1種若しくは複数種の放射線遮蔽組成物200が、粒状体若しくは水分の存在下に、相互に混在された状態で、ポリエチレン系合成樹脂材料を主体とする膜体2、300で構成された密閉空間部内に内蔵されている構成を有しているものである。
かかる容器300の適宜の開口部(図示せず)から、上記した当該放射線遮蔽組成物200を当該容器300の内部に、所望の量を注入し、当該開口部を密閉処理する事により、本発明に係る当該放射線遮蔽材料100が完成する事になる。
例えば、図7(A)に示す当該放射線遮蔽材料100は、その断面形状が円形、楕円形、矩形、多角形等の形状を有する筒状或いは柱状の外形を有しており、当該断面形状の径は、10cmから50cm程度が好ましく、又、その長尺方向の長さは、50cmから2m程度が好ましい。
但し、例えば、図7(B)に示す当該放射線遮蔽材料の縦、横の寸法が20cmを超える場合で、特に当該放射線遮蔽材料100を垂直或いはそれに近い状態で施工配置する場合には、内部のゲル状の当該放射線遮蔽組成物200の位置ずれを防止する為に、適宜の寸法で遮蔽壁部350を配置して製造する事が望ましい。
上記した本発明に係る当該放射線遮蔽材料100は、従来、主に鉛が使用されていた分野及びコンクリートが主に使用されていた分野に専ら使用される事が可能であり、従来に比べて安価であり、軽量であり、フレキシブルであるので、経済的であるほか、施工コストの低減と施工の簡素化も実現出来るので、効率的である。
又、本発明に係る当該放射線遮蔽材料100に含まれる当該放射線遮蔽組成物200は殆どが水で構成されているので、廃棄する場合でも、有害物質が発生する心配もない。
更に、本発明に係る当該放射線遮蔽材料100を広い分野で使用する場合には、図1(A)に示されている様に、例えば、ポリエチレン系合成樹脂材料を主体とする膜体で構成された適宜の大きさ、適宜の面積を有するシート状物2に、適宜の大きさ、例えば、100mm×100mm程度の大きさに設定された密閉可能な袋状空間領域部3を複数個を、所望のシート状面2に沿って、所定の間隔を介して、相互に近接して、二次元方向に整列状態或いは千鳥状態若しくは市松状態に配列形成し、当該それぞれの袋状空間領域部3内に、当該放射線遮蔽組成物200を密封させて構成した放射線遮蔽材料1(100)を使用する事も可能である。
更に、本発明に於いては、上記した当該放射線遮蔽材料1或いは100をそのまま、或いはそれらを複数枚積層した状態で、従来、一般的に使用されている壁材、天井材、或いは床材、その他の遮蔽板部の少なくとも一方の表面に、適宜の接着剤或いは固定手段を使用して、貼着させることにより、新規な放射線遮蔽機能を有する建材が提供される事になる。
或いは、当該放射遮蔽材料が従来公知である一般的な一対の建築材料基材の内面或いは内層部に挟持される状態で配置されている構成を採用するものであっても良い。
即ち、本発明に於ける当該放射線遮蔽組成物200の製造方法の基本的な技術思想としては、吸水性ポリマーからなる粒状体、若しくは、吸水性ポリマーからなる粒状体に対して、粒状体の硫酸カルシウム(二水石膏)を混在させるか、或いは吸水性ポリマーからなる粒状体に粒状体の硫酸カルシウム(二水石膏)と硫酸バリウムとを混在させた混合体を撹拌槽内に投入すると共に、少なくとも当該吸水性ポリマーからなる粒状体の重量に対して、少なくとも数10倍乃至数100倍の重量に相当する水を当該撹拌槽内に投入した後、所定の時間撹拌処理することによって、ゲル状の混合物を形成する事を特徴とする放射線遮蔽組成物の製造方法である。
更に、本発明に於ける当該放射線遮蔽組成物200の製造方法の他の具体例としては、当該吸水性ポリマーに対して、更に、粒状の黒鉛、ホウ素(ホウ酸)の少なくとも一種の粒状体を追加混在させる事を特徴とする放射線遮蔽組成物の製造方法である。
内部容量が300Lドラム内に回転刃体を有する混合機中に、高分子吸水ポリマー100gと50Lの水を入れ、回転数575RPMで37KWの出力で10分間混合した。
この混合処理により十分に水を吸収した高分子吸水ポリマーはゼリー状となり、その総重量は合計で50.1Kgとなった。
この様にして得られた高分子吸水ポリマーを図1に示される様な、複数個の空間領域部3が千鳥状に形成されたポリエチレン系合成樹脂膜状体2の当該個々の空間領域部3内に注入し、その後、当該各空間領域部3の開口部を密閉処理して、放射線遮蔽材を形成した。
一方、本発明に於いて、当該吸水性高分子ポリマーと、上記したその他の放射線遮蔽材と混合して当該放射線遮蔽組成物200を製造する場合には、各組成成分の均一的な混合を図る為に、新たな技術思想を導入する必要性が有る事が判明した。
本発明者は、上記の具体例に於いて、係る均一な混合結果を得る為に、多数の実験と検討を繰り返した結果、以下の様な新規な技術思想を導入する事が好ましい事を知得したものである。
その理由は、硫酸バリウム及び硫酸カルシウムは、カルシウムイオンの作用で吸水性高分子ポリマーの吸水力が低下せしめられる事があげられる。
即ち、硫酸バリウムと硫酸カルシウムとは、それぞれの比重が大きく異なる為、通常の混合処理操作では、均一な混合スラリーをえる事は困難であるが、高分子吸水ポリマーと水とを介在させて混合処理する事により両者の均一な粒子混合が達成出来るのである。
本発明に於ける上記具体例に於いて、更に、当該混合準備が行なわれた硫酸バリウム及び硫酸カルシウムと高分子吸水ポリマーを混合する際、界面活性剤を、混合物重量に対して0.5%から5%の間で添加すると混合性能が増し、分離がなくなると言う好結果が得られたものである。
係る新規な技術思想は、硫酸バリウム及び硫酸カルシウムのみでなく、黒鉛、ホウ素(ホウ酸)を混合処理する具体例に於いても適用可能である事は言うまでも無い。
4分間が経過した時点で界面活性剤を0.5%入れて1分間混合した。
尚、上記した工程の順番が望ましい結果を発揮するものであるが、当該順番が変るとスラリーの分離及びスラリーの泡立が現れると言う別の問題が発生するので好ましくない。
各粒状体の混合比率は特定されるものではないが、それぞれ略同程度の重量割合を持たせて製造する事が望ましい。
更に、他の具体的な態様としては、上記した方法により製造された放射線遮蔽組成物200を、合成樹脂材料を主体とする空間領域部3内に投入し、その後、当該空間領域部を密閉する事を特徴とする放射線遮蔽材料1の製造方法が開示されており、又、一枚の合成樹脂材料を主体とするシート状構成物の少なくとも一方の面に、二次元的に並列状或いは千鳥状或いは市松状に相互に近接して配置・形成された複数個の空間領域部3内のそれぞれに、当該放射線遮蔽組成物200を個々に投入し、その後、当該各空間領域部を密閉する事を特徴とする放射線遮蔽材料1の製造方法が開示されている。
次に、本発明により得られた当該放射線遮蔽材料1(100)の放射線遮蔽効果についての検討を行った結果を、以下に示す表1を参照しながら詳細に説明する。
下記表1は、放射線遮蔽効果の測定に当たり、先ず、主たる組成成分である吸水性高分子ポリマー10gを、5Lの水と混合させゲル状にし、それを5mmの厚さ板状に成形加工して、当該作成された放射線遮蔽組成物200の各種の放射線に対する遮蔽率を測定したものである。
当該表1から明らかな通り、当該吸水性高分子ポリマーのみからなる当該放射線遮蔽組成物200に於いては、α線とβ線に対しては100%の遮蔽効果をはっきするものの、X線に対する遮蔽効果は、若干不満足であり、γ線、及び中性子線に対しては、理想的な遮蔽効果としては、不十分な特性を示している。
同様に、当該吸水性高分子ポリマーに黒鉛或いはホウ素(ホウ酸)を混入させた当該放射線遮蔽組成物200に於いては、γ線、X線及び中性子線に対する遮蔽効果が、幾分改善されている事が分かる。
係る実験と測定結果から判断する限り、当該吸水性高分子ポリマーに二水石膏(硫酸カルシウム)、硫酸バリウム、黒鉛或いはホウ素(ホウ酸)の一つ或いは複数種を組み合わせて混入させることにより、当該吸水性高分子ポリマー単独の場合に比べてそれなりの相乗効果が発揮されていると考えられるので、本発明に於ける混合処理操作が有効である事が理解される。
即ち、本発明に於ける当該別の具体的態様に於ける基本的技術構成は、上記具体例で製造された当該放射線遮蔽組成物200に発泡剤を添加して発泡処理された発泡体から構成されている事を特徴とする放射線遮蔽材料400の製造方法であり、またそれを活用した放射線遮蔽用建材の製造方法であり、図8に示されている通り、前記した当該放射線遮蔽組成物200が発泡部401を多数内包している発泡状の放射線遮蔽材料400である。
尚、同図中、符号402は、当該吸水性高分子ポリマーに混合されている他の放射線遮蔽材の一部である。
そこで、係る問題を解決する為に、上記した本発明の具体的な態様に於いて、製造される放射線遮蔽組成物200を、特定の方法によって、発泡処理し、当該放射線遮蔽組成物200に含まれる硫酸カルシウムが発泡して最終的に得られる当該放射線遮蔽材料1(100)を発泡状の構成体400とすることにより、重量の軽減化と資材の移動並びに施工期間の短縮化によって、必要経費を大幅に減少させる事が可能となるのである。
本発明に於ける当該別の具体例に係る当該発泡状の放射線遮蔽材料400は、空気層を含む事で、断熱性、防音性、難燃性に優れた軽量化された放射線遮蔽用の建材となる。
従って、当該放射線遮蔽組成物200を発泡して使用する場合には、当該二水石膏(硫酸カルシウム)を予め多量に混入させておく事が望ましい具体例である。
更に、無機物と有機物との混合により、混合物を発泡させることにより、別の機能が付加された機能的な放射線遮蔽材を一般的な建材として展開する事が可能となる。
次に、本具体例に於ける発泡性放射線遮蔽組成物の製造方法について、その基本的な技術構成を説明する。
即ち、本具体例に於ける発泡性放射線遮蔽組成物の製造方法の基本的な技術構成は、前記した具体例に於ける当該放射線遮蔽組成物200の製造方法に於いて、吸水性ポリマーに対して、硫酸カルシウムとアルミ発泡剤を混入させる様に構成する事を特徴とする発泡性放射線遮蔽材料400の製造方法である。
一方、本具体例に於ける別の技術構成としては、上記した具体例に於ける当該発泡性放射線遮蔽材料400の製造方法に於いて、吸水性ポリマーと硫酸カルシウムとの混合体に対して、界面活性剤とアルミ発泡剤を混入させる様に構成する事を特徴とする発泡性放射線遮蔽材料の製造方法であり、更には、上記した具体例に於ける当該放射線遮蔽組成物の製造方法に於いて、当該第3の工程に於いて、界面活性剤とアルミ発泡剤の存在下に、混合処理操作を行う事を特徴とする発泡性放射線遮蔽材料10の製造方法である。
具体例1
即ち、当該発泡性放射線遮蔽材料方法は、300Lの混合機を使用し、回転数575RPMで、37KWの出力を設定し、約100Kgの混合体を製造するに際し、例えば、図6に示された様な回転式混合槽30を使用して、高分子吸水ポリマー100gと50Lの水を入れて10分間混合した。
当該3分間の混合処理が経過した時点で、硫酸バリウムを20Kg、硫酸カルシウム20Kgを水10Kgにて含水させたものを回転数575RPMで、37KWの出力とで5分混合処理を行った。
上記混合体を乾燥させれば100Kgに対して水分量が約60%であるため乾燥後の含水率が10%としても重量の50%の質量が失われ2倍発泡が実現する。
上記具体的に於いては、配合成分中の硫酸バリウムと硫酸カルシウムを、従来のセメント系発泡剤を使用して発泡させるものである。
当該発泡現象は、常温近辺の温度下で開始される。一方、当該吸水性高分子ポリマーは、発泡剤の発泡をサポートする機能を有するものである。
そこで、アルカリ石鹸を添加することにより、PH調整をおこない、更に、界面活性効果により発泡させることで、発泡しない硫酸バリウムと硫酸カルシウムの混合スラリーを発泡させる事が可能となった。
吸水性高分子ポリマーに硫酸カルシウム(二水石膏)を混入させたものを発泡処理する他の具体例としては、
吸水ポリマーと水の重量比は1;500に設定して混合すると同時に、硫酸カルシウム(二水石膏)を15重量部〜50重量部混合する。
当該混合物を、内部容量が300Lドラム内に回転刃体を有する混合機中に、高分子吸水ポリマー100gと50Lの水を入れ、回転数575RPMで37KWの出力で10分間混合した。
吸水ポリマーと水の重量比は1;500に設定して混合すると同時に、硫酸カルシウム(二水石膏)を15重量部〜50重量部混合する。
当該混合物を、内部容量が300Lドラム内に回転刃体を有する混合機中に、高分子吸水ポリマー100gと50Lの水を入れ、回転数575RPMで37KWの出力で10分間混合した。
当該混合処理の間に、混合機内でゼリー状の吸水ポリマーが混合漕内で回転され摩擦熱が出て、約35℃ほどの温度にまで上昇するので、そこで発泡処理が行われる。
即ち、本具体例に於いては、当該発泡処理は、別の行程、つまり別個の加熱工程で加熱処理するのではなく、同一の混合機内で、当該ゼリー状の吸水ポリマーが発生する摩擦熱を利用して当該混合体の温度が上昇する。しかし、ほとんどが水のため合計約13分の混合処理では35℃ほどしか温度上昇はしないが、発泡するには望ましい温度となる。
この時点で合計75Kgの混合体が出来る。
この75Kgの混合体にアルミ発泡剤を混合したとする。
仮に二水石膏分を二倍発泡させるようにコントロールすれば体積は二倍になり、水分は乾燥され水分の約50Kgは無くなり、発泡した25Kgの二水石膏の発泡体が得られる。
つまり、高分子吸水ポリマーの基本配合は吸水ポリマーと水の重量比は1;500であり、これに(1)硫酸カルシウム、(2)硫酸バリウム、(3)黒鉛、(4)ホウ素を適宜の比率で加えたものを、乾燥を防ぐ、波型ポリエチレン容器に入れて放射線を遮蔽する製品したものと、この製品に、アルミ発泡剤を入れて発泡させたのちに乾燥させたものとに大別する事が出来る。
具体例3
高分子吸水ポリマーに硫酸カルシウム(二水石膏)を混入させて発泡処理を行う場合の別の具体例
乾燥後の含水率は4〜8%となる。
ここで、本発明に於ける本具体例により得られた高分子吸水ポリマーを主体とする当該発泡性放射線遮蔽材料の構成例を図9に示す。
即ち、図9は、本発明に係る吸水性高分子ポリマー10gと水5Lとを混合したものに、硫酸カルシウム(二水石膏)10%と発泡剤を2%混合させ発泡処理した後の当該発泡性放射線遮蔽材料の構成例を3000倍にして撮影した電子顕微鏡写真である。
係る図9の電子顕微鏡写真から、硫酸カルシウム(二水石膏)が吸水性高分子ポリマーと結合して、膨れている発泡状態を呈している事が判明する。
一方、図10は、吸水性高分子ポリマー10gと水5Lとを混合したものに、硫酸カルシウム(二水石膏)10%のみを混合して構成された合成樹脂構成体を3000倍にして撮影した電子顕微鏡写真である。
係る図10の電子顕微鏡写真の内、白い部分は硫酸カルシウム(二水石膏)で、黒い部分が吸水性高分子ポリマーを示すもので有って、発泡構造は存在していない。
高分子吸水ポリマーに硫酸カルシウム(二水石膏)を混入させて発泡処理を行う場合の更に別の具体例
吸水ポリマーと水の重量比は1;500の配合比で50Kgのゼリー状に硫酸バリウム20Kg、硫酸カルシウム20Kg、水10Kgの配合の場合、乾燥後に残る成分は硫酸バリウムの20Kgと硫酸カルシウムの20Kgとあえて言うなら高分子吸水ポリマーの100gである。発泡剤は硫酸バリウムが入る事で、発泡がしにくくなるため発泡剤を増やさなくてはならない。上記具体例での説明では、硫酸カルシウムは、アルミ発泡剤を混合重量の0.2%で2倍以上の発泡が可能であるが、硫酸バリウムが入る事で0.5%まで上げないと2倍以上の発泡が出来ない。
また、この単純な高分子吸水ポリマーのゼリー状に二水石膏と発泡剤を入れて乾燥させると、目的は変わるが断熱及び防音の効果がある建材ができる。
この際の吸水ポリマーの働きは二水石膏間にゼリー状の吸水ポリマーが介在し、アルミの発泡を助ける。
即ち、本発明に於ける当該別の態様に於ける更なる発明の基本的技術構成は、当該発泡性の放射線遮蔽材料400からなり、板状体若しくは所望の断面形状、例えば、円形、楕円形、多角形、矩形等の断面形状を有する柱状体或いは筒状で構成されている本体部を有する事を特徴とする発泡性放射線遮蔽建材であり、当該別の態様に於ける別の発明の基本的技術構成としては、上記した方法で製造された発泡剤を含む当該放射線遮蔽組成物200を発泡処理すると同時に、適宜の型部内に注入して、板状体若しくは所望の断面形状、例えば、円形、楕円形、多角形、矩形等の断面形状を有する柱状体或いは筒状に成形加工する事を特徴とする発泡性放射線遮蔽建材の製造方法である。
又、天井部に於いても図4に示す様に、天井部の内壁面に形成されている木製若しくは金属製の枠体部8,9及び11で形成された空間部内に当該発泡性放射線遮蔽建材20をはめ込み、その上から別の天井面被覆ボード12を被覆する様にして使用する事が可能であり、又、図5に示す様に、2枚の相互に対向する表裏天井面材の間に設けられている木製若しくは金属製の枠体部8,9及び11で形成された空間部内に、上方から或いはその側面部から当該発泡性放射線遮蔽建材20を挿入するように施工する事も可能である。
つまり、本発明に於いては、水分を閉じ込めるに当たり、保水力や水の流動性を調整する事、寒冷地での水分凍結を防ぐ等の目的で、特に、高分子吸水ポリマーを使用するものであるから、単純で安全性がある放射線遮蔽材である。
また、本発明に於いては、かかる単純なゼリー状高分子吸水ポリマーに二水石膏と発泡剤を入れて乾燥させると、目的は変わるが断熱及び防音の効果がある建材ができる。
2…合成樹脂シート、膜体
3…内部空間領域
4…壁材
5…壁部の枠体
6…壁部の枠体
7…壁部の枠体
8…壁部の枠体
9…壁部の枠
10…放射線遮蔽材料
11…壁部の枠、
20…発泡性放射線遮蔽建材
30…混合槽
31…回転刃体部
32…回転装置
150…上面部
160…底面部
200…放射線遮蔽組成物
300…合成樹脂製容器
350…仕切り壁部
400…発泡性放射線遮蔽建材
401…発泡部
402…残留硫酸カルシウム
つまり、本発明に係る第1の態様に於ける技術構成は、基本的には、吸水性ポリマーからなる粒状体、若しくは、吸水性ポリマーからなる粒状体に対して、粒状体の硫酸カルシウム(二水石膏)を混在させた混合体を混合槽内に投入すると共に、少なくとも当該吸水性ポリマーからなる粒状体の重量に対して、少なくとも数倍乃至数10倍の重量に相当する水を当該混合槽内に投入した後、所定の時間撹拌処理することによって、ゲル状の混合物を形成する事を特徴とする放射線遮蔽組成物の製造方法である。
一方、本発明に係る第7の態様に於ける技術構成は、上記した技術構成に於いて、当該混合処理槽の当該混合槽は、その回転中心軸線が、垂直軸線に対して1乃至10度の範囲で旋回する様に構成されている事を特徴とする放射線遮蔽組成物の製造方法である。
又、図6に示す様に、当該混合処理槽30の内部には、せん断力の高い構造を有する撹拌羽根31が設けられている事が望ましく、特に当該撹拌羽根31は、図6の(B)乃至(D)に示されているような形状を有した3枚の撹拌羽根31を有している事が望ましく、当該各撹拌羽根31は、適宜の回転装置31により特定の方向に任意の回転数で回転する様に構成されている事が好ましい。
本発明に於いて使用される当該せん断力の高い構造を有する撹拌羽根31の1具体例としては、図6に示す通り、同一の回転軸を中心として回転する3枚の所定の幅を持った攪拌羽根が当該回転軸線に沿って上下方向に積層配列されており、最上段及び中段に設けられた当該2つの攪拌羽根は、当該回転軸を中心として左右に水平に伸びている部分と当該水平に伸びている部分の両端部から、当該水平に伸びている部分の水平面に対して所定の角度をもって斜め上方に向けて所定の長さだけ延展せしめられている部分と、当該斜め上方に向けて延展せしめられている部分の自由端部から更に、所定の長さだけ、当該延展せしめられている部分に対して外側に所定の角度で折り曲げられた延長部分とから構成された羽根形状を有しており、かつ、最下段に設けられた当該1つの攪拌羽根は、当該回転軸を中心として左右に水平に伸びている部分のみで構成されているが、当該左右に水平に伸びている部分が、当該中心軸と直交する水平面に対して所定の角度でかつ互いに反対方向に捩じられている様に構成されている羽根形状を有する様に構成された撹拌羽根が設けられている構成を採用するものである。
Claims (15)
- 吸水性ポリマーからなる粒状体、若しくは、吸水性ポリマーからなる粒状体に対して、粒状体の硫酸カルシウム(二水石膏)を混在させた混合体を撹拌槽内に投入すると共に、少なくとも当該吸水性ポリマーからなる粒状体の重量に対して、少なくとも数10倍乃至数100倍の重量に相当する水を当該撹拌槽内に投入した後、所定の時間撹拌処理することによって、ゲル状の混合物を形成する事を特徴とする放射線遮蔽組成物の製造方法。
- 当該吸水性ポリマーからなる粒状体に対して、更に、粒状体の硫酸バリウムを混在させる事を特徴とする請求項1に記載の放射線遮蔽組成物の製造方法。
- 当該吸水性ポリマーなるなる粒状体に対して、更に、粒状の黒鉛、ホウ素(ホウ酸)の少なくとも一種の粒状体を混在させる事を特徴とする請求項1又は2に記載の放射線遮蔽組成物の製造方法。
- 吸水性ポリマーからなる粒状体と粒状体の硫酸カルシウム(二水石膏)の粒状体とを混在させる場合に於いて、予め硫酸カルシウム(二水石膏)と水とを第1の混合槽内で混合処理し、スラリー状の第1の混合物を形成する第1の工程と、当該吸水性ポリマーからなる粒状体と当該吸水性ポリマーからなる粒状体の重量に対して、少なくとも数10倍乃至数100倍の重量に相当する水とを第2の混合槽内にて混合し、当該粒状体の吸水性ポリマーに多量の水を含水差せた第2の混合物を形成する第2の工程と、適宜の混合槽内に於いて、当該第1の工程で形成された当該第1の混合物と、当該第2の工程で形成された当該第2の混合物とを混合し、界面活性剤の存在下に、混合処理操作を行う第3の工程とが実行される事を特徴とする請求項1乃至3のいづれかに記載の放射線遮蔽組成物の製造方法。
- 吸水性ポリマーからなる粒状体と、粒状体の硫酸カルシウム(二水石膏)と、更には硫酸バリウム、黒鉛、ホウ素(ホウ酸)から選択された少なくとも一種の粒状体とを混在させる場合に於いて、予め硫酸カルシウム(二水石膏)と硫酸バリウム、黒鉛、ホウ素(ホウ酸)から選択された少なくとも一種の粒状体とを第1の混合槽内で水と混合処理し、スラリー状の第1の混合物を形成する第1の工程と、当該吸水性ポリマーからなる粒状体と当該吸水性ポリマーからなる粒状体の重量に対して少なくとも数10倍乃至数100倍の重量に相当する水とを第2の混合槽内にて混合し、当該粒状体の吸水性ポリマーに多量の水を含水させた第2の混合物を形成する第2の工程と、適宜の混合槽内に於いて、当該第1の工程で形成された当該第1の混合物と、当該第2の工程で形成された当該第2の混合物とを混合し、界面活性剤の存在下に、混合処理操作を行う第3の工程とが実行される事を特徴とする請求項1乃至3のいづれかに記載の放射線遮蔽組成物の製造方法。
- 当該混合処理槽内には、せん断力の高い構造を有する撹拌羽根が設けられている事を特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の放射線遮蔽組成物の製造方法。
- 当該混合処理槽の当該混合槽は、その回転中心軸線が、垂直軸線に対して1乃至10度の範囲で旋回する様に構成されている事を特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の放射線遮蔽組成物の製造方法。
- 請求項1乃至7の何れかに記載の放射線遮蔽組成物の製造方法に於いて、当該混合された放射線遮蔽組成物に対して、更に、アルミ発泡剤を混入させる事を特徴とする発泡性放射線遮蔽材料の製造方法。
- 請求項4又は5に記載の放射線遮蔽組成物の製造方法に於ける、当該第3の工程に於いて、界面活性剤とアルミ発泡剤の存在下に、混合処理操作を行う事を特徴とする発泡性放射線遮蔽材料の製造方法。
- 当該混合処理後に、発泡処理操作を行う事を特徴とする請求項8又は9に記載の発泡性放射線遮蔽材料の製造方法。
- 当該発泡処理後に、乾燥処理操作を行う事を特徴とする請求項10に記載の発泡性放射線遮蔽材料の製造方法。
- 当該請求項1乃至7の何れかに記載されている放射線遮蔽組成物の製造方法により製造された放射線遮蔽組成物を、合成樹脂材料を主体とする空間領域部内に投入し、その後、当該空間領域部を密閉する事を特徴とする放射線遮蔽材料の製造方法。
- 一枚の合成樹脂材料を主体とするシート状構成物の少なくとも一方の面に、二次元的に並列状或いは千鳥状に配置・形成された複数個の空間領域部内のそれぞれに、当該請求項1乃至5の何れかに記載されている放射線遮蔽組成物の製造方法により製造された放射線遮蔽組成物を、個々に投入し、その後、当該各空間領域部を密閉する事を特徴とする請求項12に記載の放射線遮蔽材料の製造方法。
- 当該請求項12又は13に規定された当該放射線遮蔽材料を、適宜の建築材料の少なくとも一方の面に、積層若しくは貼着させて構成する事を特徴とする放射線遮蔽用建材の製造方法。
- 請求項8乃至11の何れかに記載の発泡性放射線遮蔽材料の製造方法に於いて、当該発泡性放射線遮蔽材料を適宜の金型に投入して成形加工処理を施して、適宜の寸法を有する板状体若しくは、適宜の断面形状を有する柱状体に成形加工する事を特徴とする発泡性放射線遮蔽建材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015037487A JP6291439B2 (ja) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 放射線遮蔽組成物、放射線遮蔽材料或いは放射線遮蔽建材の製造方法。 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015037487A JP6291439B2 (ja) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 放射線遮蔽組成物、放射線遮蔽材料或いは放射線遮蔽建材の製造方法。 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016161298A true JP2016161298A (ja) | 2016-09-05 |
JP6291439B2 JP6291439B2 (ja) | 2018-03-14 |
Family
ID=56846779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015037487A Expired - Fee Related JP6291439B2 (ja) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 放射線遮蔽組成物、放射線遮蔽材料或いは放射線遮蔽建材の製造方法。 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6291439B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200131920A (ko) * | 2019-05-13 | 2020-11-25 | 한국철도기술연구원 | 콘크리트 구조물 크랙의 라돈 차폐방법 |
CN113072341A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-06 | 杨荣飞 | 一种硅酸盐水泥防辐射混凝土及其生产工艺 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05157892A (ja) * | 1991-12-03 | 1993-06-25 | Nippon Shokubai Co Ltd | 放射線遮蔽材の回収方法 |
JPH09156980A (ja) * | 1995-12-12 | 1997-06-17 | Chichibu Onoda Cement Corp | 水硬性セメント組成物及びその製造方法 |
JPH10300880A (ja) * | 1997-04-23 | 1998-11-13 | Tadao Sakurai | 放射線遮蔽外周壁を備えた原子力発電所及び放射性廃棄物処理施設 |
JP3070955U (ja) * | 1999-11-10 | 2000-08-22 | 昇三 菅原 | 中性子吸収材を含有する土嚢型遮蔽材 |
JP2001116882A (ja) * | 1999-10-18 | 2001-04-27 | Sotaro Osato | 放射線遮蔽袋 |
JP2012149988A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Sanyo Chem Ind Ltd | 放射性薬液拡散防止用組成物 |
JP2015129745A (ja) * | 2013-12-06 | 2015-07-16 | 株式会社テルナイト | 放射線遮蔽材 |
-
2015
- 2015-02-26 JP JP2015037487A patent/JP6291439B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05157892A (ja) * | 1991-12-03 | 1993-06-25 | Nippon Shokubai Co Ltd | 放射線遮蔽材の回収方法 |
JPH09156980A (ja) * | 1995-12-12 | 1997-06-17 | Chichibu Onoda Cement Corp | 水硬性セメント組成物及びその製造方法 |
JPH10300880A (ja) * | 1997-04-23 | 1998-11-13 | Tadao Sakurai | 放射線遮蔽外周壁を備えた原子力発電所及び放射性廃棄物処理施設 |
JP2001116882A (ja) * | 1999-10-18 | 2001-04-27 | Sotaro Osato | 放射線遮蔽袋 |
JP3070955U (ja) * | 1999-11-10 | 2000-08-22 | 昇三 菅原 | 中性子吸収材を含有する土嚢型遮蔽材 |
JP2012149988A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Sanyo Chem Ind Ltd | 放射性薬液拡散防止用組成物 |
JP2015129745A (ja) * | 2013-12-06 | 2015-07-16 | 株式会社テルナイト | 放射線遮蔽材 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200131920A (ko) * | 2019-05-13 | 2020-11-25 | 한국철도기술연구원 | 콘크리트 구조물 크랙의 라돈 차폐방법 |
KR102278470B1 (ko) * | 2019-05-13 | 2021-07-20 | 한국철도기술연구원 | 콘크리트 구조물 크랙의 라돈 차폐방법 |
CN113072341A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-06 | 杨荣飞 | 一种硅酸盐水泥防辐射混凝土及其生产工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6291439B2 (ja) | 2018-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6163172B2 (ja) | 放射線遮蔽混合体及び放射線遮蔽材料 | |
US6310355B1 (en) | Lightweight radiation shield system | |
More et al. | Polymeric composite materials for radiation shielding: a review | |
US9947424B2 (en) | Coating type radiation-shielding material and radiation-shielding elastomer material | |
Jumpee et al. | Innovative neutron shielding materials composed of natural rubber-styrene butadiene rubber blends, boron oxide and iron (III) oxide | |
JP6291439B2 (ja) | 放射線遮蔽組成物、放射線遮蔽材料或いは放射線遮蔽建材の製造方法。 | |
JP2013108931A (ja) | 難燃・不燃性放射線遮蔽部材及びそれを用いた積層部材、構造部材又はケース | |
CN102030938A (zh) | 一种发泡中子吸收材料 | |
JP6077166B2 (ja) | 放射線遮蔽材料及び放射線遮蔽建材 | |
JP2014089127A (ja) | 放射線遮蔽壁 | |
Oliver et al. | An empirical study on the X-ray attenuation capability of n-WO3/n-Bi2O3/PVA with added starch | |
Hamisu et al. | The use of nanomaterial polymeric materials as ionizing radiation shields | |
Zeng et al. | Development of polymer composites in radiation shielding applications: a review | |
Quan et al. | Air and water vapor permeable UHMWPE composite membranes for X-ray shielding | |
Sobczak et al. | Nano and microcomposites as gamma and X-ray ionizing radiation shielding materials—A review | |
JP2011007510A (ja) | 放射線遮蔽材及び、当該放射線遮蔽材を用いた放射線遮蔽材収容体、放射線遮蔽材成形物 | |
US9006695B2 (en) | Use of a mixture comprising erbium and praseodymium as a radiation attenuating composition, radiation attenuating material, and article providing protection against ionising radiation and comprising such a composition | |
Song et al. | Numerical simulation and experimental study of PbWO4/EPDM and Bi2WO6/EPDM for the shielding of γ-rays | |
Alshareef et al. | Study of radiation attenuation properties of HDPE/ZnO at energies between 47.5 and 266 keV | |
JPH10300880A (ja) | 放射線遮蔽外周壁を備えた原子力発電所及び放射性廃棄物処理施設 | |
JP2651585B2 (ja) | 人体軟組織等価材 | |
US20140103230A1 (en) | Radioactive ray shield or absorption sheet with flexibility and restorability, clothes made of the same, and manufacturing method thereof | |
JP3070955U (ja) | 中性子吸収材を含有する土嚢型遮蔽材 | |
JP7014369B2 (ja) | 放射線遮蔽ボード及び放射線遮蔽ボードの製造方法 | |
WO2016068241A1 (ja) | シート状放射線遮蔽材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160627 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161101 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161225 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170613 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170908 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20170911 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20171002 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171218 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171218 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180123 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180209 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6291439 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |