JP2016223954A - 貫通孔内遮蔽構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】貫通孔内遮蔽構造は、貫通孔30における遮蔽構造である。貫通孔30は、放射線を利用する放射線施設を構成する外周壁20に設けられるもので、放射線施設内から外部まで貫通する「通し孔」である。貫通孔の中心軸、すなわち流路線形は、略直線(直線含む)である。貫通孔30内には、貫通軸方向に並ぶように2以上の遮蔽体40aが設置され、しかもこれらの遮蔽体は、貫通孔30を形成する内壁のうち上面と下面(あるいは左側面と右側面)に交互に配置される。
【選択図】図3
Description
(1)貫通孔を直線形状とすることができることから、大きな部材欠損による構造上の不利もなく、極めて容易に施工することができる。
(2)放射線を効果的に遮蔽することができるため、貫通孔が放射線照射装置の近くにあっても、管理区域境界を拡張する必要がない。
(3)図8(a)に示すように、入り口ではない孔脇から、つまり外周壁を通過して貫通孔に入射する放射線に対しても的確に遮蔽することができる。
既述のとおりここでいう放射線施設10とは、放射線医療施設や、原子力施設、放射線を用いた研究施設など、放射線が発生する施設である。図1は、この放射線施設10を説明する図であり、(a)は放射線施設10の平面図、(b)は放射線施設10を構成する外周壁20のうち貫通孔30設置位置における鉛直断面図である。
図2は、本願発明の貫通孔内遮蔽構造を構成する遮蔽体40を説明する図であり、(a)は半円筒形の遮蔽体(以下、「円形遮蔽体40a」という。)を示す斜視図であり、(b)は角柱形の遮蔽体(以下、「角形遮蔽体40b」という。)を示す斜視図である。この図に示すように遮蔽体40は、同じ断面形状が軸方向に連続する柱状であり、円形遮蔽体40aは断面形状が半円である半円筒形で、角形遮蔽体40bは断面形状が台形である角柱形である。
図3は、貫通孔30内に円形遮蔽体40aを上下に設置した状態を説明する図であり、(a)は円形遮蔽体40aが設置された貫通孔30の鉛直断面図、(b)は円形遮蔽体40aが設置された貫通孔30を放射線施設10の室内側から見た鉛直断面図であり、図3(a)に示すX−X矢視の断面図である。
本願発明者は、本願発明の効果を確認するための解析を行った。解析で設定した条件は以下に示すとおりである。
放射線施設:陽子線治療施設(平面形状は図1(a)のとおり)
貫通孔:断面600mm×600mmの矩形で、貫通軸は直線
遮蔽体:ポリエチレン製の円形遮蔽体40aを、上面に1個、下面に2個配置
解析手法:粒子・重イオン輸送計算コードPHITS(Particle and Heavy Ion Transport code System )による放射線シミュレーション解析
なおPHITSは、汎用の粒子・重イオン輸送のモンテカルロ計算コードの1つであり、放射線施設の許認可申請にも用いられる信頼性のある解析コードである。
遮蔽体を設置した場合:71.7μSv/week
遮蔽体を設置しない場合:114.1μSv/week
一般に基準値としては100μSv/weekが採用され、すなわち本願発明の貫通孔内遮蔽構造は基準値を満たす程度に線量を低減することができ、その効果を確認することができた。
遮蔽体40を設置した場合の圧力損失は、「最新 建築環境工学(田中俊六ら著)」によれば次の式により求められる。ここでは図3に示すように、略90度に曲がる遮蔽体40を3箇所設置した場合で計算する。
p=ζ×ρ×v2÷2
ここで、Pは圧力損失(Pa)、ζは局所抵抗係数、ρは空気密度(kg/m3)、vは流速(m/s)である。また局所抵抗係数ζは図6により求められ、貫通孔30の寸法を600mm×600mm、遮蔽体40の曲がり半径Rを350mmとすれば、局所抵抗係数ζは1.00である。ただし、遮蔽体40が遮蔽するため流路は半分になると仮定した。さらに、空気密度ρを1.2、空気等の流過速度vを2.5m/s(該当エリア通過時風速は6.0m/s)とすると、圧力損失Pは下記のとおり求められる。
p=1.0×1.2×6.02÷2×3箇所=64.8Pa
ガラリを設置した場合の圧力損失は、次式により求められる。
△P=ζ1・γ・v2/2g
なお上式に用いられる各記号は、次のとおりであり、以下に示す数値は3層式のガラリを使用した場合の各値である。
P:圧力損失値(mmAq)
γ:空気密度(1.2kg/m3)
g:重力加速度(9.8m/s2)
v:空気等の流過速度(2.5m/s)
ζ1:抵抗係数(有効開口面風速基準76.9) ζ1=ζ0・f2
f:有効開口率(50%)
ζ0:抵抗係数(ガラリ面風速基準19.23) α=1/√ζ0
α:流量係数(0.114)
上記式により、ガラリを設置した場合の圧力損失Pは288.4Paとなる。
20 外周壁
30 貫通孔
31 (貫通孔の)入口
32 (貫通孔の)出口
40 遮蔽体
40a 円形遮蔽体
40b 角形遮蔽体
CW 外周壁
VP 貫通孔
EN (貫通孔の)入口
EX (貫通孔の)出口
MC 放射線照射装置
Claims (5)
- 放射線を利用する放射線施設を構成する外周壁に設けられ、外部まで貫通する貫通孔の遮蔽構造において、
前記貫通孔の貫通軸は、直線又は略直線の線形であり、
前記貫通孔内に、該貫通孔の貫通軸方向に並ぶ2以上の遮蔽体が設置され、
2以上の前記遮蔽体は、前記貫通孔を形成する内壁のうち上面と下面に交互に配置され、又は左側面と右側面に交互に配置された、ことを特徴とする貫通孔内遮蔽構造。 - 前記遮蔽体は、断面形状が半円である半円筒形、又は断面形状が台形である角柱形であり、
前記遮蔽体の半円面又は台形面が、前記貫通孔の貫通軸方向と平行又は略平行となる姿勢で、該遮蔽体が設置された、ことを特徴とする請求項1記載の貫通孔内遮蔽構造。 - 2以上の前記遮蔽体を、前記貫通孔の貫通軸直角方向の断面に投影すると、上下から突出する該遮蔽体の一部、又は左右から突出する該遮蔽体の一部が、重なっている、ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の貫通孔内遮蔽構造。
- 前記遮蔽体は、ポリエチレン又はホウ素含有物による密実体である、ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の貫通孔内遮蔽構造。
- 前記遮蔽体は、鉄又はコンクリートによる密実体である、ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の貫通孔内遮蔽構造。
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---|---|---|---|---|
CN113348519A (zh) * | 2019-02-04 | 2021-09-03 | 株式会社安藤·间 | 放射性化抑制构造和壁体管理方法 |
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JPH08136694A (ja) * | 1994-11-11 | 1996-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | 放射線遮蔽構造体 |
US20070012888A1 (en) * | 2005-07-18 | 2007-01-18 | Bichay Tewfik J | Radiation attenuation corridor |
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2015
- 2015-06-01 JP JP2015111792A patent/JP2016223954A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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