JP2022089463A - 放射線遮蔽構造 - Google Patents

Abstract

【課題】照射室からの放射線の漏洩を抑制しつつ、コンクリート基礎梁及び基礎スラブの施工性の低下を抑制することを目的とする。【解決手段】放射線遮蔽構造は、放射線照射装置２０が設置される照射室３０の放射線遮蔽構造であって、照射室３０は、複数のコンクリート基礎梁５０と、複数のコンクリート基礎梁５０に亘る基礎スラブ６０と、複数のコンクリート基礎梁５０から上方へそれぞれ延出し、互いに対向する複数のコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙと、複数のコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙに亘る天井スラブ８０と、互いに対向する複数のコンクリート外周壁７０Ｘ、及び天井スラブ８０に沿って埋設された状態で、下方が開口した断面Ｃ字形状を成すとともに下端部９２Ｌがコンクリート基礎梁５０に達しない金属遮蔽体９０と、基礎スラブ６０の下面６０Ｌに設けられる増打ちコンクリート床部６２と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、放射線遮蔽構造に関する。

放射線を照射するリニアックが設置されるコンクリート造の照射室（コンクリート遮蔽部）と、リニアックを囲むように、照射室の床スラブ、壁、及び天井スラブに埋設される枠状の金属遮蔽体（金属遮蔽部）とを備える放射線遮蔽構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、金属粉体等が混錬された電磁遮蔽コンクリートで形成された床スラブ及び天井スラブを備える電磁遮蔽構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１６－０１４５４０号公報 特開２００２－１４６９４０号公報

特許文献１に開示された放射線遮蔽構造において、リニアック等の放射線照射装置が設置される照射室をコンクリート基礎上に構築する場合、金属遮蔽体がコンクリート基礎梁を介して基礎スラブに埋設されることになる。

しかしながら、金属遮蔽体をコンクリート基礎梁及び基礎スラブに埋設すると、コンクリート基礎梁及び基礎スラブの施工性が低下する可能性がある。

本発明は、上記の事実を考慮し、照射室からの放射線の漏洩を抑制しつつ、コンクリート基礎梁及び基礎スラブの施工性の低下を抑制することを目的とする。

請求項１に記載の放射線遮蔽構造は、放射線照射装置が設置される照射室の放射線遮蔽構造であって、前記照射室は、複数のコンクリート基礎梁と、複数の前記コンクリート基礎梁に亘る基礎スラブと、複数の前記コンクリート基礎梁から上方へそれぞれ延出し、互いに対向する複数のコンクリート壁と、複数の前記コンクリート壁に亘る天井スラブと、互いに対向する複数の前記コンクリート壁、及び前記天井スラブに沿って埋設された状態で、下方が開口した断面Ｃ字形状を成すとともに下端部が前記コンクリート基礎梁に達しない金属遮蔽体と、前記基礎スラブの下面に設けられる増打ちコンクリート床部と、を備える。

請求項１に係る放射線遮蔽構造によれば、放射線照射装置が設置される照射室は、複数のコンクリート基礎梁と、複数のコンクリート基礎梁に亘る基礎スラブとを備える。また、照射室は、複数のコンクリート基礎梁から上方へそれぞれ延出し、互いに対向する複数のコンクリート壁と、複数のコンクリート壁に亘る天井スラブとを備える。

ここで、互いに対向する複数のコンクリート壁、及び天井スラブには、金属遮蔽体が埋設される。金属遮蔽体は、コンクリート壁及び天井スラブに沿って埋設された状態で、下方が開口した断面Ｃ字形状を成すとともに下端部がコンクリート基礎梁に達しない。つまり、金属遮蔽体は、コンクリート基礎梁及び基礎スラブに埋設されない。

これにより本発明では、金属遮蔽体がコンクリート基礎梁及び基礎スラブに埋設される場合と比較して、コンクリート壁及び天井スラブからの放射線の漏洩を抑制しつつ、コンクリート基礎梁及び基礎スラブの施工性の低下を抑制することができる。

一方、金属遮蔽体を基礎スラブに埋設しない場合、放射線照射装置から照射された放射線が、基礎スラブを透過して漏洩する可能性がある。

この対策として本発明では、基礎スラブの下面に、増打ちコンクリート床部が設けられる。この増打ちコンクリート床部によって基礎スラブのスラブ厚を厚くすることにより、放射線照射装置から照射された放射線が、基礎スラブを透過して漏洩することを抑制することができる。

このように本発明では、照射室からの放射線の漏洩を抑制しつつ、コンクリート基礎梁及び基礎スラブの施工性の低下を抑制することができる。

請求項２に記載の放射線遮蔽構造は、請求項１に記載の放射線遮蔽構造において、前記コンクリート基礎梁における前記照射室の室外側の側面には、増打ちコンクリート梁部が設けられる。

請求項２に係る放射線遮蔽構造によれば、コンクリート基礎梁における照射室の室外側の側面には、増打ちコンクリート梁部が設けられる。この増打ちコンクリート部によってコンクリート基礎梁の梁幅を広げることにより、放射線照射装置から照射された放射線が、コンクリート基礎梁を透過して漏洩することを抑制することができる。

請求項３に記載の放射線遮蔽構造は、請求項１又は請求項２に記載の放射線遮蔽構造において、前記金属遮蔽体の下端部は、前記コンクリート壁の下端部に埋設される。

請求項３に係る放射線遮蔽構造によれば、金属遮蔽体の下端部は、コンクリート壁の下端部に埋設される。これにより、放射線照射装置から照射された放射線が、コンクリート壁の下端部を透過して漏洩することを抑制することができる。

以上説明したように、本発明によれば、照射室からの放射線の漏洩を抑制しつつ、コンクリート基礎梁及び基礎スラブの施工性の低下を抑制することができる。

一実施形態に係る放射線遮蔽構造が適用された放射線遮蔽室を示す平断面図である。 図１の２－２線断面図である。 比較例に係る放射線遮蔽構造が適用された放射線遮蔽室を示す図２に対応する断面図である。

以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る放射線遮蔽構造について説明する。

（放射線遮蔽室）
図１には、本実施形態に係る放射線遮蔽構造が適用された放射線遮蔽室１０が示されている。放射線遮蔽室１０は、平面視にて、矩形状に形成されている。この放射線遮蔽室１０は、遮蔽室出入口１２と、放射線照射装置２０が設置される照射室３０と、遮蔽室出入口１２から照射室３０に延びる通路４０とを備えている。

放射線遮蔽室１０は、放射線照射装置２０から放射される放射線の漏洩を抑制するために、鉄筋コンクリート造とされている。この放射線遮蔽室１０は、外周部に沿って配置される複数のコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙと、照射室３０と通路４０とを仕切るコンクリート仕切壁７２とを有している。

なお、放射線遮蔽室１０は、図２に示されるように、後述する複数のコンクリート基礎梁５０、基礎スラブ６０、及び天井スラブ８０を有している。

（放射線照射装置）
放射線照射装置２０は、例えば、医療用リニアック等とされる。この放射線照射装置２０は、放射線を照射する回動ヘッド２０Ｈを有している。回動ヘッド２０Ｈは、回動軸Ｒを中心として３６０度回動可能とされ、例えば、Ｘ線、ガンマ線、電子、陽子、ヘリウムイオン、炭素イオン、その他の重イオン、又は中性子を含む放射線を患部に対して照射する。

（照射室）
照射室３０は、照射室出入口３２を有している。照射室出入口３２の上には、放射線照射装置２０から照射された放射線を遮蔽する図示しないコンクリート垂れ壁が設けられている。この照射室出入口３２には、通路４０の一端が接続されている。

通路４０は、照射室出入口３２からコンクリート仕切壁７２に沿って設けられている。また、通路４０の他端は、コンクリート外周壁７０Ｘに形成された遮蔽室出入口１２に接続されている。この通路４０は、放射線照射装置２０から照射された放射線が、照射室出入口３２に直接到達しないように迷路を形成している。

遮蔽室出入口１２の上には、放射線照射装置２０から照射された放射線を遮蔽する図示しないコンクリート垂れ壁が設けられている。また、遮蔽室出入口１２には、遮蔽扉１４が開閉可能に設けられている。遮蔽扉１４は、例えば、放射線、特に中性子を遮蔽可能な鉛層及びポリエチレン層を有している。

図２に示されるように、照射室３０は、複数のコンクリート基礎梁５０と、基礎スラブ６０と、前述した複数のコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙ及びコンクリート仕切壁７２（図１参照）と、天井スラブ８０とを有している。

複数のコンクリート基礎梁５０は、鉄筋コンクリート造とされており、その内部に図示しない複数の梁主筋及び複数のせん断補強筋が埋設されている。これらのコンクリート基礎梁５０は、平面視にて、放射線遮蔽室１０の外周部に沿って配置されるとともに、矩形の枠状に接合されている。

複数のコンクリート基礎梁５０には、基礎スラブ６０が架設されている。基礎スラブ６０は、鉄筋コンクリート造とされており、その内部に図示しないスラブ筋等が埋設されている。また、基礎スラブ６０は、平面視にて矩形状に形成されており、複数のコンクリート基礎梁５０に亘って配置されている。この基礎スラブ６０は、放射線遮蔽室１０の床、すなわち照射室３０及び通路４０（図１参照）の床を形成している。

なお、基礎スラブ６０の下面６０Ｌには、後述する増打ちコンクリート床部６２が設けられている。

図１に示されるように、複数のコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙ及びコンクリート仕切壁７２は、鉄筋コンクリート造とされており、その内部に図示しない壁筋等が埋設されている。また、複数のコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙは、放射線遮蔽室１０の外周部に沿って配置されており、矩形の枠状に接合されている。また、コンクリート仕切壁７２は、複数のコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙの内側に配置されている。これらのコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙ及びコンクリート仕切壁７２は、平面視にて、照射室３０及び通路４０（図１参照）を囲んでいる。

複数のコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙのうち、一対のコンクリート外周壁７０Ｘは、放射線照射装置２０の回動ヘッド２０Ｈの回動軸Ｒを挟んで所定方向（矢印Ｘ方向）に互いに対向している。また、複数のコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙのうち、他の一対のコンクリート外周壁７０Ｙは、所定方向と直交する直交方向（矢印Ｙ方向）に互いに対向している。また、コンクリート仕切壁７２は、直交方向（矢印Ｙ方向）に沿って配置されている。

図２に示されるように、一対のコンクリート外周壁７０Ｘは、複数のコンクリート基礎梁５０から上方へ延出している。これと同様に、一対のコンクリート外周壁７０Ｙは、図示しないコンクリート基礎梁から上方へ延出している。

複数のコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙ（図１参照）には、天井スラブ８０が架設されている。天井スラブ８０は、鉄筋コンクリート造とされており、その内部に図示しないスラブ筋等が埋設されている。また、天井スラブ８０には、平面視にて、矩形状に形成されており、複数のコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙに亘っている。この天井スラブ８０は、放射線遮蔽室１０の天井、すなわち照射室３０及び通路４０（図１参照）の天井を形成している。

（金属遮蔽体）
所定方向（矢印Ｘ方向）に互いに対向する一対のコンクリート外周壁７０Ｘ、及び天井スラブ８０には、放射線照射装置２０の回動ヘッド２０Ｈを側方及び上方から覆う金属遮蔽体９０が埋設されている。金属遮蔽体９０は、例えば、積層された複数の金属板を有している。

金属遮蔽体９０は、一対のコンクリート外周壁７０Ｘに埋設される一対の側壁板９２と、天井スラブ８０に埋設される上壁板９４とを有している。この金属遮蔽体９０は、一対のコンクリート外周壁７０Ｘ、及び天井スラブ８０に埋設された状態で、下方が開口した断面Ｃ字形状に形成されている。

一対の側壁板９２の下端部９２Ｌ、すなわち金属遮蔽体９０の下端部９２Ｌは、コンクリート基礎梁５０に達しないように、コンクリート外周壁７０Ｘの下端部に埋設されている。また、一対の側壁板９２は、一対のコンクリート外周壁７０Ｘにそれぞれ埋設された状態で、回動ヘッド２０Ｈを側方から覆っている。この一対の側壁板９２によって、回動ヘッド２０Ｈから照射された放射線が、一対のコンクリート外周壁７０Ｘを透過し難くなっている。

上壁板９４は、天井スラブ８０に埋設された状態で、一対の側壁板９２の上端部同士を接続している。また、上壁板９４は、回動ヘッド２０Ｈを上方から覆っている。この上壁板９４によって、回動ヘッド２０Ｈから照射された放射線が、天井スラブ８０を透過し難くなっている。

（増打ちコンクリート床部）
基礎スラブ６０の下面６０Ｌには、増打ちコンクリート床部６２が設けられている。増打ちコンクリート床部６２は、鉄筋コンクリート造とされており、その内部に図示しないせん断補強筋等が埋設されている。この増打ちコンクリート床部６２は、基礎スラブ６０に一体化されている。

図１に示されるように、増打ちコンクリート床部６２は、平面視にて、金属遮蔽体９０と重なる位置に設けられている。この増打ちコンクリート床部６２によって、照射室３０の基礎スラブ６０のスラブ厚Ｔ（図２参照）が、部分的に厚くなっている。これにより、回動ヘッド２０Ｈから照射された放射線が、基礎スラブ６０を透過し難くなっている。

なお、増打ちコンクリート床部６２は、平面視にて、少なくとも金属遮蔽体９０と重なる位置に設けられていれば良く、例えば、基礎スラブ６０の全面に亘って設けられても良い。

増打ちコンクリート床部６２が設けられた基礎スラブ６０のスラブ厚Ｔは、例えば、回動ヘッド２０Ｈから照射室３０の室外側へ照射され、基礎スラブ６０を透過する放射線Ｌ１（図２参照）の線量が、基準線量以下になるように設定される。

（増打ちコンクリート梁部）
図２に示されるように、一対のコンクリート外周壁７０Ｘを支持する一対のコンクリート基礎梁５０には、増打ちコンクリート梁部５２がそれぞれ設けられている。増打ちコンクリート梁部５２は、鉄筋コンクリート造とされており、その内部にせん断補強筋等が埋設されている。また、増打ちコンクリート梁部５２は、一対のコンクリート基礎梁５０における照射室３０の室外側の側面５０Ｓにそれぞれ一体化されている。

図１に示されるように、増打ちコンクリート梁部５２は、平面視にて、金属遮蔽体９０の側壁板９２に対する照射室３０の室外側に配置されるとともに、側壁板９２の一端９２Ｅ１から他端９２Ｅ２に亘っている。これらの増打ちコンクリート梁部５２によってコンクリート基礎梁５０の梁幅Ｗ（図２参照）が、図示しない他のコンクリート基礎梁５０の梁幅よりも広くなっている。

なお、増打ちコンクリート梁部５２は、平面視にて、少なくとも側壁板９２の一端９２Ｅ１から他端９２Ｅ２に亘っていれば良く、例えば、コンクリート基礎梁５０の全長に亘って設けられても良い。

図２に示されるように、増打ちコンクリート梁部５２が設けられたコンクリート基礎梁５０の梁幅Ｗは、例えば、回動ヘッド２０Ｈから照射室３０の室外側へ照射され、基礎スラブ６０及びコンクリート基礎梁５０を透過する放射線Ｌ２の線量が、基準線量以下になるように設定される。

（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。

先ず、比較例に係る放射線遮蔽構造について説明する。

図３には、比較例に係る放射線遮蔽構造が適用された照射室１００が示されている。この照射室１００では、一対のコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙ、天井スラブ８０、及び基礎スラブ６０に亘って金属遮蔽体１１０が埋設されている。

金属遮蔽体１１０は、コンクリート外周壁７０Ｘとコンクリート基礎梁５０とに亘って埋設される一対の側壁板１１２と、天井スラブ８０に埋設され、一対の側壁板１１２の上端部を接続する上壁板１１４と、一対の側壁板１１２の下端部から照射室３０の室内側へそれぞれ延出し、基礎スラブ６０に埋設される一対の下壁板１１６とを有している。

比較例に係る放射線遮蔽構造では、前述したように、金属遮蔽体１１０の下壁板１１６がコンクリート基礎梁５０を介して基礎スラブ６０に埋設されている。この下壁板１１６によって、回動ヘッド２０Ｈから照射室３０の室外側へ照射され、基礎スラブ６０を透過する放射線Ｌ１が遮蔽される。

しかしながら、下壁板１１６をコンクリート基礎梁５０及び基礎スラブ６０に埋設すると、コンクリート基礎梁５０及び基礎スラブ６０の施工が煩雑化し、施工に手間がかかる。

これに対して本実施形態に係る放射線遮蔽構造では、図２に示されるように、互いに対向する一対のコンクリート外周壁７０Ｘ、及び天井スラブ８０に、金属遮蔽体９０が埋設されている。金属遮蔽体９０は、一対のコンクリート外周壁７０Ｘ、及び天井スラブ８０に沿って埋設された状態で、下方が開口した断面Ｃ字形状を成すとともに下端部９２Ｌがコンクリート基礎梁５０に達していない。つまり、金属遮蔽体９０の下端部９２Ｌは、コンクリート基礎梁５０及び基礎スラブ６０に埋設されていない。

これにより本実施形態では、金属遮蔽体９０がコンクリート基礎梁５０及び基礎スラブ６０に埋設される場合と比較して、コンクリート外周壁７０Ｘ及び天井スラブ８０からの放射線の漏洩を抑制しつつ、コンクリート基礎梁５０及び基礎スラブ６０の施工性の低下を抑制することができる。

一方、金属遮蔽体９０を基礎スラブ６０に埋設しない場合、放射線照射装置２０の回動ヘッド２０Ｈから照射された放射線が、基礎スラブ６０を透過して漏洩する可能性がある。

この対策として本実施形態では、基礎スラブ６０の下面６０Ｌに、増打ちコンクリート床部６２が設けられている。この増打ちコンクリート床部６２によって照射室３０の基礎スラブ６０のスラブ厚Ｔを厚くすることにより、放射線照射装置２０の回動ヘッド２０Ｈから照射された放射線Ｌ１が、基礎スラブ６０を透過し難くなる。したがって、放射線照射装置２０の回動ヘッド２０Ｈから照射された放射線が、基礎スラブ６０を透過して漏洩することを抑制することができる。

このように本実施形態では、照射室３０からの放射線の漏洩を抑制しつつ、コンクリート基礎梁５０及び基礎スラブ６０の施工性の低下を抑制することができる。

また、一対のコンクリート基礎梁５０における照射室３０の室外側の側面５０Ｓには、増打ちコンクリート梁部５２がそれぞれ設けられている。これらの増打ちコンクリート梁部５２によって一対のコンクリート基礎梁５０の梁幅Ｗを広げることにより、放射線照射装置２０の回動ヘッド２０Ｈから照射された放射線Ｌ２が、一対のコンクリート基礎梁５０を透過して漏洩することを抑制することができる。

さらに、金属遮蔽体９０の下端部９２Ｌは、一対のコンクリート外周壁７０Ｘの下端部に埋設されている。これにより、放射線照射装置２０の回動ヘッド２０Ｈから照射された放射線が、一対のコンクリート外周壁７０Ｘの下端部を透過して漏洩することを抑制することができる。

（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態では、金属遮蔽体９０の下端部９２Ｌが、一対のコンクリート外周壁７０Ｘの下端部に埋設されている。しかし、例えば、一対のコンクリート基礎梁５０の側面５０Ｓに設ける増打ちコンクリート梁部５２の幅が広い場合、金属遮蔽体９０の下端部９２Ｌは、必ずしも一対のコンクリート外周壁７０Ｘの下端部に埋設される必要はなく、一対のコンクリート外周壁７０Ｘの下端部よりも上側に埋設されても良い。

また、上記実施形態では、一対のコンクリート基礎梁５０の側面５０Ｓに増打ちコンクリート梁部５２がそれぞれ設けられている。しかし、例えば、一対のコンクリート基礎梁５０の梁幅Ｗが広い場合は、必ずしもコンクリート基礎梁５０の側面５０Ｓに増打ちコンクリート梁部５２を設ける必要はなく、コンクリート基礎梁５０は省略可能である。

また、上記実施形態に係る放射線遮蔽構造は、放射線照射装置２０（医療用リニアック）が設置された放射線遮蔽室１０に適用されている。しかし、上記実施形態に係る放射線遮蔽構造は、医療用リニアックに限らず、放射線を照射する各種の放射線照射装置が設置される放射線遮蔽室に適宜適用可能である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

２０ 放射線照射装置
３０ 照射室
４０ 通路
５０ コンクリート基礎梁
５０Ｓ 側面（コンクリート基礎梁における照射室の室外側の側面）
５２ 増打ちコンクリート梁部
６０ 基礎スラブ
６０Ｌ 下面（基礎スラブの下面）
６２ 増打ちコンクリート床部
７０Ｘ コンクリート外周壁（コンクリート壁）
８０ 天井スラブ
９０ 金属遮蔽体
９２Ｌ 下端部（金属遮蔽体の下端部）

Claims (3)

1. 放射線照射装置が設置される照射室の放射線遮蔽構造であって、
   前記照射室は、
   複数のコンクリート基礎梁と、
   複数の前記コンクリート基礎梁に亘る基礎スラブと、
   複数の前記コンクリート基礎梁から上方へそれぞれ延出し、互いに対向する複数のコンクリート壁と、
   複数の前記コンクリート壁に亘る天井スラブと、
   互いに対向する複数の前記コンクリート壁、及び前記天井スラブに沿って埋設された状態で、下方が開口した断面Ｃ字形状を成すとともに下端部が前記コンクリート基礎梁に達しない金属遮蔽体と、
   前記基礎スラブの下面に設けられる増打ちコンクリート床部と、
   を備える放射線遮蔽構造。
2. 前記コンクリート基礎梁における前記照射室の室外側の側面には、増打ちコンクリート梁部が設けられる、
   請求項１に記載の放射線遮蔽構造。
3. 前記金属遮蔽体の下端部は、前記コンクリート壁の下端部に埋設される、
   請求項１又は請求項２に記載の放射線遮蔽構造。
   

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