JP2023536599A - 遮蔽性を備えた材料を有する建築要素および構造 - Google Patents

遮蔽性を備えた材料を有する建築要素および構造 Download PDF

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Abstract

遮蔽システムは、封じ込めエリアを形成するために、および放射線バリアを画成するために、接続可能な複数の輸送可能モジュール、壁パネル、またはポッドを含む。複数の輸送可能モジュールの各々は、封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、第２の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁と、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間に位置付けられた放射線遮蔽用充填材と、を有する。放射線遮蔽用充填材は、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙の一部分に充填される高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）、または第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙全体に充填される非ニュートン流体、のどちらか一方を含む。放射線遮蔽用充填材の量は、封じ込めエリアの外側の測定可能な放射線レベルを大幅に下げるために十分である。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年７月３０日出願の米国仮特許出願第６３／０５８，６７９号および２０２０年７月３０日出願の米国仮特許出願第６３／０５８，６３９号に対する優先権を主張する。これら開示の全内容が引用により本願明細書に組み込まれるものとする。
分野
本開示は、放射線、衝撃、銃弾、および／または爆風遮蔽の分野に関し、より具体的には、放射線、衝撃、および／または爆風遮蔽性を備えた材料を有する、迅速に配備可能な施設に関する。本開示は、中性子減衰のみのための、または他の遮蔽特性と組み合わされた中性子減衰のための、放射線遮蔽材にさらに関する。本開示は、一時的な放射線治療施設と、敏感な電子および通信施設と、エネルギー施設とを含む、放射線治療施設にさらに関する。一部の実施形態または態様において、本開示は、体積および質量を容易に変えることによって、ロジスティクス上の利点を一時的放射線治療施設にもたらす。
放射線療法医療施設における患者の診断および治療のための放射線療法には、放射線発生源からの制御された放射線量を遮蔽するためのロジスティクスが使用されている。放射線療法医療施設で働いている医師、および／または医療従事者、および／または技術者、または単に放射線療法医療施設の近くの周辺地域にいる人々は、発生した放射線の悪影響から保護される必要がある。構造の内部の機器および／または人々が外部放射線の悪影響からの保護を必要とすることもあり得る。放射線療法医療施設内の放射線発生源を周囲エリアから隔離するために、および機器の通常使用に伴う放射線レベルからの何らかの保護を提供するために、さらには放射線発生源機器での事故の際には或る程度までの保護を提供するために、放射線遮蔽材が伝統的に使用されている。大半の医学療法のためには、一般に、低エネルギー中性子の減衰のみが必要とされていた。陽子線療法、および炭素などの他のイオンを使用するハドロン療法の使用の増加に伴い、著しい中性子エネルギーが体験される。これにより、一時的、可動式、および戦術的、建物のための一般的な塊体による解決策が無効になる。
コンクリート壁、コンクリートブロック、粒状充填材、鉛、または盛り土の形態である一般的な放射線遮蔽材は、一時的、可動式、および／または戦術的、施設の構築の実現可能性を多くの場所において制限し得る。材料および機器ならびに施設を集結させるためのロジスティクスは、非車両交通を中心として計画された多くの都市には存在しない。同様に、遠隔地域には、機器資源および信頼性が高い原材料が存在しない。実現可能性の制限要因は、例えば、数百または数千のコンクリートブロックを製造者からそのような一時的施設が望まれる場所に輸送するための高い輸送コストであり得る。例えば、実現可能性の制限は、十分なレベルの放射エネルギー封じ込めを一時的施設の構造内に実現するための放射線遮蔽材をモジュール式建物構造内に十分に一体化させなければならないことにも起因し得る。
放射線遮蔽の形態、ならびに耐衝撃、耐爆風、および耐銃弾保護の様々な形態は、居住者および／または機器を脅威の破壊力から遮蔽するために、大量の塊体、一般にコンクリートおよび鋼鉄を必要とする。高エネルギー放射線医療機器を輸送する、または敏感な電子機器または人々を一時的または可動式に保護する能力は、大量の塊体を輸送および取り扱う必要性によって損なわれる。施設が設置された後、施設の除去は、施設の建設中のこの塊体の輸送および取り扱いと同じ仕事を必要とする。
複数の場所で短期間使用され得る一時的および可動式の放射線療法施設の場合、放射線遮蔽のために建物構造内に使用されるコンクリートブロックまたは粒状充填材を輸送し、施設の内部および／または周囲に載置し、その後、除去して再度輸送する必要があり得る。典型的な路面重量制限である４０，０００ポンド（２０トン）の荷重を守るには、単一の放射線治療施設の建物構造のための放射線遮蔽材を輸送するために、約２５～４０台のトラックを必要とする。これは、特定の場所における放射線遮蔽用充填材の１回の組み立て／除去を極めて高価にする（例えば、約１００，０００～１５０，０００米ドル）。
治療用放射線において一般的な２０ＭｅＶ以下の放射線レベルを阻止できる輸送可能な遮蔽用筐体の場合の課題は、安全な遮蔽レベルを実現するために施設に付属させるべき大量の塊体である。骨材の輸送およびそれらの除去であっても、ロジスティクスを困難にする。高密度の都市圏においては、大量の材料を保管および設置するための空間が単に存在しない。遠隔地域および発展途上国においては、大量の塊体を取り扱うための機器が存在しないこともあり、入手可能な骨材の品質が未知である。したがって、当該技術分野においては、輸送、設置、および除去を高い費用効果で行え、従来の放射線療法施設に伴う放射線レベルからの遮蔽を効果的に行える輸送可能な遮蔽用筐体を必要としている。
兵器技術においては、イオン砲または陽子ビームなどの粒子ビーム兵器は、粒子ビーム兵器からの高エネルギー中性子に暴露されると動作不能になり得る敏感な電子装置の遮蔽を必要とする。これら武器システムの高エネルギーの故に、遮蔽システムは、電子装置を適切に保護するために、数フィートのコンクリートを有する必要がある。これは、法外なコストがかかる、および／またはロジスティクス的に不可能であることが多い。敏感な機器を収容する施設の配備をコンクリートまたは大量の骨材を使用せずに行えることは、戦術的解決策をもたらす。
原子力産業においては、原子力を小規模に発生させるために、小型モジュール炉（ＳＭＲ：Ｓｍａｌｌ Ｍｏｄｕｌａｒ Ｒｅａｃｔｏｒ）が構成されている。これらシステムの一欠点は、極めて多量のコンクリートなしには、高エネルギー中性子を効率的且つ高い原価効率で減衰できないことである。
通信業界においては、クラウド／サーバファームの運用には、非核装置からの電磁放射線バーストへの暴露から敏感且つ重要な電子機器を遮蔽する必要があることが多い。軍用通信施設は、耐衝撃および耐爆風保護をさらに必要とし得る。著しい質量および体積の追加なしに、そのような運用を保護することが望ましいであろう。
高エネルギーＸ線撮影装置を利用する特定の非破壊試験業界においては、大きな塊を局所的に検査する必要がある。これは、伝統的な遮蔽用筐体の設置を手間と時間がかかるものにする。
したがって、当業界においては、放射線、衝撃、および／または爆風遮蔽性を備えた材料を有する、迅速に配備可能な施設が必要とされている。
従来技術におけるニーズに鑑み、本開示の一目的は、放射線、衝撃、銃弾、および／または爆風遮蔽性を備えた材料を有する、迅速に配備可能な施設を提供することである。
本開示の一部の非限定的な実施形態または態様においては、封じ込めエリアを形成するために、および放射線バリアを画成するために、遮蔽施設は、接続可能な複数の輸送可能モジュール、壁パネル、またはポッドを含み得る。複数の輸送可能モジュールの各々は、封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、第２の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁と、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間に位置付けられた放射線遮蔽用充填材とを含み得る。放射線遮蔽用充填材は、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙の一部分に充填される高吸収性ポリマー（ＳＡＰ：ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ ｐｏｌｙｍｅｒ）を含み得る。放射線遮蔽用充填材の量は、この空隙の残りの部分に液体が充填され、ＳＡＰがこの液体の少なくとも一部分を吸収したときに、封じ込めエリアの外側の測定可能な放射線レベルを大幅に下げるために十分であり得る。
本開示の一部の非限定的な実施形態または態様において、複数の輸送可能モジュールは、遮蔽施設の鉛直壁を画成するために互いに接続可能な１つ以上の側壁モジュールと、この１つ以上の側壁モジュールの上端に接続可能な１つ以上の屋根モジュールとを含み得る。少なくとも１本のトラスが対向する側壁モジュールの間に架け渡され得る。少なくとも１本のトラスは、１つ以上の屋根モジュールのうちの少なくとも１つを支持するように構成され得る。遮蔽施設は、遮蔽施設の間取り図に対応するパターンに配置された複数の細長い梁を有する基礎をさらに含み得る。細長い梁の各々は、１つ以上の側壁モジュールを支持するように構成されている。側壁モジュールのうちの少なくとも１つに遮蔽扉が設けられ得る。複数の輸送可能モジュールの各々の厚さは、０．５メートル～６メートルであり得る。
本開示の一部の非限定的な実施形態または態様においては、少なくとも第２の輸送可能モジュール群が複数の輸送可能モジュールを取り囲み得る。ＳＡＰは、合成ＳＡＰ、半合成ＳＡＰ、または天然ＳＡＰであり得る。ＳＡＰは、放射エネルギーの吸収を高めるように構成された要素を複数含み得る。
本開示の一部の非限定的な実施形態または態様において、遮蔽施設は、封じ込めエリアを形成するために、および放射線バリアを画成するために、接続可能な複数の輸送可能モジュール、壁パネル、またはポッドを含み得る。複数の輸送可能モジュールの各々は、封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、第２の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁と、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間に位置付けられた放射線遮蔽用充填材とを含み得る。放射線遮蔽用充填材は、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙に充填される非ニュートン流体を含み得る。非ニュートン流体は、封じ込めエリアの外側の測定可能な放射線レベルを大幅に下げるように構成され得る。
本開示の一部の非限定的な実施形態または態様において、複数の輸送可能モジュールまたは壁パネルは、遮蔽施設の鉛直壁を画成するために互いに接続可能な１つ以上の側壁モジュールと、この１つ以上の側壁モジュールの上端に接続可能な１つ以上の屋根モジュールと、を含み得る。少なくとも１本のトラスが対向する側壁モジュール間に架け渡され得る。トラスは、１つ以上の屋根モジュールのうちの少なくとも１つを支持するように構成され得る。鉛直保護が必要とされる場合は、トラスの代わりに、遮蔽用充填が可能な複数のモジュールを壁の間に吊り下げることも可能であろう。遮蔽施設は、遮蔽施設の間取り図に対応するパターンに配置された複数の細長い梁を有する基礎をさらに含み得る。これら細長い梁の各々は、１つ以上の側壁モジュールを支持するように構成されている。側壁モジュールのうちの少なくとも１つに遮蔽扉が設けられ得る。複数の輸送可能モジュールの各々の厚さは、０．５メートル～６メートルであり得る。輸送可能モジュールの幅および高さは、いずれか所望の寸法にし得る。一部の実施形態または態様において、輸送可能モジュールの幅および高さは、従来の輸送手段による輸送を容易にするように選択され得る。所望の高さおよび幅の要件を満たすために、複数の輸送可能モジュールが使用され得る。
本開示の一部の非限定的な実施形態または態様において、非ニュートン流体はレオペクティック流体、チキソトロピック流体、膨張性流体、偽塑性流体、またはこれらのいずれかの組み合わせ、であり得る。非ニュートン流体は、耐衝撃性および耐爆風性を有し得る。
本開示の一部の非限定的な実施形態または態様において、モジュール式遮蔽施設の構築方法は、封じ込めエリアを形成するために、および連続した放射線バリアを画成するために、複数の輸送可能モジュール、壁パネル、またはポッドを接続するステップを含み得る。複数の輸送可能モジュールの各々は、封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、第２の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁とを有し得る。本方法は、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙に放射線遮蔽用充填材を充填するステップをさらに含み得る。放射線遮蔽用充填材は、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙の一部分に充填される高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）、および第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙全体に充填される非ニュートン流体、のどちらか一方を含み得る。本方法は、複数のモジュールを分解する前に、放射線遮蔽用充填材の少なくとも一部分を空隙から除去するステップをさらに含み得る。
他の非限定的な実施形態または態様において、本開示は、以下の番号付き項目のうちの１つ以上によって特徴付けられ得る。
項目１：封じ込めエリアを形成するために、および放射線バリアを画成するために、接続可能な複数の輸送可能モジュール、壁パネル、またはポッドを備えた遮蔽施設であって、複数の輸送可能モジュールの各々が、封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、第２の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁と、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間に位置付けられた放射線遮蔽用充填材と、を備え、放射線遮蔽用充填材は、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙の一部分に充填される高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）を含み、放射線遮蔽用充填材の量は、空隙の残りの部分に液体が充填され、ＳＡＰがこの液体の少なくとも一部分を吸収したとき、封じ込めエリアの外側の測定可能な放射線レベルを大幅に下げるために十分である、遮蔽施設。
項目２：複数の輸送可能モジュールは、遮蔽施設の鉛直壁を画成するために互いに接続可能な１つ以上の側壁モジュールと、１つ以上の側壁モジュールの上端に接続可能な１つ以上の屋根モジュールと、を備える、項目１に記載の遮蔽施設。
項目３：対向する側壁モジュールの間に架け渡される少なくとも１本のトラスをさらに備え、トラスは、１つ以上の屋根モジュールのうちの少なくとも１つを支持するように構成されている、項目２に記載の遮蔽施設。
項目４：遮蔽施設の間取り図に対応するパターンに配置された複数の細長い梁を有する基礎をさらに備え、細長い梁の各々は、１つ以上の側壁モジュールを支持するように構成されている、項目２または３に記載の遮蔽施設。
項目５：側壁モジュールのうちの少なくとも１つに遮蔽扉をさらに備える、項目２～４のいずれか一項目に記載の遮蔽施設。
項目６：複数の輸送可能モジュールの各々の厚さが０．５メートル～６メートルである、項目１～５のいずれか一項目に記載の遮蔽施設。
項目７：複数の輸送可能モジュールを取り囲む少なくとも第２の輸送可能モジュール群をさらに備える、項目１～６のいずれか一項目に記載の遮蔽施設。
項目８：ＳＡＰは、合成ＳＡＰ、半合成ＳＡＰ、または天然ＳＡＰである、項目１～７のいずれか一項目に記載の遮蔽施設。
項目９：ＳＡＰは、放射エネルギーの吸収を高めるように構成された要素を複数含む、項目１～８のいずれか一項目に記載の遮蔽施設。
項目１０：封じ込めエリアを形成するために、および放射線バリアを画成するために、接続可能な複数の輸送可能モジュール、壁パネル、またはポッドを備えた遮蔽施設であって、複数の輸送可能モジュールの各々が、封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、第２の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁と、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間に位置付けられた放射線遮蔽用充填材と、を備え、放射線遮蔽用充填材は、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙に充填される非ニュートン流体を含み、非ニュートン流体は、封じ込めエリアの外側の測定可能な放射線レベルを大幅に下げるように構成されている、遮蔽施設。
項目１１：複数の輸送可能モジュールは、遮蔽施設の鉛直壁を画成するために互いに接続可能な１つ以上の側壁モジュールと、１つ以上の側壁モジュールの上端に接続可能な１つ以上の屋根モジュールと、を備える、項目１０に記載の遮蔽施設。
項目１２：対向する側壁モジュールの間に架け渡される少なくとも１本のトラスをさらに備え、トラスは、１つ以上の屋根モジュールのうちの少なくとも１つを支持するように構成されている、項目１１に記載の遮蔽施設。
項目１３：遮蔽施設の間取り図に対応するパターンに配置された複数の細長い梁を有する基礎をさらに備え、細長い梁の各々は、１つ以上の側壁モジュールを支持するように構成されている、項目１１または１２に記載の遮蔽施設。
項目１４：側壁モジュールのうちの少なくとも１つに遮蔽扉をさらに備える、項目１１～１３のいずれか一項目に記載の遮蔽施設。
項目１５：複数の輸送可能モジュールの各々の厚さが０．５メートル～６メートルである、項目１０～１４のいずれか一項目に記載の遮蔽施設。
項目１６：複数の輸送可能モジュールを取り囲む少なくとも第２の輸送可能モジュール群をさらに備える、項目１０～１５のいずれか一項目に記載の遮蔽施設。
項目１７：非ニュートン流体は、レオペクティック流体、チキソトロピック流体、膨張性流体、偽塑性流体、またはこれらのいずれかの組み合わせである、項目１０～１６のいずれか一項目に記載の遮蔽施設。
項目１８：非ニュートン流体は、耐衝撃性および耐爆風性を有する、項目１０～１７のいずれか一項目に記載の遮蔽施設。
項目１９：モジュール式遮蔽施設の構築方法であって、
封じ込めエリアを形成するために、および放射線バリアを画成するために、複数の輸送可能モジュール、壁パネル、またはポッドを接続するステップであって、複数の輸送可能モジュールの各々が、封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、第２の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁と、を備えるステップと、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙に放射線遮蔽用充填材を充填するステップであって、放射線遮蔽用充填材は、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙の一部分に充填される高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）、および第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙全体に充填される非ニュートン流体、のどちらか一方を備えるステップと、を含むモジュール式遮蔽施設の構築方法。
項目２０：複数の輸送可能モジュールを分解する前に、空隙から放射線遮蔽用充填材の少なくとも一部分を除去するステップをさらに含む、項目１９に記載のモジュール式遮蔽施設の構築方法。
本願明細書においては、添付の図面を参照して、本開示の一部の実施形態または態様を単なる例として説明する。ここで、図面を特に詳細に参照すると、図示の実施形態または態様は例示のためであり、本開示の実施形態または態様の例示的説明を目的とするためものであることを強調しておく。この点に関して、図面と併せて説明を解釈されると、本開示の実施形態または態様をどのように実施し得るかが当業者に明らかになる。
本開示の１つ以上の実施形態または態様による第１の例示的モジュール式施設の間取り図である。 本開示の１つ以上の実施形態または態様による第１の例示的モジュール式施設の基礎のレイアウト上面図である。 本開示の１つ以上の実施形態または態様による複数の電子装置の放射線遮蔽のための別のモジュール式施設の間取り図である。 本開示の１つ以上の実施形態または態様による第２の例示的モジュール式施設の分解等角図である。 本開示の１つ以上の実施形態または態様によるアイルーフＸポッド施設を示す。 本開示の１つ以上の実施形態または態様による別のモジュール式施設の間取り図である。 図６に示されているモジュール式施設の等角図である。 本開示の１つ以上の実施形態または態様による別のモジュール式施設の間取り図である。 図８に示されているモジュール式施設の側面図である。 図８に示されているモジュール式施設の分解等角図である。 本開示の１つ以上の実施形態または態様による別のモジュール式施設の間取り図である。 図１１に示されているモジュール式施設の側面図である。 図１１に示されているモジュール式施設の分解等角図である。
図１～図１３は概略図であり、諸特徴が必ずしも一定の比率で描かれていないことを理解されたい。
開示されている利点および改良点のうち、本開示の他の目的および利点は、添付の図と併せて以下の説明を解釈されると明らかになるであろう。本願明細書には、本開示の詳細な実施形態または態様が開示されている。ただし、開示されている実施形態または態様は、様々な形態で具現化され得る本開示の例示に過ぎないことを理解されたい。加えて、本開示の様々な実施形態または態様に関して示されている例の各々は、例示のためであり、限定を意図したものではない。
明細書および特許請求の範囲の全体にわたって、以下の表現は、文脈が別様に明確に規定していない限り、本願明細書において明示的に対応付けられている意味を取るものとする。本願明細書で使用されている表現「１つの実施形態または態様において」、「一実施形態または態様において」、および「一部の実施形態または態様において」は、必ずしも同じ実施形態（単数または複数）に言及するものではないが、そうである場合もあり得る。さらに、本願明細書で使用されている表現「別の実施形態または態様において」および「他の一部の実施形態または態様において」は、必ずしも異なる実施形態に言及するものではないが、そうである場合もある。本開示の全ての実施形態または態様は、本開示の範囲または精神から逸脱せずに、組み合わせ可能であることを意図している。
本願明細書で使用されている表現「に基づき」は、非排他的であり、文脈が別様に明確に規定していない限り、記載されていない追加要素に基づかせることも可能である。加えて、本明細書の全体にわたって、単数形（「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」）の意味は、複数への言及を含む。「において（ｉｎ）」の意味は、「の中に（ｉｎ）」および「の上に（ｏｎ）」を含む。
本願明細書で使用されている、「を備えた」、「を含む」、および「を有する」などの用語は、特定の請求項の範囲を当該請求項に記載の材料またはステップに限定するものではない。
本願明細書で使用されている「から成る」および「で構成された」などの表現は、特定の請求項の範囲を当該請求項に記載の材料およびステップに限定する。
別様に示されていない限り、本願明細書に開示されている全ての範囲または比率は、その始値および終値と、そこに含まれている、いずれかの、および全ての、部分範囲または部分比率と、を包含するものと理解されるものとする。例えば、記載されている範囲または比率「１～１０」は、最小値である１と最大値である１０との間の（最小値および最大値を含む）いずれかの、および全ての、部分範囲または部分比率、すなわち、最小値１以上で始まり、最大値１０以下で終わる全ての部分範囲または部分比率、を含むと見做されるべきである。本願明細書に開示されている範囲および／または比率は、明示されている範囲および／または比率にわたる平均値を表す。
用語「第１の」、「第２の」、およびこれらに類するものは、特定の順番または順序を指すためではなく、複数の異なる状態、特性、または要素を指すことを意図している。本願明細書で言及されている全ての文献は、その全体が「引用によって組み込まれる」。用語「少なくとも」は、「以上」と同義である。
本願明細書で使用されている「のうちの少なくとも１つ」は、「１つ以上の」と同義である。例えば、表現「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つ」は、Ａ、Ｂ、またはＣのうちのいずれか１つ、またはＡ、Ｂ、またはＣのうちのいずれか２つ以上の組み合わせ、を意味する。例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」は、Ａのみ、またはＢのみ、またはＣのみ、あるいはＡとＢ、またはＡとＣ、またはＢとＣ、あるいはＡとＢとＣの全て、を含む。表現「を備えた」、および「を備える」、およびこれらに類するものは、いずれかの請求項または明細書全体に列挙されている要素またはステップ以外の要素またはステップの存在を排除しない。本願明細書において、「を備える」は「を含む」を意味し、「を備えた」は「を含んだ」を意味する。
様々な実施形態または態様の説明は、特定の特徴を特定の制約内で「特に」または「好ましくは」（例えば、特定の制約内で「好ましくは」、「より好ましくは」、または「さらにより好ましくは」）と記載している場合がある。本開示は、これら特定の、または好適な、制約に限定されず、本願明細書に記載の様々な実施形態または態様の全範囲を包含することを理解されたい。本開示は、いずれかの組み合わせで、以下の実施形態または態様を含む、以下の実施形態または態様から成る、または以下の実施形態または態様から基本的に成る。本開示の様々な実施形態または態様が図面の個別の図に示されている。ただし、これは、例示および説明を単に容易にするためであることを理解されたい。本開示の実施において、１つの図面に示されている１つ以上の実施形態または態様を他の１つ以上の図面に示されている１つ以上の実施形態または態様と組み合わせることができる。
本願明細書で使用されている「非ニュートン流体」とは、当該流体に加わる応力に応じて粘度が変化する流体である。一部の実施形態において、加わる応力は剪断応力である。一部の実施形態において、加わる応力は法線応力である。
本願明細書で使用されている「レオペクティック流体」とは、応力が加えられている時間の増加に伴い、粘度が上昇する流体である。
本願明細書で使用されている「チキソトロピック流体」とは、応力が加えられている時間の増加に伴い、粘度が低下する流体である。
本願明細書で使用されている「膨張性流体」とは、加わる応力の大きさが増すに伴い、粘度が上昇する流体である。
本願明細書で使用されているレオペクティック流体および膨張性流体は、「剪断増粘流体」と総称され得る。本願明細書で使用されている偽塑性およびチキソトロピック流体は、「剪断減粘流体」と総称され得る。
本願明細書で使用されている「非ニュートン流体前駆体」とは、水などの、ただしこれだけには限定されない、液体の追加によって非ニュートン流体を形成する成分である。
本願明細書で使用されている「高吸収性ポリマー」または「（ＳＡＰ）」とは、ＳＡＰの初期重量に対して少なくとも特定重量の液体を吸収できるポリマーである。
本願明細書で言及している従来の全ての特許、刊行物、試験方法は、引用によりそれらの全体が組み込まれるものとする。具体的には米国特許第６，９７３，７５８号、第７，６５５，２４９号、第９，０２７，２９７号、第９，１７１，６４９号、および第１０，８７８，９７４号は、引用によりそれらの全体が全ての目的のために本願明細書に組み込まれるものとする。
一部の実施形態または態様において、本開示の様々なモジュール式建物構造は、放射線発生源（単数または複数）（例えば、線形加速器、ハドロン源、Ｘ線源、陽子および／または中性子ビーム源、産業用Ｘ線またはＸ線ＣＴスキャナ、等々）を収容する常設および／または一時的な放射線療法施設とすることができる。一部の実施形態または態様においては、例えば、常設の放射線療法施設がメンテナンスを必要とするときに、一時的な放射線療法設備が使用され得る。本願明細書において一時的放射線ボールト（ＴＲＶ：ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｖａｕｌｔ）とも称される例示的な一時的施設は、一部の実施形態または態様においては、メンテナンス中の常設の放射線療法施設の代わりにＴＲＶを使用することによって特定の場所における患者スループットの低下を防止するために、常設施設の近くに据え付けられ得る。一部の実施形態または態様において、ＴＲＶは、医療の提供が制限され得る遠隔地においても使用され得る。一部の実施形態または態様において、本開示の様々なモジュール式建物構造は、電子および／または通信機器を収容し、耐放射線、耐ハドロン粒子、耐爆風、耐銃弾、および／または耐衝撃保護をもたらす常設および／または一時的な施設とすることができる。
したがって、本願明細書に記載の本開示の一部の実施形態または態様は、これらの施設で使用するための、特に可動式放射線療法およびＴＲＶのための、様々な充填材に関する。本願明細書に記載の例示的実施形態または態様は、放射線療法施設を使用しているが、これらの例示的実施形態または態様は、単に概念の明瞭化のためであり、本願明細書に教示されている実施形態または態様に限定するためではないことを当業者は理解されたい。これらの実施形態または態様は、設備（例えば、コンピュータ機器、軍用機器、等々）の壁に導入されるＳＡＰまたは非ニュートン流体の使用によって、いずれかの用途のための放射線を遮蔽するための如何なる施設をも含み得る。さらなる実施形態または態様は、施設の壁に導入されるＳＡＰまたは非ニュートン流体の使用によってもたらされる爆風および／または衝撃遮蔽のための如何なる施設をも含み得る。さらなる実施形態または態様は、施設の壁に導入されたＳＡＰまたは非ニュートン流体の使用によってもたらされる放射線、爆風、および衝撃遮蔽のための如何なる施設をも含み得る。
図１は、本開示の１つ以上の実施形態または態様による第１の例示的モジュール式施設１０の間取り図である。施設１０は、放射線療法装置２５（放射線発生源）と放射線療法装置２５のための制御ステーション２２とを含む治療室２０を含み得る。施設１０の内部は、待機エリア３０、受け付け／スケジューリングエリア３１、更衣エリア３５、化粧室３４、および保管エリア３２、３８を含み得る。メカニカルエリア３３は、いずれか必要な加熱および冷却機器を収容し得る。メカニカルエリア３３は、追加の保管エリア３６のように、外側からアクセスされ得る。施設１０は、電気室２７と、スタッフ用流し台２８と、飲料廃液（例えば、水）タンク２９とを含み得る。
治療室２０へのアクセスは、放射線遮蔽扉４０および廊下３７を介して行われ得る。治療室２０の中に入ったら、患者は治療台２４に横たわる。放射線療法は、制御ステーション２２において操作者が入力した治療パラメータに従って、放射線療法装置２５によって施され得る。図１の実施形態または態様に示されているような施設１０の間取り図の諸特徴は、常設および／または一時的な放射線療法建物構造であり得る。
例えば、施設１０は、ＴＲＶなどの一時的な放射線療法施設であり得る。本施設は、一時的な放射線療法施設のモジュール式の組み立ておよび分解を速めるように、いくつかのプレハブモジュールから構築され得る。図１に示されている実施形態において、１階は、４つの異なるモジュールを含み得る。これらモジュールの各々は、一時的な放射線療法施設の所望の工学および／または建築仕様に基づき、事前に定められたフットプリント（例えば、ほぼ矩形のフットプリント）を有する。モジュール１０１、１０２、１０３は、例えば、長さが等しくてもよく、互いに並べて配置され得る。モジュール１０４は、モジュール１０１、１０２、１０３の端部に跨って配置され得る（図１の右側）。一部の実施形態または態様において、一時的な放射線療法施設の所望の工学および／または建築仕様を実現するために、いずれか適した、事前に定められた形状およびサイズの、任意の数の異なるモジュールがいずれか適した構成で配置され得る。例えば、治療室はその全体がモジュール１０２内に収容され得る。
一部の実施形態または態様において、モジュール１０１、１０２、１０３は、組み立てられたときに、組み立てられた複数のモジュールが治療室２０の周囲にいくつかの空隙空間５０、５２、５４、５６、５８、６０を画成するように設計され得る。これら空隙空間は、放射線遮蔽用充填材Ｍで充填されるように設計され得る。さらに、モジュール１０１、１０２、１０３は、第１の放射線遮蔽壁を形成する治療室２０の内壁１１０と、第２の放射線遮蔽壁を形成する外壁１１５とをもたらす。したがって、放射線遮蔽用充填材Ｍは、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間に位置付けられ、空隙空間５０、５２、５４、５６、５８、６０を充填し得る。遮蔽バリアまたは放射線遮蔽バリアが、第１の放射線遮蔽壁および第２の放射線遮蔽壁から形成され得る。
図１はモジュール式施設に関するが、他の複数の実施形態または態様において、施設は既存の構造でもよい。この場合、耐放射線性、耐衝撃性、および／または耐爆風性を既存の構造に付与するために、追加の壁またはパネルが設けられる。
一部の実施形態または態様において、放射線遮蔽用充填材Ｍは、本願明細書に記載されているようなＳＡＰ（単数または複数）を含み得る。これにより、例えば、放射線遮蔽用充填材の一部として、または唯一の放射線遮蔽用充填材として、ＳＡＰ（単数または複数）を使用すると、相対的に低重量のＳＡＰ（単数または複数）（例えば、６～８トン）が施設１０の構築予定現場に、制限なく輸送され得る。固形のＳＡＰが、例えば治療室２０の周囲の空隙空間５０、５２、５４、５６、５８、６０に導入され得る。この固形のＳＡＰをゲルまたはゾルに変換するように、固形のＳＡＰが導入された空隙空間に事前に規定された量の液体（例えば、水）が注入され得る。ＳＡＰゲルまたはゾルは、導入された固形ＳＡＰの元の質量の６００倍の質量を有し得る。このゲルは、空隙空間５０、５２、５４、５６、５８、６０に充填するために使用され得る。このような放射線遮蔽用充填材ＭとしてのＳＡＰの使用は、輸送コストの削減をもたらし得る。放射線遮蔽用充填材Ｍの精確な量および所望の分散は、装置２５から放出される放射線の特性に依存する。
様々な実施形態または態様において、液体の量は、空隙空間を満たすために使用される初期ＳＡＰ重量の１０～１００倍であり得る。初期ＳＡＰ重量とは、液体の導入前のＳＡＰの重量である。液体の量は、空隙空間を満たすために使用される初期ＳＡＰ重量の１００～１，０００倍であり得る。液体の量は、空隙空間を満たすために使用される初期ＳＡＰ重量の１，０００～１０，０００倍であり得る。液体の量は、空隙空間を満たすために使用される初期ＳＡＰ重量の１０，０００～１００，０００倍であり得る。液体の量は、空隙空間を満たすために使用される初期ＳＡＰ重量の１００，０００～１，０００，０００倍であり得る。液体の量は、空隙空間を満たすために使用される初期ＳＡＰ重量の１，０００，０００～１０，０００，０００倍であり得る。
さらに、隣接し合う空隙空間（例えば、５０と５４、５４と５２、５２と５８）は、放射線遮蔽用充填材Ｍで一旦充填されると、放射線遮蔽用充填材Ｍから成るほぼ連続した放射線バリアが治療室２０の周囲に形成され得るように、流体連通し得る。例えば粘性ＳＡＰゲルなどの絶えず流動可能な状態であり続けることによって、放射線遮蔽用充填材Ｍは、沈殿または地震事象の故に亀裂し得ない。
一部の実施形態または態様において、放射線遮蔽用充填材Ｍは、ＳＡＰならびに、金属薄板、粒状充填材、砂、セメント、コンクリート、およびこれらに類するものなど、空隙に導入され得るいずれか適した種類の放射線遮蔽用充填材を含み得る。ＳＡＰゲルは、空隙内に使用される他の種類の放射線遮蔽用充填材のための物理的支持も提供し得る。
一部の実施形態または態様において、放射線遮蔽用充填材Ｍは、電離放射線（ガンマ、Ｘ線、および／または高紫外放射線）の減衰のために使用され得る、例えば、鉛、タングステン、またはビスマスなどの金属または高原子番号元素粒子との混合物に存在する固形ＳＡＰを含み得る。混合物内に使用される諸元素は、使用される放射線の種類に合わせて調製され得る。
一部の実施形態において、放射線遮蔽用充填材Ｍは、本願明細書に記載されているような非ニュートン流体を含み得る。これにより、例えば非ニュートン流体を放射線遮蔽用充填材の一部分として、または唯一の放射線遮蔽用充填材として使用すると、施設１０の構築予定現場に任意の数の異なるモジュールが、制限なく輸送され得る。非ニュートン流体（単数または複数）は、治療室２０の周囲の空隙空間５０、５２、５４、５６、５８、６０に注入され得る。放射線遮蔽用充填材Ｍの精確な量および所望の分配は、装置２５から放出される放射線の特性に依存する。
一部の実施形態においては、空隙空間に充填するために、非ニュートン流体のみが使用され得る。
一部の実施形態において、空隙空間を放射線遮蔽用充填材Ｍ、ならびに、セメント、コンクリート、金属遮蔽、高吸収性ポリマー（ＳＡＰ：ｓｕｐｅｒ ａｂｓｏｒｂｅｎｔ ｐｏｌｙｍｅｒ）、およびこれらに類するものなど、他の種類の放射線遮蔽用充填材で充填するために、いずれか適した量の非ニュートン流体が使用され得る。
さらに、放射線遮蔽用充填材Ｍで一旦充填されると、放射線遮蔽用充填材Ｍから成るほぼ連続した放射線バリアが治療室２０の周囲に形成され得るように、隣接する空隙空間（例えば、５０と５４、５４と５２、５２と５８）が流体連通し得る。例えば非ニュートン流体などの放射線遮蔽用充填材Ｍは、絶えず流動可能な状態であり続けることによって、特に、非ニュートン流体が本願明細書に記載のような剪断増粘流体である場合は、沈下または地震事象の故に亀裂または破断し得ない。例えば、放射線遮蔽用充填材Ｍが剪断増粘流体である場合は、地震事象に起因する応力が加わるに伴い、粘度が上昇し得る。この粘度の上昇は、一部の実施形態において、亀裂および破断を防止するように、構造的完全性を充填材Ｍにもたらし得る。
一部の実施形態において、放射線遮蔽用充填材Ｍは、非ニュートン流体ならびに、金属薄板、粒状充填材、砂、セメント、コンクリート、およびこれらに類するものなど、空隙に導入され得るいずれか適した種類の放射線遮蔽用充填材を含み得る。非ニュートン流体は、空隙内に使用される他の種類の放射線遮蔽用充填材のための物理的支持も提供し得る。
１つの特定の非限定的実施形態において、非ニュートン流体は、これだけには限定されないが、複数の粒子などの非ニュートン流体前駆体に液体（例えば、水）を加えることによって、形成され得る。例えば、複数の粒子は、コーンスターチを含み得る。この場合、水の追加によって、水にコーンスターチが懸濁した膨張性流体が形成される。別の例において、複数の粒子は、石膏粒子を含み得る。この場合、水の追加によって、レオペクティック石膏ペーストが形成される。さらに別の例において、複数の粒子は、複数のシリカナノ粒子である。この例においては、液体ポリエチレングリコール（ＰＥＧ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）が複数のシリカナノ粒子に追加され得る。この結果、複数のシリカナノ粒子がＰＥＧに懸濁した膨張性流体が形成される。
一部の実施形態において、非ニュートン流体前駆体（例えば、複数の粒子）は、液体が追加される前に、他の種類の放射線遮蔽材と混合され得る。例えば、非ニュートン流体前駆体と他の放射線遮蔽材との組み合わせに液体を追加すると、非ニュートン特性を有する複合遮蔽充填材Ｍｃが形成され得る。例えば、非限定的な一態様において、砂、セメント、またはこれらのいずれかの組み合わせのうちの少なくとも１つをコーンスターチ、石膏、またはこれらのいずれかの組み合わせのうちの少なくとも１つと組み合わせ、その後、得られた混合物に水を加えることによって、剪断増粘特性を有する複合形態のコンクリートがもたらされ得る。勿論、一部の実施形態において、非ニュートン流体は、他の放射線遮蔽材の導入前にも形成され得る。
一部の実施形態において、放射線遮蔽用充填材Ｍは、非ニュートン流体に溶解し得る、または溶解し得ない、金属または例えばタングステンなどの高原子番号の元素粒子との混合物として存在する非ニュートン流体を含み得る。金属または高原子番号の元素粒子は、電離放射線（ガンマ、Ｘ線、および／または高紫外放射線）を減衰させるために使用され得る。この混合物に使用される諸元素は、使用される放射線の種類に合わせて調整され得る。
一部の実施形態または態様においては、遮蔽を最適化するために、複数のモジュールが１つに積層化され得る。例えば、封じ込めエリアを画成するために、第１のモジュール群が接続され得る。少なくとも第２のモジュール群は、第１のモジュール群の少なくとも一部分を取り囲み得る。一部の実施形態または態様において、第１のモジュール群は、内層を画成し得る。少なくとも第２のモジュール群は、１つ以上の外層を画成し得る。第１のモジュール群は、第１の放射線遮蔽用充填材で充填され得る。第２のモジュール群は、第１の放射線遮蔽材とは異なる、または第１の遮蔽材と同じ、第２の放射線遮蔽材で充填され得る。遮蔽を最適化し、複合遮蔽バリアを形成するために、それぞれ異なる充填材を有する複数のモジュール群を選択できる。
一部の実施形態において、一時的な放射線療法施設ＴＲＶを特定の場所で一定期間使用した後、ＴＲＶは、別の場所への輸送のために分解され得る。迅速な分解をさらに助けるために、非ニュートン流体は、空隙空間から汲み出されて輸送、または適正に処分され得る。このプロセスは、輸送を容易にするために、ＴＲＶから大量の質量を除去し得る。
一部の実施形態または態様において、一時的な放射線療法施設ＴＲＶを特定の場所で一定期間使用した後、ＴＲＶは、別の場所への輸送のために分解され得る。迅速な分解をさらに助けるために、ＳＡＰゲルから固形ＳＡＰおよび水などの別個の液相への相状態遷移を誘発するように、塩（例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム）が、ＳＡＰゲルを有する放射線遮蔽用充填材Ｍに導入され得る。このプロセスは、輸送を容易にするために、ＴＲＶからの全質量の容易な除去を可能にする。一部の実施形態または態様において、ＳＡＰゲルから固形への遷移に使用される塩のカチオンは、ＳＡＰに存在するのと同じカチオンでもよい。例えば、ＳＡＰがポリアクリル酸ナトリウムの場合、塩は塩化ナトリウムであり得る。同様に、ＳＡＰがポリアクリル酸カリウムの場合、塩は塩化カリウムであり得る。
一部の実施形態または態様において、ＳＡＰは、雪および氷を溶かすために一般に使用されているナトリウムブラインの使用によって、液体状態に還元され得る。
一部の実施形態または態様において、ＳＡＰは、雪を溶かすために使用される機器などによって、ＳＡＰ材を華氏２１０°に加熱することによって、液体状態に還元され得る。
屋根モジュール（図示せず）は、モジュール１０１、１０２、１０３の上方に載置されるように、およびモジュール１０１の剪断壁６４からモジュール１０３の剪断壁６２まで架け渡されるトラスを有するように設計され得る。同様に、屋根モジュールは、治療室２０の上方の屋根モジュール内に形成された空隙内の放射線遮蔽用充填材Ｍを支持するように、したがって放射線遮蔽用充填材Ｍの導入も可能にするように構成され得る。その結果、治療室２０の直上の放射線遮蔽用充填材の荷重は、治療室自体を圧迫せずに、トラスによって剪断壁６２、６４に分散され得る。
施設のための基礎は、単純なコンクリートスラブのこともある。コンクリートスラブ上の放射線療法構造に対する沈下および／または地震活動の影響は、放射能の漏洩に至り得る。さらに、コンクリートスラブは、より常設的な構造であり、ＴＲＶなどの一時的構造のためには有用であり得ない。一部の実施形態または態様においては、より容易な組み立てとより良好な重量配分のために、複数の埋め込み型グレードビームから成るパターンが一時的構造のための基礎として使用され得る。
図２は、本開示の１つ以上の実施形態または態様による第１の例示的モジュール式施設の基礎２００のレイアウト上面図である。基礎２００は、例えば、鉄筋コンクリート製の複数の細長い梁から成るパターンを含み得る。鉄筋コンクリート製の個々の梁は、一般にグレードレベルに、またはそれより上に、構築されるので、グレードビームとも称され得る。基礎のためのグレードビームは、地下数インチ（例えば３～６インチ）に埋め込まれる。地下グレードビームの使用は、ＴＲＶなどの施設が除去された後の現場をその元の状態に戻し易くする。その理由は、地下のグレードビームの上に単に埋め戻せばよいからである。
複数の細長い梁から成るパターンは、いくつかの平行および直交梁と梁セグメントとを含み得る。これらの梁は、施設１０の様々な部分の下に横たわり得る。図２の基礎２００のレイアウトは、図１の施設１０の間取り図に対応する。平行梁２１０、２１２は、モジュール１０２の長辺の下に横たわり得る。短い横梁２１４、２１５、２１６は、梁２１０、２１２の長さに沿った複数の位置において梁２１０、２１２の間に架け渡されている。これら短い横梁２１４、２１５、２１６は、梁２１０、２１２の間にある程度の一体化または結合をもたらす役割を担う。横梁２１４、２１５、２１６は、放射線療法装置２５が配置されて取り付けられるモジュール１０２の下に横たわってモジュール１０２を支持する役割も担う。梁２２０、２３０は、モジュール１０３、１０１のそれぞれの剪断壁６２、６４の下に横たわって剪断壁６２、６４を支持するように設計されている。これは大きな塊体の材料であるので、地震（ｓｅｉｓｍｉｃ）事象（すなわち、地震（ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ））中に生じる如何なる横移動に対してもかなりの慣性抵抗をもたらす。
一部の実施形態において、施設は、地表面上に直接、または地表面に敷設された鋼板などの板の上に支持され得る。これにより、基礎の設置によって既存の地表面を乱さずに済むであろう。さらなる実施形態または態様において、施設は、地面に打ち込まれた１本以上の螺旋またはねじ込め杭によって支持され得る。施設は、地表面から突出し得る螺旋またはねじ込め杭の上端に支持され得る。これにより、表面の破壊を制限でき、コンクリートの使用を必要としない。螺旋またはねじ込め杭は、一時的施設の撤去後、地面から取り除かれ得る。
図３は、本開示の１つ以上の実施形態または態様による、複数の電子装置の放射線遮蔽のための別のモジュール式施設１３０の間取り図である。放射線療法装置２５からの放射線を図１の治療室２０から漏洩させないために放射線遮蔽用充填材Ｍが選択され得るのと同様に、施設１３０の外側の放射線を複数の電子装置１２０を有する内部チャンバ１１７に入れないために、放射線遮蔽用充填材Ｍが選択され得る。図３に示されている実施形態または態様において施設１３０は、図２の治療室２０の代わりに図３の内部チャンバ１１７が存在する以外は施設１０と同じである。施設１１７も図２と同じ基礎（例えば、基礎２００）を使用し得る。
例えば、核爆弾から発生した電磁パルスなどの高強度電磁場の場合、複数の電子装置１２０のいずれかへの入射は、これら電子装置１２０の電子回路に大電流を誘発させ、電子装置１２０を損傷させ得る。したがって、内部チャンバ１１７内の電子装置１２０を施設１３０の外部の電磁パルスから遮蔽するために、施設１３０は、ファラデーケージとして設計され得る。放射線遮蔽用充填材Ｍは、例えば、Ｍｎ－Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ－Ｓｉ、ＳＵＳ４１０、および／またはＦｅ－Ｎｉなどの電磁遮蔽用金属を含み得る。これらは、図３に示されているように、空隙空間５０、５２、５４、５６、５８、６０内のＳＡＰ材を活性化するために、薄板、粒子、コロイド懸濁液内の粒子として導入され得る。ＳＡＰ材は、これら電磁遮蔽用金属を保持するために使用され得る。一部の実施形態または態様において、ＳＡＰ材を追加すると、電磁遮蔽に使用される金属を減らし得る。これにより、材料およびコストの削減をもたらし得る。
図４は、本開示の１つ以上の実施形態または態様による第２の例示的モジュール式施設４００の分解等角図である。治療用放射線機器を収容するための放射線療法施設４００が示されている。放射線療法施設４００は、放射線療法室４５０を形成するために組み立てられる一時的モジュール式施設であり得る。放射線療法施設４００は、ばらばらにされて全ての機器と共に組み立て現場に送り込まれ、所定位置に完成され得る。本願明細書においてポッド、モジュール、または自立型輸送可能モジュールと称される個々の部分４０１～４１０の各々は、レール、船、または陸上輸送によって輸送可能であり、クレーンまたはコンテナ移動機などの一般に利用可能な機器を使用して組み立て可能である。
一部の実施形態または態様において、放射線療法施設４００は、例えば、計１０個のポッドを含み、２つ以上の内部室を有し得る。１つの療法室４５０は、放射線療法の実施のために使用可能な機器を収容するように適合化され得る。他の室４６０は、療法室４５０に収容されている機器を操作する放射線療法士または技術者による使用に適した制御エリアとして使用されるように適合化され得る。
一部の実施形態または態様において、放射線療法施設４００は、隣接し合う一連の内部コンテナを含み得る。これらコンテナは、放射線バリア４７０を治療エリア４５０の周囲に、および屋根用放射線バリア４８０を治療エリア４５０の上方に、形成するために、放射線遮蔽材で充填可能である。放射線遮蔽用充填材Ｍは、流動性ＳＡＰゲルを形成するために水などの液体と混合される固形のＳＡＰでもよい。放射線遮蔽用充填材Ｍは、金属薄板、コンクリートまたはセメントスラブ、および／または砂などの粒状材料など、他の材料を含み得る。他の複数の実施形態または態様において、ＳＡＰゲルは、放射線遮蔽に使用される他の材用を保持、および／または物理的に支持し得る。
一部の実施形態において、放射線療法施設４００は、放射線バリア４７０を治療エリア４５０の周囲に、および屋根用放射線バリア４８０を治療エリア４５０の上方に、形成するために、放射線遮蔽材で充填可能な隣接し合う一連の内部コンテナを含み得る。放射線遮蔽用充填材Ｍは、非ニュートン流体を含み得る。放射線遮蔽用充填材Ｍは、金属薄板、コンクリートまたはセメントスラブ、および／または砂などの粒状材料など、他の材料を含み得る。他の複数の実施形態において、非ニュートン流体材料は、放射線遮蔽に使用される他の材料を保持、および／または物理的に支持し得る。
放射線療法施設４００のフットプリントを形成するために、５つのポッド（フットプリントポッドと称されるポッド４０１～４０５）が使用され得る。追加の５つのポッド（屋根ポッドと称されるポッド４０６～４１０）が５つのフットプリントポッドの上に、それらに対して直角に配置され得る。５つの屋根ポッドのうちの４つのポッド（「屋根用遮蔽ポッド」と称されるポッド４０６～４０９）は、屋根用バリア４８０によって追加の放射線遮蔽を鉛直方向にもたらし得る。ポッド４１０は、主に保管エリアとして使用され得る。
ポッド４０２、４０３、４０４は、内部作業空間または療法室４５０を形成するために、互いに接続され得る。この第２の例示的実施形態において、ポッド４０３は、医療機器の大半を収容する中心フットプリントポッドの役割を果たし、電力のための電気接続部と医療機器６００のための載置台とを含み得る。全てのフットプリントポッドの間の接合部に沿ってウェザーシールがさらに組み込まれ得る。
ポッド４０１は、ポッド４０２の外側に取り付けられ得る。ポッド４０５は、ポッド４０４の外側に取り付けられ得る。これら２つのポッド（ポッド４０１、ポッド４０５）、ならびにポッド４０２～４０４の部分は、放射線バリア４７０を形成するために、放射線遮蔽用充填材を収容し得る。放射線バリア４７０は、療法室４５０のほぼ全ての側の周囲に延在し得る。ポッド４０２は、療法室４５０へのアクセスを可能にする出入口を含む。屋根用遮蔽ポッド（ポッド４０６～４０９）は、５つのフットプリントポッドの上方に載置され、これらのフットプリントポッドに接続され得る。少なくともポッド４０１、４０５は、屋根ポッドの荷重を支持するための屋根支持構造４２０、４２２を含む。ポッド４０６～４０９は、放射線遮蔽用に使用され得る。ポッド４１０は、電気機器、電話機器、および他のユーティリティを収容するために確保しておくことができる。
組み立てのために、コンクリートスラブなどの適切な基礎、または図２のような鉄筋コンクリート製の複数の細長い梁から成るパターンを有する基礎２００が最初に製作され得る。その後、基礎がレベリングされ、第１のフットプリントポッド、例えばポッド４０３が基礎の上に載置されて基礎に固定され得る。残りのフットプリントポッドは、その後、順次載置されて、それぞれの隣接ポッド（単数または複数）および基礎に取り付けられ得る。隣接し合うポッドと基礎との間にウェザーシールが形成され得る。
一部の実施形態または態様においては、その後、バリア４７０を形成するために、放射線遮蔽用充填材が様々なフットプリントポッドのコンテナに注入され得る。一部の実施形態または態様において、放射線遮蔽用充填材は、例えば固形ＳＡＰ材を含み得る。固形ＳＡＰ材は、様々なフットプリントポッドのコンテナに導入され得る。導入された固形ＳＡＰ材は、水および／または放射線吸収金属を含み得るコロイド状混合物を使用して、ゲルまたはゾルに変換され得る。一部の実施形態または態様において、放射線遮蔽用充填材は、例えば非ニュートン流体材料を含み得る。非ニュートン流体材料は、様々なフットプリントポッドのコンテナに導入され得る。非ニュートン流体材料は、放射線吸収金属を含み得る。
一部の実施形態または態様において、中心治療エリア４５０を取り囲むバリア４７０は、互いに離して配置された第１の壁４５１および第２の壁４５２と、互いに離して配置された第１の壁４５１と第２の壁４５２との間に収容された所定量の放射線遮蔽用充填材Ｍと、を含み得る。一部の実施形態または態様において、放射線遮蔽用充填材Ｍは、高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）を含み得る。一部の実施形態または態様において、放射線遮蔽用充填材Ｍは、非ニュートン流体を含み得る。自立型輸送可能モジュール４０１～４１０のうちの少なくとも２つは、互いに離して配置された第１の剛性壁４５１および第２の剛性壁４５２の部分をそれぞれ含む。これらの部分は、バリア４７０の一部分を含むチャネル４５２を画成し得る。（チャネル４５２に配設される）放射線遮蔽用充填材Ｍの量は、放射線源６００が中心治療エリア４５０に載置されたときに、中心治療エリア４５０の外側（例えば、室４６０の内部）の測定可能な放射線レベルを大幅に下げるために十分であり得る。
様々なフットプリントポッドのコンテナに放射線遮蔽用充填材を充填する前または後に、屋根ポッドが５つのフットプリントポッドの上に載置されてそれらに取り付けられ得る。その後、フットプリントポッドと屋根ポッドとの間に、ならびに隣接し合う屋根ポッドの間に、ウェザーシールが形成され得る。その後、放射線療法施設４００は、適正な放射線遮蔽のために必要な放射線遮蔽用充填材で充填され得る。その後、電気、水、および下水がモジュール式施設に接続され得る。モジュール式施設としての放射線療法施設４００の具現化においては、現場へのポッドの到着時刻から完全に組み立てられた放射線療法施設４００の完成までの組み立て時間が最短化され得る。
図５は、本開示の１つ以上の実施形態または態様によるアイルーフＸポッド一時的施設５００を示す。一時的施設５００は、構造筋交い５１０によって所定位置に保持された布地５０５から形成され得る。一時的施設５００は、トレーラ５２０上に載置され得る。ＳＡＰ膨張性ゲルが空隙に注入され得る。布地５０５は、外方に拡張し得る可撓壁を形成する。一部の実施形態または態様においては、トレーラ５２０に載っている一時的施設５００のためのＳＡＰ管が複数存在し得る。他の複数の実施形態または態様においては、コンクリート型枠のために、鉛直管またはソノチューブが使用され得る。
一部の実施形態または態様において、非ニュートン流体は、布地５０５との複合体を形成し得る。例えば、非ニュートン流体は、剪断増粘布地複合体を形成するように、ポリアラミド布材のアラミド繊維間の空間に含浸され得る。剪断増粘布地複合体の適切な一例が、引用によりその全体が本願明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２００５／０２６６７４８号に記載されている。一部の実施形態においては、トレーラ５２０に載っている一時的施設５００のための非ニュートン流体材料用の管が複数存在し得る。他の複数の実施形態においては、コンクリート型枠のために、鉛直管またはソノチューブが使用され得る。
一部の実施形態または態様において、アイルーフＸポッド一時的施設５００は、コンクリート基礎が不要であるように、（図２と同様の）複合プレート基礎の上に載置され得る。これにより、複合プレートは、一時的施設５００の荷重を広げ得る。螺旋杭がプレートおよび／または梁と共に使用され得る。
図５に示されている実施形態においては、例えば、僅か４～８トンのＳＡＰ放射線遮蔽用充填材が必要とされ、組み立て場所に輸送され得る。ＳＡＰ放射線遮蔽用充填材は、複数のＳＡＰ管を介して、（図１の治療室２０の周囲の空隙空間５０、５２、５４、５６、５８、６０と同様の）空隙に導入され得る。固体ＳＡＰをゲルに変換するために、水などの液体が構造に注入され得る。ＳＡＰ放射線遮蔽用充填材が必要とされる場合、空隙空間が充填されるに伴い、ゲルは布地５０５を拡張させ得る。一部の実施形態または態様において、ゲルは、元の４～８トンのＳＡＰ固体材料の６００倍の質量を生じさせ得るので、輸送コストの大幅な削減をもたらす。このような放射線遮蔽は、中性子放射線（例えば、６ＭｅＶ）のために最適であり得る。
一部の実施形態または態様において、アイルーフＸポッド一時的施設５００を分解するとき、ゲルから固体へのＳＡＰ相遷移を開始させる塩（例えば、ナトリウム）がＳＡＰゲルに導入され得る。水（放射性でない場合）が下水管に汲み出され得るので、液体の重量を省いた、より軽量のアイルーフＸポッド一時的施設５００が異なる場所での組み立てのために輸送され得る。
図５に示されている実施形態において、アイルーフＸポッド一時的施設５００の組み立てのために、非ニュートン流体および／または非ニュートン流体前駆体を組み立て現場に輸送する必要があり得るが、非ニュートン流体を汲み出して輸送してもよい。より軽量のアイルーフＸポッド一時的施設５００は、異なる場所での組み立てのために、非ニュートン流体の重量なしに輸送され得る。一部の実施形態において、非ニュートン流体は、非ニュートン流体前駆体に戻されてから、次の組み立て現場に輸送され得る。これが特に輸送コストの削減に有利であり得るのは、非ニュートン流体前駆体の重量が非ニュートン流体より軽い場合、または、例えばより低毒性であり得る場合である。
図６は、本開示の１つ以上の実施形態または態様による別の例示的モジュール式施設６００の間取り図である。施設６００は、遮蔽された封じ込めエリア６２０と１つ以上の予備封じ込めエリア６３０とを含み得る。一部の実施形態または態様において、１つ以上の予備封じ込めエリア６３０は、遮蔽された封じ込めエリア６２０から扉６３５によって分離可能であり得る。封じ込めエリア６２０へのアクセスは、放射線遮蔽扉６４０を介して行われ得る。図６の実施形態または態様に示されているような施設６００の間取り図の諸特徴は、常設および／または一時的な放射線療法建物構造、常設および／または一時的な電磁放射線遮蔽構造、常設および／または一時的な衝撃または爆風遮蔽構造、またはこれらのいずれかの組み合わせであり得る。施設６００も図２と同じ基礎（例えば、基礎２００）を使用し得る。
図７を参照すると、モジュール式施設６００は、モジュール式施設６００の鉛直壁を画成する複数の側壁モジュール６５０など、複数のモジュールから構築され得る。一部の実施形態または態様においては、封じ込めエリア６２０を完全に包囲するために、１つ以上の屋根モジュールが複数のモジュール６５０の上に追加され得る。また、１つ以上の床モジュールが複数のモジュール６５０の最下部に追加され得る。図７に示されているように、１つ以上の屋根モジュールのための支持をもたらすために、１本以上のトラス６７０が対向する側壁モジュール６５０の間に架け渡され得る。
一部の実施形態または態様において、モジュール６５０は、組み立てられたときに、組み立てられた複数のモジュールが個々のモジュール６５０の第１の壁および第２の壁の間にいくつかの空隙空間を画成するように設計され得る。これら空隙空間は、本願明細書に記載のＳＡＰおよび／または非ニュートン流体などの放射線遮蔽用充填材Ｍで充填されるように設計され得る。一部の実施形態または態様において、放射線遮蔽用充填材Ｍは、ＳＡＰおよび／または非ニュートン流体、ならびに、金属薄板、粒状充填材、砂、セメント、コンクリート、およびこれらに類するものなど、空隙に導入され得るいずれか適した種類の放射線遮蔽用充填材を含み得る。放射線遮蔽用充填材Ｍは、放射線療法装置からの放射線を封じ込めエリア６２０から漏洩させないために、または施設６００の外側の放射線を封じ込めエリア６２０に入れないために選択され得る。図６および図７はモジュール式施設６００に関するが、他の複数の実施形態または態様において、施設６００は既存の構造でもよい。この場合、耐放射線、耐衝撃、および／または耐爆風性を既存の構造に付与するために追加の壁またはパネルが設けられる。
図８は、本開示の１つ以上の実施形態または態様による、複数の電子装置の放射線遮蔽のための別のモジュール式施設７００の間取り図である。施設７００は、遮蔽された封じ込めエリア７２０を含み得る。封じ込めエリア７２０へのアクセスは、放射線遮蔽扉７４０を介して行われ得る。図８の実施形態または態様に示されているような施設７００の間取り図の諸特徴は、常設および／または一時的な放射線療法建物構造、常設および／または一時的な電磁放射線遮蔽構造、常設および／または一時的な衝撃または爆風遮蔽構造、またはこれらのいずれかの組み合わせであり得る。施設７００も図２と同じ基礎（例えば、基礎２００）を使用し得る。
図８および図９を参照すると、モジュール式施設７００は、モジュール式施設７００の鉛直壁を画成する複数の側壁モジュール７５０など、複数のモジュールから構築され得る。一部の実施形態または態様においては、１つ以上の屋根モジュール７６０が側壁モジュール７５０の上に追加され得る。床は、既存のコンクリート床Ｆによって、または側壁モジュールの最下部に接続された１つ以上の床モジュールによって画成され得る。一部の実施形態または態様において、屋根および側壁モジュールは、組み立てられたときに、組み立てられた複数のモジュールが個々のモジュールの第１の壁および第２の壁の間にいくつかの空隙空間を画成するように設計され得る。これら空隙空間は、本願明細書に記載のＳＡＰおよび／または非ニュートン流体などの放射線遮蔽用充填材Ｍで充填されるように設計され得る。一部の実施形態または態様において、放射線遮蔽用充填材Ｍは、ＳＡＰおよび／または非ニュートン流体、ならびに、金属薄板、粒状充填材、砂、セメント、コンクリート、およびこれらに類するものなど、空隙に導入され得るいずれか適した種類の放射線遮蔽用充填材を含み得る。放射線遮蔽用充填材Ｍは、放射線療法装置からの放射線を封じ込めエリア７２０から漏洩させないために、または施設６００の外側の放射線を封じ込めエリア７２０に入れないために選択され得る。図１０に示されているように、１つ以上の屋根モジュール７６０（図９に図示）のための支持をもたらすために、１本以上のトラス７７０が対向する側壁モジュール７５０の間に架け渡され得る。図８～図１０はモジュール式施設７００に関するが、他の複数の実施形態または態様において、施設７００は既存の構造でもよい。この場合、耐放射線、耐衝撃、および／または耐爆風性を既存の構造に付与するために、追加の壁またはパネルが設けられる。
図８および図１１は、本開示の１つ以上の実施形態または態様による、複数の電子装置の放射線遮蔽のための別のモジュール式施設７００の間取り図を示す。施設７００は、遮蔽された封じ込めエリア７２０を含み得る。封じ込めエリア７２０へのアクセスは、放射線遮蔽扉７４０を介して行われ得る。図８および図１１の実施形態または態様に示されているような施設７００の間取り図の諸特徴は、常設および／または一時的な放射線療法建物構造、常設および／または一時的な電磁放射線遮蔽構造、常設および／または一時的な衝撃または爆風遮蔽構造、またはこれらのいずれかの組み合わせであり得る。施設７００も図２と同じ基礎（例えば、基礎２００）を使用し得る。
図８～図９および図１１～図１２を参照すると、モジュール式施設７００は、モジュール式施設７００の鉛直壁を画成する複数の側壁モジュール７５０など、複数のモジュールから構築され得る。一部の実施形態または態様においては、１つ以上の屋根モジュール７６０が側壁モジュール７５０の上に追加され得る。床は、既存のコンクリート床Ｆによって、または側壁モジュールの最下部に接続された１つ以上の床モジュールによって、画成され得る。一部の実施形態または態様において、屋根および側壁モジュールは、組み立てられたときに、組み立てられた複数のモジュールが個々のモジュールの第１の壁および第２の壁の間にいくつかの空隙空間を画成するように設計され得る。これら空隙空間は、本願明細書に記載のＳＡＰおよび／または非ニュートン流体などの放射線遮蔽用充填材Ｍで充填されるように設計され得る。一部の実施形態または態様において、放射線遮蔽用充填材Ｍは、ＳＡＰおよび／または非ニュートン流体、ならびに、金属薄板、粒状充填材、砂、セメント、コンクリート、およびこれらに類するものなど、空隙に導入され得るいずれか適した種類の放射線遮蔽用充填材を含み得る。放射線遮蔽用充填材Ｍは、放射線療法装置からの放射線を封じ込めエリア７２０から漏洩させないために、または施設６００の外側の放射線を封じ込めエリア７２０に入れないために選択され得る。図９および図１３に示されているように、１つ以上の屋根モジュール７６０（図９に図示）のための支持をもたらすために、１本以上のトラス７７０が対向する側壁モジュール６５０の間に架け渡され得る。図８～図１３はモジュール式施設７００に関するが、他の複数の実施形態または態様において、施設７００は既存の構造でもよい。この場合、耐放射線、耐衝撃、および／または耐爆風性を既存の構造に付与するために、追加の壁またはパネルが設けられる。
一部の非限定的実施形態または態様において、例示的遮蔽材は、第１のＳＡＰ（単数または複数）を含むことができる。第１のＳＡＰ（単数または複数）は、第１のＳＡＰ（単数または複数）の初期重量の少なくとも１０倍の重量の液体（単数または複数）を吸収できる。一部の非限定的実施形態または態様において、例示的遮蔽材は、第１のＳＡＰ（単数または複数）の初期重量の少なくとも１００倍の重量の液体（単数または複数）を吸収できる第２のＳＡＰ（単数または複数）を含むことができる。一部の非限定的実施形態または態様において、例示的遮蔽材は、第１のＳＡＰ（単数または複数）の初期重量の少なくとも１，０００倍の重量の液体（単数または複数）を吸収できる第３のＳＡＰ（単数または複数）を含むことができる。一部の非限定的実施形態または態様において、例示的遮蔽材は、第１のＳＡＰ（単数または複数）の初期重量の少なくとも１０，０００倍の重量の液体（単数または複数）を吸収できる第４のＳＡＰ（単数または複数）を含むことができる。一部の非限定的実施形態または態様において、例示的遮蔽材は、第１のＳＡＰ（単数または複数）の初期重量の少なくとも１００，０００倍の重量の液体（単数または複数）を吸収できる第２のＳＡＰ（単数または複数）を含むことができる。一部の非限定的実施形態または態様において、例示的遮蔽材は、第１のＳＡＰ（単数または複数）の初期重量の少なくとも１，０００，０００倍の重量の液体（単数または複数）を吸収できる第３のＳＡＰ（単数または複数）を含むことができる。一部の非限定的実施形態または態様において、例示的遮蔽材は、第１のＳＡＰ（単数または複数）の初期重量の少なくとも１０，０００，０００倍の重量の液体（単数または複数）を吸収できる第４のＳＡＰ（単数または複数）を含むことができる。
一部の実施形態または態様において、放射線遮蔽材は、吸収能力がそれぞれ異なる複数の異なるＳＡＰ材の組み合わせを有し得る。ＳＡＰ系遮蔽材は、中性子放射線の遮蔽のためにも適切であり得る。一部の実施形態または態様において、ＳＡＰによって吸収される液体は、水または水溶液であり得る。ＳＡＰを使用すると、少量且つ小質量の材料を可動式またはモジュール式施設と共に輸送可能である。水または水溶液を追加するだけで、所望の遮蔽結果を容易に達成できる。
一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が０．００１～０．０１ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が０．０１～０．１ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が０．１～１ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１～１０ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１０～１００ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１００～１０００ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１０3～１０4ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１０4～１０5ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１０5～１０6ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１０6～１０7ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１０7～１０8ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１０8～１０9ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１０9～１０10ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１０10～１０11ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１０11～１０12ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１０12～１０13ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１０13～１０14ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１０14～１０15ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、加えられた応力がゼロのときの粘度が１０15～１０16ｍＰａ・ｓの範囲内の非ニュートン流体を含み得る。
一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材において非ニュートン流体に加わる応力は、ずり速度が１０-6～１０-5ｓ-1の範囲内の剪断応力であり得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材において非ニュートン流体に加わる応力は、ずり速度が１０-5～１０-4ｓ-1の範囲内の剪断応力であり得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材において非ニュートン流体に加わる応力は、ずり速度が１０-4～１０-3ｓ-1の範囲内の剪断応力であり得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材において非ニュートン流体に加わる応力は、ずり速度が１０-3～１０-2ｓ-1の範囲内の剪断応力であり得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材において非ニュートン流体に加わる応力は、ずり速度が１０-2～１０-1ｓ-1の範囲内の剪断応力であり得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材において非ニュートン流体に加わる応力は、ずり速度が１０-1～１ｓ-1の範囲内の剪断応力であり得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材において非ニュートン流体に加わる応力は、ずり速度が１～１０ｓ-1の範囲内の剪断応力であり得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材において非ニュートン流体に加わる応力は、ずり速度が１０～１００ｓ-1の範囲内の剪断応力であり得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材において非ニュートン流体に加わる応力は、ずり速度が１０2～１０3ｓ-1の範囲内の剪断応力であり得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材において非ニュートン流体に加わる応力は、ずり速度が１０2～１０3ｓ-1の範囲内の剪断応力であり得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材において非ニュートン流体に加わる応力は、ずり速度が１０3～１０4ｓ-1の範囲内の剪断応力であり得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材において非ニュートン流体に加わる応力は、ずり速度が１０4～１０5ｓ-1の範囲内の剪断応力であり得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材において非ニュートン流体に加わる応力は、ずり速度が１０5～１０6ｓ-1の範囲内の剪断応力であり得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材において非ニュートン流体に加わる応力は、ずり速度が１０6～１０7ｓ-1の範囲内の剪断応力であり得る。
一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、応力が加わったときに１０-6～１０-5倍の粘度変化を示す非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、応力が加わったときに１０-5～１０-4倍の粘度変化を示す非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、応力が加わったときに１０-4～１０-3倍の粘度変化を示す非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、応力が加わったときに１０-3～１０-2倍の粘度変化を示す非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、応力が加わったときに１０-2～１０-1倍の粘度変化を示す非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、応力が加わったときに１０-1～１倍の粘度変化を示す非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、応力が加わったときに１～１０倍の粘度変化を示す非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、応力が加わったときに１０～１００倍の粘度変化を示す非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、応力が加わったときに１００～１０００倍の粘度変化を示す非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は応力が加わったときに１０3～１０4倍の粘度変化を示す、非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、応力が加わったときに１０4～１０5倍の粘度変化を示す非ニュートン流体を含み得る。一部の非限定的実施形態において、例示的遮蔽材は、応力が加わったときに１０5～１０6倍の粘度変化を示す非ニュートン流体を含み得る。
一部の実施形態において、放射線遮蔽材は、それぞれ異なる放射線吸収能力を有する複数の異なる非ニュートン流体の組み合わせを有し得る。放射線遮蔽材は、中性子放射線の遮蔽のためにも適している。
上記の本開示の実施形態または態様の変形、修正、および変更が当業者には明らかになるであろう。このような変形、修正、変更、およびこれらに類するものは、全て本開示の精神および範囲に含まれ、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
本開示のいくつかの実施形態または態様が記載されているが、これら実施形態または態様は例示に過ぎず、限定を意図したものではないこと、および当業者には多くの変更が明らかになり得ることを理解されたい。例えば、本願明細書に記載の全ての寸法は、例として提供されているに過ぎず、例示のためであり限定を意図したものではない
本願明細書に明確に特定されている如何なる特徴または要素も、特許請求の範囲に規定されているような本開示の一実施形態の一特徴または一要素として特に排除され得る。
本願明細書に記載の開示内容は、本願明細書に具体的に開示されていないいずれかの要素（単数または複数）または制約（単数または複数）がない場合でも実施され得る。したがって、例えば本願明細書に記載の各例において、表現「を備えた」、「から基本的に成る」、および「から成る」は、いずれも、本願明細書に定義されているそれぞれの意味を変化させることなく、他の２つの表現のどちらかに置換され得る。採用されている用語および表現は、制限のための表現ではなく、説明のための表現として使用されている。このような用語および表現の使用には、示されている諸特徴のいずれかの均等物を排除する意図はなく、様々な変更が本開示の範囲内で可能であることを認識されたい。
１０ モジュール式施設
２０ 治療室
２２ 制御ステーション
２４ 治療台
２５ 放射線療法装置
２７ 電気室
２８ スタッフ用流し台
２９ 飲料廃液タンク
３０ 待機エリア
３１ スケジューリングエリア
３２ 保管エリア
３３ メカニカルエリア
３４ 化粧室
３５ 更衣エリア
３６ 保管エリア
３７ 廊下
４０ 放射線遮蔽扉
５０ 空隙空間
５２ 空隙空間
５４ 空隙空間
５６ 空隙空間
５８ 空隙空間
６０ 空隙空間
６２ 剪断壁
６４ 剪断壁
１０１ モジュール
１０２ モジュール
１０３ モジュール
１０４ モジュール
１１０ 内壁
１１５ 外壁
１１７ 内部チャンバ
１２０ 電子装置
１３０ モジュール式施設
２００ 基礎
２１０ 平行梁
２１２ 平行梁
２１４ 横梁
２１５ 横梁
２１６ 横梁
２２０ 梁
２３０ 梁
４００ モジュール式施設（放射線療法施設）
４０１ ポッド
４０２ ポッド
４０３ ポッド
４０４ ポッド
４０５ ポッド
４０６ ポッド
４０７ ポッド
４０８ ポッド
４０９ ポッド
４１０ ポッド
４２０ 屋根支持構造
４５０ 放射線療法室（治療エリア）
４５１ 第１の剛性壁
４５２ 第２の剛性壁
４６０ 室
４７０ 放射線バリア
４８０ 屋根用放射線バリア
５００ 一時的施設
５０５ 布地
５１０ 構造筋交い
５２０ トレーラ
６００ モジュール式施設
６２０ 封じ込めエリア
６３０ 予備封じ込めエリア
６３５ 扉
６４０ 放射線遮蔽扉
６５０ 側壁モジュール
６７０ トラス
７００ モジュール式施設
７２０ 封じ込めエリア
７４０ 放射線遮蔽扉
７５０ 側壁モジュール
７６０ 屋根モジュール
７７０ トラス
Ｆ コンクリート床
Ｍ 放射線遮蔽用充填材
本開示の一部の非限定的な実施形態または態様においては、封じ込めエリアを形成するために、および放射線バリアを画成するために、遮蔽施設は、接続可能な複数の輸送可能モジュール、壁パネル、またはポッドを含み得る。複数の輸送可能モジュールの各々は、封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、第１の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁と、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間に位置付けられた放射線遮蔽用充填材とを含み得る。放射線遮蔽用充填材は、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙の一部分に充填される高吸収性ポリマー（ＳＡＰ：ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ ｐｏｌｙｍｅｒ）を含み得る。放射線遮蔽用充填材の量は、この空隙の残りの部分に液体が充填され、ＳＡＰがこの液体の少なくとも一部分を吸収したときに、封じ込めエリアの外側の測定可能な放射線レベルを大幅に下げるために十分であり得る。
本開示の一部の非限定的な実施形態または態様において、遮蔽施設は、封じ込めエリアを形成するために、および放射線バリアを画成するために、接続可能な複数の輸送可能モジュール、壁パネル、またはポッドを含み得る。複数の輸送可能モジュールの各々は、封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、第１の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁と、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間に位置付けられた放射線遮蔽用充填材とを含み得る。放射線遮蔽用充填材は、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙に充填される非ニュートン流体を含み得る。非ニュートン流体は、封じ込めエリアの外側の測定可能な放射線レベルを大幅に下げるように構成され得る。
本開示の一部の非限定的な実施形態または態様において、モジュール式遮蔽施設の構築方法は、封じ込めエリアを形成するために、および連続した放射線バリアを画成するために、複数の輸送可能モジュール、壁パネル、またはポッドを接続するステップを含み得る。複数の輸送可能モジュールの各々は、封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、第１の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁とを有し得る。本方法は、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙に放射線遮蔽用充填材を充填するステップをさらに含み得る。放射線遮蔽用充填材は、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙の一部分に充填される高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）、および第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙全体に充填される非ニュートン流体、のどちらか一方を含み得る。本方法は、複数のモジュールを分解する前に、放射線遮蔽用充填材の少なくとも一部分を空隙から除去するステップをさらに含み得る。
項目１：封じ込めエリアを形成するために、および放射線バリアを画成するために、接続可能な複数の輸送可能モジュール、壁パネル、またはポッドを備えた遮蔽施設であって、複数の輸送可能モジュールの各々が、封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、第１の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁と、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間に位置付けられた放射線遮蔽用充填材と、を備え、放射線遮蔽用充填材は、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙の一部分に充填される高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）を含み、放射線遮蔽用充填材の量は、空隙の残りの部分に液体が充填され、ＳＡＰがこの液体の少なくとも一部分を吸収したとき、封じ込めエリアの外側の測定可能な放射線レベルを大幅に下げるために十分である、遮蔽施設。
項目１０：封じ込めエリアを形成するために、および放射線バリアを画成するために、接続可能な複数の輸送可能モジュール、壁パネル、またはポッドを備えた遮蔽施設であって、複数の輸送可能モジュールの各々が、封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、第１の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁と、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間に位置付けられた放射線遮蔽用充填材と、を備え、放射線遮蔽用充填材は、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙に充填される非ニュートン流体を含み、非ニュートン流体は、封じ込めエリアの外側の測定可能な放射線レベルを大幅に下げるように構成されている、遮蔽施設。
項目１９：モジュール式遮蔽施設の構築方法であって、
封じ込めエリアを形成するために、および放射線バリアを画成するために、複数の輸送可能モジュール、壁パネル、またはポッドを接続するステップであって、複数の輸送可能モジュールの各々が、封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、第１の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁と、を備えるステップと、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙に放射線遮蔽用充填材を充填するステップであって、放射線遮蔽用充填材は、第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙の一部分に充填される高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）、および第１の放射線遮蔽壁と第２の放射線遮蔽壁との間の空隙全体に充填される非ニュートン流体、のどちらか一方を備えるステップと、を含むモジュール式遮蔽施設の構築方法。

Claims (20)

  1. 遮蔽施設であって、
    封じ込めエリアを形成するために、および放射線バリアを画成するために、接続可能な複数の輸送可能モジュールであって、前記複数の輸送可能モジュールの各々が、
    前記封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、
    前記第２の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁と、
    前記第１の放射線遮蔽壁と前記第２の放射線遮蔽壁との間に位置付けられた放射線遮蔽用充填材と、を備え、
    前記放射線遮蔽用充填材は、前記第１の放射線遮蔽壁と前記第２の放射線遮蔽壁との間の空隙の一部分に充填される高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）を含み、
    前記放射線遮蔽用充填材の量は、前記空隙の残りが液体で充填され、前記ＳＡＰが前記液体の少なくとも一部分を吸収したとき、前記封じ込めエリアの外側の測定可能な放射線レベルを大幅に下げるために十分である、遮蔽施設。
  2. 前記複数の輸送可能モジュールは、
    前記遮蔽施設の鉛直壁を画成するために互いに接続可能な１つ以上の側壁モジュールと、
    前記１つ以上の側壁モジュールの上端に接続可能な１つ以上の屋根モジュールと、を備える、請求項１に記載の遮蔽施設。
  3. 対向する側壁モジュールの間に架け渡される少なくとも１本のトラスをさらに備え、
    前記トラスは、前記１つ以上の屋根モジュールのうちの少なくとも１つを支持するように構成されている、請求項２に記載の遮蔽施設。
  4. 前記遮蔽施設の間取り図に対応するパターンに配置された複数の細長い梁を有する基礎をさらに備え、
    前記細長い梁の各々は、前記１つ以上の側壁モジュールを支持するように構成されている、請求項２に記載の遮蔽施設。
  5. 前記側壁モジュールのうちの少なくとも１つに遮蔽扉をさらに備える、請求項２に記載の遮蔽施設。
  6. 前記複数の輸送可能モジュールの各々の厚さが０．５メートル～６メートルである、請求項１に記載の遮蔽施設。
  7. 前記複数の輸送可能モジュールを取り囲む少なくとも第２の輸送可能モジュール群をさらに備える、請求項１に記載の遮蔽施設。
  8. 前記ＳＡＰは、合成ＳＡＰ、半合成ＳＡＰ、または天然ＳＡＰである、請求項１に記載の遮蔽施設。
  9. 前記ＳＡＰは、放射エネルギーの吸収を高めるように構成された要素を複数含む、請求項１に記載の遮蔽施設。
  10. 遮蔽施設であって、
    封じ込めエリアを形成するために、および放射線バリアを画成するために、接続可能な複数の輸送可能モジュールであって、前記複数の輸送可能モジュールの各々が、
    前記封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、
    前記第２の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁と、
    前記第１の放射線遮蔽壁と前記第２の放射線遮蔽壁との間に位置付けられた放射線遮蔽用充填材と、を備え、
    前記放射線遮蔽用充填材は、前記第１の放射線遮蔽壁と前記第２の放射線遮蔽壁との間の空隙に充填される非ニュートン流体を含み、
    前記非ニュートン流体は、前記封じ込めエリアの外側の測定可能な放射線レベルを大幅に下げるように構成されている、遮蔽施設。
  11. 前記複数の輸送可能モジュールは、
    前記遮蔽施設の鉛直壁を画成するために互いに接続可能な１つ以上の側壁モジュールと、
    前記１つ以上の側壁モジュールの上端に接続可能な１つ以上の屋根モジュールと、を備える、請求項１０に記載の遮蔽施設。
  12. 対向する側壁モジュールの間に架け渡される少なくとも１本のトラスをさらに備え、
    前記トラスは、前記１つ以上の屋根モジュールのうちの少なくとも１つを支持するように構成されている、請求項１１に記載の遮蔽施設。
  13. 前記遮蔽施設の間取り図に対応するパターンに配置された複数の細長い梁を有する基礎をさらに備え、
    前記細長い梁の各々は、前記１つ以上の側壁モジュールを支持するように構成されている、請求項１１に記載の遮蔽施設。
  14. 前記側壁モジュールのうちの少なくとも１つに遮蔽扉をさらに備える、請求項１１に記載の遮蔽施設。
  15. 前記複数の輸送可能モジュールの各々の厚さが０．５メートル～６メートルである、請求項１０に記載の遮蔽施設。
  16. 前記複数の輸送可能モジュールを取り囲む少なくとも第２の輸送可能モジュール群をさらに備える、請求項１０に記載の遮蔽施設。
  17. 前記非ニュートン流体は、レオペクティック流体、チキソトロピック流体、膨張性流体、偽塑性流体、またはこれらのいずれかの組み合わせである、請求項１０に記載の遮蔽施設。
  18. 前記非ニュートン流体は、耐衝撃性および耐爆風性を有する、請求項１０に記載の遮蔽施設。
  19. モジュール式遮蔽施設の構築方法であって、
    封じ込めエリアを形成するために、および放射線バリアを画成するために、複数の輸送可能モジュールを接続するステップであって、
    前記複数の輸送可能モジュールの各々が、前記封じ込めエリアを画成する第１の放射線遮蔽壁と、前記第２の放射線遮蔽壁から離して配置された第２の放射線遮蔽壁と、を備えるステップと、
    前記第１の放射線遮蔽壁と前記第２の放射線遮蔽壁との間の空隙に放射線遮蔽用充填材を充填するステップであって、
    前記放射線遮蔽用充填材は、前記第１の放射線遮蔽壁と前記第２の放射線遮蔽壁との間の空隙の一部分に充填される高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）、および前記第１の放射線遮蔽壁と前記第２の放射線遮蔽壁との間の前記空隙全体に充填される非ニュートン流体、のどちらか一方を含むステップと、
    を含むモジュール式遮蔽施設の構築方法。
  20. 前記複数の輸送可能モジュールを分解する前に、前記空隙から前記放射線遮蔽用充填材の少なくとも一部分を除去するステップをさらに含む、請求項１９に記載のモジュール式遮蔽施設の構築方法。
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