JP2910765B1 - 放射線遮蔽窓の取付け構造 - Google Patents
放射線遮蔽窓の取付け構造Info
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Abstract
【要約】
【課題】放射線遮蔽窓としての機能の低下を招くことが
なく、しかも電磁波と中性子線との双方を十分に遮蔽す
ることができる放射線遮蔽窓の取付け構造を提供する。 【解決手段】放射線遮蔽壁２と該放射線遮蔽壁を貫通し
て設置される放射線遮蔽窓３との間隙を通過する放射線
Ｒを減衰させるための放射線遮蔽窓の取付け構造におい
て、前記間隙に放射線遮蔽補強材１を介装し、該放射線
遮蔽補強材１を、２層以上の電磁波遮蔽層Ａと２層以上
の中性子遮蔽層Ｂとを、放射線遮蔽壁２の厚み方向ｚに
交互に積層して形成したことを特徴とする。
なく、しかも電磁波と中性子線との双方を十分に遮蔽す
ることができる放射線遮蔽窓の取付け構造を提供する。 【解決手段】放射線遮蔽壁２と該放射線遮蔽壁を貫通し
て設置される放射線遮蔽窓３との間隙を通過する放射線
Ｒを減衰させるための放射線遮蔽窓の取付け構造におい
て、前記間隙に放射線遮蔽補強材１を介装し、該放射線
遮蔽補強材１を、２層以上の電磁波遮蔽層Ａと２層以上
の中性子遮蔽層Ｂとを、放射線遮蔽壁２の厚み方向ｚに
交互に積層して形成したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は放射線遮蔽壁を貫通
して設置される放射線遮蔽窓の取付け構造に関し、特
に、遮蔽壁と遮蔽窓との間隙を通過する放射線を減衰さ
せるための遮蔽窓の取付け構造に関する。
して設置される放射線遮蔽窓の取付け構造に関し、特
に、遮蔽壁と遮蔽窓との間隙を通過する放射線を減衰さ
せるための遮蔽窓の取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】核物理学や原子力エネルギーなどに関連
する施設では、種々の機器や部材が用いられているが、
これらの機器や部材のうち、放射線遮蔽窓は、放射線遮
蔽壁を貫通して設置される。放射線遮蔽窓は、放射線の
存在するホットサイドの観察を行うために透光性を持つ
必要があるが、同時に観察者が放射線遮蔽されたコール
ドサイドにいるために、窓自体が高い放射線遮蔽能力を
持つ必要がある。当然のことながら放射線の漏洩は許さ
れない。特に近年は原子力関連施設における放射線遮蔽
窓の需要が増加しているが、近年の特徴として、ガンマ
線等の電磁波と中性子とを同時に遮蔽する必要性が増加
している。
する施設では、種々の機器や部材が用いられているが、
これらの機器や部材のうち、放射線遮蔽窓は、放射線遮
蔽壁を貫通して設置される。放射線遮蔽窓は、放射線の
存在するホットサイドの観察を行うために透光性を持つ
必要があるが、同時に観察者が放射線遮蔽されたコール
ドサイドにいるために、窓自体が高い放射線遮蔽能力を
持つ必要がある。当然のことながら放射線の漏洩は許さ
れない。特に近年は原子力関連施設における放射線遮蔽
窓の需要が増加しているが、近年の特徴として、ガンマ
線等の電磁波と中性子とを同時に遮蔽する必要性が増加
している。
【０００３】ところが、放射線遮蔽に有効な材料を考え
た場合、電磁波と中性子とでは放射線遮蔽に有効な材料
が異なる。電磁波に対して有効な材料は、一般に密度の
高い材料であり、従来から金属鉛、鉄等がよく使われて
いるが、これらの材料の中性子に対する遮蔽能力は低
い。一方中性子に対して有効な材料は、一般に散乱によ
るエネルギー吸収効率の高い水素を含むポリエチレン
材、アクリル材などの樹脂材料であるが、これらの材料
の電磁波に対する遮蔽能力は極端に低い。
た場合、電磁波と中性子とでは放射線遮蔽に有効な材料
が異なる。電磁波に対して有効な材料は、一般に密度の
高い材料であり、従来から金属鉛、鉄等がよく使われて
いるが、これらの材料の中性子に対する遮蔽能力は低
い。一方中性子に対して有効な材料は、一般に散乱によ
るエネルギー吸収効率の高い水素を含むポリエチレン
材、アクリル材などの樹脂材料であるが、これらの材料
の電磁波に対する遮蔽能力は極端に低い。
【０００４】電磁波と中性子とを同時に遮蔽する必要性
がある場合、遮蔽壁の材料としてはしばしば、コンクリ
ートが用いられている。そのなかでも、電磁波に対する
遮蔽能力を高くする必要がある場合には、密度の高い重
量コンクリートが用いられる。コンクリートや重量コン
クリートは、電磁波に対する鉛の遮蔽効果や、中性子に
対するポリエチレン材の遮蔽効果に比べると、それぞれ
の能力は低いものの、両放射線に対する遮蔽効果がある
程度のレベルにあるためである。
がある場合、遮蔽壁の材料としてはしばしば、コンクリ
ートが用いられている。そのなかでも、電磁波に対する
遮蔽能力を高くする必要がある場合には、密度の高い重
量コンクリートが用いられる。コンクリートや重量コン
クリートは、電磁波に対する鉛の遮蔽効果や、中性子に
対するポリエチレン材の遮蔽効果に比べると、それぞれ
の能力は低いものの、両放射線に対する遮蔽効果がある
程度のレベルにあるためである。
【０００５】一方、遮蔽壁を貫通して設置される放射線
遮蔽窓は、電磁波と中性子の遮蔽に有効な材料を複数用
いることで、両放射線に対する遮蔽能力を高めている。
図６に放射線遮蔽窓の一例を示す。同図は電磁波と中性
子の両放射線の遮蔽が要求されている場合の放射線遮蔽
窓３の設計例の縦断面図である。放射線遮蔽窓３の透光
性材料としては、電磁波遮蔽に有効な材料として高密度
の鉛ガラス３ａ〜３ｄ、中性子遮蔽に有効な材料として
アクリル材３ｅを用いている。また窓枠部分３ｆにおい
ては、電磁波遮蔽に対しては鉛等の重金属、中性子遮蔽
に対してはポリエチレン等の樹脂材料４を用いることで
両放射線に対する遮蔽能力を高めている。
遮蔽窓は、電磁波と中性子の遮蔽に有効な材料を複数用
いることで、両放射線に対する遮蔽能力を高めている。
図６に放射線遮蔽窓の一例を示す。同図は電磁波と中性
子の両放射線の遮蔽が要求されている場合の放射線遮蔽
窓３の設計例の縦断面図である。放射線遮蔽窓３の透光
性材料としては、電磁波遮蔽に有効な材料として高密度
の鉛ガラス３ａ〜３ｄ、中性子遮蔽に有効な材料として
アクリル材３ｅを用いている。また窓枠部分３ｆにおい
ては、電磁波遮蔽に対しては鉛等の重金属、中性子遮蔽
に対してはポリエチレン等の樹脂材料４を用いることで
両放射線に対する遮蔽能力を高めている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、遮蔽壁
２がコンクリートのように単一材料によって形成されて
いる場合、上記のように電磁波と中性子のそれぞれの遮
蔽に有効な材料を用いるだけでは、次のような問題が生
じてくる。まず第１に適応できる放射線源Ｓ1，Ｓ2，Ｓ
3の位置に大きな制約が生まれてくる。例えば図６に示
すように、鉄板、鋳鉄等の金属で形成された遮蔽窓３の
枠部分３ｆは一般に中性子遮蔽能力が低いために、枠３
ｆのコールドサイド７側の露出部やホットサイド６側の
露出部にポリエチレン材４を補助的に加えることで、中
性子遮蔽能力を向上させる。しかしながら図６中放射線
Ｒ1の行路に示すように、遮蔽壁２の壁面に垂直あるい
は垂直に近い行路に対する中性子遮蔽能力は、これで向
上するものの、同図中放射線Ｒ2，Ｒ3の行路に示すよう
に、壁面と斜めの行路の放射線を考えると、放射線Ｒ2
の行路では若干の電磁波遮蔽用ガラス３ａ〜３ｄを通過
するのみでコールドサイド７に達し、また、放射線Ｒ3
の行路では若干の重量コンクリート２と金属部分を通過
するのみでコールドサイド７に達してしまい、中性子に
対して十分な遮蔽は見込めない。従って、この構造で
は、放射線源が同図中Ｓ2あるいはＳ3に存在する場合に
は、放射線遮蔽に対応できないことになる。
２がコンクリートのように単一材料によって形成されて
いる場合、上記のように電磁波と中性子のそれぞれの遮
蔽に有効な材料を用いるだけでは、次のような問題が生
じてくる。まず第１に適応できる放射線源Ｓ1，Ｓ2，Ｓ
3の位置に大きな制約が生まれてくる。例えば図６に示
すように、鉄板、鋳鉄等の金属で形成された遮蔽窓３の
枠部分３ｆは一般に中性子遮蔽能力が低いために、枠３
ｆのコールドサイド７側の露出部やホットサイド６側の
露出部にポリエチレン材４を補助的に加えることで、中
性子遮蔽能力を向上させる。しかしながら図６中放射線
Ｒ1の行路に示すように、遮蔽壁２の壁面に垂直あるい
は垂直に近い行路に対する中性子遮蔽能力は、これで向
上するものの、同図中放射線Ｒ2，Ｒ3の行路に示すよう
に、壁面と斜めの行路の放射線を考えると、放射線Ｒ2
の行路では若干の電磁波遮蔽用ガラス３ａ〜３ｄを通過
するのみでコールドサイド７に達し、また、放射線Ｒ3
の行路では若干の重量コンクリート２と金属部分を通過
するのみでコールドサイド７に達してしまい、中性子に
対して十分な遮蔽は見込めない。従って、この構造で
は、放射線源が同図中Ｓ2あるいはＳ3に存在する場合に
は、放射線遮蔽に対応できないことになる。
【０００７】次に、上記の問題に対応するために、図７
に示すようにポリエチレン材４のサイズを拡大すること
も考えられる。このように構成した場合、対応できる放
射線源Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3の位置は拡大するものの、ポリエ
チレン材４が占有する壁上の面積が格段に大きくなって
しまう。一般に遮蔽壁２の近傍には多数の機器が近接し
て設置されるケースが多いために、他の機器との干渉が
大きな問題となってくる。このように従来の放射線遮蔽
窓の取付け構造では、ガンマ線等の電磁波と中性子線と
の両線種を十分に遮蔽することができず、また、十分に
遮蔽しようとすると放射線遮蔽窓としての機能を低下さ
せるおそれがあった。そこで本発明は、放射線遮蔽窓と
しての機能の低下を招くことがなく、しかも電磁波と中
性子線との双方を十分に遮蔽することができる放射線遮
蔽窓の取付け構造を提供することを課題とする。
に示すようにポリエチレン材４のサイズを拡大すること
も考えられる。このように構成した場合、対応できる放
射線源Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3の位置は拡大するものの、ポリエ
チレン材４が占有する壁上の面積が格段に大きくなって
しまう。一般に遮蔽壁２の近傍には多数の機器が近接し
て設置されるケースが多いために、他の機器との干渉が
大きな問題となってくる。このように従来の放射線遮蔽
窓の取付け構造では、ガンマ線等の電磁波と中性子線と
の両線種を十分に遮蔽することができず、また、十分に
遮蔽しようとすると放射線遮蔽窓としての機能を低下さ
せるおそれがあった。そこで本発明は、放射線遮蔽窓と
しての機能の低下を招くことがなく、しかも電磁波と中
性子線との双方を十分に遮蔽することができる放射線遮
蔽窓の取付け構造を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、すなわち、放射線遮
蔽壁と該放射線遮蔽壁を貫通して設置される放射線遮蔽
窓との間隙を通過する放射線を減衰させるための放射線
遮蔽窓の取付け構造において、前記間隙に放射線遮蔽補
強材を介装し、該放射線遮蔽補強材を、２層以上の電磁
波遮蔽層と２層以上の中性子遮蔽層とを、前記放射線遮
蔽壁の厚み方向に交互に積層して形成したことを特徴と
する放射線遮蔽窓の取付け構造である。
決するためになされたものであり、すなわち、放射線遮
蔽壁と該放射線遮蔽壁を貫通して設置される放射線遮蔽
窓との間隙を通過する放射線を減衰させるための放射線
遮蔽窓の取付け構造において、前記間隙に放射線遮蔽補
強材を介装し、該放射線遮蔽補強材を、２層以上の電磁
波遮蔽層と２層以上の中性子遮蔽層とを、前記放射線遮
蔽壁の厚み方向に交互に積層して形成したことを特徴と
する放射線遮蔽窓の取付け構造である。
【０００９】
【発明の実施の形態】２種の構成要素からなる構造体に
おいて、あらゆる方向に対して２つの構成要素を平均的
に含むためには、図１に示すように、２種の構成要素が
互いに直交するｘ，ｙ，ｚの３方向について交互に配置
された構造が理想的である。現課題に対しては、電磁波
遮蔽層Ａと中性子遮蔽層Ｂとを３次元的に交互に配する
ことにより、理想的な構造とすることができる。しか
し、コストを含めた現実問題として、このような構造を
製造することには障壁が多い。ただし、遮蔽壁の厚み方
向をｚ方向とし、ｚ方向と直交する方向をｘ，ｙ方向と
すると、放射線遮蔽補強材１の場合には、ｘ−ｙ面内で
の行路やこれに近い行路については遮蔽能力を落として
も特に問題は生じない。それ故、図２に示すように、電
磁波遮蔽層Ａと中性子遮蔽層Ｂとを遮蔽壁の厚み方向ｚ
に交互に配置した層状構造とすることができる。
おいて、あらゆる方向に対して２つの構成要素を平均的
に含むためには、図１に示すように、２種の構成要素が
互いに直交するｘ，ｙ，ｚの３方向について交互に配置
された構造が理想的である。現課題に対しては、電磁波
遮蔽層Ａと中性子遮蔽層Ｂとを３次元的に交互に配する
ことにより、理想的な構造とすることができる。しか
し、コストを含めた現実問題として、このような構造を
製造することには障壁が多い。ただし、遮蔽壁の厚み方
向をｚ方向とし、ｚ方向と直交する方向をｘ，ｙ方向と
すると、放射線遮蔽補強材１の場合には、ｘ−ｙ面内で
の行路やこれに近い行路については遮蔽能力を落として
も特に問題は生じない。それ故、図２に示すように、電
磁波遮蔽層Ａと中性子遮蔽層Ｂとを遮蔽壁の厚み方向ｚ
に交互に配置した層状構造とすることができる。
【００１０】但し層状構造を取る場合でも、層数が少な
いときには、斜めに入射する行路に対して中性子か電磁
波のどちらかに対して弱いパスが生じる。つまり、一方
の媒質ばかりを通過する行路が生じる。そこで層数を増
やすことにより、かなり広範囲にわたる入射角に対し
て、両放射線に対する遮蔽能力を保つことができる。こ
れを図３と図４によって説明する。図３は２層の電磁波
遮蔽層Ａ1，Ａ3と１層の中性子遮蔽層Ｂ2とを交互に配
置することによって放射線遮蔽補強材１を形成したもの
であり、放射線遮蔽補強材１のｚ方向の幅ｗはｗ＝１０
０ｍｍとし、補強材１の厚みｔはｔ＝４０ｍｍとし、ｚ
方向の幅ｗを２層の電磁波遮蔽層Ａ1，Ａ3と１層の中性
子遮蔽層Ｂ2とによって等分している。なお、補強材１
の厚みｔとは、高さ方向ｙの間隙に配置されるときには
その高さ方向ｙの厚みｔyであり、横方向ｘの間隙に配
置されるときにはその横方向ｘの厚みｔxである。また
放射線Ｒは補強材１の幅方向の中心ｗ／２と厚み方向の
中心ｔ／２を通過するものとしている。
いときには、斜めに入射する行路に対して中性子か電磁
波のどちらかに対して弱いパスが生じる。つまり、一方
の媒質ばかりを通過する行路が生じる。そこで層数を増
やすことにより、かなり広範囲にわたる入射角に対し
て、両放射線に対する遮蔽能力を保つことができる。こ
れを図３と図４によって説明する。図３は２層の電磁波
遮蔽層Ａ1，Ａ3と１層の中性子遮蔽層Ｂ2とを交互に配
置することによって放射線遮蔽補強材１を形成したもの
であり、放射線遮蔽補強材１のｚ方向の幅ｗはｗ＝１０
０ｍｍとし、補強材１の厚みｔはｔ＝４０ｍｍとし、ｚ
方向の幅ｗを２層の電磁波遮蔽層Ａ1，Ａ3と１層の中性
子遮蔽層Ｂ2とによって等分している。なお、補強材１
の厚みｔとは、高さ方向ｙの間隙に配置されるときには
その高さ方向ｙの厚みｔyであり、横方向ｘの間隙に配
置されるときにはその横方向ｘの厚みｔxである。また
放射線Ｒは補強材１の幅方向の中心ｗ／２と厚み方向の
中心ｔ／２を通過するものとしている。
【００１１】図３に示されるように、放射線Ｒの入射角
度がθ＝０のときには、電磁波遮蔽層Ａを通過する放射
線Ｒの行路長ＬAは、中性子遮蔽層Ｂを通過する放射線
の行路長ＬBの２倍となっている。先ず、補強材１の中
央に設置されているのは中性子遮蔽層Ｂ2であるから、
第２層の中性子遮蔽層Ｂ2を通過する放射線の行路長ＬB
に着目すると、放射線Ｒの入射角度θがｚ方向（ｗ方
向）からｔ方向に傾くに従って、中性子遮蔽層Ｂ2を斜
めに通過することとなるから、行路長ＬBは徐々に増大
する。そしてこの傾向は、入射角度θが約５０°に達す
るまで続く。
度がθ＝０のときには、電磁波遮蔽層Ａを通過する放射
線Ｒの行路長ＬAは、中性子遮蔽層Ｂを通過する放射線
の行路長ＬBの２倍となっている。先ず、補強材１の中
央に設置されているのは中性子遮蔽層Ｂ2であるから、
第２層の中性子遮蔽層Ｂ2を通過する放射線の行路長ＬB
に着目すると、放射線Ｒの入射角度θがｚ方向（ｗ方
向）からｔ方向に傾くに従って、中性子遮蔽層Ｂ2を斜
めに通過することとなるから、行路長ＬBは徐々に増大
する。そしてこの傾向は、入射角度θが約５０°に達す
るまで続く。
【００１２】他方、第１，３層の電磁波遮蔽層Ａ1，Ａ3
についての行路長ＬA＝ＬA1＋ＬA3に着目すると、放射
線Ｒの入射角度θがｚ方向からｔ方向に傾くに従って、
各層Ａ1，Ａ3を斜めに通過することとなるから、各行路
長ＬA1，ＬA3とも長くなり、したがって全体の行路長Ｌ
Aは徐々に増大する。次いで、入射角度θが約２２°を
越えると、第１層Ａ1と第３層Ａ3の外側の上端及び下端
を過ぎるから、第１層と第３層を通過する行路長ＬA1，
ＬA3が減少することとなり、したがって全体の行路長Ｌ
Aは徐々に減少する。そして入射角度θが約５０°に達
すると、電磁波遮蔽層Ａを通過する行路長ＬAは０にな
ってしまう。
についての行路長ＬA＝ＬA1＋ＬA3に着目すると、放射
線Ｒの入射角度θがｚ方向からｔ方向に傾くに従って、
各層Ａ1，Ａ3を斜めに通過することとなるから、各行路
長ＬA1，ＬA3とも長くなり、したがって全体の行路長Ｌ
Aは徐々に増大する。次いで、入射角度θが約２２°を
越えると、第１層Ａ1と第３層Ａ3の外側の上端及び下端
を過ぎるから、第１層と第３層を通過する行路長ＬA1，
ＬA3が減少することとなり、したがって全体の行路長Ｌ
Aは徐々に減少する。そして入射角度θが約５０°に達
すると、電磁波遮蔽層Ａを通過する行路長ＬAは０にな
ってしまう。
【００１３】以上のように図３に示す例では、放射線Ｒ
の入射角度θが約５０°に達すると、電磁波遮蔽層Ａを
通過する行路長ＬAがほぼ０になってしまう。なお当然
に、第１層と第３層とを中性子遮蔽層とし、第２層を電
磁波遮蔽層としたときには、入射角度θが約５０°に達
したときに中性子遮蔽層を通過する行路長がほぼ０にな
ることとなる。すなわち電磁波遮蔽層と中性子遮蔽層の
うち、いずれか一方の層数が１層しかない補強材では、
電磁波遮蔽に効果のある材質と中性子遮蔽に効果のある
材質をバランス良く含んでいるとは言えない。
の入射角度θが約５０°に達すると、電磁波遮蔽層Ａを
通過する行路長ＬAがほぼ０になってしまう。なお当然
に、第１層と第３層とを中性子遮蔽層とし、第２層を電
磁波遮蔽層としたときには、入射角度θが約５０°に達
したときに中性子遮蔽層を通過する行路長がほぼ０にな
ることとなる。すなわち電磁波遮蔽層と中性子遮蔽層の
うち、いずれか一方の層数が１層しかない補強材では、
電磁波遮蔽に効果のある材質と中性子遮蔽に効果のある
材質をバランス良く含んでいるとは言えない。
【００１４】次に、図４は３層の電磁波遮蔽層Ａ1，
Ａ3，Ａ5と２層の中性子遮蔽層Ｂ2，Ｂ4とを交互に配置
することによって放射線遮蔽補強材１を形成したもので
あり、補強材１の全体の寸法は図３の例と同じであり、
ｚ方向の幅ｗを３層の電磁波遮蔽層Ａ1，Ａ3，Ａ5と２
層の中性子遮蔽層Ｂ2，Ｂ2とによって等分している。同
図に示されるように、放射線Ｒの入射角度がθ＝０のと
きには、電磁波遮蔽層Ａを通過する放射線Ｒの行路長Ｌ
Aは、中性子遮蔽層Ｂを通過する放射線の行路長ＬBの３
／２倍となっている。
Ａ3，Ａ5と２層の中性子遮蔽層Ｂ2，Ｂ4とを交互に配置
することによって放射線遮蔽補強材１を形成したもので
あり、補強材１の全体の寸法は図３の例と同じであり、
ｚ方向の幅ｗを３層の電磁波遮蔽層Ａ1，Ａ3，Ａ5と２
層の中性子遮蔽層Ｂ2，Ｂ2とによって等分している。同
図に示されるように、放射線Ｒの入射角度がθ＝０のと
きには、電磁波遮蔽層Ａを通過する放射線Ｒの行路長Ｌ
Aは、中性子遮蔽層Ｂを通過する放射線の行路長ＬBの３
／２倍となっている。
【００１５】先ず、補強材１の中央に設置されているの
は電磁波遮蔽層Ａ3であるから、第１，３，５層の電磁
波遮蔽層Ａ1，Ａ3，Ａ5についての行路長ＬA＝ＬA1＋Ｌ
A3＋ＬA5に着目すると、放射線Ｒの入射角度θがｚ方向
からｔ方向に傾くに従って、各層Ａ1，Ａ3，Ａ5を斜め
に通過することとなるから、各行路長ＬA1，ＬA3，ＬA5
とも長くなり、したがって全体の行路長ＬAは徐々に増
大する。次いで、入射角度θが約２２°を越えると、第
１層ＬA1と第５層ＬA5の外側の上端及び下端を過ぎるか
ら、第１層と第５層を通過する行路長ＬA1，ＬA5が減少
することとなり、したがって第３層を通過する行路長Ｌ
A3は増大するものの、全体の電磁波遮蔽層Ａを通過する
行路長ＬAは徐々に減少する。次いで、入射角度θが約
３４°を越えると、第１層と第５層を全く通過しなくな
るから、第３層を斜めに通過する分だけ、電磁波遮蔽層
Ａを通過する行路長ＬAは徐々に増大する。そしてこの
傾向は、入射角度θが約６３°に達するまで続く。
は電磁波遮蔽層Ａ3であるから、第１，３，５層の電磁
波遮蔽層Ａ1，Ａ3，Ａ5についての行路長ＬA＝ＬA1＋Ｌ
A3＋ＬA5に着目すると、放射線Ｒの入射角度θがｚ方向
からｔ方向に傾くに従って、各層Ａ1，Ａ3，Ａ5を斜め
に通過することとなるから、各行路長ＬA1，ＬA3，ＬA5
とも長くなり、したがって全体の行路長ＬAは徐々に増
大する。次いで、入射角度θが約２２°を越えると、第
１層ＬA1と第５層ＬA5の外側の上端及び下端を過ぎるか
ら、第１層と第５層を通過する行路長ＬA1，ＬA5が減少
することとなり、したがって第３層を通過する行路長Ｌ
A3は増大するものの、全体の電磁波遮蔽層Ａを通過する
行路長ＬAは徐々に減少する。次いで、入射角度θが約
３４°を越えると、第１層と第５層を全く通過しなくな
るから、第３層を斜めに通過する分だけ、電磁波遮蔽層
Ａを通過する行路長ＬAは徐々に増大する。そしてこの
傾向は、入射角度θが約６３°に達するまで続く。
【００１６】他方、第２，４層の中性子遮蔽層Ｂ2，Ｂ4
を通過する放射線の行路長ＬBに着目すると、放射線Ｒ
の入射角度θがｚ方向からｔ方向に傾くに従って、各層
Ｂ2，Ｂ4を斜めに通過することとなるから、行路長ＬB
は徐々に増大する。次いで、入射角度θが約３４°を越
えると、第２層Ｂ2と第４層Ｂ4の外側の上端及び下端を
過ぎるから、第２層と第４層を通過する行路長ＬB2，Ｌ
B4が減少することとなり、したがって全体の行路長ＬB
は徐々に減少する。そして入射角度θが約６３°に達し
て初めて、中性子遮蔽層Ｂを通過する行路長ＬBは０に
なる。
を通過する放射線の行路長ＬBに着目すると、放射線Ｒ
の入射角度θがｚ方向からｔ方向に傾くに従って、各層
Ｂ2，Ｂ4を斜めに通過することとなるから、行路長ＬB
は徐々に増大する。次いで、入射角度θが約３４°を越
えると、第２層Ｂ2と第４層Ｂ4の外側の上端及び下端を
過ぎるから、第２層と第４層を通過する行路長ＬB2，Ｌ
B4が減少することとなり、したがって全体の行路長ＬB
は徐々に減少する。そして入射角度θが約６３°に達し
て初めて、中性子遮蔽層Ｂを通過する行路長ＬBは０に
なる。
【００１７】以上のように、電磁波遮蔽層Ａと中性子遮
蔽層Ｂとをいずれも２層以上含む補強材１とすることに
より、電磁波遮蔽に効果のある材質と中性子遮蔽に効果
のある材質とがバランス良く含まれることとなる。な
お、電磁波遮蔽層Ａと中性子遮蔽層Ｂとの層数を無限大
とした場合には、入射角度θが約２２°までは、ＬA＝
ＬB＝５０／ｃｏｓθとなり、入射角度θが約２２°を
越えると、ＬA＝ＬB＝２０／ｓｉｎθとなる。この曲線
を図４中Ｃに示す。
蔽層Ｂとをいずれも２層以上含む補強材１とすることに
より、電磁波遮蔽に効果のある材質と中性子遮蔽に効果
のある材質とがバランス良く含まれることとなる。な
お、電磁波遮蔽層Ａと中性子遮蔽層Ｂとの層数を無限大
とした場合には、入射角度θが約２２°までは、ＬA＝
ＬB＝５０／ｃｏｓθとなり、入射角度θが約２２°を
越えると、ＬA＝ＬB＝２０／ｓｉｎθとなる。この曲線
を図４中Ｃに示す。
【００１８】以上より本発明では、電磁波遮蔽層Ａと中
性子遮蔽層Ｂをそれぞれ２層以上設け、これらを交互に
配置した多層構造によって、放射線遮蔽壁補強材１を形
成することとしている。この構造により、補強材１を配
置しようとする放射線遮蔽壁と放射線遮蔽窓との限られ
た間隙において、電磁波と中性子との遮蔽を効率的に行
い、しかも線源Ｓがいずれの位置に配置されても放射線
Ｒを遮蔽することができることとなる。
性子遮蔽層Ｂをそれぞれ２層以上設け、これらを交互に
配置した多層構造によって、放射線遮蔽壁補強材１を形
成することとしている。この構造により、補強材１を配
置しようとする放射線遮蔽壁と放射線遮蔽窓との限られ
た間隙において、電磁波と中性子との遮蔽を効率的に行
い、しかも線源Ｓがいずれの位置に配置されても放射線
Ｒを遮蔽することができることとなる。
【００１９】
【実施例】本発明の一実施例を図５に示す。図５は重量
コンクリートで作られた放射線遮蔽壁２に設置された放
射線遮蔽窓３の縦断面図である。左側が放射線源Ｓ1，
Ｓ2，Ｓ3が存在するホットサイド６、右側が観測者５が
来るあるいは観測器（不図示）が設置されるコールドサ
イド７である。放射線遮蔽窓３は、４枚の放射線遮蔽ガ
ラス３ａ〜３ｄと、１枚のアクリル板３ｅと、これらの
ガラス３ａ〜３ｄ及びアクリル３ｅを保持する枠３ｆか
ら構成される。他方、遮蔽壁２の開口部の内面には枠２
ａが固定されており、放射線遮蔽窓３を枠２ａの内部に
嵌め込んだ後に、枠２ａと枠３ｆとがボルト締結され
る。放射線遮蔽窓３の枠３ｆは基本的には炭素鋼からな
るが、そのうちの中央部には、上記構造の放射線遮蔽補
強材１が配置されている。この実施例では電磁波遮蔽層
Ａとして鉛を用い、中性子遮蔽層Ｂとしてポリエチレン
を用いている。
コンクリートで作られた放射線遮蔽壁２に設置された放
射線遮蔽窓３の縦断面図である。左側が放射線源Ｓ1，
Ｓ2，Ｓ3が存在するホットサイド６、右側が観測者５が
来るあるいは観測器（不図示）が設置されるコールドサ
イド７である。放射線遮蔽窓３は、４枚の放射線遮蔽ガ
ラス３ａ〜３ｄと、１枚のアクリル板３ｅと、これらの
ガラス３ａ〜３ｄ及びアクリル３ｅを保持する枠３ｆか
ら構成される。他方、遮蔽壁２の開口部の内面には枠２
ａが固定されており、放射線遮蔽窓３を枠２ａの内部に
嵌め込んだ後に、枠２ａと枠３ｆとがボルト締結され
る。放射線遮蔽窓３の枠３ｆは基本的には炭素鋼からな
るが、そのうちの中央部には、上記構造の放射線遮蔽補
強材１が配置されている。この実施例では電磁波遮蔽層
Ａとして鉛を用い、中性子遮蔽層Ｂとしてポリエチレン
を用いている。
【００２０】また同図中、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3で示す直線
は、放射線源Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3から発する放射線の代表的
な行路を示す。なお、線源Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3は、互いに異
なる線源であってもよいし、１つの線源が互いに異なる
場所に移動したものであってもよい。図５に示す本実施
例と図６に示す従来例とは、放射線遮蔽補強材１の有無
を除いて実質的に同等の設計となっているが、本実施例
の構成では放射線遮蔽補強材１を設けているために、あ
らゆる行路において電磁波および中性子の遮蔽に有効な
物質が含まれており、したがって高い放射線遮蔽能力を
有することが分かる。すなわち図６に示す従来例では、
放射線遮蔽窓３の枠部分３ｆのすべてにガンマ線遮蔽能
力の比較的高い炭素鋼を用いているために、ガンマ線に
対する遮蔽能力は、どの行路の放射線Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3に
対しても比較的高い。しかし枠３ｆを斜めに通過する放
射線Ｒ2，Ｒ3に対しては、中性子遮蔽に有効な材料がほ
とんど存在しないために、これらの行路の中性子遮蔽能
力が乏しい。
は、放射線源Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3から発する放射線の代表的
な行路を示す。なお、線源Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3は、互いに異
なる線源であってもよいし、１つの線源が互いに異なる
場所に移動したものであってもよい。図５に示す本実施
例と図６に示す従来例とは、放射線遮蔽補強材１の有無
を除いて実質的に同等の設計となっているが、本実施例
の構成では放射線遮蔽補強材１を設けているために、あ
らゆる行路において電磁波および中性子の遮蔽に有効な
物質が含まれており、したがって高い放射線遮蔽能力を
有することが分かる。すなわち図６に示す従来例では、
放射線遮蔽窓３の枠部分３ｆのすべてにガンマ線遮蔽能
力の比較的高い炭素鋼を用いているために、ガンマ線に
対する遮蔽能力は、どの行路の放射線Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3に
対しても比較的高い。しかし枠３ｆを斜めに通過する放
射線Ｒ2，Ｒ3に対しては、中性子遮蔽に有効な材料がほ
とんど存在しないために、これらの行路の中性子遮蔽能
力が乏しい。
【００２１】一方図５に示す本実施例では、同様の行路
Ｒ2，Ｒ3上に中性子遮蔽に有効なポリエチレンが存在す
るために、この問題が解消されている。また、ポリエチ
レンを挿入したために低下する電磁波に対する遮蔽能力
も、これらの行路Ｒ2，Ｒ3に鉛が存在するために補強さ
れている。したがってこれまで述べた、ガンマ線等の電
磁波の遮蔽に有効な材料と中性子の遮蔽に有効な材料
を、それぞれ２層以上持つ多層構造部分を遮蔽壁２の厚
み方向ｚに設けることは、遮蔽構造全体の両線種に対す
る遮蔽能力を、限られた遮蔽壁２の使用面積内で、ガン
マ線等の電磁波と中性子両線種の遮蔽を効率的に行い、
しかも放射線源位置の適応範囲を格段に広げるために有
効である。
Ｒ2，Ｒ3上に中性子遮蔽に有効なポリエチレンが存在す
るために、この問題が解消されている。また、ポリエチ
レンを挿入したために低下する電磁波に対する遮蔽能力
も、これらの行路Ｒ2，Ｒ3に鉛が存在するために補強さ
れている。したがってこれまで述べた、ガンマ線等の電
磁波の遮蔽に有効な材料と中性子の遮蔽に有効な材料
を、それぞれ２層以上持つ多層構造部分を遮蔽壁２の厚
み方向ｚに設けることは、遮蔽構造全体の両線種に対す
る遮蔽能力を、限られた遮蔽壁２の使用面積内で、ガン
マ線等の電磁波と中性子両線種の遮蔽を効率的に行い、
しかも放射線源位置の適応範囲を格段に広げるために有
効である。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明により、新たに占有
する面積が小さく、広範囲な放射線源の位置に対して、
ガンマ線等の電磁波と中性子線との両放射線を有効に遮
蔽することができる放射線遮蔽窓の取付け構造が得られ
た。したがってこの放射線遮蔽窓の取付け構造を用いる
ことにより、放射線遮蔽セルあるいは遮蔽区域全体の設
計をより効率よく、他の機器と干渉することなく多機能
に設計することができる。
する面積が小さく、広範囲な放射線源の位置に対して、
ガンマ線等の電磁波と中性子線との両放射線を有効に遮
蔽することができる放射線遮蔽窓の取付け構造が得られ
た。したがってこの放射線遮蔽窓の取付け構造を用いる
ことにより、放射線遮蔽セルあるいは遮蔽区域全体の設
計をより効率よく、他の機器と干渉することなく多機能
に設計することができる。
【図１】本発明による放射線遮蔽補強材の原理的構造を
示す説明図
示す説明図
【図２】本発明による放射線遮蔽補強材の一実施例を示
す断面図
す断面図
【図３】積層する層数が少ない比較例を示す（ａ）断面
図と、（ｂ）放射線の入射角に対する行路長の関係を示
す説明図
図と、（ｂ）放射線の入射角に対する行路長の関係を示
す説明図
【図４】積層する層数が多い実施例を示す（ａ）断面図
と、（ｂ）放射線の入射角に対する行路長の関係を示す
説明図
と、（ｂ）放射線の入射角に対する行路長の関係を示す
説明図
【図５】本発明による放射線遮蔽窓の取付け構造の一実
施例を示す断面図
施例を示す断面図
【図６】従来例による放射線遮蔽窓の取付け構造の一実
施例を示す断面図
施例を示す断面図
【図７】別の従来例による放射線遮蔽窓の取付け構造の
一実施例を示す断面図
一実施例を示す断面図
１…放射線遮蔽補強材 Ａ…電磁波遮蔽層 Ｂ…中性子遮蔽層 ２…放射線遮蔽壁 ２ａ…枠 ３…放射線遮蔽窓 ３ａ〜３ｄ…鉛ガラス ３ｅ…アクリル ３ｆ…枠 ４…ポリエチレン ５…観察者 ６…ホットサイド ７…コールドサイド Ｓ1〜Ｓ2…放射線源 Ｒ1〜Ｒ3…放射線
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G21F 7/02 G21F 3/00 G21F 7/03
Claims (4)
- 【請求項１】放射線遮蔽壁と該放射線遮蔽壁を貫通して
設置される放射線遮蔽窓との間隙を通過する放射線を減
衰させるための放射線遮蔽窓の取付け構造において、 前記間隙に放射線遮蔽補強材を介装し、 該放射線遮蔽補強材を、２層以上の電磁波遮蔽層と２層
以上の中性子遮蔽層とを、前記放射線遮蔽壁の厚み方向
に交互に積層して形成したことを特徴とする放射線遮蔽
窓の取付け構造。 - 【請求項２】前記電磁波遮蔽層は、鉛によって形成さ
れ、又は鉛を主成分とする材料によって形成された、請
求項１に記載の放射線遮蔽窓の取付け構造。 - 【請求項３】前記中性子遮蔽層は、ポリエチレン若しく
はアクリルによって形成され、又はポリエチレン若しく
はアクリルを主成分とする材料によって形成された、請
求項１又は２に記載の放射線遮蔽窓の取付け構造。 - 【請求項４】前記放射線遮蔽壁は、コンクリート又は重
量コンクリートによって形成された、請求項１、２又は
３に記載の放射線遮蔽窓の取付け構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19497798A JP2910765B1 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 放射線遮蔽窓の取付け構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19497798A JP2910765B1 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 放射線遮蔽窓の取付け構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2910765B1 true JP2910765B1 (ja) | 1999-06-23 |
| JP2000009891A JP2000009891A (ja) | 2000-01-14 |
Family
ID=16333500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19497798A Expired - Fee Related JP2910765B1 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 放射線遮蔽窓の取付け構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2910765B1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4780480B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2011-09-28 | 清水建設株式会社 | 放射線遮蔽壁 |
-
1998
- 1998-06-24 JP JP19497798A patent/JP2910765B1/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000009891A (ja) | 2000-01-14 |
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