JP3533096B2 - 放射線遮蔽壁の構造 - Google Patents

放射線遮蔽壁の構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、加速器の施設等で
用いられる放射線遮蔽壁の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、加速器の施設では、エネルギー
が高く透過性の高い放射線を発生させるため、放射線が
照射される外壁は外部に影響が出ないように数メートル
に及ぶ壁厚を必要とする場合がある。
【0003】この種の施設の外壁を、その位置で発生す
る放射線に対して遮蔽上必要となる重量に見合うように
厚さ・密度を想定して鉄筋コンクリートで製作すると、
充填材としては高価となるコンクリートの使用量が多く
なり、また建物躯体としての重量が増加するので、建物
を支える杭等の支持構造も多く必要となり建設費高騰の
要因となっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、建設費をより
安価にするため、コンクリート躯体内に遮蔽材料として
土砂を充填するようにした放射線遮蔽壁の構造が考えら
れている。この構造の場合、放射線遮蔽性能は土砂の比
重及びそれに含有される水量で決まるが、土砂は自然に
乾燥するため、乾燥状態の土砂を想定して充填する土砂
量を決定することになる。そのため、鉄筋コンクリート
製の放射線遮蔽壁の場合に比べて壁の断面を大きく設定
しなければならないという不具合を生じる。
【0005】断面を小さくするため、雨水により自然に
水分を取り込んで土砂を湿潤状態に維持することが考え
られる。しかし、この方法では、降雨時に壁面に対する
水圧が高くなり建屋内に漏水が生じるので、壁に防水措
置が必要となり、工事の増加及び難しい保守管理が発生
することになる。
【0006】本発明の目的は、したがって、従来技術に
おける上述の問題点を解決することができるようにし
た、放射線遮蔽壁の構造を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1の発明によれば、内部に中空部を設け、該
中空部内に放射線遮蔽材として土砂を充填するようにし
た放射線遮蔽壁の構造であって、前記中空部に対応する
底盤をなくし、前記中空部内に充填された土砂が地面と
直接接触して該土砂内に地中の水が直接浸透するように
した放射線遮蔽壁の構造が提案される。
【0008】中空部内に放射線遮蔽材としての土砂を充
填した場合、底盤がないので、充填土砂は地面に直接接
触し、地中内の水が充填土砂に浸透し、中空部内に充填
された土砂内の水量が常時適量に保持される。この結
果、良好な放射線遮蔽性能を長期間に亙って保持させる
ことができ、全体が鉄筋コンクリートで形成されている
放射線遮蔽壁と同程度の厚さで同等の放射線遮蔽性能を
得ることができる。
【0009】地中の水が充填土砂内に良好に浸透するよ
う、必要に応じて中空部内にペーパードレン等を配置し
て毛細管現象を積極的に進めるようにすることもでき
る。
【0010】底盤がないので、浸透、蒸散による地面か
らの水の上昇により、放射線遮蔽性能の低下の原因とな
る充填土砂の乾燥を防ぎ、土量を低減することができ
る。このため、壁断面を最小限にできる。ペーパードレ
ン等により、浸透による水の上昇を促し、上述の効果を
より確実なものにできる。中空部内に充填する土砂はそ
の建設現場で発生する掘削残土を用いることができるた
め、残土処分の負担が軽減され、工事が合理化される。
さらに、充填土砂の下の底盤をなくしたことにより、土
砂の重量が躯体に載荷されず、基礎、杭等が削減でき、
建設費を合理化することができる。
【0011】請求項2の発明によれば、内部に中空部を
設け、該中空部内に放射線遮蔽材として土砂を充填する
ようにした放射線遮蔽壁の構造であって、前記中空部上
部に設けられた散水管と、前記散水管に連結されており
前記散水管から前記中空部内への水の供給を制御するこ
とができる給水系統と、前記中空部内に充填された土砂
の乾燥し易い部位に埋設された水分計とを備え、該水分
計の出力に応答して前記給水系統から前記中空部内への
給水を制御して前記土砂中の水分量を所定レベル以上に
保つことができるようにした放射線遮蔽壁の構造が提案
される。
【0012】この構成によれば、遮蔽壁の中空部内の土
砂が適切な湿気を維持するよう中空部内に給水が行われ
るので、少ない土量で放射線の遮蔽が良好にでき、放射
線遮蔽壁の壁断面を小さくできる。また、漏水を起こす
程中空部内で水圧が上昇しないので、防水措置が不要で
ある。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例につき詳細に説明する。
【0014】図1は、加速器の施設内で照射された放射
線が外部に漏洩しないようにするための外壁として、本
発明により構成された放射線遮蔽壁の構造の実施の形態
の一例を示す図であり、同図(A)は放射線遮蔽壁の縦
断面図、同図(B)はその横断面図である。
【0015】放射線遮蔽壁100は、図1に示すよう
に、コンクリート製の屋外側の壁体101と屋内側の壁
体102とを屋根スラブ103及び複数の控え壁107
で図示の如く接続した中空の構造となっている。屋外側
の壁体101、屋内側の壁体102、控え壁107及び
屋根スラブ103によって、放射線遮蔽壁100内には
複数の中空部104が形成されている。各中空部104
内には、放射線遮蔽材料として土砂105が充填されて
おり、これにより放射線遮蔽壁100全体が鉄筋コンク
リートで形成されている放射線遮蔽壁と同等の放射線遮
蔽性能を有するようになっている。
【0016】土砂105が乾燥してその比重及び含水量
が減少し放射線遮蔽壁100の放射線遮蔽性能が低下す
るのを防ぐため、放射線遮蔽壁100においては、底盤
を設けておらず、したがって、各中空部104内に充填
された土砂105はその下部において地面と直接接触し
ており、地中の水が土砂105に浸透することができる
構造となっている。本実施の形態では、毛細管現象を積
極的にさらに進めるため、中空部104内にペーパード
レン106が浸透促進材として配置されている。
【0017】屋外側の壁体101と屋内側の壁体102
とは屋根スラブ103及び複数の控え壁107によって
接続されているので、中空部104内に土砂105を充
填したときに屋外側の壁体101が転倒するのを確実に
防止することができる。
【0018】このように、放射線遮蔽壁100において
は、底盤をなくし、浸透、蒸散による地面からの水の上
昇により土砂105に常時湿り気を与える構成であるか
ら、遮蔽性能の低下の原因となる土砂105の乾燥を防
ぐことができる。この結果、乾燥状態の土砂105を想
定して土砂105の土量を多めに決定する必要がなくな
り、放射線遮蔽壁100の断面を従来に比べて小さくす
ることができる。すなわち、土砂105の充填土量を削
減することができ、少ない土量で所要の放射線遮蔽性能
を保持することができるので、放射線遮蔽壁100の壁
断面を最小限にし、小型化を図ることができる。
【0019】また、底盤をなくした構成を採用したこと
により、中空部104内に充填された土砂105の重量
が躯体に載荷されず、基礎、杭等が削減できるのでコス
トの低減を図ることができる。なお、充填すべき土砂1
05は、その建設現場で発生する掘削残土を用いること
ができるので、残土処理の負担が軽減され、工事が合理
化される。その結果、建設費を安価にすることができ
る。
【0020】更に、ペーパードレン106等の浸透促進
材により、浸透による水の上昇を促し、上述の効果を一
層確実なものにすることができる。
【0021】図2には、本発明による放射線遮蔽壁の構
造の別の実施の形態が示されている。同図(A)は放射
線遮蔽壁の縦断面図、同図(B)はその横断面図であ
る。
【0022】図2に示した放射線遮蔽壁200は、コン
クリート製の屋外側の壁体201と屋内側の壁体202
とを屋根スラブ203及び複数の控え壁207で図示の
如く接続した中空の構造となっている。屋外側の壁体2
01、屋内側の壁体202、控え壁207及び屋根スラ
ブ203によって、放射線遮蔽壁200内には複数の中
空部204が形成されている。放射線遮蔽壁200の下
部には、底盤208が構築されており、各中空部204
は地面から遮断されている。
【0023】各中空部204内には、放射線遮蔽材料と
して土砂205が充填されており、これにより放射線遮
蔽壁200全体が鉄筋コンクリートで形成されている放
射線遮蔽壁と同等の放射線遮蔽性能を有するようになっ
ている。このように、放射線遮蔽壁200では、底盤2
08を設けているので、中空部204内に充填される土
砂205は地面と直接接触することのない構成となって
いるが、放射線遮蔽壁200は壁としてのより強い剛性
を持っている。
【0024】土砂205が乾燥してその比重及び含水量
が減少し放射線遮蔽壁200の放射線遮蔽性能が低下す
るのを防ぐため、放射線遮蔽壁200においては、各中
空部204内への水分補給のために散水システム300
が設けられている。
【0025】散水システム300は、各中空部204内
の上部に配設された散水管301と、散水管301へ給
水を行う給水系統310とを有している。
【0026】給水系統310は、図示しない上水管と散
水管301とを連結する導水管311と、導水管311
に設けられた電磁開閉弁312とから成り、電磁開閉弁
312は制御ユニット313からの開閉駆動信号に応答
して開閉される。中空部204内に充填された土砂20
5の乾燥し易い部位には水分計314が埋設されてお
り、水分計314からの検出信号Sが制御ユニット31
3に入力される構成となっている。
【0027】土砂205の乾燥により、水分計314が
設定値以下の水分量を示した場合、制御ユニット313
は電磁開閉弁312の開放を指示し、電磁開閉弁312
が開いて土砂205中に散水管301から一定量の散水
がなされるように構成されている。
【0028】散水システム300は、水分計314に複
数の散水管301・電磁開閉弁312を連動させても構
わないし、また複数の水分計314の平均あるいは下限
値により各電磁開閉弁312の開閉を決定するようにし
ても構わない。散水システム300を埋設後、実験等に
より適切な設定を決定すればよい。
【0029】放射線遮蔽壁200においては、散水シス
テム300を採用したので、雨水等を利用して土砂20
5内に水分を取り込む必要はなく、散水システム300
により適切な量の水分が土砂205に補給される。した
がって、雨水を利用した場合のように、屋外側の壁体2
01及び屋内側の壁体202の壁面に対する水圧が高く
なり建屋内に漏水が生じるという不具合を生じさせるこ
とがない。
【0030】放射線遮蔽壁200においては、散水シス
テム300により土砂205が常時適度な湿気を維持す
るので、少ない土量で放射線遮蔽ができ、その壁断面を
小さくすることができる。また、漏水を起こす程水圧が
上昇しないので、防水措置が不要である。したがって、
保守管理も容易になる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、中空部の
底盤をなくし、浸透、蒸散による地面からの水の上昇に
より中空部に充填されている土砂に常時湿り気を与える
構成としたので、遮蔽性能の低下の原因となる土砂の乾
燥を防ぐことができ、少ない土量で所要の放射線遮蔽性
能を長期間に亙って保持することができる。この結果、
壁断面を最小限にし、小型化を図ることができる。
【0032】また、底盤をなくしたことにより中空部内
に充填された土砂の重量が躯体に載荷されず、基礎、杭
等が削減できるのでコストの低減を図ることができる。
また、充填すべき土砂は、その建設現場で発生する掘削
残土を用いることができるので、残土処理の負担が軽減
され、工事が合理化される。その結果、建設費を安価に
することができる。
【0033】散水システムにより適切な量の水分が土砂
に補給されるようにした構成によれば、土砂が常時適度
な湿気を維持するので、少ない土量で放射線遮蔽がで
き、その壁断面を小さくすることができる。また、雨水
を利用した場合のように漏水を起こす程水圧が上昇しな
いので、防水措置が不要である。したがって、保守管理
も容易になる。底盤を設けることができるので、壁とし
ての必要な剛性を確保するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示す断面図。
【図2】本発明の別の実施の形態を示す断面図。
【符号の説明】 100、200 放射線遮蔽壁 101、201 屋外側の壁体 102、202 屋内側の壁体 103、203 屋根スラブ 104、204 中空部 105、205 土砂 106 ペーパードレン 107、207 控え壁 208 底盤 300 散水システム 301 散水管 310 給水系統 311 導水管 312 電磁開閉弁 313 制御ユニット 314 水分計 S 検出信号
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−40696(JP,A) 特開 平10−68797(JP,A) 特開 平4−305198(JP,A) 実開 昭61−66724(JP,U) 実開 昭61−41747(JP,U) 実開 昭61−39758(JP,U) 実開 昭61−40466(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21F 1/02 E04H 9/14 G21F 3/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に中空部を設け、該中空部内に放射
    線遮蔽材として土砂を充填するようにした放射線遮蔽壁
    の構造であって、 前記中空部に対応する底盤をなくし、前記中空部内に充
    填された土砂が地面と直接接触して該土砂内に地中の水
    が直接浸透するようにしたことを特徴とする放射線遮蔽
    壁の構造。
  2. 【請求項2】 内部に中空部を設け、該中空部内に放射
    線遮蔽材として土砂を充填するようにした放射線遮蔽壁
    の構造であって、 前記中空部上部に設けられた散水管と、 前記散水管に連結されており前記散水管から前記中空部
    内への水の供給を制御することができる給水系統と、 前記中空部内に充填された土砂の乾燥し易い部位に埋設
    された水分計とを備え、 該水分計の出力に応答して前記給水系統から前記中空部
    内への給水を制御して前記土砂中の水分量を所定レベル
    以上に保つことができるようにしたことを特徴とする放
    射線遮蔽壁の構造。
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