JP4051630B2

JP4051630B2 - 放射性物質モニタリング材

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Publication number: JP4051630B2
Application number: JP2004131106A
Authority: JP
Inventors: 誠井上
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2024-04-27
Also published as: JP2005315618A

Description

本発明は、放射性同位元素、または放射線発生装置を使用している事業所、例えば原子力関連施設や医療機関のＲＩ使用室等の排気系に使用され、排気中に存在する放射性物質、特に放射性のヨウ素やヨウ化メチルをモニタリングするためのモニタリング材に関するものである。

近年、エネルギー消費量が増加し、それに伴って原子力発電所が多く建設されている。これらの原子力施設等から排出される排出ガス中の放射性ガスは、完全に除去する必要がある。また、原子力施設の増加により、不慮の原子力災害に効果的に対処するため環境における放射性ガスを捕集し、モニタリングすることが重要となっている。また、ラジオアイソトープが大学、各種の研究機関、医療施設等多くの場所で使用されるようになり、その排気処理やモニタリングが重要となっている。放出される排ガス中に含有される放射性ヨウ素の捕集材としては主に活性炭が使用されている。

成富、福田『空気清浄』第１０巻第２号Ｐ．７９〜９４（１９７２年）

放射性ヨウ素のモニタリングはサンプラによって連続的に捕集し、定期的に捕集試料を測定することによってその期間の放射性ヨウ素の濃度と放出量を評価する。サンプラは支持金網の上に活性炭含浸ろ紙、粒子捕集用ろ紙がありその下に活性炭カートリッジが存在する。サンプリングされた空気はまず粒子捕集用ろ紙を通じて粒子状の放射性物質が除かれ、活性炭含有ろ紙でガス状の無機ヨウ素を吸着し、さらに活性炭カートリッジで有機ヨウ素を除去する。除去された量はサンプラに直接取り付けられた放射線検出器を通してオンラインで行われるが、微量の場合は別途用意された汎用の検出器を用いる。この場合病院や研究機関など放射線量が微量でオフラインモニタリングが行われる施設の場合の検出は一旦サンプラ内部の活性炭含浸ろ紙を取り出して汎用の検出器に入れて測定することが多い。一般的に用いられているウェル型のガンマカウンターでは、測定の際試験管の様なガラスカラムに入れて行うが現在使用されている活性炭含浸ろ紙ではフィルター自体が硬い円盤状であるため専用の検出器を用いるか、そのガラスカラムにいれる際折り曲げて挿入するため一部が破壊される。さらに長期的な積算放射線量を測定する場合には繰り返してガラスカラムとサンプラに入れ替えする必要があるが破壊してしまった場合もとのカラムに戻せなくなるため不可能となる。
また従来は上述のように活性炭含有ろ紙の前段に粒子捕集用のろ紙が設置されているがここで捕集される粒子状物質もまた放射線物質を含んでいるためモニタリングの対象となっている。しかしながらこのろ紙についても非常にもろいため破壊しやすく汎用の検出器で検出することが困難になっている。

本発明の目的は、上記の問題を解決し、粒子に含まれる放射性物質と放射性ヨウ素を一般的なウェル型のガンマカウンター検出器に用いられる試験管状のガラスカラムで同時に検出でき、かつ出し入れの際の取扱いがよく、繰り返し利用による積算放射線量を測定可能にする放射性物質モニタリング材を提供することを技術的な課題とするものである。

本発明はかかる問題点に鑑み、鋭意検討した結果得られたものである。すなわち本発明は、
１．放射性物質モニタリング材において、該モニタリング材が活性炭素繊維を主体として構成されたシートであり、かつエレクトレット繊維シートと接合されていること。
２．シートの厚みが４ｍｍ以下であり、かつ剛軟度が０．２Ｎ・ｃｍ以下であり、かつ、該シートのループ反発率が２５％以上であること。
３．活性炭素繊維の細孔直径３〜３０ｎｍにおける細孔容積が０．１５ｃｃ／ｇ以下であって、細孔直径３ｎｍ以下の細孔容積が０．５０ｃｃ／ｇ以上であること。
４．活性炭素繊維の平均細孔直径が２ｎｍ以下であること。
５．活性炭素繊維から構成されるシートにはアミンが添着され、該アミンの添着量が活性炭素繊維の３〜４０重量％であること。
６．シートのヨウ化メチルの脱離率が５０％以下で、かつヨウ化メチルの加熱脱着率が５０％以下であること。
７．モニタリング材を内径６ｍｍ〜３０ｍｍの試験管丸めて投入して放射線量を測定すること。
ことにより粒子状放射性物質と放射性ヨウ素を一般的なウェル型のガンマカウンター検出器に用いられる試験管状のガラスカラムで同時に検出でき、自由に曲げることが可能でガラスカラムに出し入れする際の作業効率が良好でありさらに繰り返し利用による積算放射線量を測定可能にすることを見出し本発明に至ったのである。

本発明によると、放射性同位元素、または放射線発生装置を使用している事業所において、粒子状放射性物質と放射性ヨウ素を一般的なウェル型のガンマカウンター検出器に用いられる試験管状のガラスカラムに容易に丸められ、両物質を同時に検出でき、かつガラスカラムに移す際の取扱性が優れ、再利用が可能となる。

本発明は、活性炭素繊維を主体として構成されたシートであり、かつエレクトレット繊維シートと接合されていることを特徴としたシートであり、該シートの厚みが４ｍｍ以下であり、かつ剛軟度が０．２Ｎ・ｃｍ以下であり、該シートのループ反発率が２５％以上であることにすることにより除塵とヨウ素吸着を同時に行うことが可能であり、かつモニタリング材としての適度なしなやかさが付与され、その結果シートを丸めて検出器にかけることが可能となりガラスカラムへの出し入れが容易になる。また折れ曲がって破壊されることがなく測定後サンプラに再びセットして再利用が可能になる。

本発明に用いられているエレクトレット繊維シートとは、シート全体がエレクトレット繊維シートである場合や、エレクトレット化された繊維と他の繊維を混繊してシートを形成させる場合、またエレクトレット化されたシートと他のシートを接合して構成されるものである場合がある。エレクトレット繊維シートは環境の違いによる大気中の粉塵濃度によって使用するシートを選定することが可能である。例えば、大気中の粒子密度が大きい場合は繊維が太くかさ密度の少ないエレクトレット繊維シートを繊維が細くかさ密度の大きいエレクトレット繊維シートの前段に接合することによってより大量の粒子の捕集が可能となる。また、特に粒子径の小さい粒子を対象にする場合、繊維が細くかさ密度の大きなシートを何枚も接合して捕集することができる。しかしながら除塵に用いられるべきエレクトレット繊維シートの平均繊維径は０．５〜１００μｍ、特に１〜４０μｍが好ましい。平均繊維径が０．５μｍ未満では粉塵の目詰まりが速く、１００μｍを超えると粉塵を捕集する効率が悪くなるため好ましくない。

本発明における剛軟度とはＪＩＳＬ１０９６に規定されるスライド法によって測定される。この場合、必要とされる剛軟度は０．２Ｎ・ｃｍ以下であり、さらに０．１９Ｎ・ｃｍが望ましく、さらに０．１８Ｎ・ｃｍがより望ましい。剛軟度が０．２Ｎ・ｃｍより高い場合、シートのこしが硬いためシートを丸めて取り扱うことが出来なくなり好ましくない。さらに厚みは４．０ｍｍ以下がよく、望ましくは３．９ｍｍ、さらに望ましくは３．８ｍｍ以下である。厚みが４．０ｍｍより大きい場合シートがかさばってしまい試験管のようなガラスカラムに丸めて挿入することが困難になり、総じて取り扱い性が悪化して好ましくない。この場合用いられる試験管カラムの内径は８〜３０ｍｍであり、剛軟度が低い方ほど細い内径の試験管に丸めて入れることが可能となる。

さらに試験管からモニタリング材を取り出しもとの位置に戻す場合一旦丸くなったシートは元の平らなシートに戻ることが好ましい。この場合、ＪＩＳＬ１０９６に規定されている曲げ反発においてループ圧縮法における曲げ反発率が２５％以上であることが好ましい。好ましくは２６％以上でさらに２７％がより好ましい。曲げ反発率が２５％より小さい場合評価に供したシートに癖がついて丸みを帯びたまま元の平らなシートに戻らなくなり、もとのサンプラーに戻す際の取扱性が悪化して好ましくない。

本発明は従来活性炭ろ紙が不可能であった再利用により無機ヨウ素のモニタリングに好適な材料である。しかしながら細孔直径３〜３０ｎｍの細孔容積を０．１５ｃｃ／ｇ以下、細孔直径３ｎｍ以下の細孔容積を０．５０ｃｃ／ｇ以上、さらに平均細孔直径を２ｎｍ以下の活性炭素繊維にアミンを添着することにより有機系ヨウ素化合物の脱離および加熱による脱着が生じにくいことが可能となり、これによりヨウ化メチルの脱離率が５０％以下であり、ヨウ化メチルの加熱脱着率が５０％以下で、かつ活性炭が繊維状であることを特徴とする高性能な放射性物質モニタリング材を提供することが出来る。

本発明におけるヨウ化メチルの脱離率とは、平衡吸着に達した試料に乾燥窒素ガスを通気した後における脱離したヨウ化メチル重量のヨウ化メチル平衡吸着重量に対する割合で、この値が小さい程脱離が抑制されていることを意味する。即ち、ＪＩＳＫ１４７７の５．７に規定された装置を用い、平衡吸着に達した試料に乾燥窒素ガスを３０分間通気し、通気前後の重量から下記の計算式により求める。
脱離率＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００
Ａ：試料のヨウ化メチル平衡吸着重量
Ｂ：試料の通気後ヨウ化メチル保持重量

ヨウ化メチルの脱離率が５０％を超えると、ヨウ化メチルが多量に脱離し試料のヨウ化メチル保持量が少なくなってしまうため、放射性物質モニタリング材として好ましくない。

また、ヨウ化メチルの加熱脱着率とは、平衡吸着に達した試料の加熱後における脱着したヨウ化メチル重量のヨウ化メチル平衡吸着重量に対する割合で、この値が小さい程加熱脱着が抑制されていることを意味する。即ち、加熱脱着率は平衡吸着に達した試料を１６０Lの恒温器内において１００℃で３時間加熱し、加熱前後の試料の重量から下記の計算式により求められる。
加熱脱着率＝（Ａ−Ｃ）／Ａ×１００
Ａ：試料のヨウ化メチル平衡吸着重量
Ｂ：試料の加熱後ヨウ化メチル保持重量

ヨウ化メチルの加熱脱着率が５０％を超えると、ヨウ化メチルが温度上昇により多量に脱着し、試料のヨウ化メチル保持量が少なくなってしまうため、放射性物質除去フィルターとして好ましくない。

本発明において、アミンを添着させる活性炭は平均細孔直径が小さいものほど放射性ガスの吸着速度が増大することから、平均細孔直径が２ｎｍ以下のものが好ましい。平均細孔直径が２ｎｍ以上のものは、吸着したガスが多量に脱離してしまうため好ましくない。ここでいう平均細孔直径とは、例えば高速比表面積・細孔分布測定装置（島津製作所製ＡＳＡＰ２０１０）を用いて測定され、活性炭素繊維の細孔形状を円柱状と仮定し、ＢＥＴ法により求めた比表面積と細孔容積より算出する。

さらに細孔直径３〜３０ｎｍの細孔容積が０．１５ｃｃ／ｇ以下でかつ細孔直径３ｎｍ以下細孔容積が０．５０ｃｃ／ｇ以上からなることにより、脱離および加熱による脱着が生じにくくなる。細孔直径３〜３０ｎｍの細孔容積が０．１５ｃｃ／ｇ以上もしくは、細孔直径３ｎｍ以下細孔容積が０．５０ｃｃ／ｇ以下であれば効果はほぼ一定となる。ここでいう細孔容積とは、例えば高速比表面積・細孔分布測定装置（島津製作所製ＡＳＡＰ２０１０）を用いて測定され、メソポア孔についてはＢＪＨ（Ｂａｒｒｅｔｔ−Ｊｏｙｎｅｒ−Ｈａｌｅｎｄａ）法、マイクロポア孔についてはＨＫ（Ｈｏｒｖａｔｈ−Ｋａｗａｚｏｅ）法により求められた細孔分布から算出する。

本発明では、活性炭素繊維を使用することが重要である。活性炭素繊維は従来使用されている粒状活性炭に比べガス吸着速度が速く、優れた捕集・除去効果を発揮することができ、形状成型の点でも自由度があり好適である。活性炭素繊維としては綿、麻といった天然セルロース繊維の他、レーヨン、ポリノジック、溶融紡糸法によるといった再生セルロース繊維、さらにはポリビニルアルコール繊維、アクリル系繊維に、芳香族ポリアミド繊維、架橋ホルムアルデヒド繊維、リグニン繊維、フェノール系繊維、石油ピッチ繊維等の合成繊維があげられるが、好ましくは得られる活性炭素繊維の物性（強度等）の高いこと、優れた吸着性能が得られることから再生セルロース繊維、フェノール系繊維、アクリル系繊維を用いて製造するのがよい。具体的には、これら原料繊維の短繊維あるいは長繊維を用いて製織、製編、不織布化した布帛を必要に応じて適当な耐炎化剤を含有させた後、４５０℃以下の温度で耐炎化処理を施し、次いで５００℃以上１０００℃以下の温度で炭化賦活する公知の方法によって活性炭素繊維が製造できる。

該活性炭素繊維をシート化する際の形態としては、織物状、編物状、不織布状、フェルト状等いずれの形態でもよく、活性炭素繊維と他の繊維材料とを混抄した紙状のものも使用可能である。また、これらを複数層積層したものでもかまわない。しかしながら好適な剛軟度や厚みを得、かつ高性能なシートを作る上で望ましい活性炭素繊維としては織布状や編物状が好んで用いられる。織布としては通常の平織の他綾織、朱子織が好適であり、編物としてはスムース編、フライス編、マリフリーズが好んで用いられる。シートの目付量としては、３０〜１０００ｇ／ｍ²が好ましく、５０〜７００ｇ／ｍ²が特に好ましい。３０ｇ／ｍ²未満では、放射性物質を捕集する能力が低くなるのみならずシート強度が極端に低下し取り扱い上も好ましくない。一方１０００ｇ／ｍ²を超えると通気性を損なうとともにシートが厚くなりすぎ取り扱い性が低下するため好ましくない。

上記活性炭素繊維の繊維径は、３〜２０μｍが望ましく、さらに望ましくは５〜１５μｍの範囲である。繊維径が３μｍ未満の場合十分な強度が得にくく、繊維径が２０μｍを超える場合、シート化されたものを丸めることが困難になる可能性がある。

本発明に用いるアミンは次の一般式によって表される。

式中Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は水素および置換された又は置換されないアルキル、アリール、アルカリール、アラルキル、脂環式、複素環式および式−ＮＲ'Ｒ''はＲ1、Ｒ2、Ｒ3と同一の群から選択されるがＲ1、Ｒ2およびＲ3のすべてを水素およびメチルから選ぶことはできずＲ1とＲ2の二つのいずれかと窒素と一緒になって複素環式基を表すことが可能で、又はＲ1、Ｒ2とＲ3のいずれかの二つと一緒になって式＝ＣＲ'''Ｒ''''（Ｒ'''とＲ''''はＲ1、Ｒ2およびＲ3から選択される）の基からなる群より選択される。Ｒ1、Ｒ2およびＲ3中に含まれるのはまた不飽和の、重合体状の置換された又は置換されない脂肪族の、又は芳香族の基である。

具体的には、１，４−ジアザ−２，２，２−ピシクロオクタン（トリエチレンジアミン）、Ｎ，Ｎ'−ビス−（３−アミノプロピル）−ピペラジン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−アミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、１，５−ジアザビシクロウンデセン、ポリ−３級−ブチルアミノエチルメタクリレート、ポリエチレンイミン、１，５−ジアザピシクロ〔４，３，０〕ノン−５−エン、１，５−ジアザピシクロ〔５，４，０〕ウンデ７−５−エン、２−メチル−１，４−ジアザピシクロ〔２，２，２〕オクタン、フェニルヒドラジン、２−シアノピリジン、ジイソプロピルアミン、トリメチルアミノエチルピペラジン、ヘキサメチレンテトラミン、メチルポリエチレンイミン、ポリアルキルポリアミン等があげられる。特に、１，４−ジアザ−２，２，２−ピシクロオクタン（トリエチレンジアミン）が添着量、取り扱いの点で効果が優れる。

アミンの添着量としては３〜４０重量％、特に５〜３０重量％が好ましい。３重量％未満では脱離および加熱による脱着を生じにくいという効果が小さく、４０重量％を超えると添着剤が必要以上に細孔を充填してしまい吸着性能が落ちるので好ましくない。アミンの添着方法は、アミンの溶液に該活性炭素繊維からなるシートを浸漬、乾燥する方法、あるいはアミン溶液を噴霧して溶液を添着させた後乾燥する方法等がある。

本発明においては活性炭素繊維からなるシートは少なくとも一方を保護シートで積層してもよい。保護シートの形態としては織物状、編物状、不織布状、紙状等適宜なものを用いることができ、特に限定はない。織布状としては平織、綾織、朱子織などがあり、編物としてはスムース編、フライス編、マリフリーズが利用可能である。不織布についてはニードルパンチ法、ウォーターパンチ法、サーマルボンド法、ステッチボンド法、スパンボンド、メルトブローといった乾式法のほか抄紙による湿式法によっても可能である。保護シートの目付は２０〜１５０ｇ／ｍ²が好ましい。２０ｇ／ｍ²未満では強度的に活性炭素繊維からなるシートを保護するという効果が小さく、１５０ｇ／ｍ²を超えるとシートの腰が強くなって剛軟度が高くなり丸めることが困難になるため好ましくない。

本発明に用いられるエレクトレット繊維を実現する手段としては通常のポリオレフィン系繊維、アクリル系繊維、セルロース系繊維を公知の方法によりシート化し表面をコロナ放電処理するかシート表面に高速の水流をかけて荷電することといった公知の方法によって得られるが、素材はエレクトレット化可能なものであれば限定されない。また荷電方法も特に限定されず既存の技術を用いて行われる。エレクトレット層としては細い繊維径を実現する場合メルトブロー法やエレクトロンスピニング法といった方法が有益であり、バルキー性を要求する場合にはスパンボンド法やニードルパンチ法、熱融着繊維と混繊して熱をかけるサーマルボンド法が用いられるがこれらの方法に限定されず公知の方法で製造が可能である。

本発明において、活性炭素繊維からなるシート同士あるいは活性炭素繊維からなるシートと保護シートを積層する方法としては、積層するシートの間に熱可塑性の接着シートを挟み加熱されたロール間に挿入し加圧する方法や、熱可塑性樹脂からなるパウダー状の接着剤を散布後加熱されたロール間に挿入し加圧する方法、あるいは熱可塑性樹脂を溶融させた状態でスプレーノズルを用いて散布しロール間に挿入し加圧する方法、またはニードルパンチ法等、既知の技術を任意に用いることが出来る。

以下実施例によって本発明を更に詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て本発明の技術範囲に包含される。

測定方法は下記の方法に準拠した。
剛軟度：ＪＩＳＬ１０９６−１９９０の６．１９に規定された剛軟性試験のうちＢ法（スライド法）を採用した。
ループ反発率：ＪＩＳＬ１０９６−１９９０の６．２０に規定された曲げ反発特性試験のうちＣ法（ループ圧縮法）中に記載されたループ反発率を採用した。
厚み：ＪＩＳＬ１０９６−１９９０の６．５に規定された方法に従った。
平均細孔直径：島津製作所製ＡＳＡＰ２０１０を使用し、ＢＥＴ法による比表面積と細孔容積から細孔形状を円柱状と仮定し算出した。
細孔容積：島津製作所製ＡＳＡＰ２０１０を使用し、メソポア孔についてはＢＪＨ（Ｂａｒｒｅｔｔ−Ｊｏｙｎｅｒ−Ｈａｌｅｎｄａ）法により、マイクロポア孔についてはＨＫ（Ｈｏｒｖａｔｈ−Ｋａｗａｚｏｅ）法により求められた細孔分布から算出した。
アミン添着量：アミン水溶液に添着する前の活性炭重量と、添着後１００℃で１時間乾燥した後の活性炭重量の差より計算して求めた。
脱離率：ＪＩＳＫ１４７７の５．７に規定された装置を用い、ヨウ化メチル蒸気を含む２５℃の窒素気流を２Ｌ／ｍｉｎの割合で１時間通気した後、２５℃の乾燥窒素ガスを１．８Ｌ／ｍｉｎで３０分間通気した後のモニタリング材試料重量減少分より求めた。
加熱脱着率：ＪＩＳＫ１４７７の５．７に規定された装置を用い、ヨウ化メチル蒸気を含む２５℃の窒素気流を２Ｌ／ｍｉｎの割合で１時間通気した後、１６０Lの恒温器内において１００℃で３時間加熱した後のモニタリング材試料の重量減少分より求めた。
粉塵捕集効率：サンプルを７２ｍｍφにカットして円筒状のセルに装着し、２５℃、相対湿度５０％の雰囲気にてセル中に風速１０ｃｍ／ｓｅｃの空気を流し、サンプルの入側、出口側各々の粒径０．３μｍ以上の粒子数をパーティクルカウンターで測定し、下記式にて粉塵捕集効率を測定した。
粉塵除去効率（％）＝（出口側粒子数／入口側粒子数）×１００

（実施例１）
目付１５０ｇ／ｍ²、厚み１．３ｍｍ、細孔直径３〜３０ｎｍの細孔容積が０．０１ｃｃ／ｇ、細孔直径３ｎｍ以下の細孔容積が０．７３ｃｃ／ｇ、さらに平均細孔直径が１．８０ｎｍの繊維状活性炭からなる編物状シートを１，４−ジアザ−２，２，２−ピシクロオクタン（トリエチレンジアミン）の１．０％の水溶液に１時間浸漬して、乾燥、アミン添着量が１４．７重量％の添着繊維状活性炭からなるシートを得た。該繊維状活性炭からなるシートの片側に目付３０ｇ／ｍ²のメルトブロー法によりシート化されたポリプロピレンエレクトレット不織布を、もう片側に目付２５ｇ／ｍ²のポリプロピレンスパンボンド不織布を、それぞれ目付１５ｇ／ｍ²の熱溶融性接着シートによって８２℃で積層接着し実施例１を得た。

（実施例２）
目付１００ｇ／ｍ²、厚み１．０ｍｍ、細孔直径３〜３０ｎｍの細孔容積が０．０１ｃｃ／ｇ、細孔直径３ｎｍ以下の細孔容積が０．７３ｃｃ／ｇ、さらに平均細孔直径が１．８０ｎｍの活性炭素繊維からなる編物状シートを１，４−ジアザ−２，２，２−ピシクロオクタン（トリエチレンジアミン）の１．０％の水溶液に１時間浸漬して、乾燥、アミン添着量が１４．７重量％の添着活性炭素繊維からなるシートを得た。このシート２枚を目付１５ｇ／ｍ²の熱溶融性接着シートにより８２℃で積層接着し、さらにこの積層シートの片側に目付３０ｇ／ｍ²のメルトブロー法によりシート化されたポリプロピレン繊維エレクトレット不織布を、もう片側に目付２５ｇ／ｍ²のポリプロピレンスパンボンド不織布を、それぞれ目付１５ｇ／ｍ²の熱溶融性接着シートによって８２℃で積層接着し実施例２を得た。

（実施例３）
目付１００ｇ／ｍ²、厚み１．０ｍｍ、細孔直径３〜３０ｎｍの細孔容積が０．０１ｃｃ／ｇ、細孔直径３ｎｍ以下の細孔容積が０．７３ｃｃ／ｇ、さらに平均細孔直径が１．８０ｎｍの活性炭素繊維からなる編物状シートを１，４−ジアザ−２，２，２−ピシクロオクタン（トリエチレンジアミン）の１．０％の水溶液に１時間浸漬して、乾燥、アミン添着量が１４．７重量％の添着活性炭素繊維からなるシート１を得た。さらに目付１００ｇ／ｍ²、厚み０．４ｍｍ、細孔直径３〜３０ｎｍの細孔容積が０．０１ｃｃ／ｇ、細孔直径３ｎｍ以下の細孔容積が０．７１ｃｃ／ｇ、さらに平均細孔直径が１．８０ｎｍの活性炭素繊維からなる織布状シートを１，４−ジアザ−２，２，２−ピシクロオクタン（トリエチレンジアミン）の１．０％の水溶液に１時間浸漬して、乾燥、アミン添着量が１４．７重量％の添着活性炭素繊維からなるシート２を得た。
このシート２枚を熱溶融繊維を用いて接着積層し、さらに該活性炭素繊維からなる積層シートの片側に目付３０ｇ／ｍ²のポリプロピレンエレクトレット不織布を、もう片側に目付２５ｇ／ｍ²のポリプロピレンスパンボンド不織布を、それぞれ目付１５ｇ／ｍ²の熱溶融性接着シートによって８２℃で積層接着し実施例３を得た。

（比較例１）
目付１５０ｇ／ｍ²、厚み１．３ｍｍ、細孔直径３〜３０ｎｍの細孔容積が０．０１ｃｃ／ｇ、細孔直径３ｎｍ以下の細孔容積が０．７３ｃｃ／ｇ、さらに平均細孔直径が１．８０ｎｍの繊維状活性炭からなる編物状シートを１，４−ジアザ−２，２，２−ピシクロオクタン（トリエチレンジアミン）の１．０％の水溶液に１時間浸漬して、乾燥、アミン添着量が１４．７重量％の添着繊維状活性炭からなるシートを得た。該繊維状活性炭からなるシートの片側に目付３０ｇ／ｍ²のメルトブロー法によりシート化された非エレクトレットのポリプロピレン不織布を、もう片側に目付２５ｇ／ｍ²のポリプロピレンスパンボンド不織布を、それぞれ目付１５ｇ／ｍ²の熱溶融性接着シートによって８２℃で積層接着し比較例１を得た。

(比較例２）
目付１５０ｇ／ｍ²、厚み１．３ｍｍ、細孔直径３〜３０ｎｍの細孔容積が０．０１ｃｃ／ｇ、細孔直径３ｎｍ以下の細孔容積が０．７３ｃｃ／ｇ、さらに平均細孔直径が１．８０ｎｍの繊維状活性炭からなる編物状シートを１，４−ジアザ−２，２，２−ピシクロオクタン（トリエチレンジアミン）の１．０％の水溶液に１時間浸漬して、乾燥、アミン添着量が１４．７重量％の添着繊維状活性炭からなるシートを得た。該繊維状活性炭からなるシートの片側にシリカ繊維紙（ＱＲ−１００東洋濾紙株式会社製）を、もう片側に目付２５ｇ／ｍ²のポリプロピレンスパンボンド不織布を、それぞれ目付１５ｇ／ｍ²の熱溶融性接着シートによって８２℃で積層接着し比較例２を得た。

実施例１、２，３、比較例１、比較例２にそれぞれに２５℃の１／１０飽和度ヨウ化メチル蒸気を含む窒素を２Ｌ／ｍｉｎの割合で１時間通気した後、２５℃の乾燥窒素ガスを１．８Ｌ／ｍｉｎの割合で３０分間通気し得た脱離率、および２５℃の１／１０飽和度ヨウ化メチル蒸気を含む窒素を２Ｌ／ｍｉｎの割合で１時間通気した後、１６０Lの恒温器内において１００℃で３時間加熱して得た加熱脱着率を表１に記した。また各実施例で得られた試料の剛軟度、ループ反発率、厚み、捕集効率、試験管上のガラスカラムに挿入する際の取扱い性について表１に記した。

表１に明らかなように、実施例１，２，３は、放射性物質を捕集するモニタリング材として汎用の検出器で測定する際の取扱性が比較例１、比較例２に比べ容易でありかつヨウ化メチルの脱離率および加熱脱着率が低く、ヨウ化メチルの脱離および加熱による脱着が生じにくい、さらに、従来の集塵用ろ紙と同等以上の粉塵捕集効率を有し優れた放射性物質モニタリング材といえる。

本発明によると、放射性同位元素、または放射線発生装置を使用している事業所において、粒子状放射性物質と放射性ヨウ素を一般的なウェル型のガンマカウンター検出器に用いられる試験管状のガラスカラムで同時に検出でき、かつガラスカラムに移す際の取扱性が優れ、再利用が可能となる。また当該事業所から排気される放射性ガス中に含有される有機ヨウ素化合物を捕集、モニタリングする能力に優れ、特に脱離および加熱脱着を抑制し放射性のヨウ素やヨウ化メチルを捕集するのに好適な放射性物質モニタリング材を得ることができる。

Claims

活性炭素繊維を主体として構成されたシートがエレクトレット繊維シートと接合されており、厚みが４ｍｍ以下であり、剛軟度が０．２Ｎ・ｃｍ以下であり、かつ、ループ反発率が２５％以上であることを特徴とする放射性物質モニタリング材。
活性炭素繊維の細孔直径３〜３０ｎｍにおける細孔容積が０．１５ｃｃ／ｇ以下であって、細孔直径３ｎｍ以下の細孔容積が０．５０ｃｃ／ｇ以上であることを特徴とする請求項１に記載の放射性物質モニタリング材。
活性炭素繊維の平均細孔直径が２ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の放射性物質モニタリング材。
活性炭素繊維から構成されるシートにはアミンが添着され、該アミンの添着量が活性炭素繊維の３〜４０重量％であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の放射性物質モニタリング材。
ヨウ化メチルの脱離率が５０％以下で、かつヨウ化メチルの加熱脱着率が５０％以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の放射性物質モニタリング材。