JP4478803B2

JP4478803B2 - 放射線遮蔽容器

Info

Publication number: JP4478803B2
Application number: JP2005056905A
Authority: JP
Inventors: 和年鈴木; 寿鈴木; 利光福村
Original assignee: National Institute of Radiological Sciences
Current assignee: National Institute of Radiological Sciences
Priority date: 2005-03-02
Filing date: 2005-03-02
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2025-03-02
Also published as: JP2006242668A

Description

本発明は、放射性同位元素を輸送・利用するときに用いる放射線遮蔽容器に関する。

近年、陽電子を放出して崩壊する短半減期のポジトロン核種を利用するＰＥＴ（Positron Emission Tomography）が癌の診断等に用いられている。ＰＥＴでは、まずグルコース等の生理代謝物質をポジトロン核種で標識した標識薬を体内に注入して、この生理代謝物質を大量に消費する臓器、例えば癌等に前記標識薬を吸収させる。そして、癌等から放出される陽電子を体外で計測して画像処理し、ＣＴ等の他の画像処理手段と組合わせることにより、生理代謝物質を消費する臓器の活動状況、或いは体内での癌等の位置、大きさ等を正確に知ることができる。また、短半減期の核種を用いるため、癌等を撮影した後放射能が短期間に消滅し、後日改めて撮影することにより病巣の変化を知ることができる。このようなＰＥＴの有効性に鑑み、ＰＥＴに健康保険が適用されるようになり、その普及が図られている。

ところで、ＰＥＴ用のポジトロン核種はサイクロトロンを用いて生成させる。しかし、サイクロトロンは高価であり、維持管理やそれを用いた放射性核種の製造にも多大な費用と知識・経験を要する。さらに、そのための大きな放射線管理区域が必要なこと等により、多くの医療施設に設置することは困難である。

そこで、サイクロトロンの代わりに、ジェネレータと呼ばれる、比較的半減期の長い放射性同位元素をポジトロン核種の生成源に利用する方法が用いられている。これは、非特許文献１に記載されているように、比較的半減期の長い放射性同位元素（親核種）のなかには、崩壊してＰＥＴに使用可能な短半減期の核種（娘核種）を生成するものがあることを利用したものである。

具体的には、サイクロトロンで生成させた親核種を放射線遮蔽容器内に一旦貯蔵した後、この放射線遮蔽容器を医療施設へ輸送し、医療施設で親核種から生成する娘核種を分離溶出させてＰＥＴ標識薬を合成し、診断に使用するという方法である。一旦娘核種を溶出した後も、親核種は引き続き崩壊して娘核種を生成するため、同じジェネレータから何度も娘核種を取り出すことができる。そのため、親核種をカウと呼び、この方法をミルキングと呼ぶこともある。

以前から、⁹⁹Ｍｏ（半減期６６時間）から^99mＴｃ（半減期６時間）を生成させてＳＰＥＣＴに用いることが行われていた。ＳＰＥＣＴに用いられる核種の放射線のエネルギは、例えば^99mＴｃが０．１４１ＭｅＶ程度であるのに対し、ＰＥＴでは０．５１ＭｅＶ程度の強いエネルギの消滅放射線（ガンマ線）を放出する核種が用いられる。このため、従来用いられていたＳＰＥＣＴ用の放射線遮蔽容器よりも、更に放射線を遮蔽する能力の高い放射線遮蔽容器が必要となっている。

ジェネレータ用には種々の放射線遮蔽容器が用いられており、例えば特許文献１には輸送中における放射能の減衰により不要となる遮蔽体を一部分離除去して放射線遮蔽容器を軽量化する方法が示されている。
核データニュース、No.70（2001）核医学におけるアイソトープ利用（３６頁）特開２０００−２９２５９１号公報（段落００１７〜００２０、図１）

しかし、特許文献１に示された放射線遮蔽容器の構造では、放射性物質を吸着したカラムと第１層遮蔽体容器胴体との間に空間があるため、鉛製の第１層遮蔽体容器胴体の体積がもともと大きく、放射線の遮蔽能力を高めるため鉛の肉厚を増すと重量が大幅に増加してしまい、軽量な放射線遮蔽容器とすることが困難になるという問題がある。

ＰＥＴ核種は強いエネルギの消滅放射線を放出するため、広く利用されているＳＰＥＣＴ用の^99mＴｃ／⁹⁹Ｍｏジェネレータに比べ、親核種の放射能が同じならば約４０倍程度の厚さの鉛を必要とする（⁶²Ｃｕ／⁶²Ｚｎの場合）。４ＧＢｑ程度のＰＥＴ核種を扱う場合、その遮蔽には５ｃｍ程度の厚さの鉛を必要とする。

ＰＥＴ核種を吸着したカラムと遮蔽体容器との間に空間がある構造にすると、例えば特許文献１の図１に示す構造でカラムを収容する穴の内部径を２０ｍｍとして、４ＧＢｑ程度の⁶²Ｚｎを封入した場合、放射線遮蔽容器の重量は４０ｋｇを超えてしまう。このため、作業者が狭小なホットセル内に複数個搬入して、放射線被曝無しに遠隔的に製造・分注作業を円滑に行うのは困難である。このように、ＰＥＴ用親核種の取り扱いに適した放射線遮蔽容器は知られていなかった。

また、親核種を吸着したカラムには、娘核種を溶出させるための溶出液の流入側チューブと流出側チューブ（通常外径３ｍｍ程度）を予め取り付けておく必要がある。通常、医療施設での娘核種の溶出操作を簡単にするため、流入側チューブと流出側チューブの末端に三方活栓等の接続具を取り付けた状態で遮蔽容器に収納する。一般には、チューブの末端に三方活栓等を取付けたままの状態で遮蔽容器に挿通できるよう、遮蔽容器には大きなチューブ収容穴が設けられているため、どうしても無駄な空間ができてしまい、これもまた、遮蔽容器の重量を増加させる大きな要因となっていた。

本発明の目的は、前記課題に鑑み、小型で軽量の放射線遮蔽容器を提供することにある。また、本発明の別の目的は種々の形状のカラムにも対応できる放射線遮蔽容器を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決すべく構成されるものであり、請求項１に記載の発明は、放射性同位元素が吸着された吸着層が内蔵されるカラムを収容するためのカラム収容穴と、カラムから延在する流入側のチューブおよび流出側のチューブをそれぞれ収容するための流入側のチューブ収容穴および流出側のチューブ収容穴とを備え、複数個に分割可能である放射線遮蔽容器であって、カラム収容穴は、カラムをチューブを介在させることなく隙間無く嵌入可能な形状をもって形成するとともに、流入側のチューブ収容穴および流出側のチューブ収容穴が接続する部分のそれぞれに、カラムから放射される放射線をコリメートする直線部分がカラム収容穴の軸線に沿って形成され、流入側のチューブ収容穴および流出側のチューブ収容穴は、それぞれの穴径を流入側のチューブおよび流出側のチューブの外径より僅かに大きくカラムおよび他の前記チューブを介在させることがない径に形成するとともに、それぞれカラム収容穴の軸線に対して斜めに屈曲した部位を有し、かつ、カラム収容穴の軸線に沿ってカラムに対向して形成されコリメートされた放射線のみを遮蔽する第１遮蔽部と該第１遮蔽部以外のカラムに対向しない箇所が空洞に形成される第１空洞部とを有し、流入側のチューブ収容穴が形成される流入側分割遮蔽体と、カラム収容穴の軸線に沿ってカラムに対向して形成されコリメートされた放射線のみを遮蔽する第２遮蔽部と該第２遮蔽部以外のカラムに対向しない箇所が空洞に形成される第２空洞部とを有し、流出側のチューブ収容穴が形成される流出側分割遮蔽体とを備えることを特徴とする放射線遮蔽容器である。

請求項１に記載の発明によれば、カラム収容穴を、カラムをチューブを介在させることなく隙間無く嵌入可能な形状をもって形成すると共に、流入側、流出側のチューブ収容穴をそれぞれ流入側、流出側のチューブの外径より僅かに大きくカラムおよび他のチューブを介在させることがない径に形成したので、カラムとカラム収容穴との間の隙間（空間）、および流入側、流出側のチューブと流入側、流出側のチューブ収容穴との間の隙間をほぼ無くすことができ、放射線遮蔽容器全体の小型化と軽量化を図ることができる。

例えば、親核種を吸着した半径１ｃｍの球形カラムがあり、遮蔽体の必要厚みを５ｃｍとする。カラムと遮蔽体の隙間を１ｃｍとすると、鉛の遮蔽体は半径７ｃｍで中央に２ｃｍの中空部がある中空の球体構造となる。一方、カラムと遮蔽体の隙間をゼロとすると、鉛遮蔽体は半径６ｃｍで中央に半径１ｃｍの中空部がある中空の球体構造となる。従って、鉛遮蔽体の重量は１５．９ｋｇから１０．２ｋｇに減少することとなる。

このように、余計な空間を作らないことで遮蔽体の体積を小さくし、重量の削減効果を生むことができる。特に、密度の大きな鉛を利用する場合には重量を大幅に削減することが可能となり、放射線遮蔽容器全体の小型化と軽量化を図ることができる。
また、流入側、流出側のチューブを収容するチューブ収容穴の穴径がチューブより僅かに大きいカラムおよび他のチューブを介在させることがない径に構成にすることによっても、余計な空間を削減して放射線遮蔽容器全体の小型化と軽量化、コリメート効果による放射線遮蔽の効率化を図ることができる。なお、この構成の場合流入側、流出側のチューブを放射線遮蔽容器のチューブ収容穴に挿通した後、チューブの開放末端に三方活栓等の接続具を取り付ける。

また、放射線遮蔽容器を、カラム収容穴および流入側、流出側のチューブ収容穴を含む複数個のブロックに分割できるので、種々の形状を有するカラム収容穴および流入側、流出側のチューブ収容穴が形成されたブロックを予め用意しておくことにより、異なる形状のカラムおよび流入側、流出側のチューブに対応することができる。また、重量のある放射線遮蔽容器を複数個のブロックに分割することによって、作業者の負担を軽減し、作業を容易にすることができる。

放射線遮蔽容器の流入側、流出側のチューブ収容穴は、カラム収容穴の軸線に対して斜めに屈曲した部位（以下、屈曲部位という）を有しているので、カラムに内蔵した吸着層に吸着された放射性物質から放射された流入側、流出側のチューブ収容穴を直進する放射線を、前記屈曲部位により遮蔽することができる。また、カラム収容穴の軸線に対して斜めに屈曲した構造としたため、チューブが極端に曲がって経路を閉塞する心配も無い。なお、流入側、流出側の屈曲部位は、折れ曲がるように屈曲させる場合の他に湾曲するように屈曲させる場合も含むものとする。

ジェネレータシステムにおいては、カラムから娘核種を溶出させるため、カラムに流入側・流出側のチューブを接続する部分が必要となる。しかし、この接続部分は放射線遮蔽容器にとっては「余計な空間」であり、放射線遮蔽容器の重量を増加させる要因となる。請求項１に記載の発明によれば、放射線はチューブ収容穴の直線部分を通過する間にコリメートされるので、遮蔽が必要な範囲が狭くなり、遮蔽厚みが少なくて済む。従って、コリメートされた放射線のみを遮蔽する遮蔽部の体積を小さくすることができる結果、放射線遮蔽容器全体の小型化と軽量化を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、表面がステンレスで被覆された鉛を用いて形成されることを特徴とする請求項１に記載の放射線遮蔽容器である。

請求項２に記載の発明によれば、鉛の表面がステンレスで被覆されているので、カラムや流入側、流出側のチューブを放射線遮蔽容器に収容するときでも有害な鉛と直接接触することがなく、標識薬として使用される放射性物質への鉛の混入を防止することができる。また、鉛は極めて変形し易い金属であるが、表面をステンレスで被覆することにより、放射線遮蔽容器の組立・運搬等の取扱い中に鉛が変形することを防止できる。この結果、放射線遮蔽容器を繰り返し使用することが可能になる。

請求項３に記載の発明は、運搬用の遮蔽容器収容ケース内に収容可能なことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線遮蔽容器である。

請求項３に記載の発明によれば、放射性遮蔽容器を遮蔽容器収容ケースに収容することにより、放射性遮蔽容器の運搬を容易かつ安全に行うことができる。また、狭いホットセル内から製品を取り出すことも容易となる。

以上、詳述した通り、本発明によれば、流入側、流出側のチューブと流入側、流出側のチューブ収容穴との間の隙間およびカラムとカラム収容穴との間の隙間、カラムとチューブを接続する部分の無駄な隙間をほぼなくすことができるため、小型で軽量な放射線遮蔽容器を提供することができ、放射線遮蔽容器の輸送時等における作業効率を高めることができる。また、小型軽量化の結果として、ジェネレータ調製時、使用時においても全ての作業を放射線遮蔽容器に放射性核種を封入した状態で行なうことが可能となるので、作業者の放射線被曝低減に非常に効果的である。

本発明の実施の形態に係る放射線遮蔽容器１を、図１ないし図８の添付図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る放射線遮蔽容器１を示す縦断面図であり、図２は、本実施の形態に係る放射線遮蔽容器１を示す分解斜視図である。図３は、放射線遮蔽容器１と運搬用の遮蔽容器収容ケース１１０を示す分解斜視図であり、図４は放射線遮蔽容器１を遮蔽容器収容ケース１１０内に収容した状態を示す斜視図である。図５は、カラム８０および流入側のチューブ９０を第１の遮蔽体１０に組み付ける工程を示す断面図であり、図６は、カラム８０および流入側のチューブ９０が組み付けられた第１の遮蔽体１０を第２の遮蔽体２０内に組み付ける工程を示す断面図である。図７は、カラム８０、流入側のチューブ９０、流出側のチューブ１００および第１の遮蔽体１０が組み付けられた第２の遮蔽体２０に第４の遮蔽体４０を組み付ける工程を示す断面図であり、図８は、第３の遮蔽体３０を第１の遮蔽体１０および第２の遮蔽体２０に組み付ける工程を示す断面図である。

図１および図２に示すように、放射線遮蔽容器１は、第１の遮蔽体１０、第２の遮蔽体２０、第３の遮蔽体３０、第４の遮蔽体４０に４分割されており、カラム収容穴５０、流入側のチューブ収容穴６０（以下、チューブ収容穴６０という）および流出側のチューブ収容穴７０（以下、チューブ収容穴７０という）によって構成されている。

また、カラム収容穴５０には放射性物質を吸着するカラム８０が収容されると共に、チューブ収容穴６０、７０には流入側のチューブ９０（以下、チューブ９０という）および流出側のチューブ１００（以下、チューブ１００という）が収容され、チューブ９０、チューブ１００の末端には接続具である三方活栓（図示せず）が接続されている。
なお、放射性物質はカラム８０内部の吸着層（図示せず）にのみ存在し、カラム８０内部の吸着層以外の部分、およびチューブ９０、チューブ１００には放射性物質は存在しない。

また、特に断りの無い限り、第１の遮蔽体１０〜第４の遮蔽体４０は放射線を遮蔽する鉛材ＬＤで形成され、外表面はステンレス材ＳＴで被覆されている。これにより、カラム８０またはチューブ９０、１００と鉛材ＬＤが直接接触して、親核種あるいは娘核種に混入するのを防止することができる。また、ステンレス材ＳＴで変形し易い鉛材ＬＤを保護することにより、放射線遮蔽容器１の組立の際、第１の遮蔽体１０〜第４の遮蔽体４０が変形することを防止できる。

第１の遮蔽体１０はカラム収容穴５０の軸線Ｌ（以下、軸線Ｌという）を中心軸とした円筒状に形成され、カラム８０を収容するカラム収容穴５０の一部であるカラム収容穴部５１、および、チューブ９０を収容するチューブ収容穴６０の一部を構成する第１のチューブ収容穴部６１が設けられている。本実施の形態では、第１のチューブ収容穴部６１は軸線Ｌに沿って形成されてカラム収容穴部５１に接続しており、第１のチューブ収容穴部６１が請求項にいう「放射線をコリメートする直線部分」に相当する。
また、第１の遮蔽体１０の（図１参照）の第３の遮蔽体３０側の外周には、径方向外側に向けて環状鍔部１３が突設されている。

第２の遮蔽体２０は、扁平な円筒状の底部２０Ａと、底部２０Ａの外周部に一体形成されて第１の遮蔽体１０と同心円状に配置された円筒部２０Ｂとを備え、この底部２０Ａと円筒部２０Ｂは第１の遮蔽体１０と同一の軸線Ｌを有している。そして、カラム収容穴５０の一部であるカラム収容穴部５４、および、チューブ１００を収容するチューブ収容穴７０の一部を構成する第３のチューブ収容穴部６３が設けられている。

本実施の形態では、第３のチューブ収容穴部６３は軸線Ｌに沿って形成されてカラム収容穴部５４に接続しており、第３のチューブ収容穴部６３が請求項にいう「放射線をコリメートする直線部分」に相当する。
第２の遮蔽体２０には、さらに、円筒部２０Ｂを貫通してチューブ収容穴７０の一部を構成する第５のチューブ収容穴部６６が設けられている。

また、第２の遮蔽体２０の一方の端面には径方向で対向して２個の嵌合穴２３が形成され、他方の端面についても径方向で対向して２個の他の嵌合穴２４が形成されている。さらに、底部２０Ａと円筒部２０Ｂとで囲まれた空間は、円柱状の遮蔽体収容空間Ｓとなっている。また、円筒部２０Ｂの開口端内周には、第１の遮蔽体１０の環状鍔部１３が嵌合して第１の遮蔽体１０に対する第２の遮蔽体２０の位置決めを行う環状段部２５が形成されている。

第３の遮蔽体３０は、軸線Ｌを中心軸とした円筒状の形状であり、第２の遮蔽体２０と同一の外径で内部が中空空間Ｓ１となった大径の円柱部３１と、円柱部３１内に同軸状に形成されて鉛材ＬＤからなる第１の遮蔽部３３を有する小径の円柱部３２とによって構成されている。なお、円柱部３１、円柱部３２は、ステンレス材ＳＴを用いて形成されている。

第３の遮蔽体３０には、さらに、チューブ収容穴７０の一部を構成する第２のチューブ収容穴部６２が、軸線Ｌに対して斜めに設けられている。また、円柱部３１には第５のチューブ収容穴部６６と対応する位置にチューブ収容穴７０の一部を構成する第６のチューブ収容穴部６７が設けられている。

さらに、円柱部３２の一方の端面には円形穴３５が形成されると共に、径方向で対向して嵌合凹部３６、３６が凹設されている（図２参照）。また、円柱部３２の他方の端面には、第２の遮蔽体２０の複数の嵌合穴２３と対応した位置に複数の嵌合突起３７が突設され、嵌合突起３７と嵌合穴２３との嵌合により、第２の遮蔽体２０に対する第３の遮蔽体３０の位置決めが行われる。

第４の遮蔽体４０は、第３の遮蔽体３０と同様に、軸線Ｌを中心軸とした円筒形状であり、第２の遮蔽体２０と同一の外径で内部が中空空間Ｓ２となった大径の円柱部４１と、円柱部４１内に同軸状に形成されて鉛材ＬＤからなる第２の遮蔽部４３を有する小径の円柱部４２とによって構成されている。なお、円柱部４１、円柱部４２は、ステンレス材ＳＴを用いて形成されている。

第４の遮蔽体４０には、さらに、チューブ収容穴７０の一部を構成する第４のチューブ収容穴部６５が、軸線Ｌに対して斜めに設けられている。また、円柱部４１には第５のチューブ収容穴部６６と対応した位置に円形の貫通穴４８が穿設されている。
さらに、円柱部４２の一方の端面には、第２の遮蔽体２０の複数の嵌合穴２４と対応する位置に複数の嵌合突起４５が突設され、嵌合突起４５と嵌合穴２４との嵌合により、第２の遮蔽体２０に対する第４の遮蔽体４０の位置決めが行われる。また、円柱部４２の軸方向他側の端面には円形穴４６が形成され、径方向で対向する複数の嵌合凹部４７が凹設されている。

次に、カラム収容穴５０について説明する。
本実施の形態のカラム収容穴５０は、カラム収容穴部５１とカラム収容穴部５４とから構成され、カラム８０を隙間無く嵌入可能な形状に形成される。ここで、「隙間無く」とはカラム８０とカラム収容穴５０との隙間が小さいほどよいことを意味し、最大でも１ｍｍ以下の隙間にすることが好ましい。また、カラム収容穴５０の一部の直径をカラム８０の外径より小さくして、カラム８０を圧入して嵌入する構造とすることもできる。

このように、カラム８０とカラム収容穴５０との間の隙間（空間）をほぼ無くす構造とすることにより、無駄な空間を無くして放射線遮蔽容器１の体積の増加を防止し、放射線遮蔽容器１全体の小型化と軽量化を図ることができる。
なお、カラム８０には特に指定は無く、例えばセップパック（登録商標）等の市販のカラムを用途に応じて選択して用いることができる。

さらに、カラム収容穴５０を含む第１の遮蔽体１０および第２の遮蔽体２０は交換可能なブロックなので、種々の形状のカラム収容穴５０が形成された第１の遮蔽体１０および第２の遮蔽体２０を用意しておくことにより、種々の形状を有するカラムに対応可能な放射線遮蔽容器とすることができる。

次に、２本のチューブ収容穴６０、７０、およびコリメートされた放射線のみを遮蔽する遮蔽部について説明する。
本実施の形態のチューブ収容穴６０は、第１の遮蔽体１０に形成されたカラム収容穴部５１に接続して軸線Ｌに沿って形成される第１のチューブ収容穴部６１と、第３の遮蔽体３０の第１の遮蔽部３３を貫通して軸線Ｌに対して斜め方向に形成された第２のチューブ収容穴部６２とから構成される。第１のチューブ収容穴部６１と第２のチューブ収容穴部６２とは、軸線Ｌ上で接続する。

チューブ収容穴７０は、第２の遮蔽体２０に形成されたカラム収容穴部５４に接続して軸線Ｌに沿って形成される第３のチューブ収容穴部６３と、第４の遮蔽体４０の第２の遮蔽部４３を貫通して軸線Ｌに対して斜め方向に形成された第４のチューブ収容穴部６５と、第２の遮蔽体２０の外周側に位置する第５のチューブ収容穴部６６と、第３の遮蔽体３０に形成されて第５のチューブ収容穴部６６に接続する第６のチューブ収容穴部６７とから構成されている。

本実施の形態では、チューブ収容穴６０、７０のそれぞれにチューブ９０、１００を挿通した後、それぞれの開放末端に三方活栓を取り付ける。このようにすることにより、チューブ収容穴６０、７０の穴径を、三方活栓の投影形状ではなく、チューブ径を基準にして決めることができる。
チューブ収容穴６０、７０の穴径は、それぞれチューブ９０、１００の外径より僅かに大きく形成される。ここで「僅かに大きく」とはチューブ９０、１００を挿通可能な穴径であればよいことを意味し、隙間は１ｍｍ以下にすることが好ましい。また、チューブ９０、１００を容易に挿通できるよう、屈曲部位の穴径を直線部より大きくすることができる。

このように、チューブ９０、１００を収容するチューブ収容穴６０、７０の穴径がチューブより僅かに大きい構成にすることによっても、放射線遮蔽容器１から余計な空間を削減して放射線遮蔽容器１全体の小型化と軽量化を図ることができる。なお、チューブ９０、１００は柔軟な樹脂製のものであればよく、例えばポリフルオロエチレン製のチューブを用いることができる。

ところで、前記のように、放射性物質はカラム８０内部の吸着層（図示せず）にのみ存在している。吸着層から放射され、第１のチューブ収容穴部６１、第３のチューブ収容穴部６３を直進する放射線は、軸線Ｌに対して斜めに屈曲した部位に相当する第２のチューブ収容穴部６２、第４のチューブ収容穴部６５に衝突して、第３の遮蔽体および第４の遮蔽体を構成する鉛材ＬＤにより遮蔽される。

また、吸着層からの放射線は、直線状の第１のチューブ収容穴部６１、第３のチューブ収容穴部６３を通過するときにコリメートされてほぼ平行で強度が大幅に低下した状態となる。従って、このコリメートされた放射線の遮蔽を要する範囲、および遮蔽体の厚みは減少する。換言すれば、吸着層と第１のチューブ収容穴部６１、第３のチューブ収容穴部６３を結ぶ線上（本実施の形態では軸線Ｌ上）に小さな遮蔽体を設ければ足りるため、放射線遮蔽容器１の重量を大幅に削減することが可能となる。

本実施の形態では、第１の遮蔽部３３と第２の遮蔽部４３がコリメートされた放射線のみを遮蔽する遮蔽部として機能している。これにより、第３の遮蔽体３０の中空空間Ｓ１、および第４の遮蔽体４０の中空空間Ｓ２に相当する体積分の鉛材ＬＤが削減され、放射線遮蔽容器１の重量が大幅に削減されている。なお、本実施の形態では、第１の遮蔽部３３および第２の遮蔽部４３はそれぞれ、第３の遮蔽体３０および第４の遮蔽体４０を構成する鉛材ＬＤに相当する。

このように、本実施の形態の放射線遮蔽容器１は、余分な空間をなくすことにより、従来の放射線遮蔽容器では例えば４０ｋｇ程度あった重量を、２０ｋｇ程度に軽量化できると共に、放射線遮蔽容器の小型化を図ることができ、放射線遮蔽容器の運搬時等における作業者の作業効率を高めることができる。

次に、図３および図４を参照して放射線遮蔽容器１を運搬するための遮蔽容器収容ケース１１０について説明する。図３および図４に示すように遮蔽容器収容ケース１１０は、有底の筒体１１１と、筒体１１１の開口端を施蓋する蓋体１１２とによって構成されている。筒体１１１は、円筒部１１３と、円筒部１１３の端部に一体形成された底部１１４とを有している。円筒部１１３には、その軸方向に沿って延びた略コ字状をなす切欠部１１３Ａ、１１３Ａ、…が周方向にほぼ等間隔に設けられている。これら各切欠部１１３Ａ、１１３Ａ、…は、放射線遮蔽容器１を筒体１１１に容易に出し入れするためのものである。

また、円筒部１１３の開口端側には径方向で対向して複数の止め金具１１３Ｂが取り付けられ、この止め金具１１３Ｂを蓋体１１２に取り付けられた引掛部１１２Ａに引っ掛けることにより、放射線遮蔽容器１を筒体１１１内に収納した状態で固定することができる。さらに、筒体１１１の底部１１４には円柱状の突部１１４Ａが径方向で対向した位置に複数突設されると共に、蓋体１１２の内側面には円柱状の突部１１２Ｂが複数突設されている。

そして、突部１１２Ｂ、１１４Ａはそれぞれ第３の遮蔽体３０の嵌合凹部３６および第４の遮蔽体４０の嵌合凹部４７（図１参照）に嵌合することにより、放射線遮蔽容器１を収納した遮蔽容器収容ケース１１０の運搬時に放射線遮蔽容器１が遮蔽容器収容ケース１１０内で回転するのを抑えるものである。これにより、医療機関へ輸送中に放射線遮蔽容器１やチューブ、三方活栓が破損することを防止できる。

また、蓋体１１２には２個のチューブ挿通穴１１２Ｃが穿設され、図４に示すように、これらチューブ挿通穴１１２Ｃを介してチューブ９０、１００を外部に引き出すものである。なお、蓋体１１２の外側面には取手１１２Ｄが固着され、この取手１１２Ｄは、遮蔽容器収容ケース１１０を作業者がホットセルから狭い搬入口を介して引き出したり、運搬するときの把持部となる。

次に、放射線遮蔽容器１に収容されているカラム８０に吸着された親核種（例えば⁶²Ｚｎ）から、他の放射性同位元素である娘核種（例えば⁶²Ｃｕ）を抽出する方法について説明する。

まず、サイクロトロン（図示せず）で生成させ、分離精製した親核種を含む水溶液を、鉛で遮蔽されたホットセル内で遠隔的に、遮蔽容器収容ケース１１０に入った放射線遮蔽容器１に収容されているカラム８０にチューブ９０を経由して分注し、親核種をカラム８０内の吸着層（図示せず）に吸着させ、残余の液体はチューブ１００を通じて廃液タンク（図示せず）へ送る。さらに、チューブやカラム内に残存する不純物核種を適当な溶媒で洗浄し、カラムに吸着された親核種以外の放射能をチューブやカラムから除く。すなわち、親核種は全てカラム８０に吸着され、チューブ９０、１００には放射性物質は存在しない状態となる。分注が終了したら、チューブ９０、１００の先端に装着している三方活栓から他の装置を遠隔的に切り離し、ホットセルから収容ケースの取手を使って外部に取り出す。

この状態で遮蔽容器収容ケース１１０を医療機関へ運送し、医療機関で三方活栓に溶出液のチューブ（図示せず）を接続する。次いで、チューブ９０からカラム８０に向けて溶出液を注入することにより、親核種とカラム内で生成した娘核種のうち娘核種だけを選択的に溶出液に溶出させてチューブ１００からこの娘核種が取り出される。

なお、吸着層に吸着された親核種が⁶²Ｚｎの場合、半減期は約９時間であり、親核種が崩壊することにより短半減期の娘核種である⁶²Ｃｕが生成する。そして、娘核種が一旦溶出された後も⁶²Ｚｎは引き続き崩壊するため、娘核種も引き続き生成するので、カラム８０から繰り返し娘核種を取り出すことができる。

次に、放射線遮蔽容器１の組立方法について図５ないし図８を参照して説明する。
まず、図５に示すように、カラム８０にチューブ９０、１００を装着すると共に、カラム８０およびチューブ９０をそれぞれカラム収容穴５０内およびチューブ収容穴６０内に嵌入する。そして、図６に示すように、カラム８０およびチューブ１００をそれぞれカラム収容穴５０内およびチューブ収容穴７０内に嵌入する。

次に、図７に示すように、チューブ１００を、第４の遮蔽体４０の第３のチューブ収容穴部６３内および第４のチューブ収容穴部６５内に挿入して、中空空間Ｓ２から円形穴４６を通じて外部に引き出しつつ（図８参照）、嵌合突起４５、４５を嵌合穴２４、２４内に嵌合させる。これにより、第２の遮蔽体２０に対して第４の遮蔽体４０を位置決めした状態で、この第４の遮蔽体４０を第２の遮蔽体２０に当接させる。

そして、次に図８に示すように、チューブ９０を第２のチューブ収容穴部６２内に挿入して、中空空間Ｓ１から円形穴３５を通じて外部に引き出しつつ、嵌合突起３７を嵌合穴２３に嵌合させる（図１参照）。これにより、第２の遮蔽体２０に対して第３の遮蔽体３０を位置決めした状態で、この第３の遮蔽体３０を第１、第２の遮蔽体２０、３０に当接させる。そして、最後に円形穴４６から外部に引き出したチューブ１００を中空空間Ｓ２内に挿入すると共に、このチューブ１００を第５のチューブ収容穴部６６内および第６のチューブ収容穴部６７内に挿入してチューブ１００を外部に引き出すようにする。

このようにして組み上げた放射線遮蔽容器１を、遮蔽容器収納ケース１１０内に収納する。次に、チューブ９０，１００をチューブ挿通穴１１２Ｃに通しながら、蓋体１１２を、突部１１２Ｂ、１１２Ｂを嵌合凹部３６，３６に嵌合させた後、止め金具１１３及び引掛部１１２Ａを使って位置決め固定する。最後に汚染した可能性のあるチューブ９０，１００の先端部を１ｃｍ程度切断し、そこに、継ぎ手、三方活栓などを接続する。ジェネレータを臨床的に利用する場合には、以上の操作は全てクリーンベンチ内で行うことが望ましい。この状態で、遮蔽容器収納ケース１１０に入れた放射線遮蔽容器１のセットをホットセル内に入れて前述のように放射性核種の充填を行う。ホットセルから取り出した後は、滅菌済み盲栓又は３方活栓などで系を密閉した後、専用輸送容器に入れて出荷する。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態には限定されない。例えば、本実施の形態では、第２の遮蔽体２０として中央に円筒状の凹部を有する円筒を取り上げたが、第２の遮蔽体２０の外形は角張った円筒状に限るもので無く、放射線源からの距離と、遮蔽に要する厚みを考慮して角が円弧状の円筒を用いることができる。また、放射線遮蔽容器１を４分割する場合を例に説明したが、放射線遮蔽容器１を何個に分割するか、あるいは、どのような形状に分割するかは任意である。

さらに、本実施の形態では、チューブ収容穴６０、７０の屈曲部位が「く」の字に折れ曲がっている場合を示したが、屈曲部位を円弧状に形成することができる。屈曲部位を円弧状に形成すると、チューブ９０，１００を容易にチューブ収容穴に挿通させることができる。

本発明の実施の形態に係る放射線遮蔽容器を示す縦断面図である。本発明の実施の形態に係る放射線遮蔽容器を示す分解斜視図である。本発明の実施の形態に係る放射線遮蔽容器と運搬用の遮蔽容器収容ケースを示す分解斜視図である。本発明の実施の形態に係る放射線遮蔽容器を遮蔽容器収容ケース内に収容した状態を示す斜視図である。カラムおよび流入側のチューブを第１の遮蔽体に組み付ける工程を示す断面図である。カラムおよび流入側のチューブが組み付けられた第１の遮蔽体を第２の遮蔽体内に組み付ける工程を示す断面図である。カラム、流入側のチューブ、流出側のチューブおよび第１の遮蔽体が組み付けられた第２の遮蔽体に第３の遮蔽体を組み付ける工程を示す断面図である。第３の遮蔽体を第１の遮蔽体および第２の遮蔽体に組み付ける工程を示す断面図である。

符号の説明

１放射線遮蔽容器
１０第１の遮蔽体
２０第２の遮蔽体
３０第３の遮蔽体
４０第４の遮蔽体
５０カラム収容穴
６０第１のチューブ収容穴
７０第２のチューブ収容穴
８０カラム
９０第１のチューブ
１００第２のチューブ
１１０遮蔽容器収容ケース

Claims

放射性同位元素が吸着された吸着層が内蔵されるカラムを収容するためのカラム収容穴と、前記カラムから延在する流入側のチューブおよび流出側のチューブをそれぞれ収容するための流入側のチューブ収容穴および流出側のチューブ収容穴とを備え、複数個に分割可能である放射線遮蔽容器であって、
前記カラム収容穴は、前記カラムを前記チューブを介在させることなく隙間無く嵌入可能な形状をもって形成するとともに、前記流入側のチューブ収容穴および前記流出側のチューブ収容穴が接続する部分のそれぞれに、前記カラムから放射される放射線をコリメートする直線部分が前記カラム収容穴の軸線に沿って形成され、
前記流入側のチューブ収容穴および前記流出側のチューブ収容穴は、それぞれの穴径を前記流入側のチューブおよび前記流出側のチューブの外径より僅かに大きく前記カラムおよび他の前記チューブを介在させることがない径に形成するとともに、それぞれ前記カラム収容穴の軸線に対して斜めに屈曲した部位を有し、
かつ、
前記カラム収容穴の軸線に沿って前記カラムに対向して形成され前記コリメートされた放射線のみを遮蔽する第１遮蔽部と、該第１遮蔽部以外の前記カラムに対向しない箇所が空洞に形成される第１空洞部とを有し、前記流入側のチューブ収容穴が形成される流入側分割遮蔽体と、
前記カラム収容穴の軸線に沿って前記カラムに対向して形成され前記コリメートされた放射線のみを遮蔽する第２遮蔽部と、該第２遮蔽部以外の前記カラムに対向しない箇所が空洞に形成される第２空洞部とを有し、前記流出側のチューブ収容穴が形成される流出側分割遮蔽体とを備える
ことを特徴とする放射線遮蔽容器。
表面がステンレスで被覆された鉛を用いて形成されることを特徴とする請求項１に記載の放射線遮蔽容器。
運搬用の遮蔽容器収容ケース内に収容可能なことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線遮蔽容器。