JP5341246B1 - 地表または地中に設置するのを目的とする加硫剤を含有しないゴムシート、および、ゴムシートを用いて放射性物質で汚染された生活環境周辺の地表から放出される放射線を遮蔽する、もしくは、放射線量を低く抑える方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放射性物質に汚染された生活環境周辺の地表から、放出されるβ線およびγ線を遮蔽するために、天然ゴムあるいは合成ゴムに無機充填剤を配合し、加硫剤及び加硫促進剤が添加されていないことを特徴とする天然ゴムシートを提供する。
【解決手段】天然ゴムあるいは合成ゴム１００重量部に対して、砂鉄あるいは硫酸バリウムまたはゼオライトの１種類あるいは、それらの混合物を１００重量部〜３５０重量部混練り（混合）し、加硫剤および加硫促進剤が添加されていないことを特徴とする該ゴムシート、および該ゴムシートの間に砂鉄あるいは硫酸バリウムまたはゼオライトの１種類あるいは、それらの混合物を挟み込むことによって得られる構造物である遮蔽層Ａ、B、Cを、地表（地面）あるいは地中に設置することによって、放射性物質に汚染された生活環境周辺の地表から放出されるβ線およびγ線等の放射線量を低く抑える。
【選択図】図１

Description

本発明は、天然ゴムあるいは合成ゴム、および当該のゴムを混合したゴムへ、砂鉄あるいは硫酸バリウムまたはゼオライトの１種類または、それらの混合物を混練り（混合）した、加硫剤および加硫促進剤が添加されていないことを特徴とするゴムの組成物を、放射性物質で汚染された地表（地面）に敷くことによって、遮蔽により放射線量を低く抑える遮蔽材に関する。

あるいは、地表（地面）の高い放射線量を示す土や枯れ葉などの表層部分と、低い放射線量の地層を、置き換える場合に、その中間の箇所に未加硫であることを特徴とするゴムシートを利用した放射線の遮蔽層をつくることによって、放射線であるβ線およびγ線の線量を低く抑える方法に関する。

本発明の主旨は、生活空間に飛散した放射性原子から放出される地面からの放射線の遮蔽、詳しくは地面に飛散した放射性原子から放出される放射線の遮蔽、あるいは放射線量を低くすることを目的とする。放射線測定機器や原子炉設備等の構造物としての放射線の遮蔽を目的とするものではない。

生活空間である地表（以下地面と記載することもある）が放射性の原子あるいは分子で汚染された場合、かかる物質から放出されるβ線およびγ線の遮蔽あるいは、線量レベルを下げることを目的とした資料がない。資料がないというより、当然のことながら２０１１年３月以前には、日本において、生活空間が汚染された場所が広く存在しないので、生活空間での放射線遮蔽について、考える必要性もなければ、当然地表からの放射線の遮蔽の実験をすることはありえないことである。生活環境である地面が汚染された環境が幸いにもなかった故に、その対策を考える必要もなかったと言うのが正しい。

生活空間が放射性原子で汚染された場合の対策として、当然考えられる基本的な考え、対策としてすべきことは、汚染された物質の除去である。地面が広く汚染された場合、その汚染された土を取り除くことになる。しかしながら、汚染レベルの高い表面の土を数十年以上、保管し放置する場所が国内にあるといえるのであろうか。さらに、汚染レベルが高い地層が、数メートルの深度に及ぶ場合、その土を保管できる場所があるとは考え難い。同時に取り除いた後の窪みの対策は困難である。

放射性の原子あるいは分子で汚染された物質から、放射性の原子あるいは分子を除去する作業（以下、除染という）について、該発明者は、乾式ブラスト加工において、研磨材としてメラミン樹脂の粉体によって、原子力設備の中の金属の表面が、低レベルの放射能に汚染されている場合、除染可能であることを見だした。その作業後の工程で、確認できた重要な事実は、放射性の物質の移動についてである。即ち、金属表面に付着した放射性物質は、ブラスト加工によって、研磨材であるメラミン樹脂の粉体に移動し、さらに樹脂を焼却すると、主に灰に移動し、ごくわずかの量が焼却炉のフィルターで除去されるということである。

いうまでもなく除染は、汚染を引き起こした放射性物質を取り除くけれど、総量は変わらずに他の場所へ移動させることであり、除染で取り除いた放射性の原子あるいは分子の集積した物質を、何処に保管するかという問題が同時に発生する。汚染された対象が地面
の場合、汚染の無い土を他の場所から移動し、汚染土壌と交換できることなどありえない事である。

２０１１年３月以降の日本における地面の除染作業で話題になるのは、地面の表面をけずり、一個所に集めて線量の高い土砂等を保管しているが、その土砂を更に移動させる場所がないことである。その線量の高い土砂を受け入れる場所を探すのは困難である。受け入れた場所への、放射性物質の移動にすぎないからである。

雑草などに付着あるいは吸収された放射性物質の場合、その放射性物質の移動はどの様になるか、該発明者が確認した例を記す。

さいたま市北区の芝川の土手（しんめいした橋の付近）には、葦等の雑草が生える。２０１１年の３月時点で、土手は一面雑草で覆われていた。

その雑草に向かい放射線量を２０１１年８月４日に、数か所で測定した。その値は０．２３〜０．２６μＳ_Ｖ／Ｈであった。その後雑草は刈り取られて、葦などの鬱蒼とした雑草はなくなった。その後の地面の線量を測定した結果、その値は０．１０〜０．１５μＳ_Ｖ／Ｈであった．つまり、土手の雑草に吸着した放射性物質は、何回も雨に打たれながらも、安定した常態で雑草の葉の中に吸収されていたことを意味し、地面の測定値である０．１０〜０．１５μＳ_Ｖ／Ｈは、安定して土壌に吸着している放射性物質からの線量ということである。

この事実は雑草とともに放射性物質が移動したという具体的な例である。その雑草の移動先は確認していないが、焼却した場合は、灰に凝縮されたと判断される。あるいは肥料として利用した場合、放射線量の高い物質の予想外の場所への移動が行われたということである。２０１１年から２０１２年にかけて、焼却上の灰の線量が高いとの報告があるが、背景は放射性物質が焼却によって灰に凝縮した例である。

前記の土砂や雑草の例から、放射性物質の移動による対処の困難さが理解できる。地面の土砂と雑草や落葉は、切り離すことはできないものである。そこで、生活環境の周辺の地面からの放射線による外部からの被曝量を可能な限り低くする対策を考えることは、極めて重要な緊急の課題である。

生活空間へ放出される放射線を放出している主な物質は、地面、周囲の植物や家屋に吸収ないし付着た放射性原子である。そこで、局所的な汚染でなく広範囲に汚染されている場合、汚染された物質の他の場所への移動によって除染するというのは、広大な無人の地面と汚染されていない土がない限り、対策はむずかしい。まして各個人の力で出来ることではない。

それ故に、各個人の周辺あるいは学校の校庭などの地面からの線量を、汚染物質の移動をせずに低くするには、除染対象の同じ場所で、低い放射線量の土の上下入れ替えが、勧められる一つの対策方法と思われる。しかしながら、上下の土を入れ替えた場合、線量の高い下部へ移動した土からの放射線を防止できない。そして、土の入れ替えた境界も短い間に不明となることは想像に難くない。

原子力施設や、Ｘ線管理施設の建築材の、放射線の遮蔽材として使用されている鉛の板を、地面に敷きつめることは、当然論外である。生活環境への第二の公害要因の拡散である。

学校のプールの周辺の放射線量が高いので、鉄板をプールの周りに敷き詰めて、プール
を使用しているという報告もあった。確かに鉄板は安全な材料であるが、遮蔽の期間は数十年、１００年以上であり、地下に埋めた鉄板の、錆びによる鉄板の崩壊を防ぎ、管理する方法はない。そして、資源と鉄をつくる工業上の生産工程を考えると、生活圏の地面の遮蔽材として、広く採用するのは検討し難いことである。

コンクリートの遮蔽材は、原子力施設や、Ｘ線管理施設の建築材として使用されている。生活圏の地面の遮蔽材として、地下に広く層をつくった場合を想定すると、深刻な問題に行きあたる。地下を再度掘り起こす必要が生じた場合、設置したコンクリートの層を処理するのが困難である。これは、鉄板の場合も同様であることが容易に推定できる。

さらに、雨が降り続いた場合の、雨水の流れを自然の状態に保つことが困難である。そして、自然な状態で表面の土を利用するには、強度の高いコンクリートの層が地下に設置された場合、表面の雨水の流れや地表の乾燥、あるいは柔らかい地中での土の変動にコンクリートの層は対応が困難である。

従来の技術という視点から、日常生活圏の地面からの放射線の遮断、および高い放射線量の土の処理について、納得のできる回答がない。当然のことながら、生活圏の汚染の処理の体験、経験がないので、従来の技術という視点からの充分な論的根拠となるものが見当たらない。

従来の技術に記載の問題点を整理すると、生活圏の地面からの放射線の遮蔽について、どのような対策が可能なのか、その対策が課題となる。具体的には、下記の項目は、本発明の課題である。本発明の第一の目的は、除染を目的とする地面の土を、他の場所へ移動しないで対策をすることである。本発明の第二の目的は、生活圏の地面に吸着した放射性原子から放出される放射線を可能な限り低くすることである。そして、第三の目的は、第一および第二の目的を遂行するために使用する材料が、２次の公害の発生を引き起こす可能性が低いことが重要である。それは、一時的な工業の用途ではなく、日常生活圏のなかで、長期に放置されるからである。本発明の第四の目的は、使用する素材の入手が、日本国内で十分に可能であることを前提にすることである。そして、第五の目的は、放射線を低く抑える対策の工事が容易な方法であることである。

前述の本発明の目的は、天然ゴムあるいは、合成ゴムおよびそれらの混合したゴムに、砂鉄あるいは硫酸バリウムまたはゼオライトの１種類または、それらの混合物を混練りして得られる、地面から放出されるβ線およびγ線等の放射線量を抑えるための、加硫剤を添加しないゴムシートと、該ゴムシートの間に、砂鉄あるいは硫酸バリウムまたはゼオライトの１種類または、それらの混合物を挟み込むことによって、放射性物質に汚染された生活環境周辺の地表から放出されるβ線およびγ線等の放射線量を抑える方法によって達成される。

本発明で使用される天然ゴムとは、天然植物から得られるゴム状の高分子物質であり、シス−１，４−ポリイソプレンである。合成ゴムとしては、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）がある。シス−１，４−ポリイソプレンの化学式の公知の汎用ゴムである。イソプレン・イソブチレンゴム（ブチルゴム）とは、イソプレンとイソブチレンの二元共重合によって製造され、不飽和度は０．５ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％である公知の合成ゴムである。イソプレン・イソブチレンゴムを塩素化したのを塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）、臭素化したのを臭素化ブチルゴムＢｒ−ＩＩＲ）といい、いずれも公知のゴムである。エチレン
・プロピレンゴムとは、エチレンとプロピレンの二元共重合によって製造される合成ゴム（ＥＰＭ）と、エチリデンノルボルネンを不飽和成分として含むエチレン・プロピレンおよびジエンの三元共重合の合成ゴム（ＥＰＤＭ）である。エチリデンノルボルネンの量はヨウ素価で、一般に５ｍｏｌ％〜３０ｍｏｌ％、プロピレンの含量は８ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％である公知のゴムである。スチレン・ブタジエンゴムとは、スチレンとブタジエンの二元共重合の合成ゴム（ＳＢＲ）であり公知の汎用ゴムである。

ゴムの、既存の用途は硫黄、硫黄化合物あるいは有機過酸化物と加硫促進剤を併用し、加硫して製品化されている。自動車のタイヤ、防振ゴム、ルーフィングシートなど各種の製品に使用される。加硫によって変形後の復元性が付与される弾性体であることが最大の特徴である。

しかし、本発明においては、加硫したゴムは欠点となる。第一にゴムシートを重ね合わせても、接着剤を使用しないでシートとシートは接着しない。第二に地面の凹凸に合わせた変形を、加硫してあるゴムは容易に追従して変形しない。加硫したゴムの主な用途の求められる特性であり、当然の事である。本発明の用途で求められる特性の場合は、地面の変形に合わせて、ゴムの形状が追従して変形する性質が必要であり、架橋しないゴム材料の特徴をそのまま目的とする物性に利用することである。第三に加硫系に使用される薬品の使用は好ましくない。現在のゴム添加剤は研究されて安全性が高いのは公知であるが、該発明の用途は、日常生活している周辺地面の中に設置し、長期にわたり放置する用途であり、合成した有機薬品は可能な限り添加しないことが望ましい。第四の問題点は、本発明を達成するために使用するゴムシートの組成と、その間に挟みこむ遮蔽を目的とする無機物が同じ物質を含有している場合であっても、加硫ゴムを使用すると、中間に挟みこんだ無機物との融合がおこらないために安定した構造の遮蔽層を造ることができない。

本発明の目的は未加硫のゴムシートによって達成される。微粒子の物質を安定した状態で固定することが、ゴム材料の粘着性によって可能になり、ゴムの組成に組み込むことも可能である。任意の作業可能な大きさのシートで地面に敷く場合、ゴムシートを接着剤を使用しないで融合させ、溶着できる。また平坦でない地面にゴムシートを敷いておくと、未加硫のゴムは地面の凹凸に沿って変形し、土と接触している境界面を保持することが可能である。そして、該発明のゴムシートを使用して中間に粉体を挟みこむ場合、安定した中間層を地面の中に設置することが可能である。

ブチルゴムの劣化について該発明者は、屋外の通路に１０年以上未架橋ブチルゴムを敷いているが、全く劣化のないゴムシートの状態を保持している。そして既存の加硫ゴム製品は、加硫工程に必要な費用と時間がかかるけれど、該発明の用途は、それらの加硫工程は必要なく製造費用が安価である事も長所である。

ゴム材料の特徴はプラスチックと違い、多量の無機充填剤を混練りする事が可能なことである。そして柔軟性が保持され、地面の変化に対しての追従性がある。それ故柔軟性のある遮蔽材としての効果を顕現する。

本発明でゴムに充填する砂鉄であるチタン磁鉄鉱とは、マグネタイト（Ｆｅ_３Ｏ_４）とウルボスピネル（Ｆｅ_２ＴｉＯ_４）を主成分とし、そしてフェロチタン鉄鉱とは、ヘマタイト（Ｆｅ_２Ｏ_３）とイルメナイト（ＦｅＴｉＯ_３）を主成分とする鉄鉱の微粉である。

そして、チタン磁鉄鉱地帯から産出される砂鉄を真砂砂鉄、フェロチタン鉄鉱地帯から産出される砂鉄を赤目砂鉄と言い、その他砂鉄が産出される場所によって川砂鉄、浜砂鉄あるいは第三紀層砂鉄と汎用語で言う場合もある。該発明で使用される砂鉄は、いずれでもよく２以上の混合物でもよい。

本発明でゴムに充填するゼオライトは、アルミニウムの含水珪素酸塩鉱物で、モルデナイト系ゼオライトあるいはリノプチロライト系ゼオライトを主成分とする鉱石の粉体である。

砂鉄および硫酸バリウムは、遮蔽コンクリートの骨材として使用される場合があるが、未加硫のゴムに充填して、粉の性質を生かして、地面に敷きつめ、地面から放出される放射線の遮蔽をする用途についての資料について、本発明者のゴム関連の資料調査の限りみつけられない。ゼオライトは、陽イオン交換の性質から、ゴムの脱臭充填剤としての用途や吸着剤、土壌改良、水質改良剤などの用途で使用されているが、本発明の特徴であるゴムに多量充填し、未加硫のシートを利用した放射線の遮蔽を目的とした資料は、前記と同様にゴム関連の資料調査の限りみつけられない。遮蔽コンクリートの延長で検討すると、重量コンクリートの性質や高密度であることを求められる条件から、柔軟性のあるゴムへの利用は検討外であり、さらに本来ゼオライトの特徴である陽イオン交換の性質は、本発明の未加硫ゴムの充填剤としての要求特性ではない。

上記三種類は粉体である事が特徴であり、未加硫の状態のゴムとの組み合わせにより、粉体である特性を生かすことができる。任意の割合で混合することが可能であり、一定の層を地中に設置することが可能である。さらに、線量の高低により、ゴムシートの中間の粉体の厚みを安定した状態で調整する事が可能である。

本発明の目的が、日常生活の周辺で、汚染された地面から発生する放射線の低線量化にあるので、安全性が高く、材料としての資源が豊富であることは重要な要因である。

説明するまでもなく、鉛の板を地中に敷く、鉄板を敷くあるいは遮蔽コンクリートの層を地下に敷くことなど適当ではない。

本発明はゴム原料と組み合わることによって、粉体である特性を生かすことができる。任意の割合で混合することが可能であり、一定の層を保持することが可能である。さらに、線量の高低により、ゴムシートの中間の粉体の厚みを調整する事が可能である。

発明の目的が、日常生活の周辺の地面からの放射線の低線量化にあるので、安全性が高く、材料としての資源が豊富であることは重要な要因である。

該発明の天然ゴムあるいは合成ゴムおよびまたは、それらのゴムの混合物１００重量部にたいして、砂鉄あるいは硫酸バリウムまたはゼオライトの１種類または、それらの混合物の充填量は、１００重量部〜３００重量部である。コンパウンドの製造工程、シーティング特性の改良のために、後述の無機充填剤である炭酸カルシュム、クレー、タルクまたはマイカの１種類あるいは２種類以上の混合物を１００重量部以下併用してもよい。またＦＤＡの認可済みのジエチル・フタレートやジブチル・フタレートのような可塑剤、あるいは芳香族系の成分を含んでいないナフテン系のオイルを１０重量部以下、好ましくは５重量部以下添加することによって、シーティング特性の改良をすることができる。

本発明のゴムシートを屋外の地表に敷く場合は、カーボンブラックを１０重量部以下添加すればよく、本発明の遮蔽材に影響なく使用できる。老化防止剤や安定剤を添加する必要はない。これは有機のゴム薬品の添加を少なくする重要な対策である。

遮蔽材として製造するゴムの厚さは、カレンダーロールやシーティング機の効率で任意の厚さでよいが、３ｍｍ〜３５ｍｍの厚さでよく、遮蔽材として地面に敷く場合は線量によって、重ね合わせて使用すればよい。加硫されていない該ゴムシートは、容易に重ね合わせることが可能で、自然に一体化されるので、任意の厚さに調整可能である。放射線量によって任意の厚みで対応することである。

さらに、本発明によって提供される柔軟性のあるゴムシートを応用した、地面から放射される放射線を遮蔽する方法が提供される。汚染されている生活圏は極めて広く、すでに問題点を既述したが、地面の雑草を含んだ汚染された地表の土から放射性物質を抽出し除染する技術が可能であったとしても、あまりにも膨大な土の量であり、更に取り出した高濃度の放射性製の物質の保管の問題が、同時に発生してしまう。

それ故に、本発明が提供する対策とは、汚染された地表の土と放射線量の低い地下の土を置き換える場合に、中間に該ゴムシートを使用した中間層をつくることにより、生活環境周辺の地表から放出されるβ線およびγ線を遮蔽して、線量を低くすることであり、他の場所へ土の移動をしない方法である。ゴムに遮蔽材として使用した砂鉄あるいは硫酸バリウムの一種類およびまたは、それらの混合物を柔軟性のある該発明のゴムシートの間に挟み込み、同じ場所で土の上下移動を実施して、中間の層を設置する。土の移動をしないで、上下の土の交換をすることである。砂鉄および硫酸バリウム（バライト）またはゼオライトの粉体を挟み込む作業は容易であり、混合して使用する場合も同様である。

本発明で使用する粉体を挟み込む場合、任意に水を添加して攪拌して使用して良い。とくにバライトは少量の水を添加して混合すると、粘性の高い状態になり、平坦でない斜面の上に置いたゴムシートの上に、モルタルを塗布する作業と同様に塗り、その上に他の該発明のゴムシートで覆うことが容易である。砂鉄と混合して使用する場合、バライトと砂鉄の重量比で、バライトを２０％〜４０％混ぜ合わせると、砂鉄についても粘性が付与され、遮蔽層の設置が容易である。

地面に遮蔽層を設置した場合、雨水の流れについての対策は極めて重要である。地中に雨水の遮蔽層はけっしてあってはならないものである。本発明のゴムシートによる遮蔽の場合、柔軟性のあるゴムシートゆえに、雨水を自然に地下に浸透させる設置方法を提案できる。それは、遮蔽層の複数の層の図１のような設置方法である。

遮蔽層Ａ、Ｂのように線量の高い土の層の上に、遮蔽シートを設置する。そして、一定の間隔でシートの開いているように設置する。遮蔽層Ａ、Ｂのようにシートを敷いたあと、線量の低い土の層（イ）を載せて、遮蔽層Ａ、Ｂの雨水を通すために間隔をあけて設置した場所の上面に遮蔽層Ｃを設置する。そしてその上に、線量の低い土の層（ロ）で覆い地表とする。この作業工程は、柔軟性のあるゴムシート故に、シートの間隔など任意に調整可能であり、雨水を遮蔽層Ｃと、遮蔽層Ａ、Ｂの間を流すことができる。

線量の高い土の層が下層になることによって、地下水が汚染されるという意見もあるが、本発明の用途の場合その可能性はないという見解をもっている。それは、客観的な周辺の現象から判断可能である。地面は生活環境のなかで、自然に存在する濾過材である。放射性の原子は土に吸着されて、安定したレベルで放射線を放出し続ける。あえて当然のことを記すが、雨の後の放射線量の低下が起らないことも、日常生活のなかで化学の視点から確認できる事例である。そして、地面の上下の移動による対策は、異なる地面への汚染の拡大にならないことである。

該発明のゴムシートの中間に遮蔽材を挟み込む場合、遮蔽材の効果が中間の遮蔽材の層
が厚く遮蔽効果が大きい場合は、使用するゴムシートの遮蔽効果の若干低い無機の充填剤を併用したゴムシートであっても、使用可能である。ただし加硫剤及び加硫促進剤が添加されていないことを特徴とするゴムシートであることは必須条件である。

この場合の主な目的は、ゴムの中間に遮蔽材を挟み込む場合に、土に対して柔軟に形状を保持しながら遮蔽層の維持をすることである。

該発明によって、天然ゴムあるいは請求項３記載の合成ゴムの１種類および、またはそれらのゴムの２種類以上の混合ゴム１００重量部に、充填材として、砂鉄または硫酸バリウムの１種類あるいは、それらの混合物を１００重量部以下を添加して、炭酸カルシュム、クレー、タルク、マイカおよびゼオライトの１種類あるいは２種類以上の混合物を１００重量部〜３００重量部を混練り（混合）することを特徴とする、放射性物質に汚染された生活環境周辺の地表から放出されるβ線およびγ線を遮蔽するゴムシートならびに、該ゴムシートを使用した遮蔽方法が提供される。

無機の充填剤として使用される炭酸カルシュムとは、重質炭酸カルシュム、沈降製炭酸カルシュムなどがあり、重質炭酸カルシュムは、粗晶石灰石を微細に粉砕したものであり、沈降製炭酸カルシュムは、微密石灰石を焼成して生石灰として、さらなる処理によってえられる炭酸カルシュムであり、粒度によって極微細炭酸カルシュム、軽質炭酸カルシュムなどと分類されている。該発明に使用される炭酸カルシュムはいずれでもよい。クレーは含水ケイ酸アルミニウムを主成分とするが、産地によって成分はことなる。米国のジョージア州、サウスカロライナ州が有名な産地であり、広島県勝光山に産するパイロフィライトを主成分とする、ロウ石も該発明のクレーの一種としてとりあつかってよい。タルクは、滑石、ソープストーン、ステアタイトとも言われ、成分は含水ケイ酸マグネシウムが主成分である。いずれの無機充填剤も、ゴムの無機充填剤として公知であるが、該発明の提供する架橋剤を含まないゴムシートとして多量に充填して、放射線を遮蔽する為の素材としての用途に関する資料はない。該無機の充填剤は、地面に分散した場合でも、２次的な公害を発生させる危険はないのみならず、資源も豊富な材料である。充填するゼオライトは、モルデナイト沸石およびクリノプチロライト沸石を資源とする二酸化ケイ素を主成分とする無機鉱物の粉体である。

ゼオライトはゴムシートを厚くして使用すると、放射線の遮蔽効果を確認できる。しかし本発明で有効な利用方法は、本発明の請求項１３の無機の充填剤として使用するのが好ましい。ゼオライトは未加硫のゴムに対して高充填配合をすると、粘着性を付与する特性を確認できた。それ故にシートの間に遮蔽材を挟み込む場合に使用するゴムシートの充填剤として最適であり、良好なゴムシートを製造できる。

該発明の研究のために、各地の神社の境内を放射線量の測定場所として、使わせていただきました。お許し下さい。ありがとうございました。心より感謝申し上げます。

本発明について以下実施例および比較例によって更に詳細に説明する。

実施例の放射線量の測定機器は、イスライルのローテム社製のＲＡＭ ＧＥＮＥ−１ ＭＡＲＫ−ＩＩ型を使用した。測定単位がＣＰＭ単位の場合について、計測器の仕様のバックグラウンド５０ＣＰＭを差しい引いた値を実施例および比較例に記載した。測定単位がμＳ_Ｖ／Ｈの場合、計測器の仕様にバックグラウンドの記載がない。それ故μＳ_Ｖ／Ｈの単位の場合、測定値をバックグラウンドの値を差し引かない値を実施例に記載した。

実施例１ 比較例１〜２
ブチルゴム１００重量部に対し、バライトを２５０重量部をオープン・ロールで混練りした。厚さ１８ｍｍのゴムシートを遮蔽材とした。比較例１で、実施例１と同じ位置で線量の測定をおこなった。比較例２で放射線量の相違する地区の実測値を線量の比較として示す。

（注）
（１）日本ブチル株式会社製のＪＳＲブチル２６８を使用した。
（２）堺化学株式会社製のバライトＢＣを使用した。
（３）バックグラウンド値５０ＣＰＭを差しい引いた値。
（４）、（５）の実施例１と比較例１の測定場所と期日
測定場所：住吉神社の境内 住所：福島市大波字住吉
測定期日：２０１２年１１月２２日
（６）の比較例２の測定場所と期日
測定場所：荒井神社の境内 住所：長野県伊那市
測定期日：２０１２年１１月２９日

実施例１と比較例１は、境内の同じ位置で、地面に垂直に測定面を向けて測定した。（６）の測定値は遮蔽材を使用しないで測定した地面の測定値である。比較例２は、場所の離れた県での地面の測定値である。試験結果からわかるように、バライトを充填したゴムシートは地上からの線量をＣＰＭ単位で、約６０％遮断していることがわかる。比較例２によって、地域により極めて低い線量で、バックグラウンド値と一致している。比較例２の場所は汚染されていない場所と言える。

実施例２ 比較例３
ブチルゴム７０重量部、ＥＰＤＭ３０重量部に対し、砂鉄を２００重量部をオープン・ロールで混練りした。組成表２−１の、厚さ１６ｍｍのゴムシートを遮蔽材とした。遮蔽ゴムシートを使用して測定した結果を実施例２に、実施例と同じ位置の地面を測定した結果を、比較例３に示す。

（注）
（１）実施例１の（１）に同じ。
（２）日本合成ゴム株式会社製のエチリデンノルボルネンをジエン成分とするヨウ素化
が２６．０のエチレン・プロピレンゴムを使用した。
（３）鍛冶大鉄工社の販売している実験向砂鉄を使用した。
（４）バックグラウンド値５０ＣＰＭを差しい引いた値。
（５）、（６）実施例２と比較例３の測定場所と期日
測定場所：住吉神社の境内 住所：福島市大波字住吉
測定期日：２０１２年１１月２２日
実施例１と同じ境内で、測定場所を移動して測定した。

実施例２および比較例３から、砂鉄を充填したゴムシートは、遮蔽効果のある事がわかる。砂鉄を充填したゴムシートは、粒状の砂鉄が、ゴムの特性により安定した状態で地面に設置することが可能になる。砂鉄と土が混合されることなく、線量を低く抑えられる方法である。

実施例３ 比較例４
天然ゴム１００重量部に、ゼオライトと砂鉄およびバライトを表３−１の組成でオープン・ロールで混練りした。厚さ１４ｍｍのゴムシートを遮蔽材として、地面の線量を測定した。結果を表３−２に示す。

（１）日東粉化工業株式会社のゼオライト＃７０を使用した。
（２）実施例２の（３）に同じ。
（３）実施例１の（２）に同じ。
（４）バックグラウンド値５０ＣＰＭを差しい引いた値。
（５）、（６）実施例２と比較例３の測定場所と期日
測定場所：住吉神社の境内 住所：福島市大波字住吉
測定期日：２０１２年１２月６日

２種類の粉体であるバライトとゼオライト及び粒状の砂鉄を充填したゴムシートは、地上から放出される放射線量を低く抑えることがわかる。実施例１〜２と同様に粉体を固定化し、地面を覆うための加硫しないゴムシートとして使用できる。

実施例４〜５ 比較例５
表４−１の組成で、オープン・ロールで混練りした。厚さ９ｍｍのゴムシート２枚の中間に、１８ｍｍの厚さで砂鉄とバライトをそれぞれ挟み込み、線量測定をした測定値を表４−３示す。

（注）
（１）および（２）実施例１の（１）および（２）に同じ。
（３）富士タルク工業株式会社のＨＹＫタルクを使用した。
（４）三共製粉株式会社のエスカロン８００を使用した。
（５）実施例２の（３）に同じ。
表４−３の測定場所と期日
測定場所：七社宮神社の境内 住所：福島市渡利
測定期日：２０１２年１１月２２日

実施例の結果から、本発明のゴムシートの間に、砂鉄あるいはバライトを挟み込むことによって、ＣＰＭ単位の線量値で約７０％以上の放射線の遮蔽が可能になることがわかる。ゴムを利用することによって、砂鉄の状態で遮蔽効果が得られることは、鉄鉱石から溶鉱炉により鉄を生産する必要もなく遮蔽材として利用できる意味は貴重である。砂鉄および重晶石を粉体のまま、ゴムと組み合わせることで、日常の生活環境周辺の放射線の低線量化は有意義である。

実施例６〜７ 比較例６
天然ゴム１００重量部に、１００重量部のバライトと１００重量部の重炭酸カルシュウムおよび．５重量部のナフテン油を充填した８ｍｍの厚さのゴムシートを中間材の保護シート（表５−１）として使用した。該発明に使用する良好なゴムシートが得られた。中間に挟んだ遮蔽剤は、重量比率で砂鉄とバライトの２種類の混合物を使用し、１８ｍｍｍの厚さで保護ゴムシートの中間に挟み、測定した。線量の測定結果を表５−３に示す。

（注）
（１）実施例１の（２）に同じ。
（２）実施例４の（４）に同じ。
（３）日本サン石油株式会社製のサンセン４１５を使用した。

（注）
（１）実施例２の（３）に同じ。
（２）実施例１の（２）に同じ。
実施例６〜７および比較例４の測定場所と期日
測定場所：七社宮神社の境内 住所：福島市渡利
測定期日：２０１２年１１月２２日

実施例の結果から、本発明のゴムシートの間に、砂鉄とバライトの混合物は地面からの放射線の遮蔽効果が大であることが理解される。

実施例８ 比較例７
ブチルゴム７０重朗部とエチレン・プロピレンゴム３０重量部に対し、ゼオライトとバライトを表６−１の組成でオープン・ロールで混練りし、厚さ１８ｍｍのゴムシートを作成した。ゴムシートを遮蔽材として測定した実施例８の線量値と、直接地面を測定した線量値を比較例７として、表６−２に記す。

（注）
（１）および（４）実施例１の（１）および（２）に同じ。
（２）実施例２の（２）に同じ。
（３）実施例３の（１）に同じ。
実施例８よび比較例７の測定場所と期日
測定場所：住吉神社の境内 住所：福島市大波字住吉
測定期日：２０１２年１１月２２日

実施例８の結果から、ゼオライトとバライトを充填したブチルゴムとＥＰＤＭをブレンドした加硫していないゴムシートは、およそ５０％程度、ＣＰＭ単位で、地面からの線量を遮蔽することがわかる。

実施例９ 比較例８〜１０
実施例９は、実施例６で使用したゴム組成の、厚さ９ｍｍのシート２枚の中間に、重量比率で砂鉄とバライトを表７−１の割合で混合し、１８ｍｍの厚さにゴムシートの間に挟み込み、線量測定をμＳ_Ｖ／Ｈ単位で測定した。測定結果を表７−２に、比較例の測定結果を表７−３に示す。

比較例８は、実施例９と同じ位置で測定した値である。

比較例９は、実施例８の同じ位置で、７０ｃｍの高さから地面に垂直に測定器を向けて測定した値である。

比較例１０は、汚染の殆どないと思われる他の地域の測定値を、実施例で測定した値の汚染レベルを比較、判断するために記載した。

（注）
（１）実施例２の（３）に同じ。
（２）実施例１の（２）に同じ。

実施例７よび比較例８〜９の測定場所と期日
測定場所：住吉神社の境内 住所：福島市大波字住吉
測定期日：２０１２年１１月２２日
比較例１０の測定場所と期日
測定場所：春日神社の境内 住所：長野県伊那市西町
測定期日：２０１２年１１月３０日

実施例９と比較例８の線量値から、μＳ_V／Ｈ単位で約４０％線量を低く抑えていることがわかる。比較例８〜９の測定値から、人が歩いている時の腰の高さの線量と、地面の値が変わらないことがわかる。地面と、日常生活で歩いている空間の線量が同じレベルであるという例証である。汚染されていない、あるいは汚染レベルが低いという例証として、測定して得られた値が、比較例１０である。さらに確認のために場所を変えて測定した例が、下記の［表７−４］の比較例１１である。これらの実施例と比較例から、比較例１０〜１１の線量値は、可能な限り低い線量に生活空間を変える対策の、目標にすべき線量値であると言っても良い。

比較例１１

比較例１１の測定場所と期日
測定場所：鷲神社の境内 住所：さいたま市見沼区大和田町
測定期日：測定期日：２０１２年１２月８日

実施例１０ 比較例１２
実施例１０は、表８−１配合で、オープン・ロールで混練りして得られた厚さ１３ｍｍのゴムシートを使用した。該ゴムシートを使用して、ゴムシートを敷いたゴムの表面から垂直に、地面の方向を測定したのが実施例１０で、直接、地表を測定したのが比較例１２である。測定結果を表８−２に示す。

（注）
（１）および（３）は実施例１の（１）および（２）に同じ。
（２）および（４）は実施例２の（２）および（３）に同じ
（５）日本サン石油株式会社製のサンパー１５０を使用した。

（注）
（１）、（２）の測定場所と期日
測定場所：住吉神社の境内 住所：福島市大波字住吉
測定期日：２０１２年１２月６日
（３）ＣＰＭ単位は、バックグランドである５０ＣＰＭを差し引いた値。
μＳ_Ｖ／Ｈは、計測器の測定値を記した。

実施例の結果から、ブチルゴムとＥＰＤＭを混合したゴムに、砂鉄とバライトを充填したゴムシートは、地面からの放射線を低く抑えることがわかる。

実施例１０〜１２
測定器の仕様書に記載されているバックグランド値である５０ＣＰＭについて、その検証と、μＳ_Ｖ／Ｈの単位については、バックグランド値、つまり汚染されていないと確証の得られる値の確認が必要と思われ、測定場所を変えた線量値を表９にしめす。本発明の実施例の効果の有無について、客観的な判断をする根拠とした。

（注）
（１）実施例１０の測定場所と期日
測定場所：南宮神社の境内 住所：長野県箕輪町木下
測定期日：２０１２年１１月３０日
（２）実施例１１測定場所と期日
測定場所：坂下神社の境内 住所：長野県伊那市伊那
測定期日：２０１２年１１月３０日
（３）実施例１２測定場所と期日
測定場所：春日神社の境内 住所：福島県福島市
測定期日：２０１２年１２月６日

測定器の仕様書記載のバックグランド値である５０ＣＰＭは、実施例１０〜１１の測定値から、極めて正確な値と判断できる。（１）と（２）の場所は、ＣＰＭ単位から判断すると、汚染はないと言える。μＳ_Ｖ／Ｈ単位の場合、０．０５以下がバックグランド値であると、該測定値から判断される。

２０１１年１０月１３日に、青森県黒石市の農道の数か所で、地面の線量を測定した。

位置を確定することができなかった場所だったので、参考資料として記す。その値は、０．０３μＳ_Ｖ／Ｈであった。この様な測定値から、日本においてμＳ_Ｖ／Ｈ単位で線量を測定した場合、バックグランド０．０３μＳ_Ｖ／Ｈ〜０．０４μＳ_Ｖ／Ｈと結論して良い。

この測定結果から、実施例１１の測定値から５０ＣＰＭおよび０．０４μＳ_Ｖ／Ｈを差し引くと、０．０７μＳ_Ｖ／Ｈ〜０．０８μＳ_Ｖ／Ｈ、および７７１ＣＰＭ〜８１４ＣＰＭの線量が、汚染による線量と結論してよい実施例である。ただしμＳ_Ｖ／Ｈ単位の測定値については、後述の測定値は、既述したのと同様に、測定値の値をそのまま記す。

実施例１３ 比較例１３
実施例１３は、天然ゴム１００重量部に対して、バライトと砂鉄を表１０−１の組成でオープン・ロールで混練りした。該ゴムコンパウンドをシーティングして、厚さ１０ｍｍのゴムシートをつくり、地表に置いて、線量を測定した。同じ位置で地面を測定した測定値を、比較例１３として表１０−２に示す。

（注）
（１）は実施例１の（２）に同じ。
（２）は実施例２の（３）に同じ。
（３）日本サン石油株式会社製のサンセン４１５を使用した。

（注）
（１）、（２）の測定場所と期日
測定場所：住吉神社の境内 住所：福島市大波字住吉
測定期日：２０１２年１２月６日

実施例１３の試験結果から、バライトと砂鉄を含有する加硫されてない天然ゴムシートは、地面から放出される放射線を遮蔽する事がわかる。

実施例１４ 比較例１４
実施例１４は、ブチルゴム１００重量部に対して、バライトと砂鉄を表１１−１の組成でオープン・ロールで混練りした。該ゴムコンパウンドをシーティングして、厚さ１３ｍｍのゴムシートをつくり、地表に置いて、線量を測定した。同じ位置で地面を測定した測定値を、比較例１４として表１１−２に示す。

（注）
（１）実施例１の（１）に同じ。
（２）および（３）は、実施例２の（２）および（３）に同じ。
（４）実施例１の（２）に同じ。
（５）実施例１０の（５）に同じ。

（注）
（１）、（２）の測定場所と期日
測定場所：住吉神社の境内 住所：福島市大波字住吉
測定期日：２０１２年１２月６日

実施例１３の試験結果から、バライトと砂鉄を含有する加硫されてないブチルゴムシートは、地面から放出される放射線を遮蔽する事がわかる。

実施例１５ 比較例１５
実施例１５は、ブチルゴム１００重量部に対して、バライトとカーボンブラックを表１２−１の組成でオープン・ロールで混練りした。該ゴムコンパウンドをシーティングして、厚さ１４ｍｍのゴムシートをつくり、地表に置いて、線量を測定した。同じ位置で地面を測定した測定値を、比較例１５として表１２−２に示す。

（注）
（１）実施例１の（１）に同じ。
（２）実施例１の（２）に同じ。
（３）旭カーボン株式会社製のカーボンブラックである旭＃５０を使用した。

（注）
（１）、（２）の測定場所と期日
測定場所：丹後神社の境内 住所：埼玉県三郷市早稲田
測定期日：２０１２年１２月１１日

実施例１５と比較例１５から、ブチルゴムへバライトとカーボンブラックを混練りして、１４ｍｍの厚さに調整したゴムシートは、ＣＰＭ単位で５０％遮蔽し、μＳ_Ｖ/Ｈ単位で０．１μＳ_Ｖ/Ｈの線量を遮蔽することがわかる。

本発明に係るゴムシートを地中の遮蔽層として用いた場合の設置方法を例示する図である。

Claims (10)

1. 天然ゴム１００重量部に対し、砂鉄、硫酸バリウム、ゼオライトまたはこれらのいずれか２以上の混合物１００重量部〜３００重量部を添加した組成物を混練りまたは混合してなる、土から放射される放射線であるβ線およびγ線に対し、地表または地中に設置するのを目的とする加硫剤および加硫促進剤を添加されておらず、厚さが３ｍｍ〜３５ｍｍであることを特徴とする遮蔽材としての天然ゴムシート。
2. ポリイソプレンゴム、イソプレン・イソブチレンゴム、エチレン・プロピレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、またはこれらのいずれか２以上の混合物である合成ゴム１００重量部に対し、砂鉄、硫酸バリウム、ゼオライト、またはこれらのいずれか２以上の混合物１００重量部〜３００重量部を添加した組成物を混練りまたは混合してなる、土から放射される放射線であるβ線およびγ線に対し、地表または地中に設置するのを目的とする加硫剤および加硫促進剤を添加されておらず、厚さが３ｍｍ〜３５ｍｍであることを特徴とする遮蔽材としての合成ゴムシート。
3. 天然ゴム５０重量部以上〜１００重量部未満と、ポリイソプレンゴム、イソプレン・イソブチレンゴム、エチレン・プロピレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、またはこれらのいずれか２以上の混合物である合成ゴムの１種類または２種類以上の混合物を０重量部超〜５０重量部未満混合した計１００重量部のゴム成分を含み、砂鉄、硫酸バリウム、ゼオライトまたはこれらのいずれか２以上の混合物を１００重量部〜３００重量部添加した組成物を、混練りまたは混合してなる、土から放射される放射線であるβ線およびγ線に対し、地表または地中に設置するのを目的とする加硫剤および加硫促進剤を添加されておらず、厚さが３ｍｍ〜３５ｍｍであることを特徴とする遮蔽材としてのゴムシート。
4. 砂鉄は、チタン磁鉄、フェロチタン鉄鋼またはこれらの混合物の微粉であることを特徴とする請求項１、２または３のゴムシート。
5. 硫酸バリウムは、重晶石を粉砕して得られるバライト粉、沈降性硫酸バリウム（ブランクフィクス）、またはこれらの混合物であることを特徴とする請求項１、２、３または４のゴムシート。
6. ゼオライトは、アルミニウムの含水珪素酸塩鉱物で、モルデナイト系ゼオライト、リノプチロライト系ゼオライト、またはこれらの混合物を主成分とする鉱石の粉体であることを特徴とする請求項１、２、３、４または５のゴムシート。
7. 請求項１〜６のいずれか１項によって得られるゴムシートを２枚使用し、その中間に砂鉄、硫酸バリウム、ゼオライトまたはこれらのいずれか２以上の混合物の層を挟み込んで中間層とし、放射性物質で汚染された地表の土と放射線量の低い地下の土の上下を置き換える場合に、中間に該ゴムシートを使用した中間層をつくることにより、放射線であるβ線およびγ線を遮蔽する方法。
8. ２枚のゴムシートの中間に、砂鉄、硫酸バリウム、ゼオライトまたはこれらのいずれか２以上の混合物を挟み込んだ該中間層の厚さが１０ｍｍ〜１００ｍｍである、請求項７記載の放射線であるβ線およびγ線を遮蔽する方法。
9. 天然ゴムと、ポリイソプレンゴム、イソプレン・イソブチレンゴム、エチレン・プロピレンゴムもしくはスチレン・ブタジエンゴムである合成ゴムの１種類、または、天然ゴムと、ポリイソプレンゴム、イソプレン・イソブチレンゴム、エチレン・プロピレンゴムもしくはスチレン・ブタジエンゴムの１種類以上の合成ゴムの混合ゴム１００重量部を含み、（１）０重量部超〜１００重量部以下の砂鉄、硫酸バリウム、ゼオライトまたはこれらのいずれか２以上の混合物と（２）炭酸カルシウム、クレー、タルク、マイカ、またはこれらの２以上の混合物１００重量部〜３００重量部を添加した組成物を混練りまたは混合した、加硫剤および加硫促進剤が添加されていないことを特徴とするゴムシートを２枚使用し、その中間に砂鉄、硫酸バリウム、ゼオライトまたはこれらのいずれか２以上の混合物を挟み込んで中間層とし、放射性物質で汚染された地表の土と放射線量の低い地下の土の上下を置き換える場合に、中間に、該ゴムシートを使用した該中間層をつくることにより、放射線であるβ線およびγ線を遮蔽する方法。
10. 放射性物質で汚染された地表の土と放射線量の低い地下の土の上下を置き換える場合に、中間に、天然ゴムと、ポリイソプレンゴム、イソプレン・イソブチレンゴム、エチレン・プロピレンゴムもしくはスチレン・ブタジエンゴムである合成ゴムの１種類、または、天然ゴムと、ポリイソプレンゴム、イソプレン・イソブチレンゴム、エチレン・プロピレンゴムもしくはスチレン・ブタジエンゴムの１種類以上の合成ゴムの混合ゴム１００重量部を含み、（１）０重量部超〜１００重量部以下の砂鉄、硫酸バリウム、ゼオライトまたはこれらのいずれか２以上の混合物と（２）炭酸カルシウム、クレー、タルク、マイカ、またはこれらの２以上の混合物１００重量部〜３００重量部を添加した組成物を混練りまたは混合した、加硫剤および加硫促進剤が添加されていないことを特徴とし、厚さが３ｍｍ〜３５ｍｍであるゴムシートを２枚使用し、その中間に砂鉄、硫酸バリウム、ゼオライトまたはこれらのいずれか２以上の混合物を挟みこんで得られた中間層をつくることによって、放射性物質に汚染された生活環境周辺の地表から放出されるβ線およびγ線等の放射線量を低く抑える方法。

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