JP6074491B1 - Radiation shielding material - Google Patents
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Abstract
【課題】放射線遮蔽性能を維持しつつ、取り扱いが容易な放射線遮蔽材を提供する。【解決手段】本発明は、放射線を遮蔽するチップ状の放射線遮蔽材であって、硫酸バリウムと、基材とを含有し、硫酸バリウムの含有率が４０％以上８０％以下である。特に、硫酸バリウムの含有率を５０％以上とすることにより、放射線の遮蔽率に優れつつ、ゴム本来の伸び、引っ張り強さを有した放射線遮蔽材となる。また、硫酸バリウムの精製品を用いることにより、遮蔽性能の経年劣化を少なくすることができる。【選択図】図１A radiation shielding material that is easy to handle while maintaining radiation shielding performance. The present invention is a chip-shaped radiation shielding material for shielding radiation, which contains barium sulfate and a base material, and the barium sulfate content is 40% or more and 80% or less. In particular, by setting the barium sulfate content to 50% or more, the radiation shielding material having excellent elongation and tensile strength of rubber while being excellent in radiation shielding rate. Further, by using a barium sulfate refined product, it is possible to reduce aged deterioration of the shielding performance. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、放射線の遮蔽が可能なチップ状の放射線遮蔽材に関する。 The present invention relates to a chip-shaped radiation shielding material capable of shielding the radiation.
従来、この種の放射線遮蔽材としては、例えば特許文献１に記載の天然ゴムシートが知られている。本特許文献１には、「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、放射線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。」と記載されている（要約の解決手段参照。）。 Conventionally, as this type of radiation shielding material, for example, a natural rubber sheet described in Patent Document 1 is known. In this Patent Document 1, “100 parts by weight of natural rubber or synthetic rubber is mixed with 100 parts by weight to 350 parts by weight of one type of iron sand, barium sulfate, or zeolite, or a mixture thereof. The rubber sheet characterized in that no sulfurizing agent and vulcanization accelerator are added, and a structure obtained by sandwiching one type of iron sand, barium sulfate, or zeolite between the rubber sheets or a mixture thereof By installing the shielding layers A, B, and C on the ground surface (ground) or in the ground, the radiation dose such as β rays and γ rays emitted from the ground surface around the living environment contaminated with radioactive substances is reduced. (Refer to the summary solution.)
しかしながら、上記特許文献１に記載の天然ゴムシートは、シート状であるため、一般に重量が大きく硬い傾向にある。このため、所定箇所へ設置する際の移動が容易でなく、取り扱いが容易ではなかった。同時に、放射線遮断性能を維持するためには、例えば硫酸バリウムの混合率を大きくすれば良いが、伸び率［％］や引張強度［ＭＰａ］が低下してしまい取り扱いが容易ではなくなってしまうという問題を有している。 However, since the natural rubber sheet described in Patent Document 1 has a sheet shape, it generally tends to be heavy and hard. For this reason, the movement at the time of installing in a predetermined location was not easy, and handling was not easy. At the same time, in order to maintain the radiation shielding performance, for example, the mixing rate of barium sulfate may be increased, but the elongation rate [%] and tensile strength [MPa] are reduced and the handling is not easy. have.
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、放射線遮蔽性能を維持しつつ、取り扱いが容易な放射線遮蔽材を提供することにある。 The present invention has been made from the above-described prior art, and an object thereof is to provide a radiation shielding material that is easy to handle while maintaining radiation shielding performance.
この目的を達成するために、本発明は、放射線を遮蔽するチップ状の放射線遮蔽材であって、硫酸バリウムと、基材と、加硫剤とを含有し、前記硫酸バリウムの含有率が、４０％以上８０％以下で、前記基材は、ゴムで、前記ゴムは、発泡化されていることを特徴としている放射線遮蔽材である。 In order to achieve this object, the present invention is a chip-shaped radiation shielding material for shielding radiation , which contains barium sulfate, a base material, and a vulcanizing agent, and the content of the barium sulfate is: The radiation shielding material is characterized by being 40% or more and 80% or less , wherein the base material is rubber, and the rubber is foamed .
このように構成した本発明は、硫酸バリウムと基材とを含有し、硫酸バリウムの含有率を４０％以上８０％以下としたチップ状の放射線遮蔽材とすることにより、放射線遮蔽性能を維持しつつ、取り扱いが容易な放射線遮蔽材とすることができる。また、加硫剤を含有し基材をゴムとすることにより、加硫することができるから、弾性を向上でき、より取り扱い性を向上することができる。さらに、ゴムを発泡化させることにより、放射線遮蔽材を軽量化することができる。 The present invention configured as described above maintains the radiation shielding performance by using a chip-shaped radiation shielding material containing barium sulfate and a base material and having a barium sulfate content of 40% to 80%. However, the radiation shielding material can be easily handled. Moreover, since it can be vulcanized by containing a vulcanizing agent and the base material is rubber, the elasticity can be improved and the handleability can be further improved. Furthermore, the radiation shielding material can be reduced in weight by foaming rubber.
また本発明は、上記発明において、前記ゴムは、天然ゴムおよび合成ゴムのいずれかであることを特徴としている。 Further, the present invention is characterized in that, in the above invention, the rubber is either natural rubber or synthetic rubber.
このように構成した本発明は、基材となるゴムが天然ゴムおよび合成ゴムのいずれかであるため、使用する用途に応じて基材となるゴムを選択することにより、使用する用途に応じた放射線遮蔽材とすることができる。 In the present invention configured as described above, since the rubber as the base material is either natural rubber or synthetic rubber, the rubber used as the base material is selected according to the application to be used. It can be a radiation shielding material.
また本発明は、上記発明において、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下のチップ状であることを特徴としている。 Further, the present invention is characterized in that in the above-mentioned invention, the chip shape is 1 mm or more and 15 mm or less.
このように構成した本発明は、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下のチップ状の放射線遮蔽材とし、このチップ状の放射線遮蔽材を、例えば土嚢袋等の袋体に充填することにより、その袋体を、放射線を遮蔽したい箇所に設置するだけで、放射線の遮蔽が可能になるから、取り扱い性に優れた放射線遮蔽材とすることができる。 The present invention configured as described above is a chip-shaped radiation shielding material of 1 mm or more and 15 mm or less, and by filling the chip-shaped radiation shielding material into a bag body such as a sandbag, the bag body is irradiated with radiation. Since radiation can be shielded simply by installing it at a location where it is desired to shield the radiation, a radiation shielding material having excellent handling properties can be obtained.
また本発明は、上記発明において、γ線の遮蔽率が６０％以上であることを特徴とする放射線遮蔽材である。Moreover, this invention is a radiation shielding material characterized by the shielding rate of a gamma ray being 60% or more in the said invention.
また本発明は、平均粒径４ｍｍのチップ状であることを特徴とする放射線遮蔽材である。Moreover, this invention is a radiation shielding material characterized by being chip shape with an average particle diameter of 4 mm.
本発明は、放射線遮蔽性能を維持しつつ、取り扱いが容易な放射線遮蔽材とすることができる。なお、前述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明より明らかにされる。 The present invention can provide a radiation shielding material that is easy to handle while maintaining radiation shielding performance. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified from the following description of the embodiments.
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る放射線遮蔽材は、平均粒径を、例えば１ｍｍ以上１５ｍｍ以下、好ましくは４ｍｍ程度としたチップ状となっている。放射線遮蔽材は、主原料として基材を含有しており、副原料として硫酸バリウムおよび配合油を含油し、その他加硫剤、および必要に応じて増粘剤を含有している。基材は、耐候性合成ゴム、例えばＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）である再生ゴム等の合成ゴムが用いられる。この合成ゴムとしては、例えば商品名：ＵＴＭ−ＥＰ（東洋ゴムチップ株式会社製）が用いられる。このＵＴＭ−ＥＰは、ＥＰＤＭを３５％以上含有しており、ＪＩＳ規格：Ｋ６３１３Ｃ１およびＣ２に準じたものである。
<First Embodiment>
The radiation shielding material according to the first embodiment of the present invention has a chip shape with an average particle size of, for example, 1 mm or more and 15 mm or less, preferably about 4 mm. The radiation shielding material contains a base material as a main raw material, contains barium sulfate and a blended oil as auxiliary raw materials, and contains a vulcanizing agent and, if necessary, a thickening agent. As the base material, a synthetic rubber such as a weather resistant synthetic rubber, for example, a recycled rubber which is EPDM (ethylene / propylene / diene rubber) is used. As this synthetic rubber, for example, trade name: UTM-EP (manufactured by Toyo Rubber Chip Co., Ltd.) is used. This UTM-EP contains 35% or more of EPDM and conforms to JIS standards: K6313C1 and C2.
なお、基材としては、表１に示すように、エラストマー関連として天然ゴムまたは合成ゴムを用いることができる。また、基材としては、エラストマー関連以外に、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を用いることもできる。
次いで、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）は、放射線遮蔽作用を有する放射線遮蔽材であり、例えば商品名：バライトパウダーＦＢＡ（太平タルク株式会社製）が用いられる。このバライトパウダーＦＢＡは、沈降性硫酸バリウム（バライト）を８７％含有しており、ＪＩＳ規格：Ｋ５１１５に準じたものである。また、配合油は、加工用の油展剤であり、例えば商品名：ダイアナプロセスオイルＰＳ−９０（出光興産株式会社製）が用いられる。このダイアナプロセスオイルＰＳ−９０は、ＪＩＳ規格：Ｋ６２２０−２およびＫ６２００に準じたものである。 Next, barium sulfate (BaSO4) is a radiation shielding material having a radiation shielding action, and for example, trade name: Barite Powder FBA (manufactured by Taihei Talc Co., Ltd.) is used. This barite powder FBA contains 87% of precipitated barium sulfate (barite) and conforms to JIS standard: K5115. The blended oil is an oil extender for processing. For example, trade name: Diana Process Oil PS-90 (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) is used. This Diana process oil PS-90 conforms to JIS standards: K6220-2 and K6200.
加硫剤としては、無機加硫促進剤、有機加硫促進剤および加硫主剤が用いられ、無機加硫促進剤としては、亜鉛華である酸化亜鉛（ＺｎＯ）、例えば商品名：ＭＥＴＡ−Ｚ Ｌ４０（井上石灰工業株式会社製）が用いられる。このＭＥＴＡ−Ｚ Ｌ４０は、ＪＩＳ規格：Ｋ１４１０に準じたものである。有機加硫促進剤としては、チラウム系（ＴＳ）およびチアゾール系（ＤＭ）のそれぞれが用いられ、チラウム系の有機加硫促進剤は、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）を含有し、例えば商品名：ノクセラーＴＳ（大内新興化学工業株式会社製）が用いられる。一方、チアゾール系の有機加硫促進剤は、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＤＭ）を含有し、例えば商品名：ノクセラーＤＭ−Ｐ（大内新興化学工業株式会社製）が用いられる。これらノクセラーＴＳおよびノクセラーＤＭ−Ｐは、ＪＩＳ規格：Ｋ６２０６に準じたものである。加硫主剤としては、硫黄、例えば商品名：微粉硫黄（細井化学工業株式会社製）が用いられる。この微粉硫黄は、ＪＩＳ規格：Ｋ６２２２に準じたものである。増粘剤としては、例えばクラウンクレー（サウスハーステルス社、ＵＳＡ．「１５１７」）が用いられる。 As the vulcanizing agent, an inorganic vulcanization accelerator, an organic vulcanization accelerator, and a main vulcanizing agent are used. As the inorganic vulcanization accelerator, zinc oxide (ZnO), which is zinc white, for example, trade name: META-Z L40 (made by Inoue Lime Industry Co., Ltd.) is used. This META-Z L40 conforms to JIS standard: K1410. As the organic vulcanization accelerator, there are used each of thyrium (TS) and thiazole (DM), and the thyrium organic vulcanization accelerator contains tetramethylthiuram monosulfide (TS). : Noxeller TS (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) is used. On the other hand, the thiazole-based organic vulcanization accelerator contains di-2-benzothiazolyl disulfide (DM), and for example, trade name: Noxeller DM-P (manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) is used. These Noxeller TS and Noxeller DM-P conform to JIS standard: K6206. As the vulcanizing agent, sulfur, for example, trade name: fine powder sulfur (manufactured by Hosoi Chemical Co., Ltd.) is used. The fine sulfur is in accordance with JIS standard: K6222. As the thickener, for example, crown clay (South Hearth Stealth, USA, “1517”) is used.
具体的に、放射線遮蔽材の配合量としては、表２に示す配合量が好ましい。
次に、上記第１実施形態に係る放射線遮蔽材の製造方法について、図１を参照して説明する。 Next, the manufacturing method of the radiation shielding material which concerns on the said 1st Embodiment is demonstrated with reference to FIG.
図１に示すように、まず、基材であるＥＰＤＭ原料の受け入れ検査を行う（ステップＳ１）。ステップＳ１では、台秤（ＫＬ−１００ 株式会社クボタ製）を用いてＥＰＤＭ原料の数量、すなわち質量を計測したり、目視にて外観を確認したり等する。なお、ステップＳ１の受け入れ検査にて、予め定めた所定の基準に該当しないＥＰＤＭ原料は廃棄する。 As shown in FIG. 1, first, an acceptance inspection of the EPDM raw material as a base material is performed (step S1). In step S1, the number of EPDM raw materials, that is, the mass is measured using a platform scale (KL-100, manufactured by Kubota Corporation), or the appearance is visually confirmed. Note that, in the acceptance inspection in step S1, EPDM raw materials that do not correspond to a predetermined standard set in advance are discarded.
次いで、ＥＰＤＭ原料の性状検査を行う（ステップＳ２）。ステップＳ２では、テストロール機（６吋テストロール 株式会社東洋精機製作所製）を用いてＥＰＤＭ原料を混練り・圧延・シーティングしてスコーチの状態を確認するとともに、ムーニー粘度計（ＭＶＭ１１ エムアンドケー株式会社製）を用いてＥＰＤＭ原料のムーニー粘度を計測して硬度の検査を行う。なお、ステップＳ２の性状検査にて、予め定めた所定の基準に適合しないＥＰＤＭ原料は廃棄する。 Next, the property inspection of the EPDM raw material is performed (step S2). In step S2, the EPDM raw material is kneaded, rolled, and sheeted using a test roll machine (6 mm test roll manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) to check the state of the scorch, and Mooney viscometer (MVM11 manufactured by M & K Corporation). ) Is used to measure the Mooney viscosity of the EPDM raw material and test the hardness. Note that, in the property inspection in step S2, the EPDM raw material that does not meet the predetermined standard is discarded.
この後、ＥＰＤＭ原料の前処理を行う（ステップＳ３）。ステップＳ３では、切断機（ＧＣＴ−１００ 小野谷機工株式会社製）および粉砕機（ＵＯ−３０９６Ｆ 株式会社ホーライ製）を用いてＥＰＤＭ原料を切断および粉砕し、予め定めた所定の大きさのチップ状にするとともに、このチップ状としたＥＰＤＭ原料の質量を、自動計量機（有限会社城北精機工業所製）を用いて計測する。 Thereafter, the EPDM raw material is pretreated (step S3). In step S3, the EPDM raw material is cut and pulverized using a cutting machine (GCT-100 manufactured by Onoya Kiko Co., Ltd.) and a pulverizer (UO-3096F manufactured by Horai Co., Ltd.) to form chips of a predetermined size. At the same time, the mass of the EPDM raw material in a chip shape is measured using an automatic weighing machine (manufactured by Johoku Seiki Kogyo Co., Ltd.).
一方、配合油等の油脂類や、硫酸バリウムおよび加硫剤等のフィラー薬品類は、それぞれについて受け入れ検査（ステップＳ４）を行った後、計量（ステップＳ５）される。ステップＳ４では、台秤（ＫＬ−１００ 株式会社クボタ製）を用いて、油脂類およびフィラー薬品類のそれぞれの質量を計測したり、目視にて外観を確認したり、性状を確認したりする。なお、ステップＳ４の受け入れ検査にて、予め定めた所定の基準に該当しない油脂類およびフィラー薬品類は廃棄する。ステップＳ５では、台秤（ＫＬ−１００ 株式会社クボタ製）、電子秤量器（ＫＥ−６１０ 株式会社エーアンドデイ製）、自動計測機（有限会社城北精機工業所製）を用いて、予め定めた配合量となるように、各油脂類およびフィラー薬品類それぞれの配合量を測定する。 On the other hand, fats and oils such as blended oil and filler chemicals such as barium sulfate and a vulcanizing agent are subjected to an acceptance inspection (step S4) and then weighed (step S5). In step S4, each mass of fats and oils and filler chemicals is measured using a platform scale (KL-100, manufactured by Kubota Corporation), the appearance is visually confirmed, and the properties are confirmed. In the acceptance inspection in step S4, fats and oils and filler chemicals that do not meet the predetermined standard are discarded. In step S5, using a platform scale (KL-100 manufactured by Kubota Co., Ltd.), an electronic weighing device (KE-610 manufactured by A & D Co., Ltd.), and an automatic measuring machine (manufactured by Johoku Seiki Kogyo Co., Ltd.) As such, the blending amount of each oil and fat and filler chemicals is measured.
次いで、ステップＳ３後のＥＰＤＭ原料と、ステップＳ５にて配合量が測定された油脂類およびフィラー薬品類とが混合されて配合され混合体とされる（ステップＳ６）。ステップＳ６では、混練温度を１００℃〜１１０℃程度に設定し、加圧型ニーダー（ＤＸ−７５−１５０ＭＷＡ−Ｓ 株式会社森山製作所製）を用いて、ＥＰＤＭ原料と油脂類およびフィラー薬品類との混合体を混練して混練体とする。 Next, the EPDM raw material after step S3 is mixed with the fats and oils and the filler chemicals whose blending amounts have been measured in step S5 to form a mixture (step S6). In step S6, the kneading temperature is set to about 100 ° C. to 110 ° C., and the EPDM raw material is mixed with fats and oils and filler chemicals using a pressure kneader (DX-75-150 MWA-S, manufactured by Moriyama Seisakusho Co., Ltd.). The body is kneaded to obtain a kneaded body.
この後、例えばスクリュ回転数を５５ｒｐｍ〜６０ｒｐｍ、寄席板幅を２８〜３０ｃｍ、およびロール間隔を１２ｍｍ〜１５ｍｍと設定しＳＰＭ（ＰＫＣ−７５ 株式会社森山製作所製）を用いて、混練体の分出しを行う（ステップＳ７）。このステップＳ７の後、分出しされた混練体を、牛刀を用いて予め定めた所定の長さに裁断してから、裁断後の混練体をハンガーへハンガー掛けする（ステップＳ８）。ステップＳ８では、ハンガー掛けした混練体の練り状態や色を目視にて確認する。 Thereafter, for example, the screw rotation speed is set to 55 to 60 rpm, the board width is set to 28 to 30 cm, and the roll interval is set to 12 to 15 mm, and the SPM (PKC-75, manufactured by Moriyama Seisakusho Co., Ltd.) is used to dispense the kneaded body. (Step S7). After this step S7, the dispensed kneaded body is cut into a predetermined length using a cow knife, and the cut kneaded body is hung on a hanger (step S8). In step S8, the kneaded state and the color of the hangered kneaded body are visually confirmed.
ステップＳ８の後、裁断後の混練体の中間検査を行う（ステップＳ９）。ステップ９では、例えばプレス圧を１４ＭＰａおよびプレス時間を２０ｍｉｎと設定しテストプレス機（５０トンプレス 株式会社ショージ製）を用いて、裁断後の混練体の品質を計測するとともに、裁断後の混練体の硬度を、硬度計（デュロメータ 株式会社島津製作所製）を用いて計測する。なお、ステップＳ９の中間検査にて、予め定めた所定の基準、例えば硬度が４５〜７５に該当しない混練体は、その混練体の状態に応じて再加工される。 After step S8, intermediate inspection of the kneaded body after cutting is performed (step S9). In Step 9, for example, the quality of the kneaded body after cutting is measured using a test press machine (50 ton press, manufactured by Shoji Co., Ltd.) with the press pressure set to 14 MPa and the pressing time set to 20 min. Is measured using a hardness meter (Durometer manufactured by Shimadzu Corporation). In the intermediate inspection in step S9, a kneaded body that does not correspond to a predetermined standard, for example, a hardness of 45 to 75, is reworked according to the state of the kneaded body.
ステップＳ９の中間検査にて、予め定めた所定の基準を有する裁断後の混練体の加硫を行いシート状の加硫体とする（ステップＳ１０）。ステップＳ１０では、例えば蒸気圧を０．５ＭＰａ、加硫時間を６０ｍｉｍとし加硫缶（１１ｍ３ オートクレープ 株式会社神垣鉄工所製）を用いて行なう。加硫条件としては、加硫されていること、および発泡していないことを目視にて確認し、確認後の加硫体を、牛刀にて所定の大きさに裁断する。 In the intermediate inspection in step S9, the kneaded body after cutting having a predetermined criterion is vulcanized to obtain a sheet-like vulcanized body (step S10). In step S10, for example, the vapor pressure is set to 0.5 MPa, the vulcanization time is set to 60 mi, and the vulcanization can (11 m3 autoclave manufactured by Kamigaki Iron Works) is used. As vulcanization conditions, it is visually confirmed that vulcanization is performed and foaming is not performed, and the vulcanized body after confirmation is cut into a predetermined size with a cow knife.
その後、所定の大きさに裁断されたシート状の加硫体を、一時保管（ステップＳ１１）してから、ギロチンカッター（ＧＣＴ−１００ 小野谷機工株式会社製）を用いて小口に裁断する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の後、紛体定量供給機（ＯＳＤ２５−Ｍ１Ｓ 大阪精密機械株式会社製）を用いて、所定量、例えば加硫体に対する質量％が０．１％〜０．２％となるようにタルクを配合しながら、カッター粉砕機（ＵＯ−３０９６Ｆ 株式会社ホーライ製）を用いて、加硫体を粉砕する（ステップＳ１３）。 Thereafter, the sheet-like vulcanized body cut into a predetermined size is temporarily stored (step S11), and then cut into a small edge using a guillotine cutter (GCT-100 Onoya Kiko Co., Ltd.) (step S12). ). After step S12, using a powder metering machine (OSD25-M1S, manufactured by Osaka Seimitsu Co., Ltd.), talc is added so that a predetermined amount, for example, mass% with respect to the vulcanized product becomes 0.1% to 0.2%. While blending, the vulcanized product is pulverized using a cutter pulverizer (UO-3096F manufactured by Horai Co., Ltd.) (step S13).
ステップＳ１３にて粉砕した加硫体を、振動篩（２．５ｍ２ ２０メッシュ鋼目 自社製）を用いて篩分けする（ステップＳ１４）。ステップＳ１４では、予め定めた指定サイズの加硫体のみを篩分けにて分別してチップ状の放射線遮蔽材とする。ステップＳ１４の後、篩分け後のチップ状の放射線遮蔽材の中間検査を行う（ステップＳ１５）。ステップＳ１５では、チップ状の放射線遮蔽材における異物の混入、色目等を目視にて確認する。 The vulcanized material pulverized in step S13 is sieved using a vibrating sieve (2.5 m2 20 mesh steel, in-house manufactured) (step S14). In step S14, only a vulcanized body having a predetermined designated size is classified by sieving to obtain a chip-shaped radiation shielding material. After step S14, intermediate inspection of the chip-shaped radiation shielding material after sieving is performed (step S15). In step S15, foreign matter contamination, color, and the like in the chip-shaped radiation shielding material are visually confirmed.
ステップＳ１５の中間検査にて、予め定めた色目であり異物の混入が確認できなかった放射線遮蔽材を、台秤（ＫＬ−１００ 株式会社クボタ製）および自動計測機（有限会社城北精機工業所製）を用いて計量し、予め定めた所定量の放射線遮蔽材に分別する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６では、所定量毎に分別された放射線遮蔽材が、予め定めた包装材、例えば袋体に入れられる。このとき、包装材の汚れ、破損が目視にて確認される。 In the intermediate inspection in step S15, a radiation shielding material having a predetermined color and for which foreign matter has not been confirmed can be obtained by using a platform scale (KL-100 manufactured by Kubota Corporation) and an automatic measuring machine (manufactured by Johoku Seiki Kogyo Co., Ltd.) And is classified into a predetermined amount of radiation shielding material (step S16). In step S16, the radiation shielding material sorted for each predetermined amount is put into a predetermined packaging material, for example, a bag. At this time, the packaging material is visually confirmed for contamination and damage.
さらに、ステップＳ１６にて包装材に入れられた所定量の放射線遮蔽材の製品検査を行う（ステップＳ１７）。ステップＳ１７では、目視にて異物の混入を確認し、標準篩（ＪＩＳ規格）および篩震盪機（ロータップ型 株式会社東洋精機製作所製）を用いて粒度分布を計測し、カサ密度測定装置（ＪＩＳ−Ｋ−６３１６）を用いてカサ密度を測定し、色差計（ＣＲ４１ コニカミノルタ株式会社製）を用いて色度を計測する。そして、ステップＳ１７の製品検査の結果、予め定めた基準に適合した放射線遮蔽材は、倉庫に保管され、出荷待ちとなる（ステップＳ１８）。 Further, a product inspection of a predetermined amount of the radiation shielding material put in the packaging material in step S16 is performed (step S17). In step S17, the presence of foreign matter is visually confirmed, the particle size distribution is measured using a standard sieve (JIS standard) and a sieve shaker (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.), and a bulk density measuring device (JIS- The bulk density is measured using K-6316), and the chromaticity is measured using a color difference meter (CR41, manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.). As a result of the product inspection in step S17, the radiation shielding material conforming to the predetermined standard is stored in the warehouse and awaits shipment (step S18).
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る放射線遮蔽材の製造方法について、図２を参照して説明する。上記第１実施形態に係る放射線遮蔽材の基材をエラストマー関連としているのに対し、本第２実施形態に係る放射線遮蔽材は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を基材として用いている。
Second Embodiment
Next, the manufacturing method of the radiation shielding material which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. While the radiation shielding material according to the first embodiment is related to an elastomer, the radiation shielding material according to the second embodiment uses a thermoplastic resin or a thermosetting resin as a substrate.
図２に示すように、まず、基材である樹脂原料、具体的には熱硬化性樹脂（２液性エポキシ樹脂 コニシ株式会社製）または熱可塑性樹脂（アクリル樹脂、製品名：ダイヤナールＢＲ−１０６ 三菱レーヨン株式会社製）の受け入れ検査を行う（ステップＳ２１）。ステップ２１では、上記ステップ１と同様に、樹脂原料の質量を計測したり、目視にて外観を確認したり等する。 As shown in FIG. 2, first, a resin raw material that is a base material, specifically, a thermosetting resin (two-component epoxy resin manufactured by Konishi Co., Ltd.) or a thermoplastic resin (acrylic resin, product name: Dianal BR- 106 Acceptance inspection of Mitsubishi Rayon Co., Ltd. is performed (step S21). In step 21, as in step 1 above, the mass of the resin raw material is measured, or the appearance is visually confirmed.
次いで、樹脂原料の性状検査を行う（ステップＳ２２）。ステップＳ２２では、Ｂ型粘度計（ＢＬ２型 東機産業株式会社製）による粘度検査や、樹脂原料の嵩密度（ＪＩＳ Ｋ ６３１６ 嵩密度）検査を行う。 Next, a property inspection of the resin raw material is performed (step S22). In step S22, a viscosity test using a B-type viscometer (BL2 type manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) and a bulk density (JIS K 6316 bulk density) test of a resin raw material are performed.
この後、樹脂原料の前処理を行う（ステップＳ２３）。ステップＳ２３では、切断機（ＧＣＴ−１００ 小野谷機工株式会社製）および粉砕機（ＵＯ−３０９６Ｆ 株式会社ホーライ製）を用いて樹脂原料を切断および粉砕し、予め定めた所定の大きさのチップ状にするとともに、予め定められた使用量のチップ状とした樹脂原料を、自動計量機（有限会社城北精機工業所製）もしくは台秤（ＫＬ−１００ 株式会社クボタ製）を用いて計測する。 Thereafter, pretreatment of the resin raw material is performed (step S23). In step S23, the resin raw material is cut and pulverized using a cutting machine (GCT-100 manufactured by Onoya Kiko Co., Ltd.) and a pulverizer (UO-3096F manufactured by Horai Co., Ltd.) to form chips of a predetermined size. At the same time, the resin material in the form of chips in a predetermined amount used is measured using an automatic weighing machine (manufactured by Johoku Seiki Kogyo Co., Ltd.) or a platform scale (KL-100, manufactured by Kubota Corporation).
一方、配合有機溶剤や、硫酸バリウム（簸性硫酸バリウム 中外タルク株式会社製）、樹脂原料が熱可塑性樹脂の場合は有機溶剤、および加硫剤等のフィラー薬品類は、それぞれについて受け入れ検査（ステップＳ２４）を行った後、計量（ステップＳ２５）される。ステップＳ２４では、台秤（ＫＬ−１００ 株式会社クボタ製）を用いて、有機溶剤類およびフィラー薬品類のそれぞれの質量を計測したり、目視にて外観を確認したり、性状を確認したりする。次いで、ステップＳ２５では、台秤（ＫＬ−１００ 株式会社クボタ製）、電子秤量器（ＫＥ−６１０ 株式会社エーアンドデイ製）、自動計測機（有限会社城北精機工業所製）を用いて、予め定めた配合量となるように、有機溶剤、フィラー薬品類それぞれの配合量を測定する。 On the other hand, for mixed organic solvents, barium sulfate (manufactured by ferrous barium sulfate, Chugai Talc Co., Ltd.), and when the resin raw material is a thermoplastic resin, organic solvents and filler chemicals such as vulcanizing agents are accepted for inspection (step) After performing S24), it is weighed (step S25). In step S24, the mass of each of the organic solvents and filler chemicals is measured using a platform scale (KL-100, manufactured by Kubota Corporation), the appearance is visually confirmed, and the properties are confirmed. Next, in step S25, a predetermined combination using a platform scale (KL-100 manufactured by Kubota Co., Ltd.), an electronic weighing device (KE-610 manufactured by A & D Co., Ltd.), and an automatic measuring machine (manufactured by Johoku Seiki Kogyo Co., Ltd.). The blending amounts of the organic solvent and the filler chemicals are measured so that the amount becomes equal.
その後、ステップＳ２３後の樹脂原料と、ステップＳ２５にて配合量が測定された油脂類およびフィラー薬品類とが混合されて配合され混合体とされる（ステップＳ２６）。ステップＳ２６では、撹拌ミキサー（自社製ミキサー ５０Ｌ）を用いて、樹脂原料と油脂類およびフィラー薬品類とが混合される。 Thereafter, the resin raw material after step S23 is mixed with the oils and fats and filler chemicals whose blending amounts have been measured in step S25 to form a mixture (step S26). In step S26, a resin raw material, fats and oils, and filler chemicals are mixed using a stirring mixer (in-house mixer 50L).
この後、皿金型（自社製皿金型０．５ｍ３）を用いて、混合体の型注入を行う（ステップＳ２７）。このステップＳ２７では、型注入された混合体を加熱および乾燥して所定の形状の樹脂体とし、その後、皿金型から樹脂体を脱型する。
認する。
Thereafter, the mixture is injected using a dish mold (in-house dish mold 0.5 m3) (step S27). In this step S27, the mold-injected mixture is heated and dried to form a resin body having a predetermined shape, and then the resin body is removed from the dish mold.
Admit.
ステップＳ２７の後、所定の形状の樹脂体を、一時保管（ステップＳ２８）してから、ギロチンカッター（ＧＣＴ−１００ 小野谷機工株式会社製）を用いて小口に裁断する（ステップＳ２９）。ステップＳ２９の後、紛体定量供給機（ＯＳＤ２５−Ｍ１Ｓ 大阪精密機械株式会社製）を用いて、所定量、例えば樹脂体に対する質量％が０．１％〜０．２％となるようにタルクを配合しながら、カッター粉砕機（ＵＯ−３０９６Ｆ 株式会社ホーライ製）を用いて、樹脂体を、例えば平均粒径５ｍｍ程度に粉砕する（ステップＳ２９）。 After step S27, the resin body having a predetermined shape is temporarily stored (step S28), and then cut into a small edge using a guillotine cutter (GCT-100 Onoya Kiko Co., Ltd.) (step S29). After step S29, talc is blended using a powder metering device (OSD25-M1S, manufactured by Osaka Seimitsu Co., Ltd.) so that a predetermined amount, for example, mass% with respect to the resin body is 0.1% to 0.2%. While using a cutter pulverizer (UO-3096F manufactured by Horai Co., Ltd.), the resin body is pulverized, for example, to an average particle size of about 5 mm (step S29).
さらに、ステップＳ３０にて粉砕した加硫体を、振動篩（２．５ｍ２ ２０メッシュ鋼目 自社製）を用いて篩分けしてチップ状の放射線遮蔽材とする（ステップ３１）。ステップＳ３１の後、篩分け後のチップ状の放射線遮蔽材の中間検査を行う（ステップＳ３２）。 Further, the vulcanized material pulverized in step S30 is sieved using a vibration sieve (2.5 m 2 20 mesh steel, in-house) to obtain a chip-shaped radiation shielding material (step 31). After step S31, intermediate inspection of the chip-shaped radiation shielding material after sieving is performed (step S32).
ステップＳ３２の中間検査にて、予め定めた色目であり異物の混入が確認できなかった放射線遮蔽材を、台秤（ＫＬ−１００ 株式会社クボタ製）および自動計測機（有限会社城北精機工業所製）を用いて計量し、予め定めた所定量の放射線遮蔽材に分別する（ステップＳ３３）。 In the intermediate inspection in step S32, a radiation shielding material having a predetermined color and for which no foreign matter has been confirmed can be used as a platform scale (KL-100, manufactured by Kubota Corporation) and an automatic measuring machine (manufactured by Johoku Seiki Kogyo Co., Ltd.). And is classified into a predetermined amount of radiation shielding material (step S33).
次いで、ステップＳ３３にて分別された所定量の放射線遮蔽材の製品検査を行う（ステップＳ３４）。そして、ステップＳ３４の製品検査の結果、予め定めた基準に適合した放射線遮蔽材は、倉庫に保管され、出荷待ちとなる（ステップＳ３５）。 Next, a product inspection of a predetermined amount of radiation shielding material sorted in step S33 is performed (step S34). As a result of the product inspection in step S34, the radiation shielding material conforming to the predetermined standard is stored in the warehouse and awaits shipment (step S35).
（実施例１）
次に、上記第１実施形態に係る放射線遮蔽材の実施例１について説明する。本実施例１では、放射線遮蔽材全体に対する硫酸バリウムの含有率（質量％）を、１０％から８０％までに亘って１０％ずつ変化させたチップ状の放射線遮蔽材をそれぞれ用意し、これら各放射線遮蔽材の放射線遮蔽率を計測した。このとき、ブランク線量７３．１Ｇｙ／ｈの放射線、すなわちコバルト６０によるγ線を用いた。
Next, Example 1 of the radiation shielding material according to the first embodiment will be described. In Example 1, chip-shaped radiation shielding materials in which the barium sulfate content (% by mass) with respect to the entire radiation shielding material was changed by 10% from 10% to 80% were prepared. The radiation shielding rate of the radiation shielding material was measured. At this time, a blank dose of 73.1 Gy / h, that is, gamma rays from cobalt 60 was used.
この結果、表３に示す結果となり、硫酸バリウムの含有率が４０％以上の場合に、放射線の遮蔽率が６０％を超えることが分かった。 As a result, the results shown in Table 3 were obtained, and it was found that the radiation shielding rate exceeded 60% when the barium sulfate content was 40% or more.
（実施例２）
次に、上記第１実施形態に係る放射線遮蔽材の実施例２について説明する。本実施例２では、上記実施例１における、硫酸バリウム含有率５０％のチップ状の放射線遮蔽材を、最大容量の５０％ほどを、耐候性合成土嚢袋に詰め、この土嚢袋に詰めた状態の放射線遮蔽材の遮蔽率を測定した。その結果、土嚢袋１袋の場合は、２９．１Ｇｙ／ｈとなり、放射線遮蔽率が６０％ほどであったが、土嚢袋を二重にした場合は、１６．４Ｇｙ／ｈとなり、放射線遮蔽率が７８％となった。
(Example 2)
Next, Example 2 of the radiation shielding material according to the first embodiment will be described. In the present Example 2, about 50% of the maximum capacity of the chip-shaped radiation shielding material having a barium sulfate content of 50% in the above Example 1 is packed in a weather-resistant synthetic sandbag, and the sandbag is packed. The shielding rate of the radiation shielding material was measured. As a result, in the case of one sandbag bag, it was 29.1 Gy / h, and the radiation shielding rate was about 60%, but when the sandbag bag was doubled, it became 16.4 Gy / h, and the radiation shielding rate. Became 78%.
（実施例３）
次に、上記第１実施形態に係る放射線遮蔽材の実施例３について説明する。本実施例３では、上記実施例１における、硫酸バリウム含有率を０％から８０％までに亘って１０％ずつ変化させたチップ状の放射線遮蔽材のそれぞれについて、伸び率（％）、引っ張り強度（ＭＰａ）および比重（ＹＡＮＧ）を計測した。
Next, Example 3 of the radiation shielding material according to the first embodiment will be described. In this Example 3, for each of the chip-shaped radiation shielding materials in which the barium sulfate content in Example 1 was changed by 10% from 0% to 80%, the elongation (%) and tensile strength were each. (MPa) and specific gravity (YANG) were measured.
この結果、表４に示すように、硫酸バリウムの含有率が５０％以上となると、伸び率が１５０％以下となり、引っ張り強度が５ＭＰａ以下となることが分かった。比重については、硫酸バリウムの含有率に応じて増加していくことが分かった。 As a result, as shown in Table 4, when the content of the barium sulfate is 50% or more, elongation becomes less than 1 to 50%, the tensile strength was found to be 5MPa or less. About specific gravity, it turned out that it increases according to the content rate of barium sulfate.
上記実施例１から実施例３によれば、硫酸バリウムの含有率が４０％以上の放射線遮蔽材とすることにより、放射線遮蔽性能を維持しつつ、取り扱いが容易な放射線遮蔽材とすることができる。特に、放射線遮蔽材における硫酸バリウムの含有率を５０％以上とすることにより、放射線の遮蔽率に優れつつ、ゴム本来の伸び、引っ張り強さを有した放射線遮蔽材となる。また、硫酸バリウムの精製品を用いることにより、遮蔽性能の経年劣化を少なくすることができる。一方、硫酸バリウムの含有量が８０％を超えると、含有率の高い硫酸バリウムによって、放射線遮蔽材を製造する際の製造ラインが汚染される可能性が高く、好ましくない。 According to the said Example 1- Example 3, it can be set as the radiation shielding material with easy handling, maintaining radiation shielding performance by setting it as the radiation shielding material whose content rate of barium sulfate is 40% or more. . In particular, by setting the barium sulfate content in the radiation shielding material to 50% or more, the radiation shielding material has excellent elongation and tensile strength while being excellent in radiation shielding rate. Further, by using a barium sulfate refined product, it is possible to reduce aged deterioration of the shielding performance. On the other hand, if the barium sulfate content exceeds 80%, the production line for producing the radiation shielding material is likely to be contaminated by the high barium sulfate content, which is not preferable.
また、高い放射線遮蔽性能を有する放射線遮蔽材であることから、原子炉建屋内炉心の遮蔽材として用いることができる。その他、原子炉関係施設、被災地、復興作業現場、放射線管理施設、除染処理施設、中間処理施設、放射線取扱い事業所、放射線医療関係機器等における放射線の遮蔽材料として、本放射線遮蔽材を用いることができる。 Moreover, since it is a radiation shielding material having high radiation shielding performance, it can be used as a shielding material for a reactor building core. In addition, this radiation shielding material is used as a radiation shielding material in reactor-related facilities, disaster-affected areas, reconstruction work sites, radiation control facilities, decontamination treatment facilities, intermediate treatment facilities, radiation handling establishments, radiation medical equipment, etc. be able to.
また、取り扱い性が容易な１ｍｍ以上１５ｍｍ以下、好ましく４ｍｍ程度の平均粒径のチップ状の放射線遮蔽材としているため、所定量を耐候性合成土嚢袋に充填して土嚢袋型の放射線遮蔽材とすることができる。よって、保管、遮蔽体構築、解体を迅速に行うことができ、変形可能であることから様々な遮蔽状況に対応することができる。特に、耐候性合成土嚢袋に１０ｋｇの放射線遮蔽材を充填したものを３重にすることにより、コバルト６０からのγ線を１０分の１程度まで弱める（１／１０価層）ことが可能である。 In addition, since the chip-shaped radiation shielding material having an average particle diameter of 1 mm to 15 mm, preferably about 4 mm, which is easy to handle, is filled with a predetermined amount in a weather-resistant synthetic sandbag, a sandbag-type radiation shielding material and can do. Therefore, storage, shield construction, and disassembly can be performed quickly, and since it can be deformed, it can cope with various shielding situations. In particular, it is possible to weaken the gamma rays from cobalt 60 to about 1/10 (1/10 valence layer) by tripleting a weather-resistant synthetic sandbag filled with 10 kg of radiation shielding material. is there.
また、放射線遮蔽材の基材をＥＰＤＭとすることにより、ハロゲン物質、ＲｏＨＳ指令対象物質を含まず、難燃性を備えた放射線遮蔽材にすることができる。そして、放射線遮蔽材の基材としてゴムを用いることにより、弾性に優れ、発泡化させることで軽量化を図ることができ、放射線遮蔽材の取扱い性を向上することができる。また、基材として種々の天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を選択することができるから、使用する用途に応じて基材を選択することにより、使用する用途に応じた放射線遮蔽材とすることができる。 In addition, by using EPDM as the base material of the radiation shielding material, it is possible to obtain a radiation shielding material having flame retardancy without containing a halogen substance and a RoHS directive target substance. And by using rubber | gum as a base material of a radiation shielding material, it is excellent in elasticity, weight reduction can be achieved by making it foam, and the handleability of a radiation shielding material can be improved. In addition, since various natural rubbers, synthetic rubbers, thermoplastic resins or thermosetting resins can be selected as the base material, the radiation according to the intended use can be selected by selecting the base material according to the intended use. It can be a shielding material.
さらに、チップ状の放射線遮蔽材を、例えば合成樹脂バインダーを用いて固めることにより、例えばマット状の放射線遮蔽材とすることもでき、また現場施工等の様々な厚さや形での施行が可能であるので、使用用途を大幅に拡大することができる。 Furthermore, by hardening the chip-shaped radiation shielding material using, for example, a synthetic resin binder, it can be made into, for example, a mat-shaped radiation shielding material, and can be implemented in various thicknesses and shapes such as on-site construction. Therefore, the usage can be greatly expanded.
Claims (5)
硫酸バリウムと、基材と、加硫剤とを含有し、
前記硫酸バリウムの含有率が、４０％以上８０％以下で、
前記基材は、ゴムで、
前記ゴムは、発泡化されている
ことを特徴とする放射線遮蔽材。 A chip-shaped radiation shielding material for shielding radiation,
Contains barium sulfate, a base material, and a vulcanizing agent,
The content of the barium sulfate is 40% or more and 80% or less,
The substrate is rubber,
The radiation shielding material, wherein the rubber is foamed.
前記ゴムは、天然ゴムおよび合成ゴムのいずれかである
ことを特徴とする放射線遮蔽材。 The radiation shielding material according to claim 1,
The radiation shielding material, wherein the rubber is either natural rubber or synthetic rubber.
１ｍｍ以上１５ｍｍ以下のチップ状である
ことを特徴とする放射線遮蔽材。 The radiation shielding material according to claim 1 or 2,
A radiation shielding material having a chip shape of 1 mm or more and 15 mm or less.
γ線の遮蔽率が６０％以上である
ことを特徴とする放射線遮蔽材。 The radiation shielding material according to any one of claims 1 to 3,
A radiation shielding material having a shielding rate of γ rays of 60% or more.
平均粒径４ｍｍのチップ状である
ことを特徴とする放射線遮蔽材。 The radiation shielding material according to any one of claims 1 to 4,
A radiation shielding material characterized by having a chip shape with an average particle diameter of 4 mm.
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