JP6411143B2 - 放射線遮蔽構造物 - Google Patents
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壁部及び天井部の厚さは、外部領域に漏洩する放射線量が所定の基準値を満たすように設定されている。
放射線発生装置から放出された放射線量を管理する管理区域に設定された放射線遮蔽構造物であって、
前記放射線発生装置の側方を覆う遮蔽側壁部と、前記放射線発生装置の下方を覆う遮蔽床部と、前記放射線発生装置の上方を覆う遮蔽天井部と、が備えられ、
前記遮蔽床部及び前記遮蔽天井部の何れか又はその両方は、前記放射線発生装置に近い側に設けられると共にコンクリートで構成される第一層と、前記第一層よりも前記放射線発生装置から遠ざかるように前記第一層に対して離間された状態で設けられると共にコンクリートで構成される第二層と、前記第一層と前記第二層との間に設けられると共に空気層によって構成された中間層と、を有し、
前記第一層及び前記第二層のうち下側に位置する層の上下方向の厚さは、前記第一層及び前記第二層のうち上側に位置する層の上下方向の厚さよりも厚く設定されていることにある。
前記中間層の外周部に、前記中間層と前記中間層の外部領域とを平面計画的に仕切る仕切壁が備えられ、
前記中間層は、前記管理区域を管理する管理者の許可に基づいて立ち入り可能な室に構成されていると好適である。
放射線使用室以外の用途に使用される他用途領域を有する建築物内に設けられていると好適である。
複数階層の前記建築物内において複数の階に亘る状態で設けられ、
前記第一層と前記第二層とが異なる階に属していると好適である。
前記建築物において、平面視で前記建築物の外壁から前記建築物の中央側へ離間する状態で設けられていると好適である。
図1から図3に示すように、放射線遮蔽構造物1は、放射線発生装置2から放出された放射線を遮蔽するものである。放射線遮蔽構造物1内には、放射線発生装置2が設置される放射線使用室3が設けられている。放射線遮蔽構造物1は、遮蔽側壁部5と、遮蔽床部6と、遮蔽天井部7と、を備えている。
遮蔽側壁部5は、放射線発生装置2の側方を覆うものである。遮蔽側壁部5は、三層構造で構成されている。具体的には、遮蔽側壁部5は、第一コンクリート層51(本発明に係る「第一層」に相当)と、第二コンクリート層52(本発明に係る「第二層」に相当)と、中間層53と、を有している。
遮蔽床部6は、放射線発生装置2の下方を覆うものである。遮蔽床部6は、例えば、現場打ちコンクリートで構成されている。なお、遮蔽床部6の下方は地盤であって、人の立ち入りが不可能であることから、遮蔽床部6の放射線遮蔽構造についての詳細な説明は省略する。
遮蔽天井部7は、放射線発生装置2の上方を覆うものである。遮蔽天井部7は、三層構造で構成されている。具体的には、遮蔽天井部7は、第一コンクリート層71(本発明に係る「第一層」に相当)と、第二コンクリート層72(本発明に係る「第二層」に相当)と、中間層73と、を有している。
放射線遮蔽構造物1は、放射線発生装置2から放出された放射線量を管理する管理区域Zに設定されている。管理区域Zの境界は、遮蔽側壁部5の外周面、遮蔽床部6の外周面及び遮蔽天井部7の外周面に設定されている。放射線発生装置2から放出された放射線は、水平方向は遮蔽側壁部5によって基準値以下にまで減衰され、上方向は遮蔽天井部7によって基準値以下にまで減衰される。
中間層73を空気層とすれば、中間層73を室(例えば、居室、倉庫)として利用することができる。中間層73の外周部に、中間層73と中間層73の外部領域とを平面計画的に仕切る仕切壁8を設け、中間層73への立ち入りを管理する。つまり、中間層73は、管理区域Zを管理する管理者の許可に基づいて立ち入り可能な室となっている。この場合、中間層73の外周部に、放射線を遮蔽する材料で構成された遮蔽扉D3を設けると共に、放射線遮蔽構造物1の外部に、中間層73への階段(昇降用ステップやスロープ等でも構わない)を設ける。
次に、上述した放射線遮蔽構造物1における遮蔽天井部7を例として、中間層(空気層)73の厚さの設定手法について、図4により説明する。
そこで、図4(b)に示す放射線遮蔽構造物1のように、遮蔽天井部7を第一コンクリート層71と第二コンクリート層72との間に中間層(空気層)73を挟む三層構造にする場合、第一コンクリート層71と第二コンクリート層72との間隔、すなわち、中間層(空気層)73の厚さtxをいくらに設定すれば良いかについて検討する。
Ex=(I/L2)・Dt・K …[式1]
ここで、
Ex:計算地点における放射線量
I:放射線発生源から1mの距離における放射線量
L:放射線発生源から計算地点までの距離(m)
Dt:遮蔽材の透過率
K:各種係数
Dt=F0・exp(−λ×t) …[式2]
ここで、
t:遮蔽材の厚さ(cm)
F0:遮蔽材の透過率を近似するパラメータ
λ:遮蔽材の透過率を近似するパラメータ(cm−1)
ここで、
放射線発生源から計算地点Aまでの距離は、H1+t1である。
コンクリート層171の透過率をDt1とすると、Dt1はコンクリート層171の厚さt1を用いて、[式2]より算出することができる。
よって、[式1]より、
EA={I/(H1+t1)2}・Dt1・K …[式3]
ここで、
放射線発生源から計算地点Bまでの距離は、H1+(t1-Δt)+tx+t2である。
第一コンクリート層71及び第二コンクリート層72の透過率をD(t1−Δt)+t2とすると、D(t1−Δt)+t2は、第一コンクリート層71の厚さと第二コンクリート層72の厚さとの合計(t1−Δt)+t2を用いて、[式2]より算出することができる。
よって、[式1]より、
EB={I/(H1+(t1-Δt)+tx+t2)2}・D(t1−Δt)+t2・K
…[式4]
{I/(H1+t1)2}・Dt1・K={I/(H1+(t1-Δt)+tx+t2)2}・D(t1−Δt)+t2・K …[式5]
ここで、
I、H1、t1、Dt1、K、Δt、t2、D(t1−Δt)+t2は、既知である。
よって、[式5]より、
txを算出することができる。
放射線遮蔽構造物1は、単独の建屋として設けられても良いが、例えば、鉄筋コンクリート造(RC造)または鉄骨鉄筋コンクリート造(SRC造)の医療施設4(本発明に係る「建築物」に相当)内に構築しても良く、この例について、図5から図7により説明する。
(1)上記実施形態において、第一コンクリート層71の天端は、地下一階の床レベルB1FLよりも高い高さ位置に設定されているが、中間層73を室として積極的に利用するべく、図8に示すように、第一コンクリート層71の天端を地下一階の床レベルB1FLと同じ高さ位置に設定しても良い。これにより、中間層73の高さ(天井高)を高く確保することができるため、室としての中間層73の使い勝手が向上する。また、第一コンクリート層71を、他用途領域11における地下一階のスラブと同時に施工することができるだけでなく、コンクリートの均し作業(左官工事)等を他用途領域11における地下一階のスラブと同時に行うこともできるため、施工性が飛躍的に向上する。さらに、中間層73の床レベルと他用途領域11における地下一階の床レベルB1FLとが揃うため、中間層73へのアクセスが容易となり、中間層73を使い勝手の良い室に構成することができる。
また、第二施錠装置の施錠が解除されていない場合(S5:No)、第一施錠装置が施錠された後(S8)、放射線発生装置2の作動が開始される(S9)。
なお、中間層73への人の立ち入りの自動的な管理構成は、上述のものに限定されない。例えば、第二施錠装置の代わりに中間層73に人感センサーを備え、制御装置が、人感センサーの検知結果に基づいて第一施錠装置を制御しても良い。
2 放射線発生装置
4 医療施設(建築物)
4a 外壁
5 遮蔽側壁部
6 遮蔽床部
7 遮蔽天井部
8 仕切壁
11 他用途領域、外部領域
51 第一コンクリート層(第一層)
52 第二コンクリート層(第二層)
53 中間層(中間層、空気層)
71 第一コンクリート層(第一層)
72 第二コンクリート層(第二層)
73 中間層(中間層、空気層)
Z 管理区域
Claims (5)
- 放射線発生装置から放出された放射線量を管理する管理区域に設定された放射線遮蔽構造物であって、
前記放射線発生装置の側方を覆う遮蔽側壁部と、前記放射線発生装置の下方を覆う遮蔽床部と、前記放射線発生装置の上方を覆う遮蔽天井部と、が備えられ、
前記遮蔽床部及び前記遮蔽天井部の何れか又はその両方は、前記放射線発生装置に近い側に設けられると共にコンクリートで構成される第一層と、前記第一層よりも前記放射線発生装置から遠ざかるように前記第一層に対して離間された状態で設けられると共にコンクリートで構成される第二層と、前記第一層と前記第二層との間に設けられると共に空気層によって構成された中間層と、を有し、
前記第一層及び前記第二層のうち下側に位置する層の上下方向の厚さは、前記第一層及び前記第二層のうち上側に位置する層の上下方向の厚さよりも厚く設定されている放射線遮蔽構造物。 - 前記中間層の外周部に、前記中間層と前記中間層の外部領域とを平面計画的に仕切る仕切壁が備えられ、
前記中間層は、前記管理区域を管理する管理者の許可に基づいて立ち入り可能な室に構成されている請求項1に記載の放射線遮蔽構造物。 - 放射線使用室以外の用途に使用される他用途領域を有する建築物内に設けられている請求項1又は2に記載の放射線遮蔽構造物。
- 複数階層の前記建築物内において複数の階に亘る状態で設けられ、
前記第一層と前記第二層とが異なる階に属している請求項3に記載の放射線遮蔽構造物。 - 前記建築物において、平面視で前記建築物の外壁から前記建築物の中央側へ離間する状態で設けられている請求項3又は4に記載の放射線遮蔽構造物。
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