JP6678869B1 - 壁用放射線遮蔽構造体、放射線遮蔽室及びその構築方法 - Google Patents
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Abstract
Description
放射線遮蔽性能を有する材質からなり壁の幅方向に延びる板状の遮蔽板体を、該壁の幅方向に延びるように形成されたV字状凹溝における一対の斜面それぞれに対して交互に上方へ積層することにより構築されている。
いずれの前記遮蔽板体の板面に対しても放射線の直接線又は漏洩線が平行にならないように、前記V字状凹溝における前記一対の斜面それぞれの傾斜角度が設定されている態様を例示する。
前記直接線とは、アイソセンター等の放射線がもっとも集中して照射される部位(以下、「アイソセンター等」という。)に向けて照射される放射線をいい、前記漏洩線とは、前記直接線の照射に際して、該直接線の照射方向以外の方向に漏洩する放射線をいい、また、前記直接線又は/及び前記漏洩線が散乱することにより二次的な放射線を散乱線という。放射線強度は、大きい方から、直接線、漏洩線、散乱線の順になる。本書においては、特に断らない限り、前記直接線及び前記漏洩線には、散乱線を含まないものとし、単に「放射線」というときは、前記直接線又は/及び前記漏洩線のことを指しているものとする。壁に入射する直接線の角度のスカラーの範囲は、壁に入射する漏洩線の角度のスカラーの範囲に含まれるので、漏洩線の角度範囲について対策すれば、直接線の対策もできることになる。散乱線はあらゆる角度から壁に入射する可能性があるが、本発明では前記遮蔽板体をV字状に組み合わせることにより、散乱線対策としている。
また、前記壁と前記放射線の間には次の関係がある。
(1)アイソセンター等と前記壁との距離が短くなると、前記壁に入射する放射線の最大角度のスカラーは大きくなる。
(2)アイソセンター等の高さが壁の高さの1/2より低いときは、壁の上端に入射する放射線の角度のスカラーが、前記壁に入射する最大角度のスカラーとなる。また、同1/2より高いときは、壁の下端に入射する放射線の角度のスカラーが、前記壁に入射する最大角度のスカラーとなる。さらに、前記壁におけるアイソセンター等の高さに入射する放射線の角度が最小角度のスカラーとなる。つまり、前記壁の上下方向の位置に応じて入射する放射線の角度のスカラーは異なり、前記壁に対するアイソセンター等の相対高さによって、壁の上端側と下端側で、入射する放射線の角度のスカラーに差が生じることがある。
(3)電子銃からの電子をターゲット(タングステン等)に当て、それにより発生した放射線をタングステン等のスリットを通してアイソセンター等に照射するように放射線発生装置が構成されている場合、ターゲットとアイソセンター等の距離が大きくなればなるほど、前記壁に入射する最大角度のスカラーは大きくなるとともに、散乱線も増える。
前記直接線又は漏洩線とは、事故又は故障により放射線源となり得る核関連施設、核関連装置、核関連兵器や、核関連兵器により攻撃された場所等の外部における主要な放射線源から放出される放射線をいい、直接線と漏洩線を区別して扱ってもよいし、特に区別せずに扱ってもよい。このような主要な放射線源から飛散した微粒子、粒子、施設・装置・兵器等の破片等の二次的な放射線源から放出される放射線は、本書では、前記一対の斜面それぞれの傾斜角度を設定する対象としての前記直接線又は漏洩線には含めない(前記二次的な放射線源から放出される放射線を防護しないという意味ではない。)。
前記主要な放射線源が外部に存在している状態で設置する場合は、前記主要な放射線源から放射される直接線又は漏洩線に対して前記一対の斜面それぞれの傾斜角度を設定するものとする。
また、前記主要な放射線源が外部に存在していない状態で設置する場合は、このような放射線源からの直接線又は漏洩線が水平線とほぼ平行に入射するほど十分な距離をおいた設置場所になっているものと仮想し、本発明の壁用放射線遮蔽構造体は、該水平線とほぼ平行に入射する直接線又は漏洩線に対して前記一対の斜面それぞれの傾斜角度を設定するものとする。
(1)材質は、鉄、鉛、酸化鉄(ヘマタイト不焼成品及び、ヘマタイト焼結品、及び、ヘマタイト電鋳煉瓦)、コンクリートブロック、ホウ素焼結品及び、ホウ素不焼成品、カドミウム系成形品、ポリエチレン、バリウム系成形品、硫酸バリウム等の放射線遮蔽性能を有する公知の材料からなるものや、同公知の材料からなる複数の板材を積層させたもの等を例示する。
(2)板面サイズは、製作、運搬、保管がし易いことが好ましく、標準的なパレット(1.1m四方のもの)に積載可能なものにすることを例示する。
(3)厚さは、5〜300mmの範囲内に形成すること、好ましくは5〜200mmの範囲内に形成することを例示する。前記遮蔽板体の厚さは、特に限定されないが、厚い方が、使用枚数が少なくなるため、製造コストが安く、施工時間は早くなるが、施工の難易度が上がり、及び、運搬・保管に制約がでる一方、薄い方が、使用枚数が多くなるため、製造コストが高く、施工時間が長くなるが、施工時の注意・運搬・保管の管理がし易くなる。
(4)端面の角度は、適宜形成可能ではあるが、90°の場合が最も製造コストが安くなり、同角度がそれ以外の場合、特に90°より小さい場合がコスト高となる。
(5)重量は、5〜1000kgの範囲内にすること、好ましくは5〜800kgの範囲内にすること、さらに好ましくは5〜600kgの範囲内にすることを例示する。
(6)板面形状としては、特に限定されないが、矩形、平行四辺形、又は台形等に形成することを例示する。
(a)一方の前記遮蔽板体の側面を、他方の前記遮蔽板体の前記板面における側端縁に当接又は略対峙させるように組み合わせた態様。
(b)少なくとも一方の前記遮蔽板体を、その前記板面に対して側面を非直角に形成し、該側面を他方の遮蔽板体の側面に当接又は略対峙させるように組み合わせた態様。
(A)前記遮蔽板体の幅又は/及び施工厚さを変更することにより調節する態様。
(B)前記遮蔽板体を、前記V字状凹溝における一対の斜面それぞれに対して交互に上方へ積層することにより構築された構成の、壁の施工厚さ方向への列設数を変更することにより調節する態様。
(C)前記(A)〜(B)を適宜組み合わせた態様。
(1)壁の幅方向に延びる板状の前記遮蔽板体という単純な形状の部材から構成されており、しかも壁の全面をカバーする部材を用いる場合と比較して小さく形成することができるので、寸法精度よく製造することが容易にでき、保管場所、輸送手段の制約が少ない。また、各前記遮蔽板体の重量を軽くできるので、施工が容易で、施工時間も短縮でき、しかも大型の機械を使用せずに施工することができる。
(2)前記V字状凹溝に対し、前記遮蔽板体を上方に積層すれば構築することができ、該遮蔽板体同士を溶接する場合でも両者の間に溶接用の隙間を設ける必要がないし、該隙間を設けないのでそのような隙間による遮蔽性能の低下を補う必要もない。そのため、施工が容易で、施工時間も短縮できる。
(3)いずれの前記遮蔽板体の板面に対しても放射線の直接線又は漏洩線が平行にならないように、前記V字状凹溝における前記一対の斜面それぞれの傾斜角度が設定されているので、該放射線に対して一定の遮蔽厚を確保することができる。また、前記遮蔽板体がV字状に積層された構造となっているので、仮に散乱線が該V字状における一方の前記遮蔽板体の板面に平行に入射したとしても、他方の前記遮蔽板体によって遮蔽することができる。
放射線遮蔽性能を有する材質からなり、前記V字状凹溝が上面に形成された始点遮蔽部を備え、
該始点遮蔽部の上に前記遮蔽板体が積層されている態様を例示する。
放射線遮蔽性能を有する材質からなり、最上層における隣接する一対の前記遮蔽板体の間に形成されるV字状凹溝を埋めるように嵌装される終点遮蔽部を備えている態様を例示する。
放射線遮蔽性能を有する材質からなり、下面に形成されたV字状凸条と、上面に形成されたV字状凹溝とを備えており、前記V字状凸条及び前記V字状凹溝における一対の斜面それぞれの傾斜角度が互いに異なるように設定されている角度変更アダプタを備え、
積層される前記遮蔽板体の間に該角度変更アダプタを介装することにより隣接する一対の前記遮蔽板体の間に形成されるV字状凹溝における前記一対の斜面それぞれの傾斜角度を変更するように構成された態様を例示する。
前記遮蔽板体は、前記壁の幅方向に列設された複数の遮蔽板片により分割形成されており、
前記遮蔽板体における隣接する遮蔽板片の接合面は、放射線の直接線又は漏洩線が平行にならないように形成されている態様を例示する。
前記放射線遮蔽室を構築する方法であって、
前記内側壁及び前記内側天井を含む前記内側部を構築する工程と、
前記内側壁の室外側に前記壁用放射線遮蔽構造体を構築するとともに、前記内側天井の室外側に前記天井用放射線遮蔽構造体を構築する工程と、
前記壁用放射線遮蔽構造体及び前記天井用放射線遮蔽構造体を接続する前記コーナー遮蔽体を構築する工程とを含んでいる。
また、本発明に係る放射線遮蔽室によっても、該壁用放射線遮蔽構造体と同様の効果を奏する。
さらに、本発明に係る放射線遮蔽室の構築方法によれば、工期を短縮することができるという優れた効果を奏する。
ここで、θbは半径Rの高さ方向の高い方からの放射線角度、θb´は半径Rの高さ方向の低い方からの放射線角度、Yは床からの天井の高さ、Y3は壁の床からの高さであり、Y2=Y−Y3としている。
(1)図6に示すように、前記内側壁2b及び前記内側天井2cを含む前記内側部2を鉄筋コンクリートで構築する。このとき、内側壁2bの室外側における床面には、壁の幅方向に延びる矩形状凹溝2dを形成する。
(2)前記内側壁2bの室外側に前記壁用放射線遮蔽構造体3を構築するとともに、前記内側天井2cの室外側に前記天井用放射線遮蔽構造体4を構築する。具体的には、前記壁用放射線遮蔽構造体3は、図8及び図9に示すように、前記矩形状凹溝2dに始点遮蔽部12を設置し、該始点遮蔽部12の上面に形成されたV字状凹溝における一対の斜面それぞれに対して、遮蔽板片11aからなる遮蔽板体11を交互に上方へ積層し、最上層における隣接する一対の前記遮蔽板体11の間に形成されるV字状凹溝を埋めるように終点遮蔽部13を嵌装する。また、前記天井用放射線遮蔽構造体4の構築手順は、図10に示すように、壁用放射線遮蔽構造体3における室内側をまず構築し、次に、同室外側を構築する。
(3)前記壁用放射線遮蔽構造体3及び前記天井用放射線遮蔽構造体4を接続する前記コーナー遮蔽体5を構築する(図7参照)。
(4)外側部6を鉄筋コンクリートで構築する(図1参照)。
(1)壁の幅方向に延びる板状の前記遮蔽板体11という単純な形状の部材から構成されており、しかも壁の全面をカバーする部材を用いる場合と比較して小さく形成することができるので、寸法精度よく製造することが容易にでき、保管場所、輸送手段の制約が少ない。また、各前記遮蔽板体11の重量を軽くできるので、施工が容易で、施工時間も短縮でき、しかも大型の機械を使用せずに施工することができる。
(2)前記V字状凹溝に対し、前記遮蔽板体11を上方に積層すれば構築することができ、該遮蔽板体11同士を溶接する場合でも両者の間に溶接用の隙間を設ける必要がないし、該隙間を設けないのでそのような隙間による遮蔽性能の低下を補う必要もない。そのため、施工が容易で、施工時間も短縮できる。
(3)いずれの前記遮蔽板体11の板面に対しても放射線の直接線又は漏洩線が平行にならないように、前記V字状凹溝における前記一対の斜面それぞれの傾斜角度が設定されているので、該放射線に対して一定の遮蔽厚を確保することができる。また、前記遮蔽板体11がV字状に積層された構造となっているので、仮に散乱線が該V字状における一方の前記遮蔽板体11の板面に平行に入射したとしても、他方の前記遮蔽板体11によって遮蔽することができる。
(1)台形に形成した遮蔽板片11aを組み合わせて遮蔽板体11を構成すること。この構成によれば、平行四辺形に形成した遮蔽板片11aを組み合わせて遮蔽板体11を構成する場合(図21(a)参照)と比較し、地震等による応力Fが壁の幅方向に加わったときに、該遮蔽板片11a同士の目地で壁の厚さ方向における両側に分散するので、応力緩和が図れる(図21(b)参照)。
(2)前記壁用放射線遮蔽構造体3を、壁の厚さ方向に複数列設すること。また、それを横向きにした構成を天井用放射線遮蔽構造体4として採用すること。
(a)前記一対の斜面それぞれの傾斜角度を互いに異ならせるとともに、傾斜角度αの遮蔽板体の幅を広くすることにより、施工厚センターc1と構築センターc2が同一となるように形成された態様(図22(a)参照)。この態様は、両センターが同一となっているため、該センターの両側の重量が互いに等しく、より高い安定が図れる。
(b)前記一対の斜面それぞれの傾斜角度を互いに異ならせるとともに、前記一対の斜面それぞれの遮蔽板体の幅を同一に形成している態様(図22(b)参照)。この態様は、両遮蔽板体の板面のサイズ及び形状を統一できるので、製造コストの抑制が図れる。
(c)前記一対の斜面それぞれの傾斜角度を互いに異ならせるとともに、傾斜角度βの遮蔽板体の幅を広く形成している態様(図22(c)参照)。この態様は、構築センターc2が施工厚センターc1よりも傾斜角度αの遮蔽板体側に位置するため、傾斜角度βの遮蔽板体側の作用効果が多くなる。幅が広い傾斜角度βの遮蔽板体を、より平積みに近い状態で施工できるため、工期の短縮が図れる。
(d)前記一対の斜面それぞれの傾斜角度を互いに異ならせるとともに、傾斜角度αの遮蔽板体の幅を広く形成している態様(図22(d)参照)。この態様は、構築センターc2が施工厚センターc1よりも傾斜角度βの遮蔽板体側に位置するため、傾斜角度αの遮蔽板体側の作用効果が多くなる。幅が広い傾斜角αの遮蔽板体を、より起立させた状態にしており、より高い放射線遮蔽が図れる。
(4)放射線遮蔽室における天井用放射線遮蔽構造体31を、平積みされた遮蔽板体32により構築するようにすること。図23にその構築例を示す。
(5)壁用放射線遮蔽構造体、放射線遮蔽室及びその構築方法を、外部に存在又は仮想する放射線源からの放射線の防護施設、防護装置等(例えば、シェルター等)に使用すること。そのとき、前記V字状凹溝における前記一対の斜面それぞれの傾斜角度は、外部に存在又は仮想する放射線源から放出される放射線の直接線又は漏洩線に対して設定する。
2 内側部
2a 床部
2b 内側壁
2c 内側天井
2d 矩形状凹溝
3 壁用放射線遮蔽構造体
4 天井用放射線遮蔽構造体
5 コーナー遮蔽体
5a 板体
6 外側部
11 遮蔽板体
11a 遮蔽板片
12 始点遮蔽部
13 終点遮蔽部
14 三角柱体
14a 三角柱片
15 金属アングル
16 張力調節部
21 ターゲット
22 アイソセンター
30 放射線遮蔽室
31 天井用放射線遮蔽構造体
32 遮蔽板体
32a 遮蔽板片
40 壁用放射線遮蔽構造体
41 角度変更アダプタ
42 遮蔽板体
42a 遮蔽板片
43 始点遮蔽部
44 終点遮蔽部
Claims (12)
- 放射線遮蔽性能を有する材質からなり壁の幅方向に延びる板状の遮蔽板体を、該壁の幅方向に延びるように形成されたV字状凹溝における一対の斜面それぞれに対して交互に上方へ積層することにより構築されており、
いずれの前記遮蔽板体の板面に対しても放射線の直接線又は漏洩線が平行にならないように、前記V字状凹溝における前記一対の斜面それぞれの傾斜角度が設定されている壁用放射線遮蔽構造体。 - 前記壁用放射線遮蔽構造体としては、
放射線遮蔽性能を有する材質からなり、前記V字状凹溝が上面に形成された始点遮蔽部を備え、
該始点遮蔽部の上に前記遮蔽板体が積層されている請求項1記載の壁用放射線遮蔽構造体。 - 放射線遮蔽性能を有する材質からなり、最上層における隣接する一対の前記遮蔽板体の間に形成されるV字状凹溝を埋めるように嵌装される終点遮蔽部を備えている請求項1又は2記載の壁用放射線遮蔽構造体。
- 放射線遮蔽性能を有する材質からなり、下面に形成されたV字状凸条と、上面に形成されたV字状凹溝とを備えており、前記V字状凸条及び前記V字状凹溝における前記一対の斜面それぞれの傾斜角度が互いに異なるように設定されている角度変更アダプタを備え、
積層される前記遮蔽板体の間に該角度変更アダプタを介装することにより隣接する一対の前記遮蔽板体の間に形成されるV字状凹溝における前記一対の斜面それぞれの傾斜角度を変更するように構成された請求項1〜3のいずれか一項に記載の壁用放射線遮蔽構造体。 - 前記遮蔽板体は、前記壁の幅方向に列設された複数の遮蔽板片により分割形成されており、
前記遮蔽板体における隣接する遮蔽板片の接合面は、放射線の直接線又は漏洩線が平行にならないように形成されている請求項1〜4のいずれか一項に記載の壁用放射線遮蔽構造体。 - 前記遮蔽板体の材質は、鉄である請求項1〜5のいずれか一項に記載の壁用放射線遮蔽構造体。
- 前記遮蔽板体の厚さは、5〜300mmの範囲内に形成されている請求項1〜6のいずれか一項に記載の壁用放射線遮蔽構造体。
- 前記遮蔽板体の端面の角度は、90°に形成されている請求項1〜7のいずれか一項に記載の壁用放射線遮蔽構造体。
- 前記遮蔽板体の重量は、5〜1000kgの範囲内である請求項1〜8のいずれか一項に記載の壁用放射線遮蔽構造体。
- 前記一対の斜面それぞれの傾斜角度は、水平線に対して10〜80°の範囲内に設定されている請求項1〜9のいずれか一項に記載の壁用放射線遮蔽構造体。
- 内側壁及び内側天井を含む内側部と、該内側部における内側壁の室外側に構築された請求項1〜10のいずれか一項に記載の壁用放射線遮蔽構造体と、該内側部における内側天井の室外側に構築され、放射線遮蔽性能を有する材質からなる天井用放射線遮蔽構造体と、前記壁用放射線遮蔽構造体及び前記天井用放射線遮蔽構造体を接続する、放射線遮蔽性能を有する材質からなるコーナー遮蔽体とを備えている放射線遮蔽室。
- 請求項11記載の放射線遮蔽室を構築する方法であって、
前記内側壁及び前記内側天井を含む前記内側部を構築する工程と、
前記内側壁の室外側に前記壁用放射線遮蔽構造体を構築するとともに、前記内側天井の室外側に前記天井用放射線遮蔽構造体を構築する工程と、
前記壁用放射線遮蔽構造体及び前記天井用放射線遮蔽構造体を接続する前記コーナー遮蔽体を構築する工程と
を含んでいる放射線遮蔽室の構築方法。
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CN112466482A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-09 | 中广核研究院有限公司 | 一种反应堆堆坑堵缝屏蔽装置 |
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