JP7416812B2

JP7416812B2 - 放射線防護シールド

Info

Publication number: JP7416812B2
Application number: JP2021545365A
Authority: JP
Inventors: ピエール－マリールメール
Original assignee: ルメールパクス
Priority date: 2019-02-05
Filing date: 2020-02-04
Publication date: 2024-01-17
Anticipated expiration: 2040-02-04
Also published as: WO2020161432A1; JP2022521151A; US11488738B2; EP3921853B1; FR3092431B1; US20220130565A1; FR3092431A1; EP3921853A1; CA3128446A1; KR20220030919A

Description

本発明は、電離放射線に対する防護の技術分野に関する。

より詳細には、本発明は、電離放射線を受ける空間（ホットスペースと呼ばれる）と電離放射線を受けない空間（コールドスペースと呼ばれる）を分離する壁内に形成された開口の周辺に締結することを意図した、放射線防護シールドに関する。

本発明は、電離放射線を受ける空間を閉囲する遮蔽セルであって、金属内部被覆と、前記遮蔽セルの外側から内側に視覚的にアクセスできる少なくとも１つの抗放射線窓とを含み、抗放射線窓は、コンクリート壁に埋め込まれたシースを含み、シースは、前記金属内部被覆内に形成された開口の周辺に締結された、放射線防護シールドに関連付けられたシールドポートホールを受領する、遮蔽セルにも関する。

一部の廃棄処理工場又は一部の研究所には、その内部で放射性材料の操作が実行される遮蔽セルがある。

これらの遮蔽セルは、電離放射線に対する有効な防護を確実にするように適合された壁によって包囲され、遮蔽セルは概して、内側で実行する操作を外側から視覚的に観察できる、少なくとも１つの窓を含む（例えば米国特許第７２５７９２７号明細書、欧州特許第０４３０６８７号明細書、米国特許第３５０５５２５号明細書、仏国特許第１３３３７４６号明細書参照）。

このような窓（抗放射線窓と呼ばれる）は、コンクリート壁に埋め込まれたシースを含んでもよく、シースは、複数の抗放射線ガラス練板を一体化する鋳鉄から作成された取付部によって構成された、遮蔽ポートホールを受領する。

加えて内側（「ホットスペース」とも呼ばれる）では、遮蔽エンクロージャは、遮蔽ポートホールの反対側に位置付けられた放射線防護シールドを含んでもよい。この放射線防護シールド（「アルファガラス」とも呼ばれる）は、遮蔽エンクロージャの壁を覆う金属内部被覆内に形成された開口の周辺に締結される。

考慮された放射線防護シールドは、透明材料から作成された壁を含み、その周辺は締結フレームによって、及びカウンタフレームによって構成された担持セットに挟まれ、遮蔽エンクロージャの内部被覆と、溶接によって締結することができる。

放射線を遮蔽する透明材料から作成された壁は、外部の「コールドスペース」側に向くことを意図した第１の面、及び内部の「ホットスペース」側に向くことを意図した第２の面によって区切られる。この第１の壁面の周辺縁部は、有機材料（概してＥＰＤＭ又はネオプレン）から作成されたシールを通して、カウンタフレームの当接面に当接する。且つ締結フレームは、透明材料から作成された壁の第２の面の周辺縁部に当接する、シールを備えた当接手段を備える。

しかし、放射線防護シールドの透明材料から作成された壁とカウンタフレーム及び締結フレームとの間に挟まれたシールは、それらが受ける放射線が大量であるので、経時的に非常に急速に劣化し、定期的にシールを交換する必要があるが、この状況で実行することは容易ではなく、かなりのコストが発生する。

背景技術における前述の欠点を克服するために、本発明は、ホットスペースと呼ばれる電離放射線を受ける空間とコールドスペースと呼ばれる電離放射線を受けない空間を分離する壁内に形成された開口の周囲に締結することを意図した放射線防護シールドを提供し、放射線防護シールドは透明材料から作成された壁を含み、透明材料から作成された前記壁は、前記コールドスペース側に向くことを意図した第１の面と、前記ホットスペースに向くことを意図した第２の面とを含み、
透明材料から作成された前記壁の前記第１の面又は第２の面の一方の周辺縁部は、シールを通してカウンタフレームの当接面に突き当たり、
前記放射線防護シールドは、透明材料から作成された前記壁の前記第１の面又は第２の面が他方の周辺縁部に当接するための手段を備えた、締結フレームを含み、
当接手段は、透明材料から作成された前記壁の対向する第１の面又は第２の面の周辺縁部との接触表面を含む、長手方向当接構造を含み、
放射線防護シールドは、前記カウンタフレーム及び前記締結フレームと一緒に固定するための固定手段も含み、
この放射線防護シールドは、前記当接手段が前記長手方向当接構造に透明材料から作成された前記壁の方向に圧力を加えるように適合された、弾性復帰手段を含むという事実を特徴とする。

このような特殊性により、電離放射線を非常に良好に抵抗するシール、具体的には無機材料から作成されたガスケット（有利には、純粋な状態若しくは合金の形で鉛、銅、錫若しくはカドミウムから選択された軟金属、すなわち可鍛性若しくは延性の金属から作成されたガスケット）、又はグラファイトから作成されたガスケットを使用することができる。

本発明による放射線防護シールドの、別個に考慮された、又はあらゆる技術的に実現可能な組合せによる、他の非限定的で有利な特徴は、以下の通りである：
－弾性復帰手段は、前記締結フレームの周辺にわたって均等に、又は少なくともほぼ均等に分布された複数のバネ部材からなり、
－前記バネ部材は、皿ばねからなり、
－長手方向当接構造は、透明材料から作成された壁の対向する面の周辺縁部との前記接触表面を形成し、且つシールを形成する、付着型当接プロファイルに関連付けられた圧力金属プロファイルを含み、
－前記付着型当接プロファイルは、（ｉ）純粋な状態又は合金の形の柔金属、好ましくは鉛、銅、錫及びカドミウム、並びに（ｉｉ）グラファイトから選択された材料から作成され、
－弾性復帰手段の少なくとも一部は、前記弾性復帰手段によって前記長手方向当接構造に加えられた圧力を設定できるように適合された、圧力設定ネジに関連付けられ、
－前記皿ばねの少なくとも一部のそれぞれは、圧力設定ネジに関連付けられる。

本発明は、電離放射線を受ける空間を閉囲する遮蔽セルであって、金属内部被覆と、前記遮蔽セルの外側から内側に視覚的にアクセスできる少なくとも１つの抗放射線窓とを含み、前記抗放射線窓は、コンクリート壁に埋め込まれたシースを含み、シースは、前記金属内部被覆内に形成された開口の周辺に締結された、上に定義されたような放射線防護シールドに関連する遮蔽ポートホールを受領する、遮蔽セルにも関する。

当然のことながら、本発明の異なる特徴、変形及び実施形態は、様々な組合せにより互いに関連してもよい。但し、それらは相反するものでなく又は互いを排除するものではない。

加えて本発明の様々な他の特徴は、本発明の非限定的実施形態を示す図面を参照にした添付の説明から明らかになろう。

本発明による放射線防護シールドをホットスペース側に具備した、抗放射線窓を一体化する遮蔽セルを示す概略垂直断面図である。遮蔽セルのホットスペース側の正面図における、図１に示された抗放射線窓の放射線防護シールドを示す。図２の断面３－３による断面図である。

図１に示された遮蔽セル１は、（部分的に表された）コンクリート壁２によって区切られ、その１つの中に抗放射線窓３が形成されている。

コンクリート壁２は、最高１．５メートルまでの範囲であることが可能な、大きい厚さを有する。

抗放射線窓３は、コールドスペースＦ側で遮蔽セル１の外側に位置する人Ｐが、内部のホットスペースＣ内で放射性製品に行った操作を監視することができるように適合されている。

この抗放射線窓３は、遮蔽セル１のコンクリート壁２に埋め込まれた、例えば鋼又は鋳鉄から作成された金属フレームの形のシース３１を含み、このシース３１は、２つの鉛及びガラスの練板３２１及び３２２によってここに形成された光学ブロックからなる遮蔽ポートホール３２を受領する。

ホットスペースＣ側で、遮蔽セル１の内側は金属被覆４を含み、その中の開口４１は抗放射線窓３の反対側に形成され、開口４１の周辺の上に、図２及び３に詳しく示された放射線防護シールド５の周辺が溶接によって締結される。

有利には、「ライニング」とも呼ばれる金属被覆４は、ステンレス鋼から作成される。

放射線防護シールド５は、遮蔽セル１のコールドスペースＦ側に向く（つまり鉛及びガラスの練板３２１及び３２２に向く）ことを意図した第１の面６１、並びにホットスペースＣ側に向くことを意図した第２の面６２によって区切られた、透明材料から作成された壁６を含む。

透明材料から作成された壁６の、これらの第１及び第２面６１、６２は、縁部６３によって連結される。

透明材料から作成された壁６は、ガラスから作成されてもよい。

この放射線防護シールド５は、カウンタフレーム８によって、且つ締結フレーム９によって形成された、周辺構造７も含み、周辺構造７は透明材料から作成された壁６を保持し、且つ遮蔽エンクロージャ１の金属被覆４に締結できるように適合される。

この目的で、透明材料から作成された壁６の周辺は、カウンタフレーム８と締結フレーム９との間に挟まれ、本明細書においてはネジ１０の形である固定手段は、これらのカウンタフレーム８と締結フレーム９との間の固定を確実にする。

より詳細には、透明材料から作成された壁６の周辺は、カウンタフレーム８のリベート８１内に位置付けられ、透明材料から作成されたこの壁６の第１の面６１の周辺縁部６１１は、前記リベート８１内に位置付けられ、シール１１を通してカウンタフレーム８の当接面８１１に当接する。

更に、透明材料から作成された壁６の周辺は、締結フレーム９のリベート９１内に位置付けられ、透明材料から作成されたこの壁６の第２の面６２の周辺縁部６２１は、前記リベート９１内で、このリベート９１のウェブ９１２の面９１１の反対側に位置付けられ、及び締結フレーム９は、透明材料から作成された前記壁６の第２の面６２の前記周辺縁部６２１に当接するための手段１２を備える。

これらの当接手段１２は、
透明材料から作成された壁６の第２の面６２の周辺縁部６２１との接触表面及びシールを形成する、付着型当接プロファイル１２１２に関連付けられ、圧力金属プロファイル１２１１によって形成された長手方向当接構造１２１と、
長手方向当接構造１２１（透明材料から作成された壁６の方向）に対して圧力を加えるように適合された弾性復帰手段１２２であって、これらの弾性復帰手段１２２は、圧力設定ネジ１２３に関連付けられる、弾性復帰手段１２２と
を含む。

付着型当接プロファイル１２１２は、糊付けにより、又は補完形状の単純な咬合により、圧力金属プロファイル１２１１に関連付けられる。

弾性復帰手段は、締結フレーム９の周辺にわたって皿ばね１２２を均等に、又はほぼ均等に分布された複数のバネ部材からなり、それぞれは、圧力金属プロファイル１２１１と圧力設定ネジ１２３の活性端部１２３１との間に介装される。

圧力設定ネジ１２３は、螺合オリフィス９１２０を通って締結フレーム９のリベート９１のウェブ９１２を横切る。且つ圧力設定ネジ１２３の端部１２３２は、関連付けられた皿ばね１２２と協働する端部１２３１と対向し、締結フレーム９の外側からアクセスできる。このネジの対向する端部１２３２はロックナット１２４と協働し、適切なツール（鍵、ネジ回しなど）によりそれを回転操作するための刻み１２３３を含む。

圧力設定ネジ１２３の回転操作は、弾性復帰手段１２２によって長手方向当接構造１２１に加えられる圧力、ひいては当接プロファイル１２１２によって透明材料から作成された壁６に、カウンタフレーム８及びそのシール１１の方向に加えられる圧力を設定できることを理解するべきである。

例えば圧力金属プロファイル１２１１は、鋼、ステンレス鋼（イノックス）、青銅又は真鍮から作成される。

同様に、シール１１及び１２１２は、無機材料から作成されてもよい。したがって、シール１１及び１２１２は、好ましくは（純粋な状態若しくは合金の形の）鉛、銅、錫又はカドミウムから選択された軟金属（すなわち可鍛性／延性）から作成されてもよい。

シール１１及び１２１２は、グラファイトからも作成されてもよい。

好ましくは２つのガスケット構造１１及び１２１２は、同じ材料から作成される。

締結フレーム９及びカウンタフレーム８は、固定ネジ１０が横切る接触平面１３で互いと接触する。

これらの固定ネジ１０は、例えば圧力設定ネジ１２３と同じピッチにより、締結フレーム９及びカウンタフレーム８の周囲にわたって均等に、又は少なくともほぼ均等に分布される。

図３では、透明材料から作成された壁６の縁部６３とカウンタフレーム８のリベート８１の側面との間に介装された、楔構造１４の存在に留意されたい。

依然として図３では、遮蔽セル１の金属被覆（又はライニング）４内に形成された、開口４１の周辺縁部と溶接によって締結を達成するように適合される、１片に一体的に作成されたカウンタフレーム８の横方向延長部８２の存在に留意されたい。

一部の具体的構成では、放射線防護シールド５は、開口４１の周辺縁部に他の方向に締結されてもよく、すなわちホットスペースＣ側に向いたカウンタフレーム８、及びコールドスペースＦ側に向いた締結フレーム９（具体的には締結フレーム９をコールドスペースＦ側から外すことができる）と締結されてもよいことに留意するべきである。

本発明による当接手段１２は、透明材料から作成された壁６とカウンタフレーム８のリベート８１の当接面８１１との間に挟まれたシール１１に、且つ透明材料から作成された壁６と締結フレーム９との間に挟まれたシール１２１２にも、恒久的圧力を加えることができる。

このような特殊性により、電離放射線に非常に良好に抵抗するが、それらの性質により経時的にわずかに崩れ又は変形する傾向があり得るシール１１及び１２１２を使用することができる。

当接手段１２は、次に、シール上の圧力を保持することにより変形を弾性的に補償するためのシステムを形成する。

Claims

ホットスペース（Ｃ）と呼ばれる電離放射線を受ける空間とコールドスペース（Ｆ）と呼ばれる電離放射線を受けない空間を分離する壁内に形成された開口の周辺に締結することを意図した放射線防護シールドであって、前記放射線防護シールド（５）は透明材料から作成された壁（６）を含み、透明材料から作成された前記壁（６）は、前記コールドスペース（Ｆ）側に向くことを意図した第１の面（６１）と、及び前記ホットスペース（Ｃ）側に向くことを意図した第２の面（６２）とを含み、
透明材料から作成された前記壁（６）の前記第１の面（６１）又は第２の面（６２）の一方の周辺縁部（６１１）は、シール（１１）を通してカウンタフレーム（８）の当接面（８１１）に突き当たり、
前記放射線防護シールド（５）は、透明材料から作成された前記壁（６）の前記第１の面（６１）又は第２の面（６２）が他方の周辺縁部（６２１）に当接するための手段（１２）を備えた、締結フレーム（９）を含み、
前記当接手段（１２）は、透明材料から作成された前記壁（６）の対向する前記第１の面（６１）又は前記第２の面（６２）の前記周辺縁部（６２１）との接触表面（１２１２）を含む、長手方向当接構造（１２１）を含み、
前記放射線防護シールド（５）は、前記カウンタフレーム（８）及び前記締結フレーム（９）を一緒に固定するための固定手段（１０）も含み、
前記当接手段（１２）は、前記長手方向当接構造（１２１）に透明材料から作成された前記壁（６）の方向に圧力を加えるように適合された、弾性復帰手段（１２２）を含み、
前記弾性復帰手段（１２２）は、前記締結フレーム（９）の周辺にわたって均等に、又は少なくともほぼ均等に分布された複数のバネ部材（１２２）からなる
ことを特徴とする、放射線防護シールド。
前記シール（１１）は、軟金属から作成されることを特徴とする、請求項１に記載の放射線防護シールド。
前記シール（１１）は、純粋な状態又は合金の形の鉛、銅、錫又はカドミウムから選択された軟金属から作成されることを特徴とする、請求項２に記載の放射線防護シールド。
前記シール（１１）はグラファイトから作成されることを特徴とする、請求項１に記載の放射線防護シールド。
前記バネ部材は、皿ばね（１２２）からなることを特徴とする、請求項１に記載の放射線防護シールド。
前記長手方向当接構造（１２１）は、透明材料から作成された前記壁（６）の対向する前記面（６２）の前記周辺縁部（６２１）との前記接触表面を形成し、且つシールを形成する、付着型当接プロファイル（１２１２）に関連付けられた圧力金属プロファイル（１２１１）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の放射線防護シールド。
前記付着型当接プロファイル（１２１２）は、純粋な状態又は合金の形の鉛、銅、錫及びカドミウム、並びにグラファイトから選択された材料から作成されることを特徴とする、請求項６に記載の放射線防護シールド。
前記弾性復帰手段（１２２）の少なくとも一部は、前記弾性復帰手段（１２２）によって前記長手方向当接構造（１２１）に加えられた前記圧力を設定することができるように適合された、圧力設定ネジ（１２３）に関連付けられることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の放射線防護シールド。
前記皿ばね（１２２）の少なくとも一部のそれぞれは、圧力設定ネジ（１２３）に関連付けられることを特徴とする、請求項５及び８の組合せに記載の放射線防護シールド。
電離放射線を受ける空間を閉囲する遮蔽セルであって、金属内部被覆（４）と、前記遮蔽セル（１）の外側、すなわちコールドスペース（Ｆ）側から内側、すなわちホットスペース（Ｃ）側に視覚的にアクセスできる少なくとも１つの抗放射線窓（３）とを含み、前記抗放射線窓（３）は、コンクリート壁（２）に埋め込まれたシース（３１）を含み、前記シース（３１）は、前記金属内部被覆（４）内に形成された開口（４１）の周辺に締結された、請求項１～９のいずれか一項に記載の放射線防護シールド（５）に関連付けられた遮蔽ポートホール（３２）を受領する、遮蔽セル。