JP7449899B2 - radiation shield - Google Patents

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Description

本開示は、放射線シールドに関する。 TECHNICAL FIELD This disclosure relates to radiation shielding.

中性子照射装置は、荷電粒子をターゲットに照射して核破砕反応を引き起こすことで中性子を発生させる(例えば、特許文献1参照)。このような中性子照射装置では、核破砕反応に伴って生じる放射線を遮蔽するため、例えばタングステン等の放射線吸収性能に優れた材料により形成された筒状の放射線シールド内にターゲットが配置された構成を有する。 A neutron irradiation device generates neutrons by irradiating a target with charged particles to cause a nuclear fragmentation reaction (see, for example, Patent Document 1). Such neutron irradiation equipment uses a configuration in which the target is placed inside a cylindrical radiation shield made of a material with excellent radiation absorption performance, such as tungsten, in order to shield the radiation generated due to the nuclear spallation reaction. have

特開2015-145882号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-145882

上記の放射線シールドとしては、例えば複数の単位部材同士を中心軸の軸回り方向に連結することで製造される。このような放射線シールドでは、内部に配置されるターゲットから発生する放射線を遮蔽するため、隣り合う単位部材同士の対向部分が段状に形成され、単位部材同士を連結した場合に隣り合う単位部材の段部同士がかみ合う形状となっている。この構成により、放射線シールドの内側から外側を直線方向に見た場合、隣り合う単位部材同士の間が段部によって塞がれた状態となる。 The radiation shield described above is manufactured, for example, by connecting a plurality of unit members to each other in a direction around a central axis. In such a radiation shield, in order to shield radiation generated from a target placed inside, the opposing parts of adjacent unit members are formed in a step shape, and when the unit members are connected, the adjacent unit members are The stepped portions are shaped to interlock with each other. With this configuration, when the radiation shield is viewed from the inside to the outside in a straight line direction, the steps between adjacent unit members are closed.

しかしながら、当該構成では、単位部材の表面に段部による凸部が形成されるため、例えば搬送及び組み立て等、製造時において単位部材同士が接触すると損傷しやすいという問題がある。 However, in this configuration, since a convex portion due to a stepped portion is formed on the surface of the unit member, there is a problem that the unit members are likely to be damaged if they come into contact with each other during manufacturing, such as transportation and assembly.

本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、放射線を確実に遮蔽しつつ、製造時における損傷を抑制することが可能な放射線シールドを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to provide a radiation shield that can reliably shield radiation while suppressing damage during manufacturing.

本開示に係る放射線シールドは、重金属を用いて形成される複数の単位部材同士が中心軸の軸回り方向に分割可能となるように筒状に連結され、前記軸回り方向に隣り合う前記単位部材同士の対向面が平面状であり、それぞれの前記対向面の対向する位置に前記中心軸に沿った凹部が設けられ、荷電粒子が照射されることにより中性子を発生するターゲットを内部に収容する本体部と、重金属を用いて帯状に形成され、前記単位部材同士が連結された状態において隣り合う前記単位部材のそれぞれの前記凹部の間に跨るように前記中心軸に沿って配置される帯状部とを備える。 In the radiation shield according to the present disclosure, a plurality of unit members formed using heavy metal are connected in a cylindrical shape so as to be separable in a direction around a central axis, and the unit members adjacent in the direction around the axis The opposing surfaces thereof are planar, and a recessed portion along the central axis is provided at the opposing position of each of the opposing surfaces, and the main body accommodates therein a target that generates neutrons when irradiated with charged particles. and a belt-shaped part formed in a belt shape using heavy metal and arranged along the central axis so as to span between the recesses of each of the adjacent unit members when the unit members are connected to each other. Equipped with

本開示によれば、放射線を確実に遮蔽しつつ、製造時における損傷を抑制することが可能な放射線シールドを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a radiation shield that can suppress damage during manufacturing while reliably shielding radiation.

図1は、本実施形態に係る中性子照射装置の一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a neutron irradiation device according to this embodiment. 図2は、本実施形態に係る放射線シールドの配置例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the arrangement of radiation shields according to this embodiment. 図3は、本実施形態に係る放射線シールドの一例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an example of the radiation shield according to this embodiment. 図4は、放射線シールドを中心軸の軸線方向から見た一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the radiation shield viewed from the axial direction of the central axis. 図5は、図4におけるA-A断面に沿った構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the configuration along the AA cross section in FIG. 4. 図6は、図4における要部を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing main parts in FIG. 4. 図7は、帯状部の断面形状の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of the cross-sectional shape of the band-shaped portion.

以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, embodiments according to the present disclosure will be described with reference to the drawings, but the present disclosure is not limited thereto. The components of each embodiment described below can be combined as appropriate. Furthermore, some components may not be used. Further, the components in the embodiments described below include those that can be easily replaced by those skilled in the art, or those that are substantially the same.

図1は、本実施形態に係る中性子照射装置1の一例を示す模式図である。中性子照射装置1は、被照射体Sに中性子Nを照射する。中性子照射装置1は、例えば、検査用途、医療用途、放射性同位元素生成用途等に用いられる。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a neutron irradiation device 1 according to this embodiment. The neutron irradiation device 1 irradiates the irradiated object S with neutrons N. The neutron irradiation device 1 is used, for example, for inspection purposes, medical purposes, radioisotope production purposes, and the like.

図1に示すように、中性子照射装置1は、荷電粒子を加速して荷電粒子Pを射出する加速装置2と、加速装置2から射出された荷電粒子Pの照射状態を調整する調整装置3と、荷電粒子Pの照射により中性子Nを発生するターゲット5と、ターゲット5で発生した中性子Nを減速する減速装置6と、減速装置6から射出された中性子Nを平行化するコリメータ7と、を備えている。コリメータ7から射出された中性子Nが被照射体Sに照射される。本実施形態に係る中性子照射装置1は、ターゲット5を収容する放射線シールド100を備える。 As shown in FIG. 1, the neutron irradiation device 1 includes an accelerator 2 that accelerates charged particles and ejects charged particles P, and an adjustment device 3 that adjusts the irradiation state of the charged particles P ejected from the accelerator 2. , a target 5 that generates neutrons N by irradiation with charged particles P, a deceleration device 6 that decelerates the neutrons N generated by the target 5, and a collimator 7 that collimates the neutrons N emitted from the deceleration device 6. ing. The irradiated object S is irradiated with neutrons N emitted from the collimator 7. The neutron irradiation device 1 according to this embodiment includes a radiation shield 100 that accommodates the target 5.

加速装置2は、円形加速器又は直線加速器を含む。加速装置2は、荷電粒子(陽子、電子、又は重粒子)を加速して、荷電粒子(陽子線、電子線、又は重粒子線)Pを生成して、所定の照射方向に射出する。 Accelerator 2 includes a circular accelerator or a linear accelerator. The accelerator 2 accelerates charged particles (protons, electrons, or heavy particles) to generate charged particles (proton beams, electron beams, or heavy particle beams) P, and injects them in a predetermined irradiation direction.

調整装置3は、複数の電磁石を含み、加速装置2から射出された荷電粒子Pの照射状態を調整する。荷電粒子Pの照射状態は、荷電粒子Pの進行方向の調整及び荷電粒子Pの整形を含む。調整装置3は、荷電粒子Pの発散を抑制し、荷電粒子Pを集束させる。調整装置3は、加速装置2から射出された荷電粒子Pを走査装置4に導く。 The adjustment device 3 includes a plurality of electromagnets, and adjusts the irradiation state of the charged particles P ejected from the accelerator 2. The irradiation state of the charged particles P includes adjustment of the traveling direction of the charged particles P and shaping of the charged particles P. The adjustment device 3 suppresses the divergence of the charged particles P and focuses the charged particles P. The adjustment device 3 guides the charged particles P ejected from the accelerator 2 to the scanning device 4 .

走査装置4は、荷電粒子Pを走査し、ターゲット5に対する荷電粒子Pの照射位置を調整する。また、走査装置4は、ターゲット5に照射される荷電粒子Pを整形する。なお、走査装置4は無くてもよい。 The scanning device 4 scans the charged particles P and adjusts the irradiation position of the charged particles P with respect to the target 5. Furthermore, the scanning device 4 shapes the charged particles P that are irradiated onto the target 5. Note that the scanning device 4 may not be provided.

加速装置2から射出され、調整装置3及び走査装置4を通過した荷電粒子Pは、ターゲット5に照射される。ターゲット5は、荷電粒子Pの照射により、中性子Nを発生する。ターゲット5では、中性子Nとして、例えば高エネルギーの高速中性子が発生する。ターゲット5は、中性子を発生する中性子発生部材である。ターゲット5は、例えばベリリウム(Be)、リチウム(Li)、又はそれらを含む化合物で形成された液体又は固体の板状の部材を含む。ターゲット5は、円形又は矩形の板状の固体部材でもよいし、加熱された液体リチウムでもよい。例えば、厚さが一定になるように流し続けられた液体リチウムをターゲット5として使用してもよい。ターゲット5は、後述する放射線シールド100に収容される。 The charged particles P ejected from the accelerator 2 and passed through the adjustment device 3 and the scanning device 4 are irradiated onto the target 5 . The target 5 generates neutrons N by being irradiated with the charged particles P. In the target 5, high-energy fast neutrons are generated as the neutrons N, for example. The target 5 is a neutron generating member that generates neutrons. The target 5 includes a liquid or solid plate-shaped member made of, for example, beryllium (Be), lithium (Li), or a compound containing them. The target 5 may be a circular or rectangular plate-shaped solid member, or may be heated liquid lithium. For example, liquid lithium that is continuously poured so as to have a constant thickness may be used as the target 5. The target 5 is housed in a radiation shield 100, which will be described later.

減速装置6は、ターゲット5で発生した中性子Nを減速させる。減速装置6は、中性子Nの進路において、ターゲット5と被照射体Sとの間に配置される。減速装置6は、ターゲット5で発生した高速中性子のエネルギーを低減して、低速で低エネルギーの中性子(熱中性子、熱外中性子、又は冷中性子)を生成する。 The deceleration device 6 decelerates the neutrons N generated at the target 5. The decelerator 6 is arranged between the target 5 and the irradiated body S in the path of the neutrons N. The deceleration device 6 reduces the energy of fast neutrons generated by the target 5 to generate slow and low energy neutrons (thermal neutrons, epithermal neutrons, or cold neutrons).

コリメータ7は、減速装置6から射出された中性子線Nを平行化する。コリメータ7により平行化され、そのコリメータ7から射出された中性子線Nが被照射体Sに照射される。 The collimator 7 collimates the neutron beam N emitted from the decelerator 6. The neutron beam N is collimated by the collimator 7 and emitted from the collimator 7, and the irradiated object S is irradiated with the neutron beam N.

次に、放射線シールド100について説明する。図2は、本実施形態に係る放射線シールド100の配置例を示す図である。図2に示すように、放射線シールド100は、円筒状であり、外筒101の内部に収容され、SUSシールド102に支持された状態で固定される。 Next, the radiation shield 100 will be explained. FIG. 2 is a diagram showing an example of the arrangement of the radiation shield 100 according to this embodiment. As shown in FIG. 2, the radiation shield 100 has a cylindrical shape, is housed inside an outer tube 101, and is fixed while being supported by the SUS shield 102. As shown in FIG.

図3は、本実施形態に係る放射線シールド100の一例を示す斜視図である。図4は、放射線シールド100を中心軸の軸線方向から見た一例を示す図である。図5は、図4におけるA-A断面に沿った構成を示す図である。図6は、図4における要部を示す図である。 FIG. 3 is a perspective view showing an example of the radiation shield 100 according to this embodiment. FIG. 4 is a diagram showing an example of the radiation shield 100 viewed from the axial direction of the central axis. FIG. 5 is a diagram showing the configuration along the AA cross section in FIG. 4. FIG. 6 is a diagram showing main parts in FIG. 4.

図3から図6に示すように、放射線シールド100は、本体部10と、帯状部20とを備える。本体部10は、円筒状であり、上記のターゲット5を内部に収容する。本体部10は、複数の単位部材11を有する。単位部材11は、それぞれタングステン、鉄、鉛、銅等の重金属を用いて形成される。単位部材11は、中心軸AXの軸回り方向に分割可能となるように円筒状に連結される。各単位部材11は、例えば不図示のボルト等により連結される。 As shown in FIGS. 3 to 6, the radiation shield 100 includes a main body portion 10 and a strip portion 20. As shown in FIGS. The main body 10 has a cylindrical shape and accommodates the target 5 described above therein. The main body portion 10 has a plurality of unit members 11. The unit members 11 are each formed using heavy metals such as tungsten, iron, lead, and copper. The unit members 11 are connected in a cylindrical shape so that they can be divided in a direction around the central axis AX. Each unit member 11 is connected by, for example, a bolt (not shown) or the like.

各単位部材11は、中心軸AXを通る複数の平面により円筒状部材を放射状に切断した形状を有する。各単位部材11は、中心軸AXの軸回り方向に等しい寸法となるように形成される。各単位部材11は、内周面12と、外周面13と、対向面14、15と、端面16、17とを有する。内周面12及び外周面13は、円筒面の一部である。対向面14、15は、中心軸AXの軸回り方向に隣り合う単位部材11同士が対向する面である。以下の説明では、各単位部材11は、対向面14同士が対向し、対向面15同士が対向するものとする。対向面14、15は、それぞれ平面状であり、同一形状及び同一寸法となっている。端面16は、単位部材11のうち中心軸AXの軸線方向の一方の端部に形成される。端面17は、単位部材11のうち中心軸AXの軸線方向の他方の端部に形成される。端面16、17は、それぞれ平面状である。 Each unit member 11 has a shape obtained by cutting a cylindrical member radially by a plurality of planes passing through the central axis AX. Each unit member 11 is formed to have equal dimensions in the direction around the central axis AX. Each unit member 11 has an inner peripheral surface 12, an outer peripheral surface 13, opposing surfaces 14 and 15, and end surfaces 16 and 17. The inner circumferential surface 12 and the outer circumferential surface 13 are part of a cylindrical surface. The opposing surfaces 14 and 15 are surfaces on which adjacent unit members 11 face each other in the direction around the center axis AX. In the following description, it is assumed that the opposing surfaces 14 of each unit member 11 face each other, and the opposing surfaces 15 of each unit member 11 face each other. The opposing surfaces 14 and 15 are each planar and have the same shape and size. The end surface 16 is formed at one end of the unit member 11 in the axial direction of the central axis AX. The end surface 17 is formed at the other end of the unit member 11 in the axial direction of the central axis AX. The end surfaces 16 and 17 are each planar.

各単位部材11は、対向面14、15に凹部18を有する。凹部18は、対向面14、15のうち、隣り合う単位部材11同士が連結された状態において対向する位置に配置される。これにより、本体部10には、隣り合う単位部材11が連結された状態において、各単位部材11の凹部18によって空間部Kが形成される。 Each unit member 11 has a recess 18 on opposing surfaces 14 and 15. The recesses 18 are arranged at positions of the opposing surfaces 14 and 15 that face each other when the adjacent unit members 11 are connected to each other. As a result, a space K is formed in the main body portion 10 by the recessed portion 18 of each unit member 11 in a state in which adjacent unit members 11 are connected.

凹部18は、例えば対向面14、15のうち径方向の中央に配置される。凹部18は、径方向の中央に対して内側(内周面12側)又は外側(外周面13側)に配置されてもよい。凹部18は、中心軸AXに沿って直線状に設けられる。なお、凹部18は、内周面12に沿って湾曲又は屈曲した状態で設けられてもよい。凹部18は、単位部材11の長手方向の一方の端面16と他方の端面17との間の全体に亘って設けられる。凹部18は、中心軸AXの軸線方向から見て(又は中心軸AXに直交する平面による断面視において)例えば矩形状となっているが、この形状に限定されず、例えば三角形状、円形状等、他の形状であってもよい。 The recess 18 is arranged, for example, at the center of the opposing surfaces 14 and 15 in the radial direction. The recess 18 may be arranged inside (on the inner peripheral surface 12 side) or outside (on the outer peripheral surface 13 side) with respect to the center in the radial direction. The recess 18 is provided linearly along the central axis AX. Note that the recess 18 may be provided in a curved or bent state along the inner circumferential surface 12. The recess 18 is provided over the entire length between one end surface 16 and the other end surface 17 of the unit member 11 in the longitudinal direction. The recess 18 has, for example, a rectangular shape when viewed in the axial direction of the central axis AX (or in a cross-sectional view taken from a plane orthogonal to the central axis AX), but is not limited to this shape, and may have a triangular shape, a circular shape, etc. , may have other shapes.

帯状部20は、本体部10の空間部Kに挿入される。帯状部20は、タングステン、鉄、鉛、銅等の重金属を用いて帯状に形成される。帯状部20は、隣り合う単位部材11の凹部18同士の間に跨るように配置される。帯状部20は、それぞれの凹部18の底部18aによって挟まれた状態で保持される。帯状部20と凹部18の底部18aとの間には、インジウム層が挟まれた構成であってもよい。インジウム層を挟むことで、帯状部20と単位部材11との間の熱伝導性が高められる。 The strip portion 20 is inserted into the space K of the main body portion 10 . The strip portion 20 is formed into a strip shape using heavy metal such as tungsten, iron, lead, copper, or the like. The strip portion 20 is arranged so as to straddle the recesses 18 of adjacent unit members 11 . The strip portion 20 is held between the bottom portions 18a of the respective recesses 18. An indium layer may be sandwiched between the strip 20 and the bottom 18a of the recess 18. By sandwiching the indium layer, the thermal conductivity between the strip portion 20 and the unit member 11 is increased.

図7は、帯状部20の断面形状の一例を示す図である。図7に示すように、帯状部20は、基層21及び被覆層22、23を有する。基層21は、タングステン、鉄、鉛、銅等の重金属を用いて形成される。被覆層22、23は、例えば銅等の金属を用いて形成され、基層21を挟むように当該基層21の表裏に配置される。基層21及び被覆層22、23は、例えば溶接等により接合されてもよいし、ボルト等の固定部材により接合されてもよい。ボルト等の固定部材で接合する場合、基層21と被覆層22、23との間にインジウム層を挟み込んでもよい。インジウム層を挟むことで、基層21と被覆層22、23との間の熱伝導性が高められる。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the cross-sectional shape of the strip portion 20. As shown in FIG. As shown in FIG. 7, the strip portion 20 has a base layer 21 and coating layers 22 and 23. The base layer 21 is formed using heavy metals such as tungsten, iron, lead, and copper. The covering layers 22 and 23 are formed using a metal such as copper, and are arranged on the front and back sides of the base layer 21 so as to sandwich the base layer 21 therebetween. The base layer 21 and the covering layers 22 and 23 may be joined by, for example, welding or the like, or may be joined by a fixing member such as a bolt. When joining using a fixing member such as a bolt, an indium layer may be sandwiched between the base layer 21 and the covering layers 22 and 23. By sandwiching the indium layer, the thermal conductivity between the base layer 21 and the covering layers 22 and 23 is increased.

帯状部20は、空間部Kの内部に保持される際に、隣り合う単位部材11の対向面14、15同士が接触する位置と対応する位置に基層21が配置されるように当該基層21及び被覆層22、23の厚さが設定される。つまり、中心軸AXから径方向に見た場合、隣り合う単位部材11の対向面14、15の間が基層21によって遮蔽された状態となるように設定される。 When the band-shaped part 20 is held inside the space part K, the base layer 21 and the base layer 21 are disposed at a position corresponding to the position where the facing surfaces 14 and 15 of the adjacent unit members 11 contact each other. The thickness of the covering layers 22 and 23 is set. That is, when viewed in the radial direction from the central axis AX, the base layer 21 is configured to shield the opposing surfaces 14 and 15 of the adjacent unit members 11 from each other.

被覆層22、23には、それぞれ管状部22a、23aが設けられる。管状部22a、23aは、帯状部20の長手方向に沿って形成される。管状部22a、23aは、例えば被覆層22、23の長手方向の両方の端面を連通するように形成される。管状部22a、23aは、帯状部20の内部に冷媒を流通させる流路Tを構成する。管状部22a、23aは、例えば長手方向の一方の端部から冷媒が供給され、他方の端部から冷媒が排出される。 The covering layers 22 and 23 are provided with tubular portions 22a and 23a, respectively. The tubular portions 22a and 23a are formed along the longitudinal direction of the strip portion 20. The tubular portions 22a, 23a are formed, for example, to communicate with both end surfaces of the coating layers 22, 23 in the longitudinal direction. The tubular portions 22 a and 23 a constitute a flow path T through which the refrigerant flows inside the strip portion 20 . For example, a refrigerant is supplied to the tubular portions 22a and 23a from one end in the longitudinal direction, and the refrigerant is discharged from the other end.

上記のように構成される放射線シールド100は、ターゲット5を収容し、当該ターゲット5に荷電粒子Pが照射される際に発生する放射線を遮蔽する。ターゲット5から発生する放射線は、中心軸AXを中心として放射状に進行する。発生した放射線のうち、例えば単位部材11の内周面12に到達する成分は、当該内周面12又は単位部材11の内部により吸収される。また、発生した放射線のうち、隣り合う単位部材11の間の部分に到達する成分は、隣り合う単位部材11の対向面14、15同士の間を進行するが、帯状部20によって吸収される。このため、発生した放射線は、当該放射線シールド100によって遮蔽される。 The radiation shield 100 configured as described above accommodates the target 5 and blocks radiation generated when the target 5 is irradiated with the charged particles P. The radiation generated from the target 5 travels radially around the central axis AX. Of the generated radiation, a component that reaches, for example, the inner circumferential surface 12 of the unit member 11 is absorbed by the inner circumferential surface 12 or the inside of the unit member 11. Furthermore, the component of the generated radiation that reaches the portion between the adjacent unit members 11 travels between the opposing surfaces 14 and 15 of the adjacent unit members 11, but is absorbed by the band-shaped portion 20. Therefore, the generated radiation is shielded by the radiation shield 100.

以上のように、本実施形態に係る放射線シールド100は、重金属を用いて形成される複数の単位部材11同士が中心軸AXの軸回り方向に筒状に連結され、軸回り方向に隣り合う単位部材11同士の対向面14、15が平面状であり、それぞれの対向面14、15の対向する位置に中心軸AXに沿った凹部18が設けられ、荷電粒子Pが照射されることにより中性子Nを発生するターゲット105を内部に収容する本体部10と、重金属を用いて帯状に形成され、単位部材11同士が連結された状態において隣り合う単位部材11のそれぞれの凹部18の間に跨るように中心軸AXに沿って配置される帯状部20とを備える。 As described above, in the radiation shield 100 according to the present embodiment, a plurality of unit members 11 formed using heavy metal are connected in a cylindrical shape in the direction around the center axis AX, and units adjacent in the direction around the axis The opposing surfaces 14 and 15 of the members 11 are planar, and a recess 18 along the central axis AX is provided at the opposing position of each opposing surface 14 and 15, and when charged particles P are irradiated, neutrons N A main body part 10 that houses a target 105 that generates a The belt-shaped portion 20 is arranged along the central axis AX.

従って、本体部10を構成する単位部材11は、隣り合う単位部材11同士の対向面14、15が平面状であるため、当該対向面14、15に段部が設けられた構成に比べて出っ張りが抑制されるため、搬送及び組み立て等、製造時における損傷を抑制することができる。また、対向面14、15の対向する位置に凹部18が設けられ、凹部18の間に跨るように帯状部20が配置されるため、隣り合う単位部材11の対向面14、15の間を通過する放射線の成分についても、帯状部20で遮蔽することができる。これにより、放射線を確実に遮蔽しつつ、製造時における損傷を抑制することが可能となる。 Therefore, since the opposing surfaces 14 and 15 of the adjacent unit members 11 are planar, the unit members 11 constituting the main body 10 have a protrusion compared to a structure in which the opposing surfaces 14 and 15 are provided with stepped portions. Since damage is suppressed during manufacturing such as transportation and assembly, damage can be suppressed. In addition, since the recessed portion 18 is provided at a position where the opposing surfaces 14 and 15 face each other, and the strip portion 20 is arranged so as to straddle between the recessed portions 18, it passes between the opposing surfaces 14 and 15 of the adjacent unit members 11. The band-shaped portion 20 can also shield radiation components. This makes it possible to reliably shield radiation while suppressing damage during manufacturing.

本実施形態に係る放射線シールド100において、凹部18は、対向面14、15のうち本体部10の径方向の中央に配置される。従って、凹部18により本体部10の径方向の中央において放熱性を確保できる。 In the radiation shield 100 according to the present embodiment, the recess 18 is arranged at the center of the main body 10 in the radial direction between the opposing surfaces 14 and 15. Therefore, heat dissipation can be ensured by the recess 18 at the radial center of the main body 10.

本実施形態に係る放射線シールド100において、凹部18は、中心軸AXに沿って直線状に設けられる。従って、単位部材11及び帯状部20を容易に製造することができる。 In the radiation shield 100 according to the present embodiment, the recess 18 is provided linearly along the central axis AX. Therefore, the unit member 11 and the strip portion 20 can be easily manufactured.

本実施形態に係る放射線シールド100において、帯状部20は、隣り合う単位部材11のそれぞれの凹部18の底部18aにより挟まれた状態で保持される。従って、帯状部20を固定する固定部材等を別途設けることなく、帯状部20を安定して保持することができる。 In the radiation shield 100 according to the present embodiment, the strip portion 20 is held between the bottom portions 18a of the respective recesses 18 of the adjacent unit members 11. Therefore, the belt-like part 20 can be stably held without separately providing a fixing member or the like for fixing the belt-like part 20.

本実施形態に係る放射線シールド100において、帯状部20は、内部に冷媒を流通させる管状部22a、23aを有する。従って、帯状部20当該帯状部20を保持する本体部10の冷却効率を高めることができる。 In the radiation shield 100 according to this embodiment, the strip portion 20 has tubular portions 22a and 23a through which a refrigerant flows. Therefore, the cooling efficiency of the main body portion 10 that holds the strip portion 20 can be increased.

本実施形態に係る放射線シールド100において、帯状部20は、重金属からなる基層21と、基層21を挟むように基層21の表裏に配置される被覆層22、23とを有する。従って、放射線に対する遮蔽性を維持しつつ、熱伝導性を高めることができる。 In the radiation shield 100 according to the present embodiment, the strip portion 20 includes a base layer 21 made of heavy metal, and coating layers 22 and 23 disposed on the front and back sides of the base layer 21 so as to sandwich the base layer 21 therebetween. Therefore, thermal conductivity can be improved while shielding against radiation is maintained.

本実施形態に係る放射線シールド100において、複数の単位部材11は、軸回り方向に等しい寸法を有する。従って、軸回り方向において一定のピッチで凹部18及び帯状部20を配置することができる。 In the radiation shield 100 according to this embodiment, the plurality of unit members 11 have equal dimensions in the axial direction. Therefore, the recesses 18 and the strips 20 can be arranged at a constant pitch in the direction around the axis.

本実施形態に係る放射線シールド100において、本体部10は、円筒状である。これにより、円筒状の本体部10及び帯状部20により、放射線を確実に遮蔽することができる。 In the radiation shield 100 according to this embodiment, the main body 10 has a cylindrical shape. Thereby, radiation can be reliably shielded by the cylindrical main body portion 10 and the belt-shaped portion 20.

本実施形態に係る中性子照射装置1は、荷電粒子Pを加速して射出する加速装置2と、加速装置2から射出された荷電粒子Pが照射され、中性子を発生するターゲット5と、ターゲット5を内部に収容する放射線シールド100とを備える。従って、ターゲット5で発生する放射線の遮蔽性が高い放射線シールド100を備えた中性子照射装置1を得ることができる。 The neutron irradiation device 1 according to the present embodiment includes an accelerator 2 that accelerates and injects charged particles P, a target 5 that is irradiated with the charged particles P ejected from the accelerator 2 and generates neutrons, and a target 5 that generates neutrons. and a radiation shield 100 housed inside. Therefore, it is possible to obtain the neutron irradiation device 1 including the radiation shield 100 that has a high ability to shield radiation generated by the target 5.

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、本体部10が円筒状である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。本体部10は、多角筒状であってもよい。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and changes can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the case where the main body part 10 is cylindrical is described as an example, but the present invention is not limited to this. The main body portion 10 may have a polygonal cylindrical shape.

また、上記実施形態では、帯状部20が基層21及び被覆層22、23を有する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。帯状部20は、被覆層22、23の少なくとも一方が設けられない構成であってもよい。 Further, in the embodiment described above, the configuration in which the strip portion 20 includes the base layer 21 and the coating layers 22 and 23 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The strip portion 20 may have a configuration in which at least one of the coating layers 22 and 23 is not provided.

また、上記実施形態では、複数の単位部材11が軸回り方向に等しい寸法を有する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。複数の単位部材11は、少なくとも1つが軸回り方向の寸法が異なる構成であってもよい。 Further, in the above embodiment, a configuration in which the plurality of unit members 11 have the same dimensions in the axial direction has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The plurality of unit members 11 may have a configuration in which at least one of the unit members 11 has a different dimension in the direction around the axis.

また、上記実施形態では、帯状部20が内部に冷媒を流通させる管状部22a、23aを有する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。管状部22a、23aの少なくとも一方は設けられなくてもよい。また、被覆層22、23の内部に限定されず、例えば基層21の内部に流路(管状部)の少なくとも一部が設けられた構成であってもよい。 Further, in the embodiment described above, the configuration in which the strip portion 20 includes the tubular portions 22a and 23a through which the refrigerant flows is described as an example, but the present invention is not limited to this. At least one of the tubular portions 22a and 23a may not be provided. Moreover, the structure is not limited to the inside of the coating layers 22 and 23, and for example, at least a part of the flow path (tubular part) may be provided inside the base layer 21.

また、上記実施形態では、帯状部20が隣り合う単位部材11のそれぞれの凹部18の底部18aにより挟まれた状態で保持される構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。帯状部20は、不図示の固定部材等、他の手段により凹部18に固定された構成であってもよい。 Further, in the embodiment described above, the configuration in which the strip portion 20 is held between the bottom portions 18a of the respective recesses 18 of the adjacent unit members 11 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The strip portion 20 may be fixed to the recess 18 by other means such as a fixing member (not shown).

1 中性子照射装置
2 加速装置
3 調整装置
4 走査装置
5 ターゲット
6 減速装置
7 コリメータ
10 本体部
11 単位部材
12 内周面
13 外周面
14,15 対向面
16,17 端面
18 凹部
18a 底部
20 帯状部
21 基層
22,23 被覆層
22a,23a 管状部
100 放射線シールド
101 外筒
102 SUSシールド
AX 中心軸
K 空間部
N 中性子,中性子線
P 荷電粒子
S 被照射体
T 流路
1 Neutron irradiation device 2 Accelerator 3 Adjustment device 4 Scanning device 5 Target 6 Deceleration device 7 Collimator 10 Main body 11 Unit member 12 Inner circumferential surface 13 Outer circumferential surfaces 14, 15 Opposing surfaces 16, 17 End surface 18 Recessed portion 18a Bottom portion 20 Band-shaped portion 21 Base layer 22, 23 Covering layer 22a, 23a Tubular part 100 Radiation shield 101 Outer cylinder 102 SUS shield AX Central axis K Space part N Neutron, neutron beam P Charged particle S Irradiated object T Flow path

Claims (8)

重金属を用いて形成される複数の単位部材同士が中心軸の軸回り方向に筒状に連結され、前記軸回り方向に隣り合う前記単位部材同士の対向面が平面状であり、それぞれの前記対向面の対向する位置に前記中心軸に沿った凹部が設けられ、荷電粒子が照射されることにより中性子を発生するターゲットを内部に収容する本体部と、
重金属を用いて帯状に形成され、前記単位部材同士が連結された状態において隣り合う前記単位部材のそれぞれの前記凹部の間に跨るように前記中心軸に沿って配置される帯状部と
を備える放射線シールド。
A plurality of unit members formed using heavy metal are connected in a cylindrical shape in a direction around a central axis, and opposing surfaces of the unit members adjacent to each other in the direction around the axis are planar, and the opposing faces of each unit member are planar. a main body portion having a recessed portion along the central axis at opposing positions of the surfaces and housing therein a target that generates neutrons when irradiated with charged particles;
a belt-shaped part formed in a belt shape using a heavy metal and arranged along the central axis so as to span between the recesses of each of the adjacent unit members in a state where the unit members are connected to each other. shield.
前記凹部は、前記対向面のうち前記本体部の径方向の中央に配置される
請求項1に記載の放射線シールド。
The radiation shield according to claim 1, wherein the recess is arranged in the center of the main body in the radial direction of the opposing surface.
前記凹部は、前記中心軸に沿って直線状に設けられる
請求項1又は請求項2に記載の放射線シールド。
The radiation shield according to claim 1 or 2, wherein the recess is provided linearly along the central axis.
前記帯状部は、隣り合う前記単位部材のそれぞれの前記凹部の底部により挟まれた状態で保持される
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の放射線シールド。
The radiation shield according to any one of claims 1 to 3, wherein the band-shaped portion is held between the bottoms of the respective recesses of the adjacent unit members.
前記帯状部は、内部に冷媒を流通させる流路を有する
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の放射線シールド。
The radiation shield according to any one of claims 1 to 4, wherein the strip portion has a flow path through which a refrigerant flows.
前記帯状部は、重金属からなる基層と、前記基層を挟むように前記基層の表裏に配置される被覆層とを有する
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の放射線シールド。
The radiation shield according to any one of claims 1 to 5, wherein the band-shaped portion includes a base layer made of a heavy metal, and coating layers arranged on the front and back sides of the base layer so as to sandwich the base layer.
複数の前記単位部材は、前記軸回り方向に等しい寸法を有する
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の放射線シールド。
The radiation shield according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of unit members have equal dimensions in a direction around the axis.
前記本体部は、円筒状である
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の放射線シールド。
The radiation shield according to any one of claims 1 to 7, wherein the main body has a cylindrical shape.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001116883A (en) 1999-10-15 2001-04-27 Yoshizawa La Kk Radiation shield with little shielding defect and radioactive material containment vessel
JP2012141319A (en) 2007-10-10 2012-07-26 Kobe Steel Ltd Transport-cum-storage cask for radioactive material
WO2019114308A1 (en) 2017-12-15 2019-06-20 南京中硼联康医疗科技有限公司 Neutron capture therapy system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001116883A (en) 1999-10-15 2001-04-27 Yoshizawa La Kk Radiation shield with little shielding defect and radioactive material containment vessel
JP2012141319A (en) 2007-10-10 2012-07-26 Kobe Steel Ltd Transport-cum-storage cask for radioactive material
WO2019114308A1 (en) 2017-12-15 2019-06-20 南京中硼联康医疗科技有限公司 Neutron capture therapy system

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