【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
この発明は、医療用、保健用、あるいは有害ガ
ス発生抑止等の公害防止対策用など、各種の用途
に利用され得るラジオアイソトープを含有する多
孔性壊変物質に関するものである。
従来から、ラジオアイソトープが一定の治療上
の効果を有し、また臭気抑制等の作用を有するこ
とは知られている。また、これらの目的のため、
活性炭等に放射線を放射したり、あるいはラジオ
アイソトープを活性炭に吸着して利用することも
知られている。しかし、単に活性炭に放射線を放
射したり、ラジオアイソトープを吸着させたもの
は、放射能量が常に不確定、不安定なうえ、活性
炭自体が外圧等により壊れ易く、殊にその炭末を
利用した時は飛散による汚染などを伴うため、危
険性が高く、実際には家庭等で気軽に使用するこ
とが困難であるという問題があつた。
この発明は、以上の点に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、ラジオアイソトー
プを含有した物質の放射能量を完全に補促し、そ
の放射能量の均一化を計ることができると共に、
形態形状を自由に設定でき、そのうえ汚染や公害
の危険性もなく、簡単かつ手軽に多用途利用およ
び多量生産することができるラジオアイソトープ
を含有する多孔性壊変物質を提供することにあ
る。
すなわち、この発明に係る多孔性壊変物質は、
焼成してなる素地土を多孔性とし、この素地土の
中に、ラジオアイソトープを含有した鉱物粉末を
内部に吸着した活性炭を混和してなるもので、こ
のような多孔性壊変物質は、ラジオアイソトープ
含有鉱物を粉末にし、この粉末を活性炭と混合し
て活性炭内に吸着し、これを素地土と混和し、土
練機により空気を導入しつつ練合して多数の孔を
有する固形状に形成し、これを乾燥させた後、陶
磁器焼成法により焼成して得られる。
この発明に係る多孔性壊変物質は、ラジオアイ
ソトープ含有鉱物粉末を内部に吸着させた活性炭
を素地土中に混和し、この素地土を焼成している
ので、極めて多孔質であると同時に多孔質化し易
く、しかも外圧等が加わつても飛散のおそれがな
く、ラジオアイソトープを安定的に含有し、これ
から放射されるα、β、γの各線が物質を透過す
る性質が強いため、その道筋に沿つて、物質をつ
くつている原子や分子にエネルギーを与え、その
物質を電離、イオン化する作用があると同時にラ
ドン活性気体元素などを発生する作用がある。
そのため、この多孔性壊変物質は、治療用とし
て、例えば医療用治療器具、ラドン発生機器、マ
イナスイオン発生保健機器などに利用され、また
産業界においては、大気汚染に対する公害防止
剤、液体燃料賦活剤、燃料熱効率の向上剤などに
利用されるとともに、さらに家庭生活において
も、寝具類、室内空気清浄剤などに利用され得
る。
次に、この発明のラジオアイソトープを含有す
る多孔性壊変物質について詳細に説明する。
まず、この発明で使用するラジオアイソトープ
を含有する鉱物としては、法的規制範囲内のもの
であれば、ウラン系、トリウム系、アクチニウム
系などのうちいずれでも利用することができる。
その一例を示せば、希土類金属やその化合物を含
むモナイサイド、トリアナイト、ユークセナイト
などの鉱物である。これらの鉱物は、主として
Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、K2O＋
Na2Oおよび放射性物質を組成物としているが、
ここで用いる鉱物としてはAl2O3およびSiO2を85
％以上含有しているものが最も適当である。そし
て、これらの鉱物は、微粉末状において、１ｇを
１cmの距離で１分間G.Mカウンターで計量し、
バツクグラウンドを差引き約1000〜5000Cpm単
位のものが好ましい。上記鉱物のエネルギーがあ
まり高いと、製造過程において不便さが生じた
り、また放射線量による障害を生じたりするため
好ましくない。
上記鉱物（すなわち、ラジオアイソトープを含
有した物質）は粉末、好ましくは微粉末にして用
いる。この場合、鉱物中には種々の不純物が含ま
れているので、前処理として、25％硫酸を加え、
80℃〜100℃付近で１時間加熱し、不純物を溶出
する。この後、残留物を取り出し、水洗して中和
し、150℃で乾燥させて微粉末にする。このよう
にして得られた微粉末は、活性化された硅酸アル
ミナとラジオアイソトープを含有した物質とを主
成分としているが、硅酸アルミナは、物質相互の
吸着性および親和性を強化し、活性炭および素地
土と一体的に融合成型することを容易にするもの
である。なお、上記微粉末の生成の際には、硫酸
濃度が濃すぎたり、加熱温度が200℃前後の高い
温度になると、ラジオアイソトープを含有する物
質が硫酸と結合したり、硅酸アルミナが硫化物に
なつたりするおそれがあり、また、乾燥温度が
150℃を越えると、非晶質硅酸が晶質硅酸となる
ので注意を要する。すなわち、晶質硅酸は、一般
的に非晶質硅酸より親和性および吸着性が低く、
活性炭その他と吸着または融合する際、不都合で
あり好ましくない。
次に、上記微粉末（活性化された硅酸アルミナ
とラジオアイソトープを含有した物質とを主成分
とする物質）を活性炭に吸着させる。この場合、
吸着は、数オングストローム（A゜）から数百オ
ングストローム（A゜）の直径の細孔を多数有す
る活性炭の粒子と上記微粉末とを粉末混合撹拌器
中にて、約１時間前後撹拌混合することにより容
易に行うことができる。このとき、糊剤は使用し
なくてもよい。それは、上記微粉末中の非晶質硅
酸アルミナが親和性と吸着性とを有しているか
ら、活性炭の非常に小さい細孔内に噴入し、吸着
するからである。
この後、上記微粉末と上記活性炭の粒子とを混
合した混合物を素地土と一体的に融合し、混和し
て固形状にする。この場合、上記混合物と素地土
とを土練機により、混合しながら空気を導入して
分散度を高めつつ、気泡の巻き込みを行なう。こ
のような練合を繰り返すと、柔軟な固形状の多孔
性壊変物質が得られる。その際、素地土は親和
性、気泡性に優れ、また融和性にも富んでいるの
で、得られる固形状物を多孔性とすることに役立
つ。素地土以外にも、例えば合成樹脂、セメン
ト、金属、ガラス類、その他のものも考えられる
が、これらのものはいずれも親和性、気泡性およ
び融和性に欠けるため、多孔性にすることが困難
である。
ついで、上記のようにして得られた柔軟な固形
状の多孔性壊変物質を希望に応じた自由な形状に
形成して乾燥し、この後これを陶磁器焼成法にて
焼成すると、ラジオアイソトープ含有鉱物を安定
的に含有した、しかも外圧に充分耐えうる硬質で
固形の多孔性壊変物質が得られる。
得られた上記多孔性壊変物質は、活性炭中に空
気とラジオアイソトープを内包しているから、放
射線を放出し、その道筋に沿つて、物質をつくつ
ている原子や分子にエネルギーを与え、上記物質
をイオン化させたり、またたラドン活性気体元素
を放出させたりすることができる。しかも、この
多孔性壊変物質にあつては、放射線の放出量がほ
ぼ一定の鉱物を微粉末にした後、固形にしたもの
であるから、放射線の放射量が常に安定し、安全
性に優れ、何ら副作用を生じることがなく、また
取扱いも至極便利であり、さらには、安価に生産
することができると共に、半永久的に使用するこ
とができるという利点がある。
そのため、この発明の多孔性壊変物質は、つぎ
に見るような多くの用途に利用することができ
る。
まず、治療用として使用する場合には、上記多
孔性壊変物質に空気を通して発生するラドン活性
気体元素を吸引したり、または浴槽内に導入した
りすることにより、自律神経失調症、その他の諸
疾病に手軽に適用して治療することができる。
また、液体燃料に使用する場合には、上記多孔
性壊変物質を液体燃料に投入または接触させて、
放出される放射線の作用により、液体燃料を構成
している原子あるいは分子を励起させ、燃料に物
理的あるいは化学的変化を引き起こさせて、液体
燃料を活性化すると同時に、燃焼時における窒素
酸化物や一酸化炭素の発生量を減少させることが
できる。
さらに、上記多孔性壊変物質は、これを液体燃
料に授入すると、液体燃料と水との総量に対し、
40容積％の水を液体燃料に安定に乳化させること
ができる。そして、このように水を乳化した燃料
の熱効率は、水を混和しない液体燃料のそれに比
べて、ほとんど変わらないという特徴を有する。
また、上記多孔性壊変物質を家庭生活に使用す
る場合には、発生するα線のイオン化作用によ
り、空気を適度にマイナスイオン化し、神経細胞
を鎮静化することができるため、室内空気清浄化
をはじめとして、寝具類、その他に利用すること
ができ、その利用範囲が極めて広い。以上のこと
は、この発明の多孔性壊変物質が多孔性であると
ともに、ラジオアイソトープ含有鉱物粉末を安定
的に含有し、放射線を一定量ずつ適宜、緩和して
発生、放出、放射するためであつて、自然に賦存
する放射線の放出状態からは、上記のような効果
を得ることは絶対にできない。
次に、この発明の実施例を示す。
SiO265％、Al2O322％および放射性物質トリウ
ム酸化物2.27％を含有する放射性鉱物に25％の硫
酸を加え、80℃〜100℃前後で１時間加熱して、
不純物を溶出し、残留物を取出して、水洗し中和
させた後、150℃で乾燥させ微粉末にする。この
微粉末30Kgに活性炭30Kgを加え、空気を導入しつ
つ混合撹拌器中にて１時間撹拌し、活性炭中に上
記微粉末を充分吸着させる。得られた混合物（上
記微粉末と上記活性炭とを混合したもの）に素地
土140Kgを加え、空気を導入しながら、常圧にて
土練機でよく練合し、この練合を繰り返し行なう
ことにより、気泡性、気孔性のある柔軟な固形状
の多孔性壊変物質をつくる。このようにして得ら
れた柔軟な多孔性壊変物質を一定の形状の型体に
し、この後陶磁器焼成法に基づいて焼成すると、
上記混合物と上記素地土とが一体的に融合した硬
度の高い多孔性壊変物質が得られる。
上記のようにして得られた多孔性壊変物質をＡ
とし、これと成分のみを同一とした非多孔性物質
をＢとして、それぞれ各１ｇを１cmの距離にて１
分間シンチレーシヨンサーベメータにより、α、
β、γの各線の放射能濃度を測定してみた。
その測定の結果を以下の表に示す。
The present invention relates to a porous decomposed material containing a radioisotope that can be used for various purposes such as medical use, health care use, and pollution prevention measures such as suppressing the generation of harmful gases. It has been known for a long time that radioisotopes have certain therapeutic effects and also have effects such as odor suppression. Also, for these purposes,
It is also known to use activated carbon by emitting radiation or by adsorbing radioisotopes to activated carbon. However, when activated carbon is simply irradiated with radiation or adsorbed with radioisotopes, the amount of radioactivity is always uncertain and unstable, and the activated carbon itself is easily destroyed by external pressure, especially when the charcoal powder is used. This poses a problem in that it is highly dangerous as it is accompanied by pollution due to scattering, and it is actually difficult to use it casually at home. This invention was made with attention to the above points, and its purpose is to completely supplement the amount of radioactivity in a substance containing a radioisotope, to make the amount of radioactivity uniform, and to ,
To provide a porous decomposed material containing a radioisotope that can be freely set in shape, has no danger of contamination or pollution, and can be easily and easily used for various purposes and produced in large quantities. That is, the porous disintegrated material according to the present invention is
The fired base soil is made porous, and activated carbon that has absorbed mineral powder containing radioisotopes is mixed into the base soil. The minerals contained are powdered, this powder is mixed with activated carbon and adsorbed into the activated carbon, this is mixed with the base soil, and the mixture is kneaded with a clay kneader while introducing air to form a solid shape with a large number of pores. After drying this, it is fired by a ceramic firing method. The porous decomposed material according to the present invention is made by mixing activated carbon into which radioisotope-containing mineral powder is adsorbed into the base soil, and then firing this base soil, so that it is extremely porous and at the same time becomes porous. It is easy to use, there is no risk of scattering even when external pressure is applied, it stably contains radioisotopes, and the α, β, and γ rays emitted from it have a strong property of penetrating substances, so they can be easily dispersed along their path. It has the effect of imparting energy to the atoms and molecules that make up substances, ionizing and ionizing the substances, and at the same time has the effect of generating active gas elements such as radon. Therefore, this porous decay material is used for therapeutic purposes, such as medical treatment equipment, radon generating equipment, negative ion generating health equipment, etc., and in industry, it is used as a pollution control agent for air pollution, and as a liquid fuel activator. In addition to being used as a fuel thermal efficiency improver, it can also be used in home life, such as bedding and indoor air purifiers. Next, the porous decay material containing a radioisotope of the present invention will be explained in detail. First, as the radioisotope-containing mineral used in this invention, any one of uranium-based, thorium-based, actinium-based minerals, etc. can be used as long as it falls within the legally regulated range.
One example is minerals such as monaicide, torianite, and euxenite that contain rare earth metals and their compounds. These minerals are mainly
Al 2 O 3 , SiO 2 , Fe 2 O 3 , CaO, MgO, K 2 O+
Although the composition is Na 2 O and radioactive substances,
The minerals used here are Al 2 O 3 and SiO 2 85
% or more is most suitable. These minerals are then weighed in fine powder form by weighing 1g using a GM counter at a distance of 1cm for 1 minute.
Preferably, the background is subtracted in units of about 1000 to 5000 Cpm. If the energy of the mineral is too high, it is not preferable because it may cause inconvenience during the manufacturing process or may cause damage due to radiation dose. The above-mentioned mineral (that is, a substance containing a radioisotope) is used in the form of a powder, preferably a fine powder. In this case, since the mineral contains various impurities, 25% sulfuric acid is added as a pretreatment.
Heat at around 80°C to 100°C for 1 hour to elute impurities. After this, the residue is removed, washed with water to neutralize it, and dried at 150°C to form a fine powder. The fine powder obtained in this way is mainly composed of activated alumina silicate and a substance containing a radioisotope, but alumina silicate strengthens the mutual adsorption and affinity of the substances, This facilitates integral fusion molding with activated carbon and base soil. In addition, when producing the above-mentioned fine powder, if the sulfuric acid concentration is too high or the heating temperature is high (around 200°C), substances containing radioisotopes may combine with sulfuric acid, and alumina silicate may become sulfide. Otherwise, the drying temperature may become
If the temperature exceeds 150°C, amorphous silicic acid turns into crystalline silicic acid, so care must be taken. That is, crystalline silicic acid generally has lower affinity and adsorption than amorphous silicic acid;
This is inconvenient and undesirable when adsorbed or fused with activated carbon or other substances. Next, the fine powder (a substance whose main components are activated alumina silicate and a substance containing a radioisotope) is adsorbed onto activated carbon. in this case,
Adsorption is carried out by stirring and mixing activated carbon particles having many pores with diameters of several angstroms (A°) to several hundred angstroms (A°) and the above-mentioned fine powder in a powder mixing stirrer for about an hour. This can be easily done by At this time, it is not necessary to use glue. This is because the amorphous alumina silicate in the fine powder has affinity and adsorption properties, so it is injected into the very small pores of activated carbon and adsorbed. Thereafter, the mixture of the fine powder and the activated carbon particles is integrally fused with the base soil and mixed to form a solid. In this case, air is introduced while mixing the mixture and the base soil using a clay kneader to increase the degree of dispersion and entrainment of air bubbles. By repeating such kneading, a flexible solid porous disintegrated material is obtained. In this case, since the base soil has excellent affinity and foaming properties, and is also rich in compatibility, it is useful for making the obtained solid material porous. In addition to the base soil, other materials such as synthetic resins, cement, metals, glasses, etc. can also be considered, but these materials lack affinity, cellularity, and compatibility, making it difficult to make them porous. It is. Next, the flexible solid porous material obtained as described above is formed into a desired shape and dried, and then fired using a ceramic firing method to form radioisotope-containing minerals. A hard, solid, porous, disintegrated material that stably contains and can withstand external pressure is obtained. The resulting porous decay material contains air and radioisotopes in the activated carbon, so it emits radiation, which along the way gives energy to the atoms and molecules that make up the material, causing the material to emit radiation. Radon can be ionized and radon active gas elements can be released. In addition, this porous decay material is made of minerals that emit almost constant radiation, which are made into fine powder and then solidified, so the amount of radiation emitted is always stable, and it is extremely safe. It has the advantage that it does not cause any side effects, is extremely convenient to handle, can be produced at low cost, and can be used semi-permanently. Therefore, the porous degenerate material of the present invention can be used in many applications as described below. First, when used for treatment, the radon active gas element generated by passing air through the porous decay material can be inhaled or introduced into the bathtub to treat autonomic nervous imbalance and other diseases. It can be easily applied and treated. In addition, when used in liquid fuel, the above-mentioned porous decay material is added to or brought into contact with the liquid fuel,
The emitted radiation excites the atoms or molecules that make up the liquid fuel, causing physical or chemical changes in the fuel, activating the liquid fuel, and at the same time reducing nitrogen oxides and other substances during combustion. The amount of carbon monoxide generated can be reduced. Furthermore, when the above-mentioned porous decay material is added to liquid fuel, the total amount of liquid fuel and water becomes
40% by volume of water can be stably emulsified in liquid fuel. The thermal efficiency of a fuel emulsified with water is almost the same as that of a liquid fuel that does not mix with water. In addition, when using the above-mentioned porous decay material in home life, the ionization effect of the alpha rays generated can moderately negatively ionize the air and calm nerve cells, making it useful for indoor air purification. First, it can be used for bedding and other purposes, and its range of uses is extremely wide. The above is because the porous disintegrated material of the present invention is porous, stably contains radioisotope-containing mineral powder, and generates, emits, and radiates radiation by appropriately relaxing a certain amount of radiation. Therefore, it is absolutely impossible to obtain the above effects from naturally occurring radiation emission conditions. Next, examples of this invention will be shown. Add 25% sulfuric acid to a radioactive mineral containing 65% SiO 2 , 22% Al 2 O 3 and 2.27% radioactive thorium oxide, heat it at around 80°C to 100°C for 1 hour,
Impurities are eluted and the residue is taken out, washed with water and neutralized, then dried at 150°C and made into a fine powder. 30 kg of activated carbon was added to 30 kg of this fine powder, and the mixture was stirred for 1 hour in a mixer while introducing air, so that the fine powder was sufficiently adsorbed into the activated carbon. Add 140 kg of base soil to the obtained mixture (mixture of the above-mentioned fine powder and the above-mentioned activated carbon), mix well with a clay kneader at normal pressure while introducing air, and repeat this kneading. This creates a flexible solid porous material with foam and pores. The flexible porous decomposed material obtained in this way is molded into a certain shape, and then fired according to the ceramic firing method.
A highly hard porous decomposed material in which the mixture and the base soil are integrally fused is obtained. The porous disintegrated material obtained as above is A
and a non-porous material with the same components as B, 1 g of each was placed at a distance of 1 cm.
α,
I measured the radioactivity concentration of each line of β and γ. The results of the measurements are shown in the table below.
【表】
なお、上記表の数値は５回測定を繰り返した平
均値である。また、表中、cpsは１秒間のシンチ
レーシヨンサーベメータによる指示数、バツクグ
ランドは自然放射能、実崩壊数dpsは１秒間に原
子がα、β、γの各線を放出して別の核種に変わ
る数値、放射能濃度μCi／ｇは原子核が不安定で
あるので放射性壊変を生じ、それに伴いα、β、
γ各線を放出する、その１ｇ中のマイクロキユリ
ーである。
上記表に基づいて物質ＡとＢとを比較すると、
この発明の多孔性壊変物質Ａが物質Ｂに比し、安
定性が高く、かつ安全性を保ちながらゆるやかに
放射線を放射し、しかもこれを補足して発生率を
よくしているかが判明する。
以上説明のように、この発明のラジオアイソト
ープを含有する多孔性壊変物質にあつては、焼成
された多孔性の素地土の中に、ラジオアイソトー
プを含有した鉱物粉末を内部に吸着した活性炭を
混和してなるものであるから、単に活性炭に放射
線を放射したり、ラジオアイソトープを吸着させ
る場合に比して、放射能量を確実かつ容易に補足
することができるうえ、多孔性でありながら外圧
等に対して強く、飛散のおそれもないので、安全
かつ効率的に、これらから放射されるα、β、γ
の各線により、その道筋に沿つて物質をつくつて
いる原子や分子にエネルギーを与え、その物質を
電離し、イオン化することができるとともに、ラ
ドン活性気体元素などを発生することもできる。
しかも種々の形態ないし形状にすることができる
うえ、単にラジオアイソトープ含有鉱物末を土に
混練して焼成する場合に比して多孔度が増大であ
り、かつこのように極めて大きな多孔性を有する
ので少量の鉱物末の含有でも充分その効果を発揮
することが可能で、放射線による危険性もなく、
取扱いが安全かつ手軽である。したがつて、治療
用、保健用をはじめ、燃費節減のための液体燃料
賦活剤等に利用できるとともに、家庭用品にも広
く利用することができ、産業上資するところが多
い。[Table] The numerical values in the above table are the average values obtained by repeating the measurement five times. In addition, in the table, cps is the number of scintillation survey meters indicated per second, background is natural radioactivity, and actual decay number dps is the rate at which an atom emits α, β, and γ rays per second to form another nuclide. The changing numerical value, radioactivity concentration μCi/g, causes radioactive decay because the atomic nucleus is unstable, and accordingly α, β,
It is the microcuries in 1 g that emit each gamma ray. Comparing substances A and B based on the table above,
It has been found that the porous decomposed material A of the present invention is more stable than the material B, and emits radiation slowly while maintaining safety, and also improves the incidence rate by supplementing this radiation. As explained above, in the case of the porous disintegrating material containing a radioisotope of the present invention, activated carbon in which mineral powder containing a radioisotope is adsorbed is mixed into fired porous base soil. Compared to simply emitting radiation to activated carbon or adsorbing radioisotopes, it is possible to capture the amount of radioactivity more reliably and easily. The α, β, and γ radiation emitted from these materials can be safely and efficiently used.
Each line imparts energy to the atoms and molecules that make up the material along its path, ionizing and ionizing the material, and can also generate active gas elements such as radon.
Moreover, it can be made into various forms or shapes, and the porosity is increased compared to when radioisotope-containing mineral powder is simply kneaded into soil and fired, and it has extremely large porosity. Even a small amount of mineral powder is included to achieve its full effect, and there is no danger from radiation.
Safe and easy to handle. Therefore, it can be used not only for medical purposes and health purposes, but also as a liquid fuel activator for reducing fuel consumption, as well as for a wide range of household products, and has many industrial applications.