JPH10325898A - 放射線に対する防護用の窓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原子力発電所におけるセル又は窓からの放射
線に対する保護用の、安価な窓を提供する。 【解決手段】 高エネルギー放射線及び／又は中性子線
に対する保護を提供する少なくとも１つの光学ユニッ
ト、及び枠を有し、これら光学ユニットと枠の間の空間
をキャストし硬化可能な材料で満たした窓。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、保護窓、特に原子
力発電所におけるセル又は室からの放射線に対して保護
する窓に関する。そのような窓は、特に、高エネルギー
放射線、例えばＸ線、γ線の良好な吸収、及び／又は中
性子線の良好な吸収をするものでなければならない。

【０００２】

【従来の技術】このために、これらの窓は、充分に厚
く、かつ、例えばＸ線及びγ線を吸収するために重元素
に、又は特に中性子線を吸収するためにホウ素もしくは
水素化物に富んでいなければならない。このガラスシー
トのアセンブリは、枠にはめられ、こうして形成された
窓は壁の中の開口部中に配置され、この壁も放射線吸収
性粒子で充填される。

【０００３】それ故、そのような窓の機能は、残りの壁
のように室から発散される放射線に対するスクリーンと
して作用すると同時に、人が室内を覗き込むことを可能
にするものでなければならない。

【０００４】これらの窓の構造は第１に、相互に接合さ
れているか又は２枚のガラスシートの間の空気空洞で分
離されている複数のガラスシートの積み重ねを作ること
にある。通常形成されるガラスシートのアセンブリは、
これら２つのタイプの配列を組み合わせる。次に、この
アセンブリを、やはり放射線に対するスクリーンとして
作用する材料で作られるように選ばれた枠の中に挿入し
なければならない。この枠は、このスクリーン機能を満
たすために、通常、鋳鉄から作られる。このガラスシー
トのアセンブリをこの枠中に挿入するときは、勿論、前
記枠とガラスのアセンブリとの間に隙間を設け、前記ガ
ラスアセンブリを容易にはめ込めるようにする必要があ
る。従って、この隙間は、からの空間を生じ、次にこれ
をやはり放射線スクリーンとして作用する材料で満たさ
なければならない。

【０００５】更に、そのような構築において、前記ガラ
スシートと枠の間に設けられる隙間をできるだけ最小に
するため、前記ガラスシートは非常に正確な寸法に切断
しなければならない。

【０００６】通常使用される方法によれば、例えば５枚
のガラスシートの場合、それらの内の３枚は相互に接合
され、他の２枚は、２つの空気の空洞を形成するため
に、そのようにはしない。先ず、３つの接合されたガラ
スシートからなる第１のアセンブリを窓枠を形成する鋳
鉄の枠組中に入れ、この窓枠を水平の位置に置く。製造
のこの段階の後、前記枠と前記ガラスシートのアセンブ
リとの間に設けられた隙間の故にからになった空間に放
射線スクリーンとして作用する鉛ウールを充填する。こ
の鉛ウールを圧縮して枠の両側に手で所定の位置に入れ
る。何故ならば、その光学軸は水平の位置にあり、それ
は両側からのアクセスを可能にし、それによって前記ウ
ールを所定の場所に入れるのが、より容易であるからで
ある。このようにして形成されるシールの密度を増すた
めに可能な最大限に鉛ウールを圧縮する必要があるの
で、この工程は時間がかかる。

【０００７】これらの工程の後、相互に接合することに
よって相互に結合した３枚のガラスシートからなる第１
のアセンブリに、前記２つの非接合ガラスシートを並置
する。これらの工程は、作業者が既にはめ込まれた枠の
中で作業しなければならないので、実施するのに技能を
要する。各ガラスシートを所定の位置に配置した後、前
記ガラスと前記枠の間の隙間を鉛ウールで充填する必要
があり、これもやはり非常に長時間の工程である。この
段階では前記ウールを圧縮して入れることはこの枠の只
１つの側に限られるので、一層時間がかかる。

【０００８】そのような窓を作るときに遭遇する困難及
び消費される時間は、これら窓の製造コストを相当に増
した。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、その
製造が簡単で、上述の方法に必要な時間よりも短い時間
ですむ、高エネルギー放射線及び／又は中性子線に対す
る保護を提供する窓を創り出すことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、この目
的は、高エネルギー放射線及び／又は中性子線に対して
保護を提供する少なくとも１つの光学ユニットから、並
びに前記光学ユニットを取り囲む枠から形成され、前記
光学ユニットと前記枠はキャストし硬化することの可能
な材料で充填された窓によって達成される。

【００１１】そのような窓は、その構築の際に多数の利
点を有し、特に、前記キャスト可能な材料は、それがキ
ャストされる間、前記材料を圧縮する操作を必要とする
ことなく、前記光学ユニットと前記枠の間に設けられた
空間又は隙間を充填する。

【００１２】そのような材料に付随する他の利点は、完
全な光学ユニットを窓枠にはめる前に作り、次いで前記
キャストし硬化することの可能な材料をキャストするこ
とが可能であることである。先に述べた方法と相違し
て、前記光学ユニットの構築は窓枠内で完了することが
意図されていない。

【００１３】有利には、前記キャスト可能な材料は、重
質な及び／又は中性子防止粒子を添加されている。その
ような材料は、樹脂であってもよいが、有機材料の耐放
射線は幾つかの用途において満足なものではない。

【００１４】本発明の好ましい具体例によれば、前記キ
ャストし硬化することの可能な材料はコンクリートであ
り、有利には、この室の壁の残りに較べて非常に均一な
放射線保護のレベルを作りだすように、その窓をはめ込
むことの意図された室の壁を作りだしているコンクリー
トと同じになるように選ばれる。選択されたコンクリー
トは、有利には、それに密度約４．５を与えるために鉄
鉱石を添加し、並びに／又は中性子を吸収し及び／もし
くはγ線を減じるホウ素もしくは水素化物を添加する。

【００１５】また好ましくは、使用されるコンクリート
は化学量論的な量の水を含有する。この方法では、光学
ユニットの品質を害し、特にガラスシートの接合を害す
る過剰な水は残らない。

【００１６】本発明の有利な変形によれば、不透過性の
材料のシート又はフィルムが前記光学ユニットを囲み、
こうして前記光学ユニットとキャスト可能な材料の間の
接触の全てのリスクを防ぐ。これは、例えば、この光学
ユニットが前記コンクリート中に含まれる水と接触する
全てのリスクを回避する。

【００１７】本発明の好ましい態様によれば、光学ユニ
ットは角錐台の形状、即ち、ピラミッドの形状において
上面と下面が平行である形状をしている。そのような形
状は、特に、キャストし硬化可能な材料が光学ユニット
の周りをより容易に流れることを可能にする。そのよう
なユニットを得るために、各ガラスシートには、これら
のシートが角錐台の光学ユニットを形成するように、傾
いた端部が設けられている。第１の具体例によれば、各
ガラスシートは同じ傾斜を有する傾いた端部を設けられ
ている。本発明の第２の態様によれば、前記傾いた端部
の傾斜は各ガラスシートについて少し異なり、前記ユニ
ットは少なくとも２つのガラスシートを有する。

【００１８】この好ましい具体例によれば、そしてより
詳しくは、前記光学ユニットを取り囲むプラスチックの
シート又はフィルムの場合には、前記光学ユニットの傾
いた端部に平行に通過する放射線の全てのリスクは排除
される。これは、第１シートの端部に平行な放射線は次
のものの端部によって停止される。

【００１９】好ましくは、前記窓枠はシート材料で作ら
れ、それ故、特に鋳鉄材料を要する通常の方法に較べる
と、廉価である。有利には、この枠はその全周の周りに
段を有している。この段は、一方では、取り付けの間、
この窓をその中に取り付ける壁中に設けられた相補的な
形状の段の上に支えるようにこの窓を置くことを可能に
する。他方では、この枠内の段はその内面上にキャスト
可能な材料で充填されている。他の具体例において、特
に、必要なキャスト可能な材料の量を制限するために、
鋳鉄のブロックもこの枠中の段を充填してもよい。

【００２０】本発明の変形において、この窓の枠はキャ
スト可能な材料を成形し、次いで除くためにのみ使用さ
れる。

【００２１】本発明の対象は、またそのような窓を作る
ための方法である。本発明によれば、このプロセスは、
予め製造された光学ユニットを、このユニットの光学軸
を鉛直方向に向けて、その大きな表面を支えとして枠内
に置き、次いで前記光学ユニット及び前記枠の間にキャ
ストし硬化することの可能な材料をキャストすることに
ある。この具体例によれば、この材料はこの光学ユニッ
ト及び枠の間に設けられた空間又はすき間を満たす。そ
れ故、基部で材料を圧縮する手動の作業は何ら必要でな
く、この材料は自然に流れる。更に、このステップは単
純であるか、又はこの光学ユニットの角錐台形状の故
に、充填されるべき空間が下へ行くほど狭くなるので、
少なくともスピードアップされる。

【００２２】本発明による窓及び本発明により提供され
るそのような窓の製造方法は、それ故、一方では、製造
を簡単にしてそのコストを下げ、他方では、高エネルギ
ー放射線及び／又は中性子線に対する完全な保護を提供
する窓をもたらす。

【００２３】本発明の他の詳細及び有利な態様は、窓を
示す図面に関する本発明の具体例の説明から、以下に現
れるであろう。

【００２４】図１に示された窓１は５枚のガラスシート
２、３、４、５、６からなる光学ユニットを有する。こ
れらのガラスシートの各々は、γタイプの高エネルギー
放射線に対する及び／又は中性子線に対する保護を提供
する組成を有する。これらのガラスシートは厚さが１０
０〜３００mmであり、相互に接合されて光学ユニットを
形成している。この窓は更にシート−金属枠７を包含す
る。この枠７はその全周に、それ故、窓１の全周の周り
に、段８を有する。この段８は窓１に適合させ配置する
目的で壁中に設けられた開口部中に適合させ配置するこ
とを可能にし、この壁はこの窓１の枠７中の段の形状に
相補する形状の段を有する。これらの２つの相補的な段
の組み合わせは、一方では、窓１が正確に適合し、他方
では高エネルギー放射線及び／又は中性子線に対する完
全な保護を与える。

【００２５】製造の間、先ず最初に前記光学ユニットが
製造される。より詳しくは前記ガラスシート２、３及び
４を相互に接合することにより製造される。これらの接
合操作は当技術分野において公知にいずれかの方法を用
いて実施される。次に、ガラスシート５及び６を、周辺
接合を用いて加える。このタイプの周辺取り付けは、Ｃ
ＬＩＭＡＬＩＴなる名称の下に市販されている窓ガラス
アセンブリと同じようにして不透過性シール９によって
達成される。

【００２６】更に、シール９の周辺の周りのチューブ１
０を設けてもよい。その場合、これらのチューブ１０は
ガラスシート４及び５の間並びにガラスシート５及び６
の間の空気空洞を換気させ、特に光の透過を妨げる霧の
形成の全てのリスクを排除する。５枚のガラスシート
２、３、４、５、６からなる光学ユニットはこのように
して形成され、このユニットは角錐台形を有し、ガラス
シート２、３、４、５及び６の各々は斜めの側を有す
る。

【００２７】更に光透過性を改善するために、これらガ
ラスシート、より詳しくはそれらの全領域に亘って接合
していないガラスシートの表面は、反射防止処理をされ
ていてもよい。

【００２８】次に、光学ユニットと枠７との組み立て作
業を行う。即ち、枠７は鉛直に置かれ、光学ユニットの
上に固定されたリム１１上に乗る。次いで、この光学ユ
ニットを前記枠７内に、その大きな面１２の上に乗るよ
うに置き、この面はリム１１上に乗る。エチレン−プロ
ピレンタイプのシールがリム１１及び大きな面１２の間
に設けられ、前記光学ユニット／枠７のアセンブリがシ
ールされることを確保する。この光学ユニットをはめ込
むと、作業者は前記光学ユニット及び枠７の間の空間に
コンクリート１４を注入する。前記コンクリート１４は
相対密度が４より大きく、好ましくはその中に窓１が挿
入された壁に使用されたものと同じとなるように選ばれ
る。その流動性の故に、このコンクリート１４は硬化の
前に全空間を満たす。更に、硬化の間、この光学ユニッ
トの上にコンクリート１４によってフープ応力が掛か
り、これは更に枠７及び光学ユニットの間の空間が完全
に満たされるのを確保する。

【００２９】コンクリート１４をキャストするとき、パ
イプ１０を、コンクリート１４からオリフィス１５が突
き出るように、それらがコンクリート中に埋め込まれる
ように設ける。

【００３０】ガラスシート２、３、４、５、６がコンク
リート１４中に含まれる水によって攻撃されるのを防ぐ
ために、このコンクリートには化学量論的量の水を供給
する。

【００３１】更に、この図面には示されていない変形に
おいて、前記光学ユニットを囲むフィルム又は樹脂を設
け、こうしてこの光学ユニットがコンクリート１４中に
含まれている水と接触する全てのリスクを排除すること
も可能である。

【００３２】本発明の１つの可能な具体例において、鋳
造した鉛のブロック１６を段８に対応する枠７の内部領
域に枠の周辺の周りに設ける。これらブロック１６は任
意であるが、前記段８の領域内において放射線保護に寄
与するであろう。

【００３３】再び、放射線保護を改善するために、各ガ
ラスシートは傾斜した縁を有し、この傾斜部の傾きはガ
ラスシート毎に異なる。そのような具体例は、特に前記
光学ユニットを囲むプラスチックのシート又は樹脂の場
合、ガラスシート６の傾斜部の傾きに平行な放射線は、
コンクリート１４によって、又は他のガラスシートの１
つによって吸収されることを可能にし、光学ユニット及
びコンクリート１４の間の結合領域は、この光学ユニッ
トの全長さに亘って直線状ではない。

【００３４】本発明によって提案された窓１は、従っ
て、高エネルギー放射線及び／又は中性子線に対して有
効な保護を提供する。更に、この窓の構築は通常の方法
よりも迅速であり、それ故より安価である。特に、キャ
ストし硬化可能な材料、例えばコンクリートの使用は、
非常に迅速で枠７及び光学ユニットの間に設けられた空
間を完全に満たす。更に、この方法は他の利点を有す
る。即ち、コンクリート１４はそれがキャストされると
き空の空間を完全に満たすので、窓ガラスアセンブリの
端部の寸法精度は通常の方法のように厳密ではなく、ま
たフープ応力の故に有利であるからである。こうして、
成形されたままのガラスシート２、３、４、５、６の端
部を維持すること、即ち何らの仕上げ工程なしとするこ
と、特にざらざらを除く目的で仕上げをする工程なしと
することが可能である。これは、ざらざらがあるとして
も、コンクリート１４はガラスシートの端部を完全に覆
うからである。それ故、本発明のこの態様は前記窓の製
造コストを更に減らすように見える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の窓の１つの具体例の断面図。

【符号の説明】

１…窓 ２、３、４、５、６…ガラスシート ７…枠 ９…シール １０…チューブ １１…リム １２…大きな面 １４…コンクリート １５…オリフィス

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年５月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高エネルギー放射線及び／又は中性子線
   に対する保護を与える少なくとも１つの光学ユニット、
   並びに枠を有する窓において、前記光学ユニットと前記
   枠の間の空間がキャストし硬化することの可能な材料で
   充填されている窓。
2. 【請求項２】 前記キャストし硬化することの可能な材
   料が重質の及び／又は中性子防止粒子で充填されてい
   る、請求項１に記載の窓。
3. 【請求項３】 前記キャスト可能な材料がコンクリート
   である、請求項１又は２に記載の窓。
4. 【請求項４】 前記コンクリートが化学量論的量の水を
   含有する、請求項３に記載の窓。
5. 【請求項５】 不透過性の材料が前記光学ユニットを取
   り囲んでいる、先行のいずれか１項に記載の窓。
6. 【請求項６】 前記光学ユニットが角錐台の形状を有す
   る、先行のいずれか１項に記載の窓。
7. 【請求項７】 前記光学ユニットが少なくとも２つのガ
   ラスシートからなり、ここに各シートは傾斜した端部を
   有し、ここに各ガラスシートの端部に形成された傾斜の
   勾配が、各ガラスシートについて異なる、請求項６に記
   載の窓。
8. 【請求項８】 前記枠がシート材料で作られている、先
   行のいずれか１項に記載の窓。
9. 【請求項９】 前記枠がその全周縁の周りに段を有す
   る、請求項８に記載の窓。
10. 【請求項１０】 光学ユニットから、及び枠から構成さ
    れる窓の製造方法であって、ここに前記光学ユニットが
    前記枠の１つの面の上に載せられ、その光学軸は鉛直に
    向いており、キャストし硬化することの可能な材料が前
    記光学ユニット及び枠の間にキャストされる製造方法。