JPS61155800A - γ線照射装置 - Google Patents
γ線照射装置Info
- Publication number
- JPS61155800A JPS61155800A JP27437684A JP27437684A JPS61155800A JP S61155800 A JPS61155800 A JP S61155800A JP 27437684 A JP27437684 A JP 27437684A JP 27437684 A JP27437684 A JP 27437684A JP S61155800 A JPS61155800 A JP S61155800A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- neutrons
- gamma ray
- hydrogen
- neutron
- irradiation device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、特に食品や家畜飼料にγ線を照射して殺菌、
殺虫、発芽防止等を行うためのγ線照射装置に関する。
殺虫、発芽防止等を行うためのγ線照射装置に関する。
「従来の技術」
放射線照射利用の１つに、食品や家畜飼料にγ線を照射
して殺菌、殺虫、発芽防止等を行う分野がある。このよ
うな分野で使用されるγ線照射装置には、大量の食品等
を均一に照射することのできる点で、６０Ｃｏｒ線源が
広く用いられている。
して殺菌、殺虫、発芽防止等を行う分野がある。このよ
うな分野で使用されるγ線照射装置には、大量の食品等
を均一に照射することのできる点で、６０Ｃｏｒ線源が
広く用いられている。
またこのようなγ線照射装置では、γ線と同時に例えば
中性子が照射されると、食品等に誘導放射能が残留する
おそれがあるので、安全性の観点から純粋な６０ＣＯＴ
線源が用いられている。
中性子が照射されると、食品等に誘導放射能が残留する
おそれがあるので、安全性の観点から純粋な６０ＣＯＴ
線源が用いられている。
ところで例えば原子炉で使用された燃料を再処理すると
、高レベルの放射能廃液が大量に発生する。このような
高レベルの放射性廃液は、強力なγ線を放射するので、
安定なガラス固化体とされて金属容器内に密封され、放
射性廃棄物として長期間保管管理されている。
、高レベルの放射能廃液が大量に発生する。このような
高レベルの放射性廃液は、強力なγ線を放射するので、
安定なガラス固化体とされて金属容器内に密封され、放
射性廃棄物として長期間保管管理されている。
そこでこのようなガラス固化体に着目し、食品等の殺菌
等を行うためのγ線源として使用すれば廃棄物の有効な
産業利用となる。
等を行うためのγ線源として使用すれば廃棄物の有効な
産業利用となる。
ところがこのようなガラス固化体には、再処理の廃棄物
として”’Ｃｍ等の中性子放出性の核種が含まれている
。このためこのようなガラス固化体をそのまま食品等を
照射するためのγ線源として用いると、γ線と同時に中
性子が照射され、安全性に問題が生じる。
として”’Ｃｍ等の中性子放出性の核種が含まれている
。このためこのようなガラス固化体をそのまま食品等を
照射するためのγ線源として用いると、γ線と同時に中
性子が照射され、安全性に問題が生じる。
このような問題点を解決するには、中性子を遮蔽するこ
とのできる中性子遮蔽体をガラス同化体と食品等の被照
射物との間に設けられる方法が考えられる。ところが中
性子遮蔽体として通常使用されているホウ酸水やホウ素
入りポリエチレンは、中性子遮蔽効果が大きいが、γ線
遮蔽効果も小さくないので、γ線も遮蔽されてしまうこ
とになる。
とのできる中性子遮蔽体をガラス同化体と食品等の被照
射物との間に設けられる方法が考えられる。ところが中
性子遮蔽体として通常使用されているホウ酸水やホウ素
入りポリエチレンは、中性子遮蔽効果が大きいが、γ線
遮蔽効果も小さくないので、γ線も遮蔽されてしまうこ
とになる。
「発明が解決しようとする問題点」
このように燃料再処理の後、廃棄物として発生するガラ
ス固化体をγ線源として用いる場合、従来の中性子遮蔽
体では中性子と共にγ線も遮蔽してしまうので、十分な
ｒｌｌＡを得ることができないことになる。
ス固化体をγ線源として用いる場合、従来の中性子遮蔽
体では中性子と共にγ線も遮蔽してしまうので、十分な
ｒｌｌＡを得ることができないことになる。
本発明はこのような事情に鑑み、中性子放射を伴うγ線
放射体を照射線源として用いてもγ線をあまり減衰させ
ずに中性子を効率良く遮蔽することのできるγ線照射装
置を提供することをその目的とする。
放射体を照射線源として用いてもγ線をあまり減衰させ
ずに中性子を効率良く遮蔽することのできるγ線照射装
置を提供することをその目的とする。
「問題点を解決するための手段」
本発明では、中性子放射を伴うγ線放射体からなる照射
線源と、この照射線源を囲むように設けられたデユワビ
ンと、このデユワビンに充填された、水素単独または水
素とこれ以外の元素で原子番号の小さいものとの化合物
からなる水素原子密度の大きい充填材とをγ線照射装置
に具備させ、前記充填材でγ線をあまり減衰させずに中
性子を効率良く遮蔽することができるようにしたもので
ある。
線源と、この照射線源を囲むように設けられたデユワビ
ンと、このデユワビンに充填された、水素単独または水
素とこれ以外の元素で原子番号の小さいものとの化合物
からなる水素原子密度の大きい充填材とをγ線照射装置
に具備させ、前記充填材でγ線をあまり減衰させずに中
性子を効率良く遮蔽することができるようにしたもので
ある。
ここで、前記充填材の具体的な材質について説明する。
中性子放射を伴うγ線放射体として例えば前述したガラ
ス固化体を用いた場合、その主要な中性子発生源は”’
Ｃｍの自発核分裂であり、平均的２ＭｅＶの高速中性子
が発生する。これを充分に遮蔽するには、まず減速して
熱中性子化する必要がある。減速が充分でないと、熱中
性子吸収体として一般に用いられているカドミウムやホ
ウ素等を用いても充分に遮蔽することができない。
ス固化体を用いた場合、その主要な中性子発生源は”’
Ｃｍの自発核分裂であり、平均的２ＭｅＶの高速中性子
が発生する。これを充分に遮蔽するには、まず減速して
熱中性子化する必要がある。減速が充分でないと、熱中
性子吸収体として一般に用いられているカドミウムやホ
ウ素等を用いても充分に遮蔽することができない。
従って高速中性子の減速能は大きい方がよく、その最も
大きな元素は水素である。しかも軽元素はどγ線遮蔽効
果が小さい。
大きな元素は水素である。しかも軽元素はどγ線遮蔽効
果が小さい。
このようなことから、充填材の材質としては、一般論と
して原子番号の大きな元素を含まずかつ水素原子密度の
大きいものがよいということがいえる。
して原子番号の大きな元素を含まずかつ水素原子密度の
大きいものがよいということがいえる。
ところで原子番号の比較的小さな元素では、約２００Ｋ
ｅＶよりエネルギの大きいγ線に対する遮蔽能力は、お
おむね電子密度に比例する。一方、水素を多く含みかつ
水素以外の構成元素がＣ，Ｎ。
ｅＶよりエネルギの大きいγ線に対する遮蔽能力は、お
おむね電子密度に比例する。一方、水素を多く含みかつ
水素以外の構成元素がＣ，Ｎ。
Ｏあるいは原子番号９以上の化合物では、高速中性子の
減速能力は、おおむね水素原子密度に比例するというこ
とがいえる。従ってγ線をなるべく遮蔽せずかつ中性子
を効果良く遮蔽するという能力は、水素原子密度を電子
密度で割った値すなわち〔水素原子密度／電子密度〕比
が大きいほど良いということがいえる。
減速能力は、おおむね水素原子密度に比例するというこ
とがいえる。従ってγ線をなるべく遮蔽せずかつ中性子
を効果良く遮蔽するという能力は、水素原子密度を電子
密度で割った値すなわち〔水素原子密度／電子密度〕比
が大きいほど良いということがいえる。
第２図は、中性子減速材として一般的で安価な水および
ポリエチレンと、ポリエチレンよりも〔水素原子密度／
電子密度〕比の大きな物質の特性を表わしたものである
。この図では、温度の欄に示す温度における各物質の密
度、水素原子密度、電子密度および〔水素原子密度／電
子密度〕比を表わしている。
ポリエチレンと、ポリエチレンよりも〔水素原子密度／
電子密度〕比の大きな物質の特性を表わしたものである
。この図では、温度の欄に示す温度における各物質の密
度、水素原子密度、電子密度および〔水素原子密度／電
子密度〕比を表わしている。
この図から明らかなように、〔水素原子密度／電子密度
〕比の最も大きな物質は水素であり、通常入手し易い物
質では２番目はメタンである。しかし更にエタンやアン
モニアをも含めて、この比が０．３以上となる物質は常
温常圧では気体であるので、水素原子密度を大きくする
には冷却または加圧して液化する必要がある。
〕比の最も大きな物質は水素であり、通常入手し易い物
質では２番目はメタンである。しかし更にエタンやアン
モニアをも含めて、この比が０．３以上となる物質は常
温常圧では気体であるので、水素原子密度を大きくする
には冷却または加圧して液化する必要がある。
第３図は、このうち液体水素、液体メタンおよび水の遮
蔽能力を表わしたものである。この図で横軸はこれら３
つの物質を遮蔽体として用いたときの厚さを表わし、縦
軸は前述したガラス固化体の表面から遮蔽体を挟んで１
ｍ離れた位置におけるγ線と中性子の線量率の減衰率を
表わしている。
蔽能力を表わしたものである。この図で横軸はこれら３
つの物質を遮蔽体として用いたときの厚さを表わし、縦
軸は前述したガラス固化体の表面から遮蔽体を挟んで１
ｍ離れた位置におけるγ線と中性子の線量率の減衰率を
表わしている。
ただしＴ線エネルギはガラス同化体の主要γ線である６
６２ＫｅＶ Ｃ３’ Ｃｓ）としテイル。
６２ＫｅＶ Ｃ３’ Ｃｓ）としテイル。
この図から明らかなように、水ではＴ線と中性子の減衰
がほぼ等しく、従って本発明の充填材としては適用不可
である。
がほぼ等しく、従って本発明の充填材としては適用不可
である。
液体水素では、厚さが例えば４０ｃｍの場合には、中性
子が１／１２（８％）に減衰され、γ線はｌ／２（５０
％）に減衰される。このときの中性子の減衰率は８％と
比較的大きいので余り好ましくない。厚さが８０ｃｍの
場合には、中性子が１／２００ （０，５％）に減衰さ
れ、Ｔ線はｌ／４（２５％）に減衰される。このときの
中性子の減衰率は０．５％と比較的小さいので好ましい
。
子が１／１２（８％）に減衰され、γ線はｌ／２（５０
％）に減衰される。このときの中性子の減衰率は８％と
比較的大きいので余り好ましくない。厚さが８０ｃｍの
場合には、中性子が１／２００ （０，５％）に減衰さ
れ、Ｔ線はｌ／４（２５％）に減衰される。このときの
中性子の減衰率は０．５％と比較的小さいので好ましい
。
しかもこのときの中性子照射線量をＴ線照射線量で割っ
た値すなわち〔中性子照射線量／γγ線照射線量化比約
５０倍となる。
た値すなわち〔中性子照射線量／γγ線照射線量化比約
５０倍となる。
液体メタンでは、厚さが例えば４９ｃｍの場合、中性子
が１／７０ （１，４％）に減衰され、ｒ＠は１／６
（１７％）に減衰される。このときの中性子の減衰率は
１．４％と比較的小さいので好ましい。しかもこのとき
の〔中性子照射線量／γγ線照射線量化比約１２倍とな
り、液体水素に比べて小さいが充分であるということが
いえる。
が１／７０ （１，４％）に減衰され、ｒ＠は１／６
（１７％）に減衰される。このときの中性子の減衰率は
１．４％と比較的小さいので好ましい。しかもこのとき
の〔中性子照射線量／γγ線照射線量化比約１２倍とな
り、液体水素に比べて小さいが充分であるということが
いえる。
以上のことから、γ線をあまり減衰させずに中性子を効
率良く遮蔽することのできる充填材としては特に液体水
素あるいは液体メタンを用い、かつその遮蔽体としての
厚さを適宜に選定すればよいということがいえる。
率良く遮蔽することのできる充填材としては特に液体水
素あるいは液体メタンを用い、かつその遮蔽体としての
厚さを適宜に選定すればよいということがいえる。
「実施例」
以下実施例につき本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例におけるＴｉＩ照射装置の主
要部分を表わしたものである。
要部分を表わしたものである。
このγ線照射装置は、円筒状のデユワビンｌを備えてい
る。デユワビン１は、２重構造の円筒状の外壁２の内部
に同じく２重構造の円筒状の内壁３が設けられ、これら
の両壁の間に形成された空間４を真空とされた構造とな
っている。デユワビン１の内壁３の内部には、蓋５で密
閉される注入部６を介して、液体水素あるいは液体メタ
ンからなる充填材７が充填されている。デユワビン１の
外壁２の外周面には熱中性子吸収板８が設けられている
。
る。デユワビン１は、２重構造の円筒状の外壁２の内部
に同じく２重構造の円筒状の内壁３が設けられ、これら
の両壁の間に形成された空間４を真空とされた構造とな
っている。デユワビン１の内壁３の内部には、蓋５で密
閉される注入部６を介して、液体水素あるいは液体メタ
ンからなる充填材７が充填されている。デユワビン１の
外壁２の外周面には熱中性子吸収板８が設けられている
。
デユワビン１は床面１１上に設置されている。
この状態でデユワビン１の中心部の空間１２には、下か
ら順に載置台１３、照射線源１４の密封された容器１５
および蓋１６がそれぞれ積層さ九ている。照射線源１４
は、中性子放射を伴うＴ線放射体からなり、例えば前述
したように、原子炉の燃料再処理工程で発生した放射性
廃液をガラスの中に固めたちのくガラス固化体）からな
っている。
ら順に載置台１３、照射線源１４の密封された容器１５
および蓋１６がそれぞれ積層さ九ている。照射線源１４
は、中性子放射を伴うＴ線放射体からなり、例えば前述
したように、原子炉の燃料再処理工程で発生した放射性
廃液をガラスの中に固めたちのくガラス固化体）からな
っている。
載置台１３は、容器１５に密封された照射線源１４の高
さ位置を規制するためのものである。載置台１３および
蓋１６は共に、円筒状の密閉金属容器内に中性子吸収性
の材料であるホウ素入りポリエチレンが充填された構造
となっている。
さ位置を規制するためのものである。載置台１３および
蓋１６は共に、円筒状の密閉金属容器内に中性子吸収性
の材料であるホウ素入りポリエチレンが充填された構造
となっている。
このγ線照射装置では、食品や家畜飼料等からなる被照
射物２１．２２がベルトコンベヤ２３．２４によってデ
ユワビン１の近傍に運び込まれ、また運び去られるよう
になっている。被照射物２１２２がデユワビンｌの近傍
に運び込まれると、これらは、載置台１３によって高さ
位置を規制された照射線源１４と対向することになる。
射物２１．２２がベルトコンベヤ２３．２４によってデ
ユワビン１の近傍に運び込まれ、また運び去られるよう
になっている。被照射物２１２２がデユワビンｌの近傍
に運び込まれると、これらは、載置台１３によって高さ
位置を規制された照射線源１４と対向することになる。
照射線源１４からはＴ線のほかに中性子が放射されてい
る。照射線源１４の水平方向の遮蔽は、容器１５、デユ
ワビン１の内外壁３．２、充填材７および熱中性子吸収
板８によって行われる。このうち充填材７は液体水素あ
るいは液体メタンであるので、その遮蔽体としての厚さ
Ｌを適宜に選定すれば、ここでのＴ線の減衰は極めて少
なく、一方中性子は効率良く遮蔽されることになる。デ
ユワビン１の内外壁３．２を例えばＡＩ！あるいはＭｇ
を主成分とする軽合金で形成すれば、これらによるＴ線
減衰も極めて少なくなる。更に熱中性子吸収板８を例え
ば厚さが０．５〜１．Ｑｍｍ程度のカドミウム板で形成
すれば、γ線をほとんど減衰させることなく、充填材７
で減速されてデユワビン１の外側に拡散して出てくる熱
中性子を充分に吸収することができる。従って被照射物
２１．２２へのＴ線照射量は充分となり、一方中性子照
射量は充分に減少されることになる。照射線源１４の沿
直方向の遮蔽は、載置台１３と蓋１６によって行われ、
中性子は充分に吸収される。
る。照射線源１４の水平方向の遮蔽は、容器１５、デユ
ワビン１の内外壁３．２、充填材７および熱中性子吸収
板８によって行われる。このうち充填材７は液体水素あ
るいは液体メタンであるので、その遮蔽体としての厚さ
Ｌを適宜に選定すれば、ここでのＴ線の減衰は極めて少
なく、一方中性子は効率良く遮蔽されることになる。デ
ユワビン１の内外壁３．２を例えばＡＩ！あるいはＭｇ
を主成分とする軽合金で形成すれば、これらによるＴ線
減衰も極めて少なくなる。更に熱中性子吸収板８を例え
ば厚さが０．５〜１．Ｑｍｍ程度のカドミウム板で形成
すれば、γ線をほとんど減衰させることなく、充填材７
で減速されてデユワビン１の外側に拡散して出てくる熱
中性子を充分に吸収することができる。従って被照射物
２１．２２へのＴ線照射量は充分となり、一方中性子照
射量は充分に減少されることになる。照射線源１４の沿
直方向の遮蔽は、載置台１３と蓋１６によって行われ、
中性子は充分に吸収される。
熱中性子吸収板８をカドミウム板の代わりに、同じく厚
さが０．５〜１．Ｑｍｍ程度のガドリニウム板、ユウロ
ピウム板、サマリウム板あるいはこれらの合金からなる
板を用いてもよいことはもちろんである。また厚さが５
〜ｌＱｍｍ程度のホウ素入りポリエチレンを用いてもよ
い。
さが０．５〜１．Ｑｍｍ程度のガドリニウム板、ユウロ
ピウム板、サマリウム板あるいはこれらの合金からなる
板を用いてもよいことはもちろんである。また厚さが５
〜ｌＱｍｍ程度のホウ素入りポリエチレンを用いてもよ
い。
また充填材７としては、液体水素あるいは液体メタンの
ほかに固体メタン等を用いてもよい。
ほかに固体メタン等を用いてもよい。
更にデユワビンｌの形状は、例えば角筒状あるいは半円
弧状であってもよく、要は照射線源１４を囲むことので
きる形状であればよい。
弧状であってもよく、要は照射線源１４を囲むことので
きる形状であればよい。
［発明の効果Ｊ
以上説明したように本発明によれば、Ｔ線をあまり減衰
させずに中性子を効率良く遮蔽することができるので、
例えば原子炉の燃料再処理の後、廃棄物として発生する
ガラス固化体を照射線源として使用することが可能とな
る。
させずに中性子を効率良く遮蔽することができるので、
例えば原子炉の燃料再処理の後、廃棄物として発生する
ガラス固化体を照射線源として使用することが可能とな
る。
第１図は本発明の一実施例におけるＴ線照射装置の主要
部分を示す縦断正面図１．第２図は中性子減速材として
使用しうる可能性のある物質の特性を説明するために示
す図、第３図はこれら物質のうち特定の３つのｒｔｓｂ
よび中性子照射量の減衰率を説明するために示す図であ
る。 １・・・・・・デユワビン、 ７・・・・・・充填材、 ８・・・・・・熱中性子吸収板、 １４・・・・・・照射線源、 ２１．２２・・・・・・被照射物。 出 願 人 日本原子力事業株式会社代 理 人
弁理士 山 内 梅 離業１図 篤２図
部分を示す縦断正面図１．第２図は中性子減速材として
使用しうる可能性のある物質の特性を説明するために示
す図、第３図はこれら物質のうち特定の３つのｒｔｓｂ
よび中性子照射量の減衰率を説明するために示す図であ
る。 １・・・・・・デユワビン、 ７・・・・・・充填材、 ８・・・・・・熱中性子吸収板、 １４・・・・・・照射線源、 ２１．２２・・・・・・被照射物。 出 願 人 日本原子力事業株式会社代 理 人
弁理士 山 内 梅 離業１図 篤２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、中性子放射を伴うγ線放射体からなる照射線源と、
この照射線源を囲むように設けられたデュワビンと、こ
のデュワビンに充填された、水素単独または水素とこれ
以外の元素で原子番号の小さいものとの化合物からなる
水素原子密度の大きい充填材とを具備することを特徴と
するγ線照射装置。 ２、前記充填材は液体水素あるいは液体メタンからなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のγ線照射
装置。 ３、前記デュワビンは軽合金で形成されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のγ線照射装置。 ４、前記デュワビンの外面には熱中性子吸収板が設けら
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
γ線照射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27437684A JPS61155800A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | γ線照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27437684A JPS61155800A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | γ線照射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61155800A true JPS61155800A (ja) | 1986-07-15 |
Family
ID=17540793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27437684A Pending JPS61155800A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | γ線照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61155800A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008076318A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Japan Atomic Energy Agency | ガンマ線照射試験装置 |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP27437684A patent/JPS61155800A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008076318A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Japan Atomic Energy Agency | ガンマ線照射試験装置 |
| JP4576567B2 (ja) * | 2006-09-25 | 2010-11-10 | 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 | ガンマ線照射試験装置 |
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