JPS6161099A - 放射線遮蔽構造体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は放射線を遮蔽するのに用いる遮蔽構造体に関
する。

゛（従来の技術） 従来放ＩＪｉＪ線進蔽薄壁４造体としては、板状あるい
はブ「コック状の鉄、鉛、コンクリートおよびこれらを
組合せたものが一般に用いられている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが上記の従来のものはいずれも重量が大きいため
、たとえば壁や床を構築する場合には強固な基礎を必要
とし、また運搬時や施工時における取扱いが困難で作業
性の劣るものであり、可搬性を有する遮蔽壁形成用材料
としては適しなかった。また従来広く用いられている鉛
は、融貞が約３３０℃と低いため、高温条件下では使用
できず、火災時には溶出してしまうという問題があった
。

この発明は上記従来の問題点を解決するもので、軽量で
取扱いが容易であり、可搬性を有する放射線遮蔽物の形
成用にも適し、耐熱性および断熱竹のすぐれた放射線遮
蔽構造体を提供しようとするものである。

（ＩＰ薄壁題点を解決するための手段）この発明に係る
放射線遮蔽構造体は、セラミックス製の多数のｉｌｌを
所定空隙をおいて積層してなる多孔構造体の上記薄壁の
表面に、鉛、鉄、錫、ボロン、ニッケル、アルミニウム
、クロム、銅のうちの少なくとも１種以上からなる金属
被膜を設けたことを特徴とする放射線遮蔽構造体である
。

この発明における多孔構造体としては、好ましくはアル
ミナ、ムライト、コージェライト等のセラミックスより
なるセラミックハニカムや、同材よりなるセラミックス
板を所定空隙をおいて連結材により一体に積層固着した
ものを用いることができる。多孔構造体の薄壁の厚さは
０．５〜５ｊ１１程度でよく、また薄壁間の空隙は任意
でよいが、あまり空隙が大きいと構造体の厚さが厚くな
るので、１〜５Ｍ程度がよい。

この発明における金属被膜は、多孔構造体の薄壁の好ま
しくは全表面、少なくとも放射線の進行方向に対し空隙
部をはさんで対向する側の表面に設ける。金属被膜の薄
壁への付設はディッピング、メッキその他の任意の方法
によることができる。

この金属被膜の厚さは０．１〜１ａ１１程度で十分であ
る。またセラミックス板を連結材により積層固着した多
孔構造体を用いる場合は、セラミックス板への金属被膜
の付設は積層固着前におこなってもよいしｆａ層開固着
後おこなってもよい。

（作用） 一般に物質に進入する放射線は該物質の表面において１
％以上が反射される。従って反射率を仮に１％としても
、反射面が５００箇用ある場合は、放射線の透過量は吸
収を無視してもｏ、　９９５００−０．００６６となり
、約１／１５０に減衰することになる。

この発明は従来の物質内での放射線の吸収を主体とする
遮蔽構造体に対して、上記の放射線の多数箇所における
反射を主に利用した遮蔽構造体であることを特徴とする
。

この発明の放射線遮蔽構造体においては、放射線は多孔
構造体の多数の薄壁の表面において反射されて透過量が
累乗的に減少する。この際、薄壁の表面に設けた金属被
膜は該表面を緻密化、平滑化させて放射線反射率を高く
し、かつ金属被膜による放射線の吸収もおこなわれるの
で、すぐれた遮蔽効果が得られる。なお金属被膜として
融点の高い金属を用いれば、所望の耐熱性のものが得ら
れる。

この発明の多孔構造体としてセラミックハニカムを用い
る場合、第１図、第３図、第４図に示すようにハニカム
の貫通孔５を放射線Ｘの進行方向に対して千鳥状に配設
すると、多孔構造体のどの部分から進入した放射線も必
ず多数個の薄壁を通過して進行するため、良好な遮蔽作
用が得られる。

また多数の薄壁間の空気層は、断熱層として機能し、す
ぐれた断熱性が得られるとともに、多孔構造体はセラミ
ックス製であるのですぐれた耐熱性、耐食性が得られる
。

（実施例） 以下図面によりこの発明の詳細な説明する。

第１図に示す第１実施例においては、多孔構造体として
セル形状が長方形のコージェライト質からなるセラミッ
クハニカム１を用い、厚さ０．５　ａｍの各薄壁２の両
面に厚さ０．１　ｍの鉛被膜３を設けて放射線遮蔽構造
体４を形成しである。セラミックハニカム１のピッチＰ
（放射線Ｘの進行方向の値。以下同じ）は２１１薄壁で
あり、また貫通孔５は、放射線Ｘの進行方向に対して千
鳥状に配置されている。

一般に原子力発電所内において作業員が立入る頻度の多
い場所は０．５　ｍ　Ｒ／　ｌ−１以下の空間線量率と
する必要があるが、焼却灰を充填したドラム缶が約１０
０本貯蔵しである貯蔵室の近傍では空間線量率が１０〜
５０ｍＲ／Ｈにもなるので、貯蔵室の遮蔽壁により１／
１００以下に減衰させる必要がある。このためには従来
の鉛のブロックを用いる場合は遮蔽壁の厚さを約７ｃｍ
とする必要があったが、本実施例の放射線遮蔽構造体４
を用いると遮蔽壁の厚さＴは約１５ＯＲ必要となるが、
鉛の比重１１．３に対し放射線遮蔽構造体４の比重は約
１．０であるので、遮蔽壁あるいは遮蔽壁構成用のブロ
ックの！！量を１１５．３と大巾に減少させることがで
きる。また本実施例の放射線遮蔽構造体４の熱伝導度は
約０．１　ｋｃａｌ／　ｍ　ｈ　’Ｃであるので、鉛の
約３０ｋｃａｌ／ｍｈ”ｃに対して熱伝導度は１／３０
０と大巾に低減化される。

なおこの実施例において鉛被膜３を設けないと、上記の
遮蔽壁の厚さＴは約５０値とする必要があり、かさばる
とともに、鉛に対して重量は約１／１．６に減少する程
度であった。

次に第２図に示すこの発明の第２実施例においては、セ
ル形状が正方形の格子状のセラミックハニカム１を多孔
構造体として用い、放射ｓｉ＋ｘの進入側の３００℃以
上に加熱される部分子Ａの範囲にアルミ被膜６を、３０
０℃以下に加熱される部分に鉛被膜３を設けて放射線遮
蔽構造体４を形成しである。ハニカムの材質およびピッ
チＰＳＩ壁２の厚さ、被膜厚さ等は第１実施例と同じで
ある。

この実施例において放射線を１／１００に減衰させるに
は、厚さＴは１８α必要であり、また比に比べて重量は
約１１５に減少し、また熱伝導度は１／３００に低減化
される。

この実施例の放射線遮蔽構造体４は放射線発生源側が３
００℃以上の場合の遮蔽壁に適している。

なおこの実施例においてアルミ被ｌＩ６および鉛被膜３
を設けないと、上記厚さＴは約６５１とする必要があり
、鉛に対して重量は約１／１．４に減少する程度であっ
た。

また第３図に示すこの発明の第３実施例は、セル形状が
１辺２履の正六角形のコージェライト質からなるセラミ
ックハニカム１の厚さ０．３　ｊ９１＋の薄壁２の両面
に、０．１　ｍｉｘ厚の錫被膜７を施したものであり、
比重は０．８であって、前記各実施例と同様に放射線減
衰率を１／１００とするためには厚さＴは１２１必要で
あり、厚さ７ｃＩＲの鉛に比べて重量は約１／８と大巾
に減少し、熱伝導度も１／３００以下に低減化された。

なおこの実施例において錫被膜７を設けないと、上記厚
さＴは約４０１とする必要があり、鉛に対して重量は１
／２．５に減少する程度であった。

次に第４図に示すこの発明の第４実施例は、多孔構造体
としてセル形状が一辺４Ｍの正方形のコージェライト質
からなるセラミックハニカム１を、セルの対角線を放射
線Ｘの進行方向に向けて用い、該進行方向に対向する厚
さ１ｊｌ薄壁Ｉの薄壁２の表面２ａおよび２ｂに０．１
履厚の鉛被膜３を設けたものである。この実施例では、
放射線減衰率を１／１００とするためには厚さＴは２０
α必要であるが、比重は０．６であるので、厚さ７αの
鉛に比べて重量は１／６．６に減少し、また熱伝導度は
０．０７ｋｃａｌ／ｍｈ’ｃであるので鉛の約１／４０
０に低減化される。

なおこの実施例において鉛被膜３を設けないと、上記厚
さＴは約６５１とする必要があり、鉛に対して重量は１
／２に低下する程度であった。

また第５図および第６図に示すこの発明の第５実施例に
おいては、大きさが２００×３０１、厚さ３ｊｌｌ＃Ｉ
のコージェライト質のセラミックス板８の放射線Ｘに対
向する表面８ａに０．２　ｍ厚の鉛被膜３をコーティン
グしたものを、２Ｍｍ間隔で２０枚積層し、各セラミッ
クス板８の両端を金属板からなる連結材９にセラミック
セメントにより接着してブロック状の放射線遮蔽構造体
４を形成させ、これを多数個積重ねて遮蔽１１０を構成
したものである。なお放射線遮蔽構造体４は、第６図に
示すように放射線進行方向に対して千鳥状に配置し、連
結材９内を進行した放射線が隣接する放射線遮蔽構造体
４のセラミックス板８部に進入して反射作用を受けるよ
うにしである。

この実施例では放射線減衰率を１／１００とするために
は、遮蔽壁１０の壁厚Ｔを２２αとする必要があるが、
比重は０．６であるので、厚さ７１の鉛に比べて重量は
１／６に減少し、熱伝導度は０．１５ｋｃａｌ／ｍｈ’
ｃであるので鉛の場合の１／２００に低減化された。

なおこの実施例において鉛被膜３を設けないと、上記壁
厚Ｔは約７０ｃｍとする必要があり、鉛に対して重量は
約１／１．９に低下する程度であった。

以上において、従来の放射線吸収式の遮蔽構造体として
は鉛を用いたものをとりあげたが、放射線の吸収効果は
吸収物体の質量にほぼ比例するため、コンクリート等鉛
以外の材料を用いても鉛の場合と殆ど同じ重量の遮蔽壁
となり、本発明の重量低減効果は殆ど変らない。

（発明の効果） 以上説明したようにこの発明によれば、放射線の遮蔽効
果が高く、軽量で取扱いが容易であり、さらに耐熱性お
よび断熱性のすぐれた放射線遮蔽構造体が得られ、放射
線発生源の周囲の壁、床、天井その他各種用途に用いる
ことができ、特に保守点検時に取除く遮蔽壁部分等の可
搬性を有する放射線遮蔽物形成用にも適した有用な放射
線遮蔽構造体が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図はこの発明の第１乃至第５実施例を示
す放射線遮蔽Ｉ造林の略示断面図、第６図は第５実施例
の放射線遮蔽構造体を用いた遮蔽壁の斜視図である。 １・・・セラミックハニカム、２・・・薄壁、２ａ１２
ｂ・・・表面、３・・・鉛被膜、４・・・放射線遮蔽構
造体、５・・・貫通孔、６・・・アルミ被膜、７・・・
錫被膜、８・・・セラミックス板、８ａ・・・表面、９
・・・連結材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　セラミックス製の多数の薄壁を所定空隙をおいて積
   層してなる多孔構造体の上記薄壁の表面に、鉛、鉄、錫
   、ボロン、ニッケル、アルミニウム、クロム、銅のうち
   の少なくとも１種以上からなる金属被膜を設けたことを
   特徴とする放射線遮蔽構造体。 ２　多孔構造体がセラミックハニカムである特許請求の
   範囲第１項記載の放射線遮蔽構造体。 ３　セラミックハニカムの貫通孔が放射線の進行方向に
   対して千鳥状に配設されている特許請求の範囲第２項記
   載の放射線遮蔽構造体。 ４　薄壁がセラミックス板から成り、多孔構造体が多数
   枚の上記セラミックス板を所定空隙をおいて連結材によ
   り一体に積層固着してなる特許請求の範囲第１項記載の
   放射線遮蔽構造体。