JPS6232394A

JPS6232394A - 高エネルギ−粒子遮蔽構造

Info

Publication number: JPS6232394A
Application number: JP17189885A
Authority: JP
Inventors: 金野　正晴
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1985-08-06
Filing date: 1985-08-06
Publication date: 1987-02-12

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）本発明は、高エネルギー粒子を遮蔽する遮蔽構造に関す
る。

（従来の技術）高エネルギー粒子を用いる実験設備等には、高エネルで
一粒子を遮蔽するために鉄筋コンクリート製の遮蔽体が
設置されている。この遮蔽体は、従来、普通の鉄筋コン
クリートと同様に製造されｉｔ、ｘ７−＋す？Ｊ−ｔ＋
−＋し己テ’！’／ｌ’＋３７＝５ｂＩｌｌｐｋｉｌｌ
！ｌ−２？なる骨材と、市販されている普通のポルトラ
ンドセメントとを原料とし、鉄筋を骨組としている。

（発明が解決しようとする問題点）上記遮蔽体の骨材として用いられる火成岩や砂利には、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｅｕ、Ｍｎ、Ｃｓ、Ｎａ等の鉱物成分が多
量に含まれている。また、普通のポルトランドセメント
には、焼成を容易にする等のために酸化鉄が配合されて
おり、Ｆｅ成分が多量に含有されている。さらに、骨組
には鉄筋が用いられている。このため、上記遮蔽体で高
エネルギー粒子の遮蔽を行なった場合、上記鉱物成分が
高エネルギー粒子によって核破砕されて放射性同位元素
が生じたり、この核破砕から生じた中性子と上記鉱物成
分との２次核反応によって放射性同位元素が生じる。こ
の結果、遮蔽体が高レベルに放射化され、高エネルギー
粒子を用いる実験設備での保守、運転の際、遮蔽体から
作業員が受ける放射線被曝量が多くなってしまう。

また、遮蔽体が所定の放射化量を超えた時に解（う１１
．１−；）十りミ＞：ｒｔｆｇＩイｔＡイｔｉ−ｍ＋Ｉ
！ｌｉ’Ｉｆｒ１ｗものを再構築しなければならず、こ
のためのコストが高い。しかも、解体した多量の鉄筋お
よびコンクリートを高レベルの放射性廃棄物として処理
しなければならず、廃棄処理のコストも高くなる。

（問題点を解決するだめの手段）本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その要旨は、鉄筋コンクリートからなる第１遮蔽体と、
この第１遮蔽体の高エネルギー粒子照射領域に配置され
た低放射化材料からなる第２遅蔽体と、第２遮蔽体を着
脱自在に第１遮蔽体に取り付ける定着装置とを備えたこ
とを特徴とする高エネルギー粒子遮蔽構造にある。

（作用）本発明の遮蔽構造で高エネルギー粒子を遮蔽すれば、高
エネルギー粒子を多量に浴びる第２遮蔽体が低放射化材
料で形成されているので、放射化量を非常に少なくする
ことができる。また、第１遮蔽体が鉄筋コンクリートで
あるから強度を充分確保できる。第２遮蔽体の放射化量
が所定レベルに漣したら、第２遮蔽体を第１遮蔽体から
取り外して新しいものと文換する。

（実施例）以下、本発明の遮蔽構造の一実施例を第１図〜第４図を
参照して説明する。図中１は実験器であり、この実験器
１には、加速管２からの高エネルギー粒子、例えばヘリ
ウムイオン、重水素イオン、陽電子等が供給されるよう
になっている。実験器１の後側には、遮蔽構造１０が設
置されている。

この遮蔽構造１０は、第１遮蔽体１１と、第２遮蔽体１
５と、定着装置２０とを有している。

第１遮蔽体１１は、いわゆる鉄筋コンクリートからなり
、普通コンクリート１２と、このコンクリート１２内部
の骨組として鉄筋１３を備えている。普通コンクリ−）
　１２は、火成岩の砕石や川砂利等からなる骨材と、普
通ポルトランドセメントに、水と混和剤とを加えて混練
し、固化することにより得られるものである。なお、骨
材として鉄鉱石を用いてもよい。第１遮蔽体１１は高い
機械的強度を有している５第１遮蔽体１１の実験器１側
の壁面には、後述するように実験器１から漏れた高エネ
ルギー粒子が照射される領域において、収納四部１４が
形成されている。

第２遮蔽体１５は、低放射化コンクリートの４角形のブ
ロックからなる。すなわち、骨材としての石灰石と、白
色セメントとを原料とし、これに水と混和剤とを加えて
混練し固化させることによ１）、得られる。石灰石は、
Ｆ　ｅ　、Ｃｏ　ｒ　Ｅ　ｕ　＋　Ｍ　ｎ　ｔ　Ｃｓ　
ｒＮａ等の鉱物成分の含有率が、火成岩や砂利等に比較
して、非常に少ない。また、白色セメントは、普通のポ
ルトランドセメントに比べて酸化鉄等の含有率が非常に
少ない。したがって、これら石灰石と白色セメントを原
料とすることにより、低放射化コンクリートとなる。

上記第２遮蔽体１５は、第１遮蔽体１１の収納凹部１４
にはめ込まれ、４隅部を定着装置２０によって、固定さ
れている。定着装置２０は、第４図に示すように、両端
部外周面に雄ねじ部２１ａ。

２１ｂを形成したねじ棒２１と、ナラ）２２．２３を有
している。上記ねじ棒２１は、アルミ合金製で各遮蔽体
１１．１５に形成された貫通孔１１ａ。

１５ａを貫通している。アルミ合金製のねじ棒２１は、
コンクリートからにじみ出てくるアルカリ成分によって
腐食されるおそれがあるので、樹脂製の被覆管２４によ
って被覆されている。一方のす７ト２２は、ＳｉＣまた
はＳｉ３Ｎ、等のセラミック材料からなり、角形の袋ナ
ツト形状をしており、第２遮蔽体１５の実験器１側の面
に形成された角形の凹部１５ｂにはめ込まれている。こ
のナツト２２に、ねじ棒２１の一端部がねじ込まれてい
る。

他方のナツト２３は、ステンレス製であり、ねヒ棒２１
の池端部にねじ付けられている。このナツト２３をパツ
キン２５を介して締め付けることにより、ねヒ棒２１で
両遮蔽体１１．１５を強固に連結することができる。

上記の遮蔽構造１０は、強度の高い第１遮蔽体１１によ
って、充分な強度を確保できる。

加速管２からの高エネルギー粒子は実験器１に供給され
、種々の実験が行なわれるが、一部が漏れて遮蔽構造１
０の第２遮蔽体１５に照射される。

なお、この高エネルギー粒子のビームの中心は、第２遮
蔽体１５の中心部に当たるため、この中心部の照射量が
最も多い。第２遮蔽体１５は、低放射化コンクリートで
形成され、高エネルギー粒子による核破砕に対して比較
的安定なＣａＯ成分を主成分としており、前述したＦｅ
、Ｃｏ、Ｅｕ、Ｍｎ、Ｃ３ｔＮａ等の鉱物成分の含有量
が少ないため、これら鉱物成分の核破砕による放射性同
位元素の発生量を少なくすることかでき、また、核破砕
の結果上じた中性子と上記鉱物成分との２次核反応によ
る放射性同位元素の発生量も少なくすることができる。

したがって、第２遮蔽体１５での放射化量を非常に少な
くすることができる。また、高エネルギー粒子は局所的
に第２遮蔽体１５にのみ照射されここで吸収されるため
、第１遮蔽本１１に殆ど照射されず、第１遮蔽体１１で
の放射化量は無視できる程度である。この結果、実験器
１および加速管２の保守、運転の際、遮蔽構造１０から
作業員が受ける放射線被曝量は少なく、安全に作業を行
なうことができる。

高エネルギー粒子を用いる通常の実験設備では、短時間
の実験を頻繁に行なうため、実験終了後比較的短い期間
（例えば数時間〜数日）で作業者の立ち入りを可能にし
新しい実験を開始できるようにすることが要求されるが
、この場合最も問題となるのが、半減期約１５時間の”
Ｎ　ａである。本発明では、上記低放射化コンクリート
中のＮａ成分が少ないため、上記放射性同位元素２４　
Ｎ　ａの発生量を少なくすることができ、実験終了後す
なわち高エネルギー粒子照射後から再び実験を開始する
までの時間を短縮することができる。

なお、定着装置２０は高エネルギー粒子のビームの中心
から離れているので、ごく少量の高エネルギー粒子しか
浴びず、この少量の高エネルギー粒子も殆ど内側のナツ
ト２２で吸収される。内側のナツト２２は、高エネルギ
ー粒子による核破砕に対して池の鉱物成分より安定なＳ
ｉＣまたはＳｉ、Ｎ４によって形成されているため、放
射化量が少ない。

第２遮蔽体１５の放射化量が所定レベルを超えた時には
、定着具２０を分解して、第３図に示すように、第２遮
蔽体１５を第１遮蔽体１１がら取り外し、新しいものと
取り替える。このように、第２遮蔽本１５のみを放射性
廃棄物として処理すればよいから、廃棄処理コストを低
くすることができる。第１遮蔽体１１は継続して使用す
ることができる。

本発明は上記実施例に制約されず種々の態様が可能であ
る。

第２遮蔽体は、前記実施例のように石灰石と白色セメン
トを原料とする低放射化コンクリートの代わりに、Ｃａ
Ｏ成分が５５重量％以上の大理石板等も用いることがで
きる。

第５図は池の態様をなす定着装置２　ＯＡを示す。

この定着装置２ＯＡにおいて、ねし棒２１Ａはアンカー
ボルトの形状をなし、一端に形成されたフック部２１ｃ
が第１遮蔽体１１に埋設されるとともに、第２遮蔽体１
５を貫通しており、池端の雄ねじ部２１ａにナラ）２２
が締め付は固定されている。なお、この実施例では、第
２遮蔽体１５に形ト２２を締め付けるための治具の挿入
を許容している。池の構成は前記実施例と同様であるか
ら図中同番号を付してその詳細な説明を省略する。

第６図の定着装置２０Ｂでは、第１遮蔽体１１に袋ナツ
ト２８が埋設されており、第２遮蔽体１５を貫通するボ
ルト２９の先端が上記袋ナツト２８にねじ込まれること
により、第２遮蔽体１５の固定がなされている。このボ
ルト２９は、ＳｉＣ。

Ｓ　ｉ＝Ｎ　、等の低放射化セラミック材料がらなり、
袋ナツト２５は同様の材料、またはアルミ合金、場合に
よってはステンレス等により形成されている。

また、定着装置が高エネルギー粒子の照射領域から光分
離れている場合には、低放射化材料等を用いなくてもよ
い。

（発明の効果）本発明の遮蔽構造によれば、高エネルギー粒子が多量に
照射される第２遮蔽体を低放射化材料により形成したか
ら、遮蔽構造の放射化量を非常に−粒子を用いる実験設
備等の保守、運転の際に、遮蔽構造から作業員が受ける
放射線被曝量を少なくすることができるとともに、高エ
ネルギー粒子照射後の立ち入り禁止期間を短縮できる。

また、第２遮蔽体の放射化量が所定レベルに達した時に
、この第２遮蔽体を第１遮蔽体から取り外して新しいも
のと交換すれば、第１遮蔽体を継続して使用でき、使用
済みの第２遮蔽体だけを放射性廃棄物として処理すれば
よく、放射性廃棄物の量を少なくすることができる。さ
らに第１遮蔽体を鉄筋コンクリートにより構成したから
遮蔽構造としての強度を充分確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図は高エネルギー粒子を用いた実験設備の縦断面図、第
２図は遮蔽構造の正面図、第３図は第１遮蔽体から第２
遮蔽体を取り外した状態を示す縦断面図、第４図は遮蔽
構造の部分拡大縦断面図、第５図、第６図は定着装置の
池の実施例をそれぞれ示す拡大縦断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

鉄筋コンクリートからなる第１遮蔽体と、この第１遮蔽
体の高エネルギー粒子照射領域に配置された低放射化材
料からなる第２遮蔽体と、第２遮蔽体を着脱自在に第１
遮蔽体に取り付ける定着装置とを備えたことを特徴とす
る高エネルギー粒子遮蔽構造。