JPS6232395A

JPS6232395A - 放射線遮蔽構造の定着装置

Info

Publication number: JPS6232395A
Application number: JP60171899A
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、放射線を遮蔽する遮蔽構造の定着装置に関す
る。

（従来の技術）原子炉廻りや高エネルギー粒子を用いる実験設、ｌＪ！
ｊ　％　ｌ−ｒ＋　山ＪＪＩ：　ｌ　ｉａ　ｗ　ｉ　Ｔ
　ｅ　ｎ、　Ｗ　−＋ｈ　２　Ｑ　／７Ｎ　＋ｈ　ｌ線
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ている。すなわち、火成岩の砕石や
川砂利等からなる骨材と、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、上記遮蔽体を原
子炉廻りに設置して中性子線を遮蔽した場合には、上記
鉱物成分が中性子と核反応して放射性同位元素が生じる
。また、高エネルギー粒子を遮蔽した場合には、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）−た中性子と
１−肥鉱物虎分との２炭柱反応にょうて放射性同位元素
が生じる。この結果、遮蔽木カ。

高レベルに放射化され、原子炉や、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、遮蔽体の解体の際、遮蔽体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、廃棄処理のコストが高くなる。

（問題点を解決するための手段）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、第１遮蔽体の放射線照射側に、低放射化材
料からなる第２遮蔽体を連結するために用いられ、互い
にねじ結合される少なくとも２つのねじ部材を備え、第
２遮蔽体から露出したねじ部材を、低放射化セラミック
材料により形成したことを特徴とする放射線遮蔽構造の
定着装置にある。

（作用）本発明の遮蔽構造では、定着装置のねじ部材に上るねし
結合て゛、低放射化材料からなる第２遮蔽本を第１ｉ！
蔽体に連結する。そして、放射線を第２遮蔽体で受ける
。定着装置では第２遮蔽木側に露出した低放射化セラミ
ック材料からなるねし部材で放射線を受ける。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

図中１０は遮蔽構造を示し、この遮蔽（み遣１０は、第
１遮蔽体１１と、第２遮蔽体１５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ｉ？ｉ　１３を備えている。普通コンク
リート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
高い賊械的強度を有している。

第２遮蔽体１５は低放射化フンクリートからなる。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
により、得られる。石灰石は、Ｆ　ｅ、Ｃｏ、Ｅｕ、Ｍ
ｎ、Ｃｓ、Ｎａ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。

上記第２遮蔽体１５は、第１遮蔽体１１の放射線照射側
に重ねられ定着装置２０によって、固定されている。定
着装置２０は、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。

一方のナツト２２は、角形の袋ナツト形状に形成された
角形の四部ＩＳｂにはめ込まれている。このナツト２２
に、ねヒ棒２１の一端部がねし込まれている。池方のナ
ツト２３は、ステンレス製であり、ねじ棒２１の！端部
にねし付けられている。このナツト２３をパツキン２５
を介して締め付けることに上り、ねじ棒２１で両遮蔽体
１１．１５を強固に連結することができる。

第２遮蔽体１５の強度は比較的低いが、強度の高い第１
遮蔽体１１によって支持されるので、遮蔽構造１０は全
体として充分な強度を確保する二とができる。

上記遮蔽構造１０は、例えば第・を図１こ示す原子短足
りに設置されて中性子線等を遮蔽する場合に適用される
。この適用例では、遮蔽体１１．１５は筒状をなし、外
側に第１遮蔽体１１、内側に第２遮蔽体１５を配置して
、原子炉１００を包囲している。原子炉１で発生した中
性子線等の放射線が多量に当たる第２遮蔽木１５は、低
放射化コンクリートで形成されており、中性子との核反
応に’Ｌ　　１）Ｑｌ−６−Ｌ　Ｌｌｌ−ｒ”ｌ　　Ｉ
１二”Ｉｔ　　ｌ−）、　　Ｙ　　Ｔ’ｌ”　　　　／
”　　−Ｔ　　　　＼、（−戸　〜Ｎａ等の鉱物成分が
少ないため、放射化量が非常に少ない。また、中性子線
は殆ど第２遮蔽体１５で吸収され、第１遮蔽本１１に照
射される中性子線はごく少量であるので、この第１遮蔽
体１１での放射化量も少ない。このため、原子炉１の保
守、運転の際、原子炉１や遮蔽体１０の解体の際に、こ
の遮蔽体１０から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。

また、定着装置２０において、最も多量の中性子線を浴
びる内側のナツト２２は、中性子との核反応か生じにく
いＳｉＣまたはＳ　ｉ＝Ｎ　、によって形成されている
ため、放射化量が少ない。ねヒ棒２１はアルミ合金であ
るが、中性子線の照射方向とほぼ平行をなしていること
、比較的照射量の多い内側の端部がナツト２２によって
覆われていることにより、放射化量は少ない。また、放
射化されてもアルミニウムの放射性同位元素の半減期が
数分と極めて短いため、問題は生じない。ステンレス製
のナツト２３は遮蔽体１０の外側にあるため、中性子線
の照射を極少量しか浴びず、放射化量は極めて少ない。

このように、定着装置２０の放射化量も少ないため、上
記第２遮蔽体１５を第１遮蔽体に重ね合わせることによ
って得られる低放射化の利点を損なうことかない。

ここで、定着装置２（）の材料選択の意味を詳述する。

ねし棒２１の材料としては、筒状をなす第１遮蔽体１１
および第２遮蔽体１５を強固に連結するために充分な引
っ張り強度を有すること、鉄材料に比べて中性Ｐ線によ
る放射化の問題が生じないことが要求されるため、アル
ミ合金を選択した。また、内側のナンド２２の材料とし
ては、引っ張り強度はそれほど高くなくてもよいが充分
な剛性を有すること、中性子線との核反応が生じにくい
ことか要求されるため、低放射化セラミツタ材料を選択
し、特にＳｉＣやＳ　ｉ＝Ｎ　４を選択した。外側のナ
ツト２３は、放射化を考慮する必要がないので安価で強
度の高いステンレスを選択した。

遮蔽体１０自体を解体する際、定着具２０を取り外すこ
とにより、放射化量が異なると予想される内側遮蔽体１
５と外側遮蔽体１１とを分けて解体および回収すること
ができ、廃棄物管理が容易となる。また、第２遮蔽体１
０は高レベルの放射性廃棄物としてではなく低レベルの
放射性廃棄物として処理することが可能となり、第１遮
蔽体１１は低レベルの放射性廃棄物または一般の廃棄物
として処理することが可能となり、廃棄処理コストを低
くすることができる。

上記定着装置２（）は、第５図に示すような高エネルギ
ー粒子を用いる実験設備に適用することができる。図中
１０１は実験器であり、この実験器１０］には、加速管
１０２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１０１の後側には、遮蔽構造１０が設置され
ている。

第１遮蔽体１１の実験器１０１側の壁面には、後述する
よう１こ実験器１０１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４角形のブロックからなり、上記収
納四部１４にはめ込まれ、加速管１０２からの高エネル
ギー粒子は実験器１０１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１０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、１氏放射
化フ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戊分を主成分としてお
り、前述したＦｅ、Ｃｏ、Ｅｕ、Ｍｎ、Ｃｓ、Ｎａ５−
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が
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
することか′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かできる。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遮蔽体１１に殆ど照射され
ず、第１遮蔽体１１での放射化（川および加速管１０２
の保守、運転の際、遮蔽構造１０から作業者が受ける放
射線被曝量は少なく、安全に作業を行なうことができる
。

また、定着装置２０は高エネルギー粒子のビームの中心
から離れているため、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ナツト
２２で吸収される。内側のす７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も安定なＳ
ｉＣまたはＳｉ３Ｎ４によって形成されているため、核
破砕または核破砕で生した中性子との２次核反応による
放射化量が少ない。

第２遮蔽体１５の放射化量か所定レベルを超えた時には
、定着具２０を分解して、第２遮蔽体１５を第１遮蔽体
１１から取り外し、新しいものと取り替える。このよう
に、第２遮蔽体１５のみを放射性廃棄物として処理すれ
ばよいから、廃棄処理コストを代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かできる。

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。例んは、第２遮蔽本には、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１氏放射化コンクリート
の代わりに、ＣａＯ成分が５５重量％以上の大理石板等
も用いてもよい。

第２図は池の態様をなす定着装置２０Ａを示す。

この定着装置２　（’）　Ａにおいて、ねじ棒２１　Ａ
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１５を貫通しており、池端の雄ねじ部２１ａに
ナツト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に形成された凹部１５ｂはナツ
ト２２より大きく、ナツト２２を締め付けるための治具
の挿入を許容している。ナツト２２、ねじ棒２１　Ａの
材料は前記実施例と同じである。また、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３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。この定着
装置２０Ｂは、高い連結強度を必要としない場合、例え
ば第５図の遮蔽構造１０に用いることができる。

（発明の効果）本発明によれば、定着装置により、第１遮蔽体に放射化
材料からなる第２遮蔽体を連結したから、遮蔽構造の放
射化量を非常に少なくすることができる。また、遮蔽構
造の解体の際、定着装置のねし結合を解除することによ
って両遮蔽体の分離が可能であり、放射性廃棄物の量を
少なくすることができる。また、定着装置において第２
遮蔽体から露出したねじ部材を、低放射化セラミック材
料により形成したから、第２遮蔽体を第１遮蔽体に重ね
合わせて得られる低放射化の利点を損なうこ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例をなす定着装置の縦断面図、
第２図、第３図は定着装置の池の実施例をそれぞれ示す
縦断面図、第４図、第５図は第１図の定着装置の異なる
適用例をそれぞれ示す縦断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１遮蔽体の放射線照射側に、低放射化材料から
なる第２遮蔽体を連結するために用いられ、互いにねじ
結合される少なくとも２つのねじ部材を備え、第２遮蔽
体から露出したねじ部材を、低放射化セラミック材料に
より形成したことを特徴とする放射線遮蔽構造の定着装
置。
（２）前記低放射化セラミック材料が、ＳｉＣまたはＳ
ｉ＿３Ｎ＿４である特許請求の範囲第１項に記載の放射
線遮蔽構造の定着装置。