KR20200115287A - Ri제조장치용 자기실드 - Google Patents

Ri제조장치용 자기실드 Download PDF

Info

Publication number
KR20200115287A
KR20200115287A KR1020200036207A KR20200036207A KR20200115287A KR 20200115287 A KR20200115287 A KR 20200115287A KR 1020200036207 A KR1020200036207 A KR 1020200036207A KR 20200036207 A KR20200036207 A KR 20200036207A KR 20200115287 A KR20200115287 A KR 20200115287A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
magnetic shield
gamma ray
shielding material
ray shielding
Prior art date
Application number
KR1020200036207A
Other languages
English (en)
Inventor
우노 히로유키
Original Assignee
스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 filed Critical 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Publication of KR20200115287A publication Critical patent/KR20200115287A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H6/00Targets for producing nuclear reactions
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F1/00Shielding characterised by the composition of the materials
    • G21F1/02Selection of uniform shielding materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • A61B6/037Emission tomography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/10Safety means specially adapted therefor
    • A61B6/107Protection against radiation, e.g. shielding
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21GCONVERSION OF CHEMICAL ELEMENTS; RADIOACTIVE SOURCES
    • G21G1/00Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes
    • G21G1/04Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes outside nuclear reactors or particle accelerators
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21GCONVERSION OF CHEMICAL ELEMENTS; RADIOACTIVE SOURCES
    • G21G4/00Radioactive sources
    • G21G4/04Radioactive sources other than neutron sources
    • G21G4/06Radioactive sources other than neutron sources characterised by constructional features
    • G21G4/08Radioactive sources other than neutron sources characterised by constructional features specially adapted for medical application
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H6/00Targets for producing nuclear reactions
    • H05H2006/007Radiation protection arrangements, e.g. screens

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

중량을 가볍게 할 수 있는 RI제조장치용 자기실드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
자기실드(6)에서는, 제1층(21)이 1차감마선(L1)을 차폐하고, 제2층(22)이 중성자(L2)를 차폐하며, 제2층(22)보다 외주측의 제3층(23)이 포획감마선(L3)을 차폐한다. 여기에서, 제2층(22)이 제1층(21)의 외주측에 배치되어 있기 때문에, 제1층(21)이 제2층(22)보다 타겟(T)에 가까운 위치에 배치된다. 이와 같은 배치에서는, 감마선차폐재료의 체적을 감소시킬 수 있다. 따라서, 제1층(21)의 중량을 가볍게 할 수 있다. 또, 제1층(21)을 중성자(L2)가 통과하기 때문에, 중성자(L2)의 감속효과가 얻어져, 제2층(22)이 보다 효과적으로 중성자(L2)를 차폐할 수 있다. 따라서, 제2층(22)을 비교예에 비하여 얇게 할 수 있어, 중량을 가볍게 할 수 있다.

Description

RI제조장치용 자기실드{SELF SHIELD FOR RI PRODUCING DEVICE}
본 출원은 2019년 03월 29일에 출원된 일본 특허출원 제2019-066384호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.
본 발명은, RI(방사성 동위원소) 제조용 자기(自己)실드에 관한 것이다.
뇌나 심장, 암 등의 정밀검사에 있어서의 검사방법으로서, 포지트론단층촬영법(PET: Positron Emission Tomography)이 있다. 이 PET검사에서는, 포지트론(양전자)을 방출하는 방사성 동위원소(양전자방출핵종)로 표지된 검사용 약제를, 주사나 흡입 등에 의하여 피험자의 체내에 도입한다. 체내에 도입된 검사용 약제는, 대사되거나 특정의 부위(예를 들면, 종양이나 병변개소)에 축적된다. 방사성 동위원소로부터 방출되는 양전자와 주위의 전자가 결합하여 소멸할 때에 방사선(소멸감마선)이 방출되므로, 이 방사선을 검출하여 컴퓨터로 처리함으로써, 특정 단면에 있어서의 단층촬영화상을 얻을 수 있도록 되어 있다.
이와 같은 방사성 동위원소(RI)를 제조하기 위한 장치로서, 예를 들면 특허문헌 1의 장치가 알려져 있다. 이 장치에서는, 자기실드의 내부에 입자가속기가 배치되어, 당해 입자가속기로부터의 하전입자선을 타겟에 조사하여 방사성 동위원소를 제조하고 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2000-105293호
여기에서, 상술한 바와 같은 RI제조장치용 자기실드는, 중성자나 감마선 등을 차폐하기 위한 복수의 층을 갖고 있다. 이와 같은 차폐를 행하기 위한 재료로서 비중이 큰 재료가 이용되는 경우가 있다. 따라서, 자기실드의 중량이 무거워진다는 문제가 있었다. 자기실드는 건물의 바닥에 설치되는 것이기 때문에, 바닥의 내하중의 관점 등에서, 자기실드의 중량을 가볍게 하는 것이 요구되고 있었다.
그래서, 본원 발명은, 중량을 가볍게 할 수 있는 RI제조장치용 자기실드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 RI제조장치용 자기실드는, 내부에 가속기 및 RI제조장치가 배치되고, 당해 내부에서 가속기로부터의 하전입자선을 타겟에 조사함으로써 방사성 동위원소의 제조가 이루어지는 RI제조장치용 자기실드로서, 감마선을 차폐하는 제1 감마선차폐재료에 의하여 형성되는 제1층과, 제1층보다 외주측에 배치되며, 제1층의 감마선차폐재료보다 중성자차폐성이 높고, 또한, 제1층의 감마선차폐재료에 비하여 비중이 작은 중성자차폐재료에 의하여 형성되는 제2층과, 제2층보다 외주측에 배치되며, 제2층의 중성자차폐재료보다 감마선차폐성이 높은 제2 감마선차폐재료에 의하여 형성되는 제3층을 구비한다.
이 RI제조장치용 자기실드에서는, 제1층이 1차감마선을 차폐하고, 제2층이 중성자를 차폐하며, 제2층보다 외주측의 제3층이 포획감마선을 차폐한다. 구체적으로는, 제2층이 제1층의 외주측에 배치되어 있기 때문에, 제1층이 제2층보다 타겟에 가까운 위치에 배치된다. 이와 같은 배치에서는, 제1층이 제2층보다 외주측에 배치되는 것 같은 구조와 비교하여, 제1층의 두께를 동일하게 함으로써 동등의 감마선차폐성능을 얻으면서도, 감마선차폐재료의 체적을 감소시킬 수 있다. 따라서, 제1층의 중량을 가볍게 할 수 있다. 또, 중성자가 제1층을 통과하기 때문에, 중성자의 감속효과가 얻어져, 제2층이 보다 효과적으로 중성자를 차폐할 수 있다. 따라서, 제2층을 얇게 할 수 있어, 중량을 가볍게 할 수 있다. 한편, 포획감마선은 제1층을 통과하지 않기 때문에, 제3층이 차폐해야 하는 포획감마선이 증가하지만, 포획감마선은 방사선 전체 중에서 비율이 낮기 때문에, 중량 증가에 대하여 큰 영향은 없다. 이상으로부터, 자기실드의 중량을 가볍게 할 수 있다.
제3층의 제2 감마선차폐재료는, 제1층의 제1 감마선차폐재료에 비하여 비중이 작아도 된다. 이로써, 자기실드 내에 있어서, 비중이 큰 재료의 양을 저감시킬 수 있다.
제1층은, 자기실드 중 가장 내주측에 배치되어도 된다. 이로써, 제1층의 감마선차폐재료의 체적을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 중량을 가볍게 할 수 있는 RI제조장치용 자기실드를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 자기실드를 갖는 RI제조시스템의 수평면을 따른 단면도이다.
도 2는 도 1의 RI제조시스템의 연직면을 따른 단면도이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 실시형태에 관한 자기실드의 층구성을 나타내는 단면도이며, (b)는 비교예에 관한 자기실드의 층구성을 나타내는 단면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 자기실드의 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또, 설명 중, "위" 및 "아래"라는 용어를 사용하는 경우가 있는데, 이는 도면의 상방향 및 하방향에 대응한 것이다.
도 1은, RI제조시스템(1)의 단면도이다. RI제조시스템(1)은, 타겟장치(10)(RI제조장치)를 구비하고 있다. RI제조시스템(1)은, 방사성 동위원소(RI)를 제조하는 것이다. RI제조시스템(1)은, 예를 들면 PET용 사이클로트론으로서 사용 가능하고, RI제조시스템(1)으로 제조된 RI는, 예를 들면 방사성 동위원소 표지화합물(RI화합물)인 방사성 약제(방사성 의약품을 포함함)의 제조에 이용된다. 병원 등의 PET검사(양전자 단층촬영검사)에 사용되는 방사성 동위원소 표지화합물로서는, 18F-FLT(플루오로타이미딘), 18F-FMISO(플루오로미소니다졸), 11C-라클로프라이드 등이 있다.
RI제조시스템(1)은, 이른바 자기실드형의 입자가속기시스템이며, 하전입자를 가속시키는 가속기(2)와, 이 가속기(2)를 둘러싸며 방사선을 차폐하기 위한 방사선실드(벽체)인 자기실드(6)를 구비하고 있다. 자기실드(6)에 의하여 둘러싸이도록 형성된 내부공간(S)에는, 가속기(2) 외에, RI를 제조하기 위하여 이용되는 타겟장치(10), 가속기(2)의 내부를 진공으로 하기 위한 진공펌프(4) 등이 배치되어 있다. 또한, 내부공간(S)에는, 가속기(2)의 운전에 필요한 부속품, 타겟장치(10)의 냉각에 이용되는 부속기기 등이 배치되어 있다.
가속기(2)는, 이른바 종형(縱型)의 사이클로트론이며, 한 쌍의 자극(磁極)과, 진공상자와, 이들 한 쌍의 자극 및 진공상자를 둘러싸는 환상(環狀)의 요크를 갖고 있다. 한 쌍의 자극은, 일부가 진공상자 내에서 상면끼리가 소정간격을 두고 대면하고 있다. 이들 한 쌍의 자극의 간극 내에서, 수소이온 등의 하전입자가 다중가속된다. 진공펌프(4)는, 가속기(2) 내의 진공환경을 유지하기 위하여 사용되는 것이며, 예를 들면 가속기(2)의 측부에 고정되어 있다. 가속기(2)는 조사방향으로 하전입자선(B)을 출사한다.
타겟장치(10)는, 가속기(2)로부터 조사된 하전입자선(B)을 받아 RI를 제조하기 위한 것으로, 내부에 원료(예를 들면 타겟워터; 18O 워터)를 수용하는 수용부가 형성되어 있다. 타겟장치(10)는, 일반적으로, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 가속기(2)의 측부에 고정되어 있다. 본 실시형태의 RI제조시스템(1)은, 가속기(2)를 사이에 두고 양측에 배치된 2개의 타겟장치(10)를 구비하고 있다. 예를 들면, 도면에 나타낸 좌측에 배치된 타겟장치(10)는 상단측에 배치되고, 도면에 나타낸 우측에 배치된 타겟장치(10)는 하단측에 배치되어 있다(도 2 참조). 타겟장치(10)는, 가속기(2)에 마련된 타겟실드(7)로 덮여 있다.
자기실드(6)는, 복수의 부품에 의하여 구성되어 있고, 가속기(2) 및 타겟장치(10)를 덮도록 형성되어 있다. 자기실드(6)는, 내부에 가속기(2) 및 타겟장치(10)가 배치되어, 당해 내부에서 가속기(2)로부터의 하전입자선(B)을 타겟에 조사함으로써 RI의 제조가 이루어지는 구조물이다. 자기실드(6)는, 당해 RI제조 시에 발생하는 방사선을 차폐하여 자기실드(6)의 외부로 누설되는 것을 방지하기 위한 구조물이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 자기실드(6)에 의하여 전체가 차폐된 RI제조시스템(1)은, 건물(100)의 RI제조실(101) 내에 배치된다. RI제조시스템(1)은, RI제조실(101)의 바닥(102) 상에 설치된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 자기실드(6)는, 하전입자선(B)의 조사방향에서 서로 대향하는 측벽부(11, 12)와, 수평방향에 있어서 하전입자선(B)의 조사방향과 직교하는 방향에서 서로 대향하는 측벽부(13, 14)를 구비한다. 측벽부(11)와 측벽부(12)는, 서로 이간(離間)하도록 배치되고, 측벽부(13)와 측벽부(14)는 서로 이간하도록 배치된다. 측벽부(13, 14)의 일방측의 단부는 측벽부(11)의 양단부에 접속되고, 측벽부(13, 14)의 타방측의 단부는 측벽부(12)의 양단부에 접속된다. 이로써, 자기실드(6)의 내부공간(S)은, 측벽부(11, 12, 13, 14)에 의하여 사방이 간극없이 둘러싸인다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 자기실드(6)의 상단부는, 상벽부(15)에 의하여 폐쇄되어 있다. 즉, 측벽부(11, 12, 13, 14)의 상단부에는, 상벽부(15)가 접속되어 있다. 측벽부(11, 12, 13, 14)의 하단부는, RI제조실(101)의 바닥(102) 상에 설치된다. 이로써, 측벽부(11, 12, 13, 14)에 의하여 둘러싸이는 내부공간(S)은, 상벽부(15) 및 바닥(102)에 의하여 상하방향으로 간극없이 폐쇄된다.
이상으로부터, 자기실드(6)의 측벽부(11, 12, 13, 14)는, 자기실드(6)가 배치되어 있는 RI제조실(101)의 측벽부(103)의 내측에 배치되어 있고, 당해 측벽부(103)보다 타겟장치(10) 가까이의 위치에 배치된다. 또, 자기실드(6)의 상벽부(15)는, 자기실드(6)가 배치되어 있는 RI제조실(101)의 상벽부(104)의 내측에 배치되어 있고, 당해 상벽부(104)보다 타겟장치(10) 가까이의 위치에 배치된다. 다만, 측벽부(11, 12, 13, 14)가 바닥(102) 상에 직접 설치되어 있지만, 측벽부(11, 12, 13, 14)의 하단부끼리를 연결하는 하벽부가 마련되어 있어, 당해 하벽부가 바닥(102) 상에 배치되어도 된다.
다만, 자기실드(6)는, 하전입자선(B)의 조사방향과 수평방향으로 직교하는 방향으로 분할 가능한 구성을 갖고 있다(도 1 참조). 즉, 측벽부(11, 12) 및 상벽부(15)는 중앙위치 부근에서 착탈 가능하게 분할되어 있다. 이로써, 자기실드(6)는, 제1 구조체(6A)와 제2 구조체(6B)로 분할된다. 이 중, 제2 구조체(6B)는, 바닥(102) 상에 마련된 가이드부(도시생략)를 따라 제1 구조체(6A)에 대하여 왕복이동한다. 이로써, 자기실드(6)가 개폐 가능한 구조로 된다. 제1 구조체(6A)와 제2 구조체(6B)의 사이는, 방사선이 누설되지 않도록, 간극이 없도록 접속된다.
이어서, 자기실드(6)의 층구성에 대하여, 도 3을 참조하면서 더 상세하게 설명한다. 도 3의 (a)는 본 실시형태에 관한 자기실드(6)의 층구성을 나타내는 개략 단면도이다. 도 3의 (b)는 비교예에 관한 자기실드(56)의 층구성을 나타내는 개략 단면도이다. 다만, 도 3의 (a)에서는, 측벽부(12, 13, 14)의 층구성만이 나타나 있지만, 도시하지 않은 다른 벽부에 대해서도, 동 취지의 층 구조를 갖고 있다.
도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 자기실드(6)는, 내주측으로부터 외주측을 향하여 순서대로, 즉, 자기실드(6)의 내부공간(S)으로부터 자기실드(6)의 외부를 향하여 순서대로, 제1층(21)과, 제2층(22)과, 제3층(23)을 구비한다.
제1층(21)은, 감마선을 차폐하는 제1 감마선차폐재료에 의하여 형성되는 층이다. 제1층(21)은, 자기실드(6) 중 가장 내주측에 배치된다. 여기에서 "가장 내주측에 배치된다"란, 방사선을 차폐하는 기능을 갖는 층으로서, 가장 내주측에 배치되는 것을 의미하고, 제1층(21)보다 내주측에는, 제1~제3층과 같은 감마선이나 중성자를 차폐하는 것 같은 층이 별도로 형성되어 있지 않은 상태를 나타낸다. 따라서, 제1층(21)의 내주면을 도료로 칠함으로써 형성되는 도장(塗裝)층이나, 방사선의 차폐기능을 갖지 않은 보호재료로 덮은 경우도, 제1층(21)은, 자기실드(6) 중 가장 내주측에 배치되어 있는 것으로 한다.
제1층(21)은, 타겟장치(10)로부터의 방사선 중, 주로 1차감마선(L1)을 차폐하는 층이다. 제1층(21)을 형성하는 제1 감마선차폐재료로서, 납으로 구성되는 금속재료를 채용해도 된다. 납으로 구성되는 금속재료는, 중성자(L2)를 감속시키는 기능도 갖고 있다. 다만, 1차감마선(L1)의 차폐성이나 중성자(L2)의 감속효과를 고려하여, 제1 감마선차폐재료로서, 철로 구성되는 금속재료, 및 텅스텐으로 구성되는 금속재료 등이 채용되어도 된다. 다만, 감마선의 차폐성을 갖는 특정의 금속성분(납, 철, 텅스텐 등)으로 구성되는 금속재료란, 당해 금속성분을 약간 함유하고 있으면 되는 것은 아니고, 1차감마선(L1)을 차폐하는 기능을 발휘할 수 있을 정도의 함유율로 포함되어 있을 필요가 있다. 또, 특정의 금속성분이 100% 함유되어 있지 않아도 되고, 차폐성에 영향을 미치지 않는 범위에서 다른 성분이 함유되어 있어도 된다. 즉, 특정의 금속성분이, 소정의 함유율로 포함되어 있으면 된다. 다만, 전술의 1차감마선(L1)의 차폐성을 갖는 금속성분을 복수 갖는 경우는, 당해 복수의 금속성분의 합계의 함유율이, 소정값을 충족시키고 있으면 된다.
제2층(22)은, 제1층(21)을 통과한 방사선 중, 주로 중성자(L2)를 차폐하는 층이다. 제2층(22)은, 제1층(21)보다 외주측에 배치된다. 여기에서는, 제2층(22)은, 제1층(21)과 외주측에서 이웃하도록 배치된다. 제2층(22)은, 제1층(21)보다 중성자차폐성이 높고, 또한, 제1층(21)의 제1 감마선차폐재료에 비하여 비중이 작은 중성자차폐재료에 의하여 형성된다. 다만, "중성자차폐성이 높다"란, 제1층(21)의 제1 감마선차폐재료와 제2층(22)의 중성자차폐재료를 동일한 두께로 비교했을 때에, 제2층(22)의 중성자차폐재료 쪽이 많은 중성자를 차폐할 수 있는 것을 의미한다. 이와 같은 중성자차폐재료로서, 폴리에틸렌으로 구성되는 수지재료 등이 채용되어도 된다. 그 외에, 파라핀 등으로 구성되는 수지재료가 채용되어도 된다. 다만, 특정의 수지성분(폴리에틸렌, 파라핀 등)으로 구성되는 수지재료란, 당해 수지성분을 약간 함유하고 있으면 되는 것은 아니고, 중성자를 차폐하는 기능을 발휘할 수 있을 정도의 함유율로 포함되어 있을 필요가 있다. 또, 특정의 수지성분이 100% 함유되어 있지 않아도 되고, 차폐성에 영향을 미치지 않는 범위에서 다른 성분이 함유되어 있어도 된다. 즉, 특정의 수지성분이, 소정의 함유율로 포함되어 있으면 된다. 다만, 전술의 중성자(L2)의 차폐성을 갖는 수지성분을 복수 갖는 경우는, 당해 복수의 수지성분의 합계의 함유율이, 소정값을 충족시키고 있으면 된다.
제3층(23)은, 제2층(22)이 중성자(L2)를 차폐했을 때에 발생하는 포획감마선(L3)을 주로 차폐하는 층이다. 제3층(23)은, 제2층(22)보다 외주측에 배치된다. 여기에서는, 제3층(23)은, 제2층(22)과 외주측에서 이웃하도록 배치된다. 제3층(23)의 제2 감마선차폐재료는, 제2층(22)의 중성자차폐재료보다 감마선차폐성이 높다. 또, 제3층(23)의 제2 감마선차폐재료는, 제1층(21)의 감마선차폐재료에 비하여 비중이 작다. 다만, "감마선차폐성이 높다"란, 제2층(22)의 중성자차폐재료와 제3층(23)의 제2 감마선차폐재료를 동일한 두께로 비교했을 때에, 제3층(23)의 제2 감마선차폐재료 쪽이 많은 감마선을 차폐할 수 있는 것을 의미한다. 이와 같은 제2 감마선차폐재료로서, 중콘크리트(heavy concrete)가 채용되어도 된다.
제1층(21)의 두께는, 제2층(22)의 두께, 및 제3층(23)의 두께에 비하여 얇다. 예를 들면, 제1층(21)의 두께는, 제2층(22)의 두께 및 제3층(23)의 두께에 비하여, 소정의 비율만큼 얇은 두께로 설정하면 된다.
다음으로, 본 실시형태에 관한 자기실드(6)의 작용·효과에 대하여 설명한다.
먼저, 도 3의 (b)를 참조하여, 비교예에 관한 자기실드(56)의 층구성에 대하여 설명한다. 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 자기실드(56)는, 내주측으로부터 순서대로, 제2층(22), 제1층(21), 및 제3층(23)을 구비하고 있다. 이때, 타겟장치(10)로부터의 중성자(L2)는, 제2층(22)에 의하여 차폐된다. 이때, 제2층(22)에서는, 중성자(L2)를 차폐했을 때에, 포획감마선(L3)이 발생한다. 이에 대하여, 제1층(21)은, 1차감마선(L1) 및 포획감마선(L3)을 차폐한다. 단, 제1층(21)에서 완전히 차폐하지 못한 방사선(감마선(L1, L3) 및 중성자(L2))가 누설되기 때문에, 가장 외주측의 제3층(23)이, 그들 방사선을 차폐한다.
이에 대하여, 도 3의 (a)에 나타내는 본 실시형태에 관한 자기실드(6)에서는, 제1층(21)이 1차감마선(L1)을 차폐하고, 제2층(22)이 중성자(L2)를 차폐하며, 제2층(22)보다 외주측의 제3층(23)이 포획감마선(L3)을 차폐한다. 여기에서, 제2층(22)이 제1층(21)의 외주측에 배치되어 있기 때문에, 제1층(21)이 제2층(22)보다 타겟(T)에 가까운 위치에 배치된다. 이와 같은 배치에서는, 도 3의 (b)에 나타내는 비교예에 관한 구조와 비교하여, 제1층(21)의 두께를 비교예와 동일하게 함으로써 동등의 감마선차폐성능을 얻으면서도, 감마선차폐재료의 체적을 감소시킬 수 있다. 따라서, 제1층(21)의 중량을 가볍게 할 수 있다. 또, 중성자(L2)가 제1층(21)을 통과하기 때문에, 중성자(L2)의 감속효과가 얻어져, 제2층(22)이 보다 효과적으로 중성자(L2)를 차폐할 수 있다. 따라서, 제2층(22)을 비교예에 비하여 얇게 할 수 있어, 중량을 가볍게 할 수 있다. 한편, 포획감마선(L3)은 제1층(21)을 통과하지 않기 때문에, 제3층(23)이 차폐해야 할 포획감마선(L3)이 증가하지만, 포획감마선(L3)은 방사선 전체 중에서 비율이 낮기 때문에, 중량 증가에 대하여 큰 영향은 없다. 이상으로부터, 자기실드(6)의 중량을 가볍게 할 수 있다.
예를 들면, 제1층(21)의 재료로서 납을 채용하는 경우, 비중이 11.3g/cm3으로 크기 때문에, 자기실드(6)의 중량 전체에서 차지하는 제1층의 비율은 크다. 따라서, 제1층(21)의 체적을 감소시킴으로써, 자기실드(6)의 중량을 가볍게 할 수 있었다. 이와 같이 자기실드(6)의 중량을 가볍게 함으로써, 건물(100)의 바닥(102)의 내하중에 여유를 갖게 할 수 있음과 함께, 설치 시에 있어서의 반송 작업 등도 용이하게 할 수 있다.
또, 납은 중량단가가 고가이기 때문에, 납의 체적을 줄임으로써, 자기실드(6) 전체의 재료비용을 감소시킬 수 있다.
제3층(23)의 제2 감마선차폐재료는, 제1층(21)의 제1 감마선차폐재료에 비하여 비중이 작다. 이로써, 자기실드(6) 내에 있어서, 비중이 큰 재료의 양을 저감할 수 있다.
제1층(21)은, 자기실드(6) 중 가장 내주측에 배치된다. 이로써, 제1층(21)의 감마선차폐재료의 체적을 감소시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 각 청구항에 기재한 요지를 변경하지 않는 범위에서 변형된 것이어도 된다.
예를 들면, 상술한 실시형태에서는, 제3층(23)은, 제1층(21)보다 비중이 작은 재료로 형성되어 있었다. 이것 대신에, 제3층(23)으로서, 제1층(21)과 동일한 감마선차폐재료를 채용해도 된다.
상술한 실시형태에서는, 각 층간은, 서로 직접 접합되어 있지만, 방사선에 대한 차폐성을 갖지 않는 부재가 개재되어 있어도 된다.
2…가속기
6…자기실드
10…타겟장치(RI제조장치)
21…제1층
22…제2층
23…제3층

Claims (3)

  1. 내부에 가속기 및 RI제조장치가 배치되고, 당해 내부에서 상기 가속기로부터의 하전입자선을 타겟에 조사함으로써 방사성 동위원소의 제조가 이루어지는 RI제조장치용 자기실드로서,
    감마선을 차폐하는 제1 감마선차폐재료에 의하여 형성되는 제1층과,
    상기 제1층보다 외주측에 배치되며, 상기 제1층의 감마선차폐재료보다 중성자차폐성이 높고, 또한, 상기 제1층의 상기 감마선차폐재료에 비하여 비중이 작은 중성자차폐재료에 의하여 형성되는 제2층과,
    상기 제2층보다 외주측에 배치되며, 상기 제2층의 상기 중성자차폐재료보다 감마선차폐성이 높은 제2 감마선차폐재료에 의하여 형성되는 제3층을 구비하는, RI제조장치용 자기실드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3층의 상기 제2 감마선차폐재료는, 상기 제1층의 상기 제1 감마선차폐재료에 비하여 비중이 작은, RI제조장치용 자기실드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1층은, 상기 자기실드 중 가장 내주측에 배치되는, RI제조장치용 자기실드.
KR1020200036207A 2019-03-29 2020-03-25 Ri제조장치용 자기실드 KR20200115287A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019066384A JP7309268B2 (ja) 2019-03-29 2019-03-29 Ri製造装置用の自己シールド
JPJP-P-2019-066384 2019-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200115287A true KR20200115287A (ko) 2020-10-07

Family

ID=72673131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200036207A KR20200115287A (ko) 2019-03-29 2020-03-25 Ri제조장치용 자기실드

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7309268B2 (ko)
KR (1) KR20200115287A (ko)
CN (1) CN111757585A (ko)
TW (1) TWI745903B (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000105293A (ja) 1998-09-29 2000-04-11 Sumitomo Heavy Ind Ltd 一体型放射線遮蔽システム

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6378100A (ja) * 1986-09-20 1988-04-08 株式会社 間組 中性子遮蔽ドア
JP4440897B2 (ja) 2006-03-16 2010-03-24 住友重機械工業株式会社 放射性薬剤製造システム
JP4072734B2 (ja) * 2006-05-01 2008-04-09 日本シェルターシステム株式会社 地下シェルターおよび地下シェルター耐力間仕切壁形成方法
US9693443B2 (en) * 2010-04-19 2017-06-27 General Electric Company Self-shielding target for isotope production systems
JP5875135B2 (ja) * 2011-03-02 2016-03-02 住友重機械工業株式会社 Ri製造装置
CN102496396B (zh) 2011-11-16 2013-11-06 哈尔滨工业大学 稀土/钨/聚乙烯复合梯度防核辐射材料及其制备方法
JP6241008B2 (ja) 2013-06-26 2017-12-06 株式会社Cics 中性子遮蔽構造及びこれを用いた中性子遮蔽方法
CN204087827U (zh) * 2014-06-23 2015-01-07 中国科学院等离子体物理研究所 双开中子屏蔽门防辐射层结构
NL2016086A (en) * 2015-02-17 2016-09-29 Asml Netherlands Bv Improved Beam Pipe
FR3034247B1 (fr) 2015-03-25 2017-04-21 P M B Systeme d'irradiation comportant un support de cibleries dans une enceinte de radioprotection et un dispositif de deflection de faisceau d'irradiation
KR101633632B1 (ko) * 2015-09-30 2016-06-27 김동용 방사능 차폐재
WO2017076961A1 (en) * 2015-11-06 2017-05-11 Asml Netherlands B.V. Radioisotope production
JP2017181226A (ja) 2016-03-30 2017-10-05 Jfeエンジニアリング株式会社 遮蔽体の放射化物発生量低減方法及び遮蔽体
EP3250009A1 (en) * 2016-05-25 2017-11-29 Ion Beam Applications S.A. Isotope production apparatus
CN106847354B (zh) * 2017-02-08 2018-09-04 扬州大学 一种具有水冷通道的复层中子屏蔽门扇
CN108152310A (zh) * 2017-11-19 2018-06-12 中山大学 一种用于中子活化实验的中子源屏蔽体
CN108131083B (zh) * 2017-12-25 2019-07-09 中国科学院高能物理研究所 一种悬挂式平移中子屏蔽门
CN109411103A (zh) * 2018-10-24 2019-03-01 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 一种重金属-稀土纳米复合屏蔽材料及其制备方法和应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000105293A (ja) 1998-09-29 2000-04-11 Sumitomo Heavy Ind Ltd 一体型放射線遮蔽システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN111757585A (zh) 2020-10-09
JP2020165798A (ja) 2020-10-08
TW202036598A (zh) 2020-10-01
TWI745903B (zh) 2021-11-11
JP7309268B2 (ja) 2023-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5875135B2 (ja) Ri製造装置
US9693443B2 (en) Self-shielding target for isotope production systems
JP6935878B2 (ja) 中性子減速照射装置及び延長コリメータ
CN102484941A (zh) 具有分隔屏蔽的同位素产生系统
JP6829837B2 (ja) 中性子捕捉療法システム及び中性子捕捉療法用ガンマ線検出器
EP3250009A1 (en) Isotope production apparatus
JPWO2018211832A1 (ja) 中性子捕捉療法システム
CN107408416B (zh) 辐射防护室中具有靶托架和辐照射束偏转装置的辐照系统
KR20200115287A (ko) Ri제조장치용 자기실드
JP6004559B2 (ja) 中性子照射室
CN105702312A (zh) 导束装置以及包括该导束装置的辐射检查设备
US8541763B2 (en) Modifiable layered shield assembly
Li et al. Simulated characteristics of the DEGAS γ-detector array
JP6994917B2 (ja) 放射線遮蔽構造
JP6349574B2 (ja) 中性子遮蔽構造
JP2007047096A (ja) 放射性同位元素製造装置、及びその据付方法
US11908590B2 (en) Self shielded cyclotron radiation patch
KR200410136Y1 (ko) 제동방사선 차폐 구조물
JP2017181226A (ja) 遮蔽体の放射化物発生量低減方法及び遮蔽体
JP2017026563A (ja) 中性子遮蔽材、その製造方法、および、中性子遮蔽容器
JP2024010440A (ja) 放射線治療室
Sullivan The shielding of an electron-positron injector
JP6384713B2 (ja) 放射線遮蔽壁
JP2019113415A (ja) 放射線遮蔽方法および放射線遮蔽体
BR112019027208B1 (pt) Aparelho de radiação por raios x protegido

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal