説明

中性子線遮蔽構造体及び放射線源設置部屋

【課題】放射線源が設置された部屋を備えていた建物の解体において、放射性廃棄物の量を少なくでき、放射性廃棄物の処理コストを低減できる中性子線遮蔽構造体などを提供する。
【解決手段】放射線源2が設置される部屋の壁構造部材及び天井構造部材のいずれか又は両方に用いられる中性子線遮蔽構造体1であって、放射線源2に近い側に位置する一方側コンクリート部3と、当該一方側コンクリート部3よりも放射線源から遠い側に位置して一方側コンクリート部3と対向する他方側コンクリート部4と、一方側コンクリート部3と他方側コンクリート部4との間に挟まれるように設けられたボロン含有シート5とを備えた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射線源が設置された部屋を備えていた建物の解体において放射性廃棄物の処理コストを低減可能な中性子線遮蔽構造体などに関する。
【背景技術】
【0002】
癌診断を行うPET施設、癌治療を行う医療用放射線照射施設、加速器施設、アイソトープ貯蔵施設、ウラン処理施設、原子炉施設など、放射線の取扱いに伴い中性子線が発生する建物においては、放射線源が設置される部屋を中性子線遮蔽構造体で構築することによって、部屋外への中性子線の漏洩防止を図っている。
従来、放射線源が設置された部屋を区画するコンクリート部の外面にボロンを含有したシートを設けた構成の中性子線遮蔽構造体(例えば、特許文献1参照)や、放射線源が設置された部屋を区画する内側コンクリートの外面にボロンを含有した外側コンクリートが設けられた構成の中性子線遮蔽構造体(例えば、特許文献2参照)が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−155499号公報
【特許文献2】特開2007−155497号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
放射線源が設置された部屋の壁構造部材や天井構造部材に、特許文献1や特許文献2の中性子線遮蔽構造体を用いた場合、中性子線遮蔽構造体を構成するコンクリート部分の全てが被爆するので、放射線源が設置された部屋を備えていた建物の解体後、部屋の壁構造部材や天井構造部材を形成していた中性子線遮蔽構造体のコンクリート(コンクリートがら)の全てを放射性廃棄物として処理しなくてはならず、放射線源が設置された部屋を備えていた建物の解体において放射性廃棄物の処理コストが高くなるという問題点があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、放射線源が設置された部屋を備えていた建物の解体において、放射性廃棄物の量を少なくでき、放射性廃棄物の処理コストを低減できる中性子線遮蔽構造体などを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明に係る中性子線遮蔽構造体は、放射線源が設置される部屋の壁構造部材及び天井構造部材のいずれか又は両方に用いられる中性子線遮蔽構造体であって、放射線源に近い側に位置する一方側コンクリート部と、当該一方側コンクリート部よりも放射線源から遠い側に位置して一方側コンクリート部と対向する他方側コンクリート部と、一方側コンクリート部と他方側コンクリート部との間に挟まれるように設けられたボロン含有シートとを備えたので、他方側コンクリート部の放射化を抑制でき、放射線源が設置された部屋を備えていた建物の解体において、放射性廃棄物の量を少なくでき、放射性廃棄物の処理コストを低減できる。
一方側コンクリート部のコンクリートが低放射化コンクリートにより形成されたので、上記中性子線遮蔽構造体の全てのコンクリート部の放射化を抑制でき、建物解体後の放射性廃棄物の量をより減らせるため、放射性廃棄物の処理にかかるコストをより低減できる。
一方側コンクリート部がプレキャストコンクリート板により形成されたので、プレキャストコンクリート板の一方の板表面にボロン含有シートを設けた構成の複合プレキャストコンクリート板を打込型枠として使用でき、中性子線遮蔽構造体からなる壁構造部材を容易に構築できる。
ボロン含有シートは、ボロン含有樹脂が製作後のプレキャストコンクリート板の板表面上に流し込まれて硬化したことによりプレキャストコンクリート板の板表面に設けられたので、複合プレキャストコンクリート板を容易に製作できるようになる。
本発明に係る中性子線遮蔽構造体は、放射線源が設置される部屋の壁構造部材及び天井構造部材のいずれか又は両方に用いられる中性子線遮蔽構造体であって、放射線源に近い側に位置するボロン含有シートと、当該ボロン含有シートよりも放射線源から遠い側に位置するコンクリート部とを備え、ボロン含有シートがコンクリート部の放射線源側の面に設けられたので、放射線源から放射される中性子線が低いエネルギーの中性子線である場合、当該低いエネルギーの中性子線をボロン含有シートで吸収でき、コンクリート部の放射化を抑制できるので、放射線源が設置された部屋を備えていた建物の解体において、放射性廃棄物の量を少なくでき、放射性廃棄物の処理コストを低減できる。
本発明に係る放射線源設置部屋は、放射線源に近い側に位置する一方側コンクリート部と、一方側コンクリート部よりも放射線源から遠い側に位置して一方側コンクリート部と対向する他方側コンクリート部と、一方側コンクリート部と他方側コンクリート部との間に挟まれるように設けられたボロン含有シートとを備えた中性子線遮蔽構造体、又は、放射線源に近い側に位置するボロン含有シートと、ボロン含有シートよりも放射線源から遠い側に位置するコンクリート部とを備え、ボロン含有シートがコンクリート部の放射線源側の面に設けられた中性子線遮蔽構造体を用いて、放射線源を覆うように形成されたので、部屋の床構造部材のコンクリートの放射化も抑制できるようになり、建物解体後の放射性廃棄物の量をより減らせるため、放射性廃棄物の処理にかかるコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】中性子線遮蔽構造体の構成を示す断面図(実施の形態1)。
【図2】中性子線遮蔽構造体により構築された部屋を示す断面図(実施の形態1)。
【図3】中性子線遮蔽構造体の構成を示す断面図(実施の形態2)。
【図4】部屋の壁構造部材の構築方法を示す図(実施の形態3)。
【図5】複合PCa板の製作方法を示す図(実施の形態4)。
【図6】中性子線遮蔽構造体の構成を示す断面図(実施の形態5)。
【図7】中性子線遮蔽構造体により構築された部屋を示す断面図(実施の形態5)。
【図8】中性子線遮蔽構造体により構築された部屋を示す断面図(実施の形態8)。
【発明を実施するための形態】
【0007】
図1を参照し、中性子線遮蔽構造体1の構成を説明する。
中性子線遮蔽構造体1は、放射線源2に近い側に位置する一方側コンクリート部3と、一方側コンクリート部3よりも放射線源2から遠い側に位置して一方側コンクリート部3と対向する他方側コンクリート部4と、一方側コンクリート部3と他方側コンクリート部4との間に挟まれるように設けられたボロン含有シート5とを備える。
【0008】
一方側コンクリート部3は、普通コンクリートと図外の鉄筋とによる鉄筋コンクリート構造、あるいは、普通コンクリートのみによる無筋コンクリート構造により形成される。
他方側コンクリート部4は、普通コンクリートと図外の鉄筋とによる鉄筋コンクリート構造により形成される。
普通コンクリートは、川砂,海砂,山砂,砕石,砕砂などから得られる骨材と、セメントと、水とを混練して形成される。
【0009】
一方側コンクリート部3は、中性子線aの速度を減速して中性子線aがボロン含有シート5に吸収されやすくするための減速層として機能する。一方側コンクリート部3の厚さ寸法は、吸収対象とする中性子線aのエネルギーの高低に応じて決めればよい。低いエネルギー(低速)の中性子線aを吸収対象とする場合は、一方側コンクリート部3の厚さ寸法を小さくし、高いエネルギー(高速)の中性子線aを吸収対象とする場合は、一方側コンクリート部3の厚さ寸法を大きくする。例えば、14MeV程度の高エネルギーの中性子線aを吸収対象とする場合は、一方側コンクリート部3の厚さ寸法を10cm程度とすればよい。
【0010】
他方側コンクリート部4は、中性子線遮蔽構造体1を後述のように壁構造部材及び天井構造部材として使用する場合に主として中性子以外の放射線、例えばγ線などの遮蔽や、強度を担う構造部として機能する。他方側コンクリート部4の厚さ寸法は150cm〜200cm程度とした。
【0011】
ボロン含有シート5は、ボロンを含有した合成樹脂、例えば、ボロン化合物BCを含有した合成樹脂により形成された、遮水性、可撓性を有するシートである。
ボロン含有シート5は中性子線吸収層として機能する。ボロン含有シート5は、例えば、メタクリル酸メチル樹脂などの樹脂中にBCを添加することで形成できる。例えば、樹脂とBCとの配合比を1:0.75としたBC混入樹脂を深さ3mm〜5mm程度の容器内に流し込んで硬化させることによって3mm〜5mm程度の厚さ寸法に形成されたボロン含有シート5を用いればよい。
【0012】
図2に示すように、上記中性子線遮蔽構造体1を、放射線源2が設置される部屋10の壁構造部材11及び部屋10の天井構造部材12として使用して、放射線源2が設置される部屋10を構築する。この場合、中性子線遮蔽構造体1の一方側コンクリート部3の表面3a側を放射線源2に近い側に位置させる。
【0013】
本形態1で説明した、放射線源2が設置される部屋10の壁構造部材11及び天井構造部材12として用いられる中性子線遮蔽構造体1によれば、放射線源2に近い側に位置する一方側コンクリート部3と、一方側コンクリート部3よりも放射線源2から遠い側に位置して一方側コンクリート部3と対向する他方側コンクリート部4と、一方側コンクリート部3と他方側コンクリート部4との間に挟まれるように設けられたボロン含有シート5とを備えたので、一方側コンクリート部3が通過する中性子線の速度をボロンが吸収できる程度に減速させ、ボロン含有シート5が減速した中性子線を吸収するので、他方側コンクリート部4の放射化を抑制できるようになる。つまり、他方側コンクリート部4の放射化を抑制でき、放射線源2が設置された部屋10を備えていた建物の解体において、放射性廃棄物の量を少なくでき、放射性廃棄物の処理コストを低減できる。
【0014】
実施の形態2
図3に示すように、中性子線aの減速層として機能させる一方側コンクリート部3のコンクリートを低放射化コンクリート31により形成する。つまり、一方側コンクリート部3を低放射化コンクリート部とする。低放射化コンクリート31とは、骨材として放射化しにくい高純度の骨材(例えば、ナトリウムやコバルトなどの不純物の少ない石灰石など)を用いて形成されたコンクリートである。
一方側コンクリート部3を低放射化コンクリート部とすることで、一方側コンクリート部3の放射化も抑制できるようになる。従って、この場合、中性子線遮蔽構造体1の全てコンクリート部の放射化を抑制でき、建物解体後の放射性廃棄物の量をより減らせるため、放射性廃棄物の処理にかかるコストをより低減できる。
【0015】
実施の形態3
一方側コンクリート部3をプレキャストコンクリート板(以下、PCa板という)35により形成する。つまり、図4に示すように、一方側コンクリート部3として、工場で製作したPCa板35を用い、PCa板35の一方の板表面35aにボロン含有シート5を設けた構成の複合PCa板36を打込型枠37として使用し、この打込型枠37のボロン含有シート5の外側に当該ボロン含有シート5と間隔を隔ててコンクリート型枠38を設置する。そして、ボロン含有シート5とコンクリート型枠38との間に他方側コンクリート4を形成するために鉄筋を組んだ後に普通コンクリート39を打設する。この普通コンクリート39が固化して他方側コンクリート部4が形成された後にコンクリート型枠38を撤去することで、一方側コンクリート部3と他方側コンクリート部4との間にボロン含有シート5が挟まれた構造の中性子線遮蔽構造体1からなる壁構造部材11を構築できる。
実施の形態3によれば、PCa板35の一方の板表面35aにボロン含有シート5を設けた構成の複合PCa板36を打込型枠37として使用できるので、中性子線遮蔽構造体1からなる壁構造部材11を容易に構築できる。
【0016】
実施の形態4
一方側コンクリート部3を形成するPCa板35の板表面40上にボロン含有樹脂46を流し込んでボロン含有樹脂46を硬化させることで、PCa板35の板表面40にボロン含有シート5が設けられた構成の複合PCa板36を用いてもよい。
複合PCa板36は、例えば、図5(a);(b)に示すように、工場において、製作後のPCa板35の板表面40の周囲を取り囲むように板表面40と垂直な4つの側面から型枠41を立ち上げ、PCa板35の板表面40の周囲を取り囲む型枠41と板表面40とで区画されたシート形成空間45にボロン含有樹脂46を流し込んでボロン含有樹脂46を硬化させることによって形成できる。
一方側コンクリート部3を形成するPCa板35の板表面40にボロン含有シート5を設ける際に、PCa板35の板表面40にボロン含有シート5を接着剤により接着して設ける場合に比べて、実施の形態4によれば、複合PCa板36を容易に製作できる。
【0017】
実施の形態5
図6に示すように、放射線源2が設置される部屋10の壁構造部材11及び天井構造部材12として、コンクリート部50とコンクリート部50の一方の面51に設けられたボロン含有シート5とにより形成された中性子線遮蔽構造体1Aを用いてもよい。
即ち、図7に示すように、当該中性子線遮蔽構造体1Aのボロン含有シート5の表面52を放射線源2側に向けて中性子線遮蔽構造体1Aを設置し、中性子線遮蔽構造体1Aを放射線源2が設置される部屋10の壁構造部材11及び天井構造部材12として用いる。
コンクリート部50は、普通コンクリートと図外の鉄筋とによる鉄筋コンクリート構造により形成される。
【0018】
尚、壁構造部材11と天井構造部材12との境界にはボロン含有シート5を設けないようにする。この場合、図7の左右の壁構造部材11;11の上面と対向させる左右の下面にボロン含有シート5を備えない天井構造部材12を作製し、この天井構造部材12の左右の下面を左右の壁構造部材11;11の上面に載せると、天井構造部材12の自重で天井構造部材12の左右の下面と左右の壁構造部材11;11の上面とが接触する。そして、天井構造部材12の左右の下面と左右の壁構造部材11;11の上面との間の隙間にモルタルなどの充填材を充填することによって、天井構造部材12の左右の下面と左右の壁構造部材11;11の上面とが接合される。
【0019】
本形態5で説明した、放射線源2が設置される部屋10の壁構造部材11や天井構造部材12として用いられる中性子線遮蔽構造体1Aによれば、放射線源2から放射される中性子線aが低エネルギー(低速)の中性子線aである場合、当該低エネルギーの中性子線aをボロン含有シート5で吸収でき、この場合、コンクリート部50の放射化を抑制できるので、放射線源2が設置された部屋10を備えていた建物の解体において、放射性廃棄物の量を少なくでき、放射性廃棄物の処理コストを低減できる。
【0020】
実施の形態6
中性子線遮蔽構造体1の他方側コンクリート部4のコンクリートや、中性子線遮蔽構造体1Aのコンクリート部50のコンクリートを低放射化コンクリートにより形成してもよい。この場合、中性子線遮蔽構造体1;1Aにおける全てのコンクリートの放射化を抑制でき、建物解体後の放射性廃棄物の量をより減らせるため、放射性廃棄物の処理にかかるコストをより低減できる。
【0021】
実施の形態7
上述した中性子線遮蔽構造体1や中性子線遮蔽構造体1Aを、放射線源2を覆う部屋10の壁構造部材11にのみ、あるいは、天井構造部材12にのみ使用してもよい。
【0022】
実施の形態8
上述した中性子線遮蔽構造体1や中性子線遮蔽構造体1Aを用いて放射線源2を覆う部屋10を形成する。即ち、図8に示すように、放射線源2を覆う部屋10(放射線源設置部屋)の壁構造部材11、天井構造部材12、床構造部材13の全てを、中性子線遮蔽構造体1や中性子線遮蔽構造体1Aを用いて構築する。
この場合、部屋10の床構造部材13のコンクリートの放射化も抑制できるようになり、建物解体後の放射性廃棄物の量をより減らせるため、放射性廃棄物の処理にかかるコストを低減できる。
【符号の説明】
【0023】
1;1A 中性子線遮蔽構造体、2 放射線源、3 一方側コンクリート部、
4 他方側コンクリー部、5 ボロン含有シート、10 部屋、11 壁構造部材、
12 天井構造部材、13 床構造部材、31 低放射化コンクリート、
35 PCa板、36 複合PCa板、50 コンクリート部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
放射線源が設置される部屋の壁構造部材及び天井構造部材のいずれか又は両方に用いられる中性子線遮蔽構造体であって、放射線源に近い側に位置する一方側コンクリート部と、当該一方側コンクリート部よりも放射線源から遠い側に位置して一方側コンクリート部と対向する他方側コンクリート部と、一方側コンクリート部と他方側コンクリート部との間に挟まれるように設けられたボロン含有シートとを備えたことを特徴とする中性子線遮蔽構造体。
【請求項2】
一方側コンクリート部のコンクリートが低放射化コンクリートにより形成されたことを特徴とする請求項1に記載の中性子線遮蔽構造体。
【請求項3】
一方側コンクリート部がプレキャストコンクリート板により形成されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の中性子線遮蔽構造体。
【請求項4】
ボロン含有シートは、ボロン含有樹脂が製作後のプレキャストコンクリート板の板表面上に流し込まれて硬化したことによりプレキャストコンクリート板の板表面に設けられたことを特徴とする請求項3に記載の中性子線遮蔽構造体。
【請求項5】
放射線源が設置される部屋の壁構造部材及び天井構造部材のいずれか又は両方に用いられる中性子線遮蔽構造体であって、放射線源に近い側に位置するボロン含有シートと、当該ボロン含有シートよりも放射線源から遠い側に位置するコンクリート部とを備え、ボロン含有シートがコンクリート部の放射線源側の面に設けられたことを特徴とする中性子線遮蔽構造体。
【請求項6】
放射線源に近い側に位置する一方側コンクリート部と、一方側コンクリート部よりも放射線源から遠い側に位置して一方側コンクリート部と対向する他方側コンクリート部と、一方側コンクリート部と他方側コンクリート部との間に挟まれるように設けられたボロン含有シートとを備えた中性子線遮蔽構造体、又は、放射線源に近い側に位置するボロン含有シートと、ボロン含有シートよりも放射線源から遠い側に位置するコンクリート部とを備え、ボロン含有シートがコンクリート部の放射線源側の面に設けられた中性子線遮蔽構造体を用いて、放射線源を覆うように形成されたことを特徴とする放射線源設置部屋。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2011−58922(P2011−58922A)
【公開日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−208080(P2009−208080)
【出願日】平成21年9月9日(2009.9.9)
【出願人】(505374783)独立行政法人 日本原子力研究開発機構 (727)
【出願人】(000001317)株式会社熊谷組 (551)