放射線遮蔽物品
【課題】本発明は、多量の放射線が照射されても、樹脂フィルムが褐色に着色することや樹脂フィルムの発砲、干渉縞の発生がなく、視認性が良好であり、徐冷時間を短くすることにより短期間で大量に作製することが可能であるとともに、放射線遮蔽ガラス板どうしの剥離が生じる虞の少ない放射線遮蔽物品を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の放射線遮蔽物品は、放射線遮蔽能を有する複数の放射線遮蔽ガラス板を樹脂により貼り合せて積層してなる放射線遮蔽物品であって、前記樹脂は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることを特徴とするものである。
【解決手段】本発明の放射線遮蔽物品は、放射線遮蔽能を有する複数の放射線遮蔽ガラス板を樹脂により貼り合せて積層してなる放射線遮蔽物品であって、前記樹脂は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることを特徴とするものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を遮蔽するための放射線遮蔽物品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
厚さ５ｍｍ〜５００ｍｍの放射線遮蔽ガラス板からなる放射線遮蔽物品は、使用済み核燃料の保管、処理施設などの原子力関連施設、ＣＴスキャンやレントゲンなどの医療機器を使用する医療施設、Ｘ線回折装置や粒子加速装置などの測定装置を使用する研究施設、における観察用の窓ガラスとして使用されている。また、使用済み核燃料を処理するために用いられるフォークリフトやクレーンなどの重機の窓ガラスとしても使用されている。
【０００３】
そして、この放射線遮蔽物品を構成している放射線遮蔽ガラス板は、用途に応じて厚さが異なり、医療施設と比べて放射線量が多量となる原子力関連施設や重機で使用する場合、放射線遮蔽能力を高めるために厚い放射線遮蔽ガラス板、具体的には厚さ２００ｍｍ以上の放射線遮蔽ガラス板が用いられている。このような厚さ２００ｍｍ以上の放射線遮蔽ガラス板は、鋳型に溶融ガラスを流し込み、鋳型内で徐冷することによって作製される、所謂鋳込み法により作製されている。
【０００４】
鋳込み法によって作製される放射線遮蔽ガラス板は、通常の窓ガラスと比べて非常に厚い為、非常にゆっくりと冷却しないと熱応力によって破損するおそれがあるために、常温に冷却するまでに数ヶ月の期間を要する。このように、徐冷期間が長いため、放射線遮蔽ガラス板を短時間に大量に生産することができない。そこで、特許文献１に開示されているように、放射線遮蔽能力を有する複数の板ガラスを樹脂フィルムによって貼り合せることによって、厚さ２００ｍｍ以上の放射線遮蔽物品を作製することが試みられてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１５４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
放射線遮蔽ガラス板及び樹脂フィルムは、放射線が照射されることによって程度の差があるものの褐色に着色する。放射線遮蔽ガラス板及び樹脂フィルムが褐色に着色することによって、放射線遮蔽物品を通じて対象物を観察した時の視認性が低下する。
【０００７】
また、樹脂フィルムの種類によっては、放射線が照射されることで樹脂が発泡して気泡が発生したり、放射線遮蔽ガラス板との接着力が低下したりする。放射線遮蔽ガラス板は、金枠に固定されているため崩落するようなことはないが、放射線遮蔽ガラス板と樹脂フィルムの間にわずかな隙間が生じることで、干渉縞が発生したり、気泡によって光が散乱されることで視認性が低下する虞がある。
【０００８】
本発明は、多量の放射線が照射されても、樹脂フィルムが褐色に着色、樹脂フィルムの発砲、干渉縞の発生がなく、視認性が良好であり、徐冷時間を短くすることにより短期間で大量に作製することが可能であるとともに、放射線遮蔽ガラス板どうしの剥離が生じる虞の少ない放射線遮蔽物品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、放射線遮蔽ガラス板を貼り合せる際に使用する樹脂として、主剤と硬化剤を混合することによって作製される２液系の樹脂を用い、そして樹脂に含まれる硫黄の含有量を、従来の樹脂よりも少量とすることによって、多量の放射線の照射により樹脂が褐色に着色することを抑制することが可能であることを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明の放射線遮蔽物品は、放射線遮蔽能を有する複数の放射線遮蔽ガラス板を樹脂により貼り合せて積層してなる放射線遮蔽物品であって、前記樹脂は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の放射線遮蔽物品を構成している樹脂は、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が５０以上であることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の放射線遮蔽物品を構成している樹脂は、４００Ｗの水銀灯より照射される紫外線を照射源から２０ｃｍの位置で３時間照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の放射線遮蔽物品を構成している樹脂は、エポキシ系樹脂の主剤と、チオール系の硬化剤とを混合して硬化する２液系の樹脂であり、前記主剤と前記硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）が、１．５：１．０〜９．０：１．０であることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の放射線遮蔽物品は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が７０以上であることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の放射線遮蔽物品は、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が８０以上であることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の放射線遮蔽物品は、４００Ｗの水銀灯より照射される紫外線を照射源から２０ｃｍの位置で３時間照射された後における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が７０以上であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
多量の放射線が照射された場合でも、褐色に着色しにくい樹脂を用いているため、放射線が長時間照射されたとしてもＹ値の高い、すなわち視認性が良好であり、長期間にわたって使用可能な放射線遮蔽物品を提供することが可能となる。また、本発明に係る放射線遮蔽物品は、放射線遮蔽ガラス板を複数枚積層させてなるため、従来と比べて放射線遮蔽物品を構成している放射線遮蔽ガラス板は薄く、徐冷に要する時間が短くなり、短時間で放射線遮蔽物品を作製することが可能となる。また、本発明に係る放射線遮蔽物品を構成している樹脂は、放射線が長時間照射されたとしても接着性が低下し難いため、放射線遮蔽ガラス板どうしが剥離し難くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態の放射線遮蔽物品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。
【００２０】
本発明の放射線遮蔽物品１０は、図１の断面図で示すように、樹脂層１を介して複数枚の放射線遮蔽板ガラス２が貼着されて構成されている。図１では、一例として放射線遮蔽ガラス板が５枚されてなる放射線遮蔽物品１０を示している。
【００２１】
樹脂層１は、複数枚の放射線遮蔽ガラス板２を貼着させるために、粘着性を有するものであり、放射線遮蔽ガラス板２の主面すなわち貼着面に対して略一様に貼着されてなる。樹脂層１が粘着性を有し、貼着面に対して略一様に貼着されることにより、放射線遮蔽ガラス板２どうしを強固に貼着させることが可能となる。樹脂層１の厚さは、１〜１００μｍであることが好ましい。樹脂層１の厚さが１μｍより小さいと、樹脂層１の粘着力が小さくなるため、放射線遮蔽ガラス板２が剥離する虞があるため好ましくない。一方、樹脂層１の厚さが１００μｍより大きいと、放射線遮蔽ガラス板２どうしを貼着させる際に、樹脂層１が固着するまでに時間を要するとともに、貼着作業性が低下するため好ましくない。また、樹脂層１により視認性が低下する虞があるため好ましくない。
【００２２】
また樹脂層１は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上である。本発明におけるＹ値とは、ＪＩＳＺ ８７２２に基づいて算出した。具体的には、分光光度計を用いて波長２００〜８００ｎｍの範囲の透過率を測定した結果より計算した値である。なお厚さ１ｍｍあたりのＹ値とは、厚さ１ｍｍの樹脂層を作製し、その透過率から直接測定した値であっても良く、また１ｍｍ以外における樹脂層を作製し、測定した透過率を吸光度に変換し、ランベルトベールの法則に基づいて厚さ１ｍｍに換算した透過率よりＹ値を算出しても良い。
【００２３】
樹脂層１は、ガンマ線などの放射線が照射されることによって、褐色に着色するため、長時間放射線が照射されることで、放射線遮蔽物品１０の視認性が低下し、観察及び作業が困難となる虞がある。６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることにより、長時間にわたって観察及び作業が可能となる視認性を確保できる。観察及び作業性を鑑みると、６０Ｃｏを線源とするガンマ線照射後の樹脂層１は、厚さ１ｍｍあたりのＹ値は３５以上であることがより好ましい。
【００２４】
また樹脂層１は、厚さ１ｍｍあたりのＹ値は５０以上であることが好ましい。なお、ここでいう厚さ１ｍｍあたりのＹ値とは、６０Ｃｏを線源とするガンマ線、及び後述する紫外線を照射する前におけるＹ値を表している。厚さ１ｍｍあたりのＹ値が５０以上であることにより、放射線遮蔽物品１０の使用初期における視認性が良好となるため好ましい。なお厚さ１ｍｍあたりのＹ値は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を照射された後におけるＹ値同様、厚さ１ｍｍの樹脂層の透過率から直接測定した値であっても良く、またランベルトベールの法則に基づいて厚さ１ｍｍに換算した透過率よりＹ値を算出しても良い。観察者や作業者の視認性を考慮に入れると、樹脂層１は、厚さ１ｍｍあたりのＹ値は５５以上であることがより好ましい。
【００２５】
屋外で多用される重機の窓ガラスとして放射線遮蔽物品１０を使用する場合、放射線遮蔽物品１０には太陽光が照射され、太陽光に含まれる紫外線によって樹脂層１が褐色に着色する虞がある。そのため長期間にわたって紫外線が照射されることによっても、放射線遮蔽物品１０が着色する。
【００２６】
また樹脂層１は、４００Ｗの水銀灯より照射される紫外線を照射源から２０ｃｍの位置で３時間照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることが好ましい。紫外線照射後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることにより、長時間にわたって放射線遮蔽物品１０に太陽光が照射されたとしても、観察及び作業が可能となる視認性を確保できる。なお厚さ１ｍｍあたりのＹ値は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を照射された後におけるＹ値同様、厚さ１ｍｍの樹脂層の透過率から直接測定した値であっても良く、またランベルトベールの法則に基づいて厚さ１ｍｍに換算した透過率よりＹ値を算出しても良い。観察及び作業性を鑑みると、樹脂層１は、厚さ１ｍｍあたりのＹ値は３３以上であることがより好ましい。また、４００Ｗの水銀灯の定格電圧は、例えば１００Ｖ、１１０Ｖ、１２０Ｖ、２００Ｖなど、任意に選択することが可能であり、入手が容易である１００Ｖであることが好ましい。
【００２７】
樹脂層１としては、エポキシ系脂系の主剤と、チオール系の硬化剤とを混合して硬化する２液系の樹脂が挙げられ、前記主剤と前記硬化剤との混合比率を所定の比率に規定したものである。２液系の樹脂とは、主剤と硬化剤とを混合することによって、主剤である高分子樹脂が硬化して粘着性を有する樹脂を指し、主剤と硬化剤とを混合することによって、放射線遮蔽ガラス板２どうしを貼着させることが可能となる。また、エポキシ系樹脂を用いているため、放射線遮蔽ガラス板２との接着性が高く、剥離による干渉縞の発生も抑制できるとともに、樹脂の発泡も発生しにくい。
【００２８】
樹脂層１は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線、及び紫外線を照射する前及び、これらの照射後におけるＹ値が所定値以上であることにより、視認性が良好であり、かつ長期間にわたって使用することが可能となる放射線遮蔽物品１０を提供することが可能となる。そして、本発明の発明者らは鋭意検討を重ねた結果、硬化剤に含まれる硫黄分、すなわちチオール基により樹脂層１が色味を呈し、かつガンマ線などの放射線や紫外線が照射されることにより褐色に着色することを見出した。チオール基は放射線や紫外線が照射されることによって、チイルラジカル等のラジカルを形成する。ラジカルは高分子樹脂のアリル位から水素等の原子を引抜き、共役不飽和結合が形成される。共役不飽和結合が形成されると、光の吸収端が紫外領域から可視光領域にまでシフトするため、樹脂は褐色に着色する。そこで、主剤と硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）を所定の範囲とすることで、樹脂層１中の硫黄分含有量を抑制することとした。そのことで、ラジカルにより共役不飽和結合が形成されることを抑制し、視認性が良好である放射線遮蔽物品１０を作製することが可能となる。また、共役不飽和結合が形成されることを抑制できるため、樹脂層１の粘着力が低下する虞が低下する。
【００２９】
主剤と硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）は１．５：１．０〜９．０：１．０であることが好ましい。混合比率が１．５：１．０より小さいと、樹脂層１が褐色に着色し、放射線や紫外線が照射されることにより褐色に着色する虞があるため好ましくない。一方、混合比率が９．０：１．０より大きいと、主剤と硬化剤を混合した時に主剤が硬化しにくくなり、長期間にわたって樹脂が固化しなくなるため、貼り合わせに時間を要して生産性が低下する虞があるため好ましくない。より好ましい混合比率としては、２．５：１．０〜７．０：１．０である。
【００３０】
本発明のチオール系の硬化剤としては、１，３−ブタンジチオール、１，４−ブタンジチオール、２，３−ブタンジチオール、１，２−ベンゼンジチオール、１，３−ベンゼンジチオール、１，４−ベンゼンジチオール、１，１０−デカンジチオール、１，２−エタンジチオール、１，６−ヘキサンジチオール、１，９−ノナンジチオール、１，８−オクタンジチオール、１，５−ペンタンジチオール、１，２−プロパンジチオール、１，３−プロパジチオール、トルエン−３，４−ジチオール、３，６−ジクロロ−１，２−ベンゼンジチオール、１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリチオール（トリメルカプト−トリアジン）、１，５−ナフタレンジチオール、１，２−ベンゼンジメタンチオール、１，３−ベンゼンジメタンチオール、１，４−ベンゼンジメタンチオール、４，４’−チオビスベンゼンチオール、２−ジ−ｎ−ブチルアミノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン、トリメチロールプロパントリス（β−チオプロピオネート）、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、１，８−ジメルカプト−３，６−ジオキサオクタン、１，５−ジメルカプト−３−チアペンタンなどのジチオールや、ポリチオール（商品名：チオコールＬＰ７０（東レチオコール株式会社製））などのポリチオール等のチオール化合物が挙げられる。なお、これらは一種単独でも使用、または二種以上併用することが可能である。
【００３１】
エポキシ系樹脂の主剤としては、エポキシ樹脂単独であっても、アクリル樹脂、スチレン樹脂を併用することが可能である。なお、高分子系樹脂の主剤においては、主鎖に硫黄原子や窒素原子が含まれると、放射線が照射されることにより結合が切断され、また電子が移動することにより、褐色に着色しやすくなる虞がある為好ましくない。
【００３２】
本発明の放射線遮蔽ガラス板２は、ガンマ線やＸ線などの放射線が透過することを抑制することが可能なガラスである。一般的に放射線遮蔽ガラス板２は、放射線遮蔽を目的として鉛が含有されてなるものである。そして、放射線の遮蔽能力は、一般的に鉛の含有量及び放射線遮蔽ガラス板２の厚さが大きくなるにつれて高くなる。しかしながら、前述したとおり、放射線遮蔽ガラス板２の厚さが大きくなるにつれて、放射線遮蔽ガラス板２の製造の際における徐冷作業に長時間を要するため、本発明の放射線遮蔽ガラス板２はロールアウトやフロート法により作製可能である厚さ３〜３０ｍｍとした。放射線遮蔽ガラス板の厚さが３０ｍｍ以下であることにより、放射線遮蔽ガラス板２の徐冷時間を短くすることが可能となる。また、放射線遮蔽ガラス板２の厚さが３ｍｍ以上であることにより、衝撃によっても破損し難い放射線遮蔽ガラス板２を作製することが可能となるとともに、２００ｍｍ以上の厚みの放射線遮蔽物品１０を作製するに際して貼り合わせ回数（枚数）を少なくできる。なお、本発明においては、１枚あたりの放射線遮蔽ガラス板２が従来の放射線遮蔽物品に用いられている放射線遮蔽ガラス板より薄いものを用いているが、複数枚の放射線遮蔽ガラス板２を積層して放射線遮蔽ガラス板２の厚さの総和を同等としているため、従来の厚さが大きい放射線遮蔽物品と同等の放射線遮蔽能力を有する放射線遮蔽物品１０を得ることが可能となる。なお、図１では、５枚の放射線遮蔽ガラス板２を貼着させた放射線遮蔽物品１０であるが、２枚以上の放射線遮蔽ガラス板２を貼着させてなるものであれば何枚でも良い。本発明に係る放射線遮蔽物品１０が、原子力関連施設や使用済み核燃料を処理するために用いられるフォークリフトやクレーンなどの重機の窓ガラスの用途で用いられるものならば、１０枚以上の放射線遮蔽ガラス板２を貼着させることにより、厚さを２００ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００３３】
上述したとおり、放射線遮蔽物品１０は、観察時及び作業時の視認性が重要となる。長期間にわたって放射線遮蔽物品１０を使用することを鑑みると、本発明の放射線遮蔽物品１０は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値は７０以上であることが好ましい。また観察者及び作業者の作業性に鑑みると、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値は７３以上であることがより好ましい。なお、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値とは、厚さ３０ｍｍの放射線遮蔽物品を作製し、その透過率から直接測定した値であっても良く、また３０ｍｍ以外における放射線遮蔽物品を作製し、測定した透過率を吸光度に変換し、ランベルトベールの法則に基づいて厚さ３０ｍｍに換算した透過率よりＹ値を算出しても良い。
【００３４】
このような放射線遮蔽物品１０を得るために、放射線遮蔽ガラス板２としては、酸化物換算の質量百分率で、ＰｂＯ １５〜４０％、ＳｉＯ２ ４０〜６０％、Ｂ２Ｏ３ ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ ０〜１０％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％ となるものや、特開平２−２１２３３１号公報に開示されているように、ＰｂＯの替わりに放射線遮蔽能の高いＢａＯを用いて放射線を遮断する、実質的に鉛を含有しない放射線遮蔽ガラス板２を使用することもできる。
【００３５】
ＰｂＯは、Ｘ線やガンマ線といった放射線を遮蔽させるための成分である。その含有量は１５〜４０％、好ましくは２０〜３９％、さらに好ましくは２５〜３８％である。ＰｂＯの含有量が４０％より多くなると、放射線遮蔽ガラス板２が黄色味を帯びる為視認性が悪化するとともに、放射線が照射されることで褐色に変色する虞がある。一方、ＰｂＯの含有量が１５％未満であるとガンマ線等の放射線遮蔽能力が低下する虞がある。
【００３６】
ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークを形成する成分である。その含有量は４０〜６０％、好ましくは４３〜５７％、より好ましくは４５〜５５％である。ＳｉＯ２の含有量が６０％よりも多くなると、ガラスの高温粘度が高くなり、溶融、成形が難しくなったり、また含有可能なＰｂＯ量が制限されるため、ガンマ線遮蔽能力が低下する虞がある。一方、ＳｉＯ２の含有量が４０％より少なくなると、ガラスの骨格を形成する成分が少なくなりすぎ、ガラスが構造的に不安定になるとともに、ガラスの耐水性が低下する。
【００３７】
Ｂ２Ｏ３は、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高めたり、熱的安定性を高める成分である。その含有量は０〜１０％、好ましくは０〜８％、より好ましくは０．１〜５％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が１０％より多くなると、ガラスの耐水性が低下する虞がある。
【００３８】
Ｎａ２ＯやＫ２Ｏはガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。その含有量はそれぞれ０〜１０％、好ましくは０〜８％、より好ましくは１〜５％である。これらの含有量が１０％より多くなると、耐水性が低下する虞がある。
【００３９】
なお、ガラスの特性を損なわない範囲で清澄剤や他の成分を１０％まで添加できる。
【００４０】
また、上記のような放射線遮蔽ガラス板２を用いることによって、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が８０以上である放射線遮蔽物品１０を得ることができ、視認性が良好となる。なお、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を照射された後におけるＹ値同様、厚さ３０ｍｍの放射線遮蔽物品の透過率から直接測定した値であっても良く、またランベルトベールの法則に基づいて厚さ３０ｍｍに換算した透過率よりＹ値を算出しても良い。観察及び作業性を鑑みると、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値は８３以上であることがより好ましい。
【００４１】
また、上記のような放射線遮蔽ガラス板２は、紫外線によっても変色しにくいため、長時間にわたって太陽光が照射されたとしても、観察及び作業が可能となる視認性を確保でき、４００Ｗの水銀灯より照射される紫外線を照射源から２０ｃｍの位置で３時間照射された後における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が７０以上である放射線遮蔽物品１０を得ることが可能となる。なお、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を照射された後におけるＹ値同様、３０ｍｍの放射線遮蔽物品の透過率から直接測定した値であっても良く、またランベルトベールの法則に基づいて厚さ３０ｍｍに換算した透過率よりＹ値を算出しても良い。観察及び作業性を鑑みると、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値は７３以上であることがより好ましい。
【００４２】
次に、本発明の放射線遮蔽物品１０の作製方法について説明する。
【００４３】
（放射線遮蔽ガラス板の作製）
ガラス原料を調合したバッチを、１０００〜１５００℃のガラス溶融炉で溶融することで均一なガラスを作製し、フロート法、ロールアウト法、キャスト法、プレス成形法、ダウンドロー法、フュージョン法などの公知の成形方法により、厚さ１〜２０ｍｍ程度の放射線遮蔽ガラス体を作製する。この放射線遮蔽ガラス体を徐冷し、切断、研磨等の加工を行うことによって、放射線遮蔽ガラス板２を得た。
【００４４】
（放射線遮蔽物品の作製）
始めに、エポキシ系樹脂の主剤とチオール系の硬化剤とを、主剤の質量：硬化剤の質量が、１．５：１．０〜９．０：１．０となるように十分に混合して脱泡した後、この主剤と硬化剤との混合液で第一の放射線遮蔽ガラス板２の一方の主面全体を均一に覆い、主剤と硬化剤との混合液で覆われた主面と、第二の放射線遮蔽ガラス板２の一方の主面とを重ね合わせ、積層ガラスとする。次に、先述の主剤と硬化剤との混合液で積層ガラスの一方の主面全体、または第三の放射線遮蔽ガラス板２の一方の主面全体を均一に覆い、主剤と硬化剤との混合液で覆われた積層ガラスまたは第三の放射線遮蔽ガラス板２の一方の主面と、主剤と硬化剤との混合液で覆われていない積層ガラスまたは第三の放射線遮蔽ガラス板２の一方の主面とを重ね合わせる。この一連の作業を、所望の厚さとなるまで繰り返して積層体を作製した。所望の厚さとなった積層体を乾燥、または紫外線等を照射することによって樹脂層１を硬化させたのち、必要に応じて切断、研磨を行うことで本発明の放射線遮蔽物品１０を得た。なお、主液と硬化剤との混合液で放射線遮蔽ガラス板２の一方の主面全体を均一に覆う方法としては、塗布、噴霧、流し出した過剰量の混合液を挟み込むように重ね合わせる方法等が適用可能であり、作業性の観点から、流し出した過剰量の混合液を挟み込むように重ね合わせる方法が好ましい。
【実施例】
【００４５】
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４６】
（放射線遮蔽物品の準備）
（実施例１）
まず、放射線遮蔽ガラス板として、ＮＢ（日本電気硝子株式会社製）を６枚準備した。放射線遮蔽ガラス板のサイズは、高さ１０００ｍｍ×幅１０００ｍｍ×厚さ１２ｍｍであり、両面を鏡面研磨したものである。放射線遮蔽ガラス板の貼り合わせには、セメダイン株式会社製のセメダイン＃１５６５を用いた。セメダイン＃１５６５は、エポキシ系樹脂であり、主剤と硬化剤がセットになっている。硬化剤はチオール系である。次に、主剤と硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）が４．０：１．０となるように混合し、均質になるように攪拌した後、減圧状態で静置することで脱泡した。続いて、１枚の放射線遮蔽ガラス板の一方の主面に主剤と硬化剤を過剰量流し出し、２枚目の放射線遮蔽ガラス板と重ね合わせることで積層させた。重ね合わせた放射線遮蔽ガラス板の一方の主面に、先ほどと同様に主剤と硬化剤の混合液を過剰量流し出し、３枚目の放射線遮蔽ガラス板と重ね合わせた。この一連の作業を繰り返すことにより計６枚の放射線遮蔽ガラス板を積層させた。そして、積層させた放射線遮蔽ガラス板を静置することによって主剤と硬化剤の混合液を乾燥させ放射線遮蔽物品を得た。
【００４７】
（実施例２）
主剤と硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）が３．０：１．０となるように混合した以外は、実施例１と同様の方法で放射線遮蔽物品を得た。
【００４８】
（実施例３）
主剤と硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）が２．３：１．０となるように混合した以外は、実施例１と同様の方法で放射線遮蔽物品を得た。
【００４９】
（実施例４）
放射線遮蔽ガラス板として、上述のＮＢと、高さ１０００ｍｍ×幅１０００ｍｍ×厚さ１２ｍｍであり、両面を鏡面研磨したＬＸ−３５Ｃ（日本電気硝子株式会社製）をそれぞれ３枚ずつ準備し、ＮＢとＬＸ−３５を交互に積層した以外は、実施例１と同様の方法で放射線遮蔽物品を得た。
【００５０】
（実施例５）
放射線遮蔽ガラス板として、高さ１０００ｍｍ×幅１０００ｍｍ×厚さ１２ｍｍであり、両面を鏡面研磨したＬＸ−３５Ｃを準備した以外は、実施例１と同様の方法で放射線遮蔽物品を得た。
【００５１】
（比較例１）
主剤と硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）が１．０：１．０となるように混合した以外は、実施例１と同様の方法で放射線遮蔽物品を得た。
【００５２】
（放射線遮蔽物品サンプルの作製）
準備した実施例１〜５、比較例１の放射線遮蔽物品から高さ３０ｍｍ×幅３０ｍｍ×厚さ３０ｍｍの試験片（樹脂層と平行な面は両面とも鏡面に研磨）を３つずつ作製し、１つ目はガンマ線照射試験に、２つ目は紫外線照射試験に用い、３つ目はガンマ線も紫外線も照射しなかった。ガンマ線照射試験は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射した。また、紫外線照射試験は定格電圧１００Ｖ、４００Ｗの水銀灯より照射される紫外線を照射源から２０ｃｍの位置で３時間照射した。なお、ガンマ線や紫外線の照射は、樹脂層に対して垂直な方向から行った。
【００５３】
（樹脂サンプルの作製）
実施例１〜５、比較例１の作製に使用した樹脂はセメダイン＃１５６５であり、主剤と硬化剤との混合液を減圧脱泡した後、縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ×高さ３０ｍｍの容器に入れて常温暗所で放置して固化させることにより、樹脂サンプルを得た。なお、実施例１、４、５で使用した樹脂サンプルをＳａｍｐｌｅ１、実施例２で使用した樹脂サンプルをＳａｍｐｌｅ２、実施例３使用した樹脂サンプルをＳａｍｐｌｅ３、比較例１使用した樹脂サンプルをＳａｍｐｌｅ４とした。そして、準備した樹脂サンプルＳａｍｐｌｅ１〜４を３つに切断し、放射線遮蔽物品と同様にガンマ線照射試験、紫外線照射試験、ガンマ線も紫外線も照射しなかった試験片を作製した。
【００５４】
（Ｙ値の測定）
Ｙ値は、ＪＩＳＺ ８７２２に基づいて測定した。実施例１〜５、比較例１で作製した放射線遮蔽物品の波長２００〜８００ｎｍにおける透過率を、分光光度計Ｖ−６７０（日本分光株式会社製）で測定することにより、放射線遮蔽物品における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値を算出した。また、樹脂サンプルのＹ値を測定することで厚さ１０ｍｍあたりの透過率を測定し、厚さが１０ｍｍの透過率を吸光度に変換し、ランベルトベールの法則に基づいて厚さ１ｍｍに換算した透過率より厚さ１ｍｍあたりのＹ値を算出した。
【００５５】
表１に放射線遮蔽物品の、表２に樹脂サンプルのＹ値を示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
【表２】
【符号の説明】
【００５８】
１ 樹脂層
２ 放射線遮蔽ガラス板
１０ 放射線遮蔽物品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を遮蔽するための放射線遮蔽物品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
厚さ５ｍｍ〜５００ｍｍの放射線遮蔽ガラス板からなる放射線遮蔽物品は、使用済み核燃料の保管、処理施設などの原子力関連施設、ＣＴスキャンやレントゲンなどの医療機器を使用する医療施設、Ｘ線回折装置や粒子加速装置などの測定装置を使用する研究施設、における観察用の窓ガラスとして使用されている。また、使用済み核燃料を処理するために用いられるフォークリフトやクレーンなどの重機の窓ガラスとしても使用されている。
【０００３】
そして、この放射線遮蔽物品を構成している放射線遮蔽ガラス板は、用途に応じて厚さが異なり、医療施設と比べて放射線量が多量となる原子力関連施設や重機で使用する場合、放射線遮蔽能力を高めるために厚い放射線遮蔽ガラス板、具体的には厚さ２００ｍｍ以上の放射線遮蔽ガラス板が用いられている。このような厚さ２００ｍｍ以上の放射線遮蔽ガラス板は、鋳型に溶融ガラスを流し込み、鋳型内で徐冷することによって作製される、所謂鋳込み法により作製されている。
【０００４】
鋳込み法によって作製される放射線遮蔽ガラス板は、通常の窓ガラスと比べて非常に厚い為、非常にゆっくりと冷却しないと熱応力によって破損するおそれがあるために、常温に冷却するまでに数ヶ月の期間を要する。このように、徐冷期間が長いため、放射線遮蔽ガラス板を短時間に大量に生産することができない。そこで、特許文献１に開示されているように、放射線遮蔽能力を有する複数の板ガラスを樹脂フィルムによって貼り合せることによって、厚さ２００ｍｍ以上の放射線遮蔽物品を作製することが試みられてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１５４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
放射線遮蔽ガラス板及び樹脂フィルムは、放射線が照射されることによって程度の差があるものの褐色に着色する。放射線遮蔽ガラス板及び樹脂フィルムが褐色に着色することによって、放射線遮蔽物品を通じて対象物を観察した時の視認性が低下する。
【０００７】
また、樹脂フィルムの種類によっては、放射線が照射されることで樹脂が発泡して気泡が発生したり、放射線遮蔽ガラス板との接着力が低下したりする。放射線遮蔽ガラス板は、金枠に固定されているため崩落するようなことはないが、放射線遮蔽ガラス板と樹脂フィルムの間にわずかな隙間が生じることで、干渉縞が発生したり、気泡によって光が散乱されることで視認性が低下する虞がある。
【０００８】
本発明は、多量の放射線が照射されても、樹脂フィルムが褐色に着色、樹脂フィルムの発砲、干渉縞の発生がなく、視認性が良好であり、徐冷時間を短くすることにより短期間で大量に作製することが可能であるとともに、放射線遮蔽ガラス板どうしの剥離が生じる虞の少ない放射線遮蔽物品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、放射線遮蔽ガラス板を貼り合せる際に使用する樹脂として、主剤と硬化剤を混合することによって作製される２液系の樹脂を用い、そして樹脂に含まれる硫黄の含有量を、従来の樹脂よりも少量とすることによって、多量の放射線の照射により樹脂が褐色に着色することを抑制することが可能であることを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明の放射線遮蔽物品は、放射線遮蔽能を有する複数の放射線遮蔽ガラス板を樹脂により貼り合せて積層してなる放射線遮蔽物品であって、前記樹脂は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の放射線遮蔽物品を構成している樹脂は、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が５０以上であることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の放射線遮蔽物品を構成している樹脂は、４００Ｗの水銀灯より照射される紫外線を照射源から２０ｃｍの位置で３時間照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の放射線遮蔽物品を構成している樹脂は、エポキシ系樹脂の主剤と、チオール系の硬化剤とを混合して硬化する２液系の樹脂であり、前記主剤と前記硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）が、１．５：１．０〜９．０：１．０であることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の放射線遮蔽物品は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が７０以上であることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の放射線遮蔽物品は、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が８０以上であることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の放射線遮蔽物品は、４００Ｗの水銀灯より照射される紫外線を照射源から２０ｃｍの位置で３時間照射された後における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が７０以上であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
多量の放射線が照射された場合でも、褐色に着色しにくい樹脂を用いているため、放射線が長時間照射されたとしてもＹ値の高い、すなわち視認性が良好であり、長期間にわたって使用可能な放射線遮蔽物品を提供することが可能となる。また、本発明に係る放射線遮蔽物品は、放射線遮蔽ガラス板を複数枚積層させてなるため、従来と比べて放射線遮蔽物品を構成している放射線遮蔽ガラス板は薄く、徐冷に要する時間が短くなり、短時間で放射線遮蔽物品を作製することが可能となる。また、本発明に係る放射線遮蔽物品を構成している樹脂は、放射線が長時間照射されたとしても接着性が低下し難いため、放射線遮蔽ガラス板どうしが剥離し難くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態の放射線遮蔽物品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。
【００２０】
本発明の放射線遮蔽物品１０は、図１の断面図で示すように、樹脂層１を介して複数枚の放射線遮蔽板ガラス２が貼着されて構成されている。図１では、一例として放射線遮蔽ガラス板が５枚されてなる放射線遮蔽物品１０を示している。
【００２１】
樹脂層１は、複数枚の放射線遮蔽ガラス板２を貼着させるために、粘着性を有するものであり、放射線遮蔽ガラス板２の主面すなわち貼着面に対して略一様に貼着されてなる。樹脂層１が粘着性を有し、貼着面に対して略一様に貼着されることにより、放射線遮蔽ガラス板２どうしを強固に貼着させることが可能となる。樹脂層１の厚さは、１〜１００μｍであることが好ましい。樹脂層１の厚さが１μｍより小さいと、樹脂層１の粘着力が小さくなるため、放射線遮蔽ガラス板２が剥離する虞があるため好ましくない。一方、樹脂層１の厚さが１００μｍより大きいと、放射線遮蔽ガラス板２どうしを貼着させる際に、樹脂層１が固着するまでに時間を要するとともに、貼着作業性が低下するため好ましくない。また、樹脂層１により視認性が低下する虞があるため好ましくない。
【００２２】
また樹脂層１は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上である。本発明におけるＹ値とは、ＪＩＳＺ ８７２２に基づいて算出した。具体的には、分光光度計を用いて波長２００〜８００ｎｍの範囲の透過率を測定した結果より計算した値である。なお厚さ１ｍｍあたりのＹ値とは、厚さ１ｍｍの樹脂層を作製し、その透過率から直接測定した値であっても良く、また１ｍｍ以外における樹脂層を作製し、測定した透過率を吸光度に変換し、ランベルトベールの法則に基づいて厚さ１ｍｍに換算した透過率よりＹ値を算出しても良い。
【００２３】
樹脂層１は、ガンマ線などの放射線が照射されることによって、褐色に着色するため、長時間放射線が照射されることで、放射線遮蔽物品１０の視認性が低下し、観察及び作業が困難となる虞がある。６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることにより、長時間にわたって観察及び作業が可能となる視認性を確保できる。観察及び作業性を鑑みると、６０Ｃｏを線源とするガンマ線照射後の樹脂層１は、厚さ１ｍｍあたりのＹ値は３５以上であることがより好ましい。
【００２４】
また樹脂層１は、厚さ１ｍｍあたりのＹ値は５０以上であることが好ましい。なお、ここでいう厚さ１ｍｍあたりのＹ値とは、６０Ｃｏを線源とするガンマ線、及び後述する紫外線を照射する前におけるＹ値を表している。厚さ１ｍｍあたりのＹ値が５０以上であることにより、放射線遮蔽物品１０の使用初期における視認性が良好となるため好ましい。なお厚さ１ｍｍあたりのＹ値は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を照射された後におけるＹ値同様、厚さ１ｍｍの樹脂層の透過率から直接測定した値であっても良く、またランベルトベールの法則に基づいて厚さ１ｍｍに換算した透過率よりＹ値を算出しても良い。観察者や作業者の視認性を考慮に入れると、樹脂層１は、厚さ１ｍｍあたりのＹ値は５５以上であることがより好ましい。
【００２５】
屋外で多用される重機の窓ガラスとして放射線遮蔽物品１０を使用する場合、放射線遮蔽物品１０には太陽光が照射され、太陽光に含まれる紫外線によって樹脂層１が褐色に着色する虞がある。そのため長期間にわたって紫外線が照射されることによっても、放射線遮蔽物品１０が着色する。
【００２６】
また樹脂層１は、４００Ｗの水銀灯より照射される紫外線を照射源から２０ｃｍの位置で３時間照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることが好ましい。紫外線照射後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることにより、長時間にわたって放射線遮蔽物品１０に太陽光が照射されたとしても、観察及び作業が可能となる視認性を確保できる。なお厚さ１ｍｍあたりのＹ値は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を照射された後におけるＹ値同様、厚さ１ｍｍの樹脂層の透過率から直接測定した値であっても良く、またランベルトベールの法則に基づいて厚さ１ｍｍに換算した透過率よりＹ値を算出しても良い。観察及び作業性を鑑みると、樹脂層１は、厚さ１ｍｍあたりのＹ値は３３以上であることがより好ましい。また、４００Ｗの水銀灯の定格電圧は、例えば１００Ｖ、１１０Ｖ、１２０Ｖ、２００Ｖなど、任意に選択することが可能であり、入手が容易である１００Ｖであることが好ましい。
【００２７】
樹脂層１としては、エポキシ系脂系の主剤と、チオール系の硬化剤とを混合して硬化する２液系の樹脂が挙げられ、前記主剤と前記硬化剤との混合比率を所定の比率に規定したものである。２液系の樹脂とは、主剤と硬化剤とを混合することによって、主剤である高分子樹脂が硬化して粘着性を有する樹脂を指し、主剤と硬化剤とを混合することによって、放射線遮蔽ガラス板２どうしを貼着させることが可能となる。また、エポキシ系樹脂を用いているため、放射線遮蔽ガラス板２との接着性が高く、剥離による干渉縞の発生も抑制できるとともに、樹脂の発泡も発生しにくい。
【００２８】
樹脂層１は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線、及び紫外線を照射する前及び、これらの照射後におけるＹ値が所定値以上であることにより、視認性が良好であり、かつ長期間にわたって使用することが可能となる放射線遮蔽物品１０を提供することが可能となる。そして、本発明の発明者らは鋭意検討を重ねた結果、硬化剤に含まれる硫黄分、すなわちチオール基により樹脂層１が色味を呈し、かつガンマ線などの放射線や紫外線が照射されることにより褐色に着色することを見出した。チオール基は放射線や紫外線が照射されることによって、チイルラジカル等のラジカルを形成する。ラジカルは高分子樹脂のアリル位から水素等の原子を引抜き、共役不飽和結合が形成される。共役不飽和結合が形成されると、光の吸収端が紫外領域から可視光領域にまでシフトするため、樹脂は褐色に着色する。そこで、主剤と硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）を所定の範囲とすることで、樹脂層１中の硫黄分含有量を抑制することとした。そのことで、ラジカルにより共役不飽和結合が形成されることを抑制し、視認性が良好である放射線遮蔽物品１０を作製することが可能となる。また、共役不飽和結合が形成されることを抑制できるため、樹脂層１の粘着力が低下する虞が低下する。
【００２９】
主剤と硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）は１．５：１．０〜９．０：１．０であることが好ましい。混合比率が１．５：１．０より小さいと、樹脂層１が褐色に着色し、放射線や紫外線が照射されることにより褐色に着色する虞があるため好ましくない。一方、混合比率が９．０：１．０より大きいと、主剤と硬化剤を混合した時に主剤が硬化しにくくなり、長期間にわたって樹脂が固化しなくなるため、貼り合わせに時間を要して生産性が低下する虞があるため好ましくない。より好ましい混合比率としては、２．５：１．０〜７．０：１．０である。
【００３０】
本発明のチオール系の硬化剤としては、１，３−ブタンジチオール、１，４−ブタンジチオール、２，３−ブタンジチオール、１，２−ベンゼンジチオール、１，３−ベンゼンジチオール、１，４−ベンゼンジチオール、１，１０−デカンジチオール、１，２−エタンジチオール、１，６−ヘキサンジチオール、１，９−ノナンジチオール、１，８−オクタンジチオール、１，５−ペンタンジチオール、１，２−プロパンジチオール、１，３−プロパジチオール、トルエン−３，４−ジチオール、３，６−ジクロロ−１，２−ベンゼンジチオール、１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリチオール（トリメルカプト−トリアジン）、１，５−ナフタレンジチオール、１，２−ベンゼンジメタンチオール、１，３−ベンゼンジメタンチオール、１，４−ベンゼンジメタンチオール、４，４’−チオビスベンゼンチオール、２−ジ−ｎ−ブチルアミノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン、トリメチロールプロパントリス（β−チオプロピオネート）、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、１，８−ジメルカプト−３，６−ジオキサオクタン、１，５−ジメルカプト−３−チアペンタンなどのジチオールや、ポリチオール（商品名：チオコールＬＰ７０（東レチオコール株式会社製））などのポリチオール等のチオール化合物が挙げられる。なお、これらは一種単独でも使用、または二種以上併用することが可能である。
【００３１】
エポキシ系樹脂の主剤としては、エポキシ樹脂単独であっても、アクリル樹脂、スチレン樹脂を併用することが可能である。なお、高分子系樹脂の主剤においては、主鎖に硫黄原子や窒素原子が含まれると、放射線が照射されることにより結合が切断され、また電子が移動することにより、褐色に着色しやすくなる虞がある為好ましくない。
【００３２】
本発明の放射線遮蔽ガラス板２は、ガンマ線やＸ線などの放射線が透過することを抑制することが可能なガラスである。一般的に放射線遮蔽ガラス板２は、放射線遮蔽を目的として鉛が含有されてなるものである。そして、放射線の遮蔽能力は、一般的に鉛の含有量及び放射線遮蔽ガラス板２の厚さが大きくなるにつれて高くなる。しかしながら、前述したとおり、放射線遮蔽ガラス板２の厚さが大きくなるにつれて、放射線遮蔽ガラス板２の製造の際における徐冷作業に長時間を要するため、本発明の放射線遮蔽ガラス板２はロールアウトやフロート法により作製可能である厚さ３〜３０ｍｍとした。放射線遮蔽ガラス板の厚さが３０ｍｍ以下であることにより、放射線遮蔽ガラス板２の徐冷時間を短くすることが可能となる。また、放射線遮蔽ガラス板２の厚さが３ｍｍ以上であることにより、衝撃によっても破損し難い放射線遮蔽ガラス板２を作製することが可能となるとともに、２００ｍｍ以上の厚みの放射線遮蔽物品１０を作製するに際して貼り合わせ回数（枚数）を少なくできる。なお、本発明においては、１枚あたりの放射線遮蔽ガラス板２が従来の放射線遮蔽物品に用いられている放射線遮蔽ガラス板より薄いものを用いているが、複数枚の放射線遮蔽ガラス板２を積層して放射線遮蔽ガラス板２の厚さの総和を同等としているため、従来の厚さが大きい放射線遮蔽物品と同等の放射線遮蔽能力を有する放射線遮蔽物品１０を得ることが可能となる。なお、図１では、５枚の放射線遮蔽ガラス板２を貼着させた放射線遮蔽物品１０であるが、２枚以上の放射線遮蔽ガラス板２を貼着させてなるものであれば何枚でも良い。本発明に係る放射線遮蔽物品１０が、原子力関連施設や使用済み核燃料を処理するために用いられるフォークリフトやクレーンなどの重機の窓ガラスの用途で用いられるものならば、１０枚以上の放射線遮蔽ガラス板２を貼着させることにより、厚さを２００ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００３３】
上述したとおり、放射線遮蔽物品１０は、観察時及び作業時の視認性が重要となる。長期間にわたって放射線遮蔽物品１０を使用することを鑑みると、本発明の放射線遮蔽物品１０は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値は７０以上であることが好ましい。また観察者及び作業者の作業性に鑑みると、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値は７３以上であることがより好ましい。なお、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値とは、厚さ３０ｍｍの放射線遮蔽物品を作製し、その透過率から直接測定した値であっても良く、また３０ｍｍ以外における放射線遮蔽物品を作製し、測定した透過率を吸光度に変換し、ランベルトベールの法則に基づいて厚さ３０ｍｍに換算した透過率よりＹ値を算出しても良い。
【００３４】
このような放射線遮蔽物品１０を得るために、放射線遮蔽ガラス板２としては、酸化物換算の質量百分率で、ＰｂＯ １５〜４０％、ＳｉＯ２ ４０〜６０％、Ｂ２Ｏ３ ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ ０〜１０％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％ となるものや、特開平２−２１２３３１号公報に開示されているように、ＰｂＯの替わりに放射線遮蔽能の高いＢａＯを用いて放射線を遮断する、実質的に鉛を含有しない放射線遮蔽ガラス板２を使用することもできる。
【００３５】
ＰｂＯは、Ｘ線やガンマ線といった放射線を遮蔽させるための成分である。その含有量は１５〜４０％、好ましくは２０〜３９％、さらに好ましくは２５〜３８％である。ＰｂＯの含有量が４０％より多くなると、放射線遮蔽ガラス板２が黄色味を帯びる為視認性が悪化するとともに、放射線が照射されることで褐色に変色する虞がある。一方、ＰｂＯの含有量が１５％未満であるとガンマ線等の放射線遮蔽能力が低下する虞がある。
【００３６】
ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークを形成する成分である。その含有量は４０〜６０％、好ましくは４３〜５７％、より好ましくは４５〜５５％である。ＳｉＯ２の含有量が６０％よりも多くなると、ガラスの高温粘度が高くなり、溶融、成形が難しくなったり、また含有可能なＰｂＯ量が制限されるため、ガンマ線遮蔽能力が低下する虞がある。一方、ＳｉＯ２の含有量が４０％より少なくなると、ガラスの骨格を形成する成分が少なくなりすぎ、ガラスが構造的に不安定になるとともに、ガラスの耐水性が低下する。
【００３７】
Ｂ２Ｏ３は、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高めたり、熱的安定性を高める成分である。その含有量は０〜１０％、好ましくは０〜８％、より好ましくは０．１〜５％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が１０％より多くなると、ガラスの耐水性が低下する虞がある。
【００３８】
Ｎａ２ＯやＫ２Ｏはガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。その含有量はそれぞれ０〜１０％、好ましくは０〜８％、より好ましくは１〜５％である。これらの含有量が１０％より多くなると、耐水性が低下する虞がある。
【００３９】
なお、ガラスの特性を損なわない範囲で清澄剤や他の成分を１０％まで添加できる。
【００４０】
また、上記のような放射線遮蔽ガラス板２を用いることによって、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が８０以上である放射線遮蔽物品１０を得ることができ、視認性が良好となる。なお、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を照射された後におけるＹ値同様、厚さ３０ｍｍの放射線遮蔽物品の透過率から直接測定した値であっても良く、またランベルトベールの法則に基づいて厚さ３０ｍｍに換算した透過率よりＹ値を算出しても良い。観察及び作業性を鑑みると、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値は８３以上であることがより好ましい。
【００４１】
また、上記のような放射線遮蔽ガラス板２は、紫外線によっても変色しにくいため、長時間にわたって太陽光が照射されたとしても、観察及び作業が可能となる視認性を確保でき、４００Ｗの水銀灯より照射される紫外線を照射源から２０ｃｍの位置で３時間照射された後における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が７０以上である放射線遮蔽物品１０を得ることが可能となる。なお、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を照射された後におけるＹ値同様、３０ｍｍの放射線遮蔽物品の透過率から直接測定した値であっても良く、またランベルトベールの法則に基づいて厚さ３０ｍｍに換算した透過率よりＹ値を算出しても良い。観察及び作業性を鑑みると、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値は７３以上であることがより好ましい。
【００４２】
次に、本発明の放射線遮蔽物品１０の作製方法について説明する。
【００４３】
（放射線遮蔽ガラス板の作製）
ガラス原料を調合したバッチを、１０００〜１５００℃のガラス溶融炉で溶融することで均一なガラスを作製し、フロート法、ロールアウト法、キャスト法、プレス成形法、ダウンドロー法、フュージョン法などの公知の成形方法により、厚さ１〜２０ｍｍ程度の放射線遮蔽ガラス体を作製する。この放射線遮蔽ガラス体を徐冷し、切断、研磨等の加工を行うことによって、放射線遮蔽ガラス板２を得た。
【００４４】
（放射線遮蔽物品の作製）
始めに、エポキシ系樹脂の主剤とチオール系の硬化剤とを、主剤の質量：硬化剤の質量が、１．５：１．０〜９．０：１．０となるように十分に混合して脱泡した後、この主剤と硬化剤との混合液で第一の放射線遮蔽ガラス板２の一方の主面全体を均一に覆い、主剤と硬化剤との混合液で覆われた主面と、第二の放射線遮蔽ガラス板２の一方の主面とを重ね合わせ、積層ガラスとする。次に、先述の主剤と硬化剤との混合液で積層ガラスの一方の主面全体、または第三の放射線遮蔽ガラス板２の一方の主面全体を均一に覆い、主剤と硬化剤との混合液で覆われた積層ガラスまたは第三の放射線遮蔽ガラス板２の一方の主面と、主剤と硬化剤との混合液で覆われていない積層ガラスまたは第三の放射線遮蔽ガラス板２の一方の主面とを重ね合わせる。この一連の作業を、所望の厚さとなるまで繰り返して積層体を作製した。所望の厚さとなった積層体を乾燥、または紫外線等を照射することによって樹脂層１を硬化させたのち、必要に応じて切断、研磨を行うことで本発明の放射線遮蔽物品１０を得た。なお、主液と硬化剤との混合液で放射線遮蔽ガラス板２の一方の主面全体を均一に覆う方法としては、塗布、噴霧、流し出した過剰量の混合液を挟み込むように重ね合わせる方法等が適用可能であり、作業性の観点から、流し出した過剰量の混合液を挟み込むように重ね合わせる方法が好ましい。
【実施例】
【００４５】
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４６】
（放射線遮蔽物品の準備）
（実施例１）
まず、放射線遮蔽ガラス板として、ＮＢ（日本電気硝子株式会社製）を６枚準備した。放射線遮蔽ガラス板のサイズは、高さ１０００ｍｍ×幅１０００ｍｍ×厚さ１２ｍｍであり、両面を鏡面研磨したものである。放射線遮蔽ガラス板の貼り合わせには、セメダイン株式会社製のセメダイン＃１５６５を用いた。セメダイン＃１５６５は、エポキシ系樹脂であり、主剤と硬化剤がセットになっている。硬化剤はチオール系である。次に、主剤と硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）が４．０：１．０となるように混合し、均質になるように攪拌した後、減圧状態で静置することで脱泡した。続いて、１枚の放射線遮蔽ガラス板の一方の主面に主剤と硬化剤を過剰量流し出し、２枚目の放射線遮蔽ガラス板と重ね合わせることで積層させた。重ね合わせた放射線遮蔽ガラス板の一方の主面に、先ほどと同様に主剤と硬化剤の混合液を過剰量流し出し、３枚目の放射線遮蔽ガラス板と重ね合わせた。この一連の作業を繰り返すことにより計６枚の放射線遮蔽ガラス板を積層させた。そして、積層させた放射線遮蔽ガラス板を静置することによって主剤と硬化剤の混合液を乾燥させ放射線遮蔽物品を得た。
【００４７】
（実施例２）
主剤と硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）が３．０：１．０となるように混合した以外は、実施例１と同様の方法で放射線遮蔽物品を得た。
【００４８】
（実施例３）
主剤と硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）が２．３：１．０となるように混合した以外は、実施例１と同様の方法で放射線遮蔽物品を得た。
【００４９】
（実施例４）
放射線遮蔽ガラス板として、上述のＮＢと、高さ１０００ｍｍ×幅１０００ｍｍ×厚さ１２ｍｍであり、両面を鏡面研磨したＬＸ−３５Ｃ（日本電気硝子株式会社製）をそれぞれ３枚ずつ準備し、ＮＢとＬＸ−３５を交互に積層した以外は、実施例１と同様の方法で放射線遮蔽物品を得た。
【００５０】
（実施例５）
放射線遮蔽ガラス板として、高さ１０００ｍｍ×幅１０００ｍｍ×厚さ１２ｍｍであり、両面を鏡面研磨したＬＸ−３５Ｃを準備した以外は、実施例１と同様の方法で放射線遮蔽物品を得た。
【００５１】
（比較例１）
主剤と硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）が１．０：１．０となるように混合した以外は、実施例１と同様の方法で放射線遮蔽物品を得た。
【００５２】
（放射線遮蔽物品サンプルの作製）
準備した実施例１〜５、比較例１の放射線遮蔽物品から高さ３０ｍｍ×幅３０ｍｍ×厚さ３０ｍｍの試験片（樹脂層と平行な面は両面とも鏡面に研磨）を３つずつ作製し、１つ目はガンマ線照射試験に、２つ目は紫外線照射試験に用い、３つ目はガンマ線も紫外線も照射しなかった。ガンマ線照射試験は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射した。また、紫外線照射試験は定格電圧１００Ｖ、４００Ｗの水銀灯より照射される紫外線を照射源から２０ｃｍの位置で３時間照射した。なお、ガンマ線や紫外線の照射は、樹脂層に対して垂直な方向から行った。
【００５３】
（樹脂サンプルの作製）
実施例１〜５、比較例１の作製に使用した樹脂はセメダイン＃１５６５であり、主剤と硬化剤との混合液を減圧脱泡した後、縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ×高さ３０ｍｍの容器に入れて常温暗所で放置して固化させることにより、樹脂サンプルを得た。なお、実施例１、４、５で使用した樹脂サンプルをＳａｍｐｌｅ１、実施例２で使用した樹脂サンプルをＳａｍｐｌｅ２、実施例３使用した樹脂サンプルをＳａｍｐｌｅ３、比較例１使用した樹脂サンプルをＳａｍｐｌｅ４とした。そして、準備した樹脂サンプルＳａｍｐｌｅ１〜４を３つに切断し、放射線遮蔽物品と同様にガンマ線照射試験、紫外線照射試験、ガンマ線も紫外線も照射しなかった試験片を作製した。
【００５４】
（Ｙ値の測定）
Ｙ値は、ＪＩＳＺ ８７２２に基づいて測定した。実施例１〜５、比較例１で作製した放射線遮蔽物品の波長２００〜８００ｎｍにおける透過率を、分光光度計Ｖ−６７０（日本分光株式会社製）で測定することにより、放射線遮蔽物品における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値を算出した。また、樹脂サンプルのＹ値を測定することで厚さ１０ｍｍあたりの透過率を測定し、厚さが１０ｍｍの透過率を吸光度に変換し、ランベルトベールの法則に基づいて厚さ１ｍｍに換算した透過率より厚さ１ｍｍあたりのＹ値を算出した。
【００５５】
表１に放射線遮蔽物品の、表２に樹脂サンプルのＹ値を示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
【表２】
【符号の説明】
【００５８】
１ 樹脂層
２ 放射線遮蔽ガラス板
１０ 放射線遮蔽物品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線遮蔽能を有する複数の放射線遮蔽ガラス板を樹脂により貼り合せて積層してなる放射線遮蔽物品であって、
前記樹脂は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることを特徴とする放射線遮蔽物品。
【請求項２】
前記樹脂は、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が５０以上であることを特徴とする請求項１に記載の放射線遮蔽物品。
【請求項３】
前記樹脂は、４００Ｗの水銀灯より照射される紫外線を照射源から２０ｃｍの位置で３時間照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線遮蔽物品。
【請求項４】
前記樹脂は、エポキシ系樹脂の主剤と、チオール系の硬化剤とを混合して硬化する２液系の樹脂であり、前記主剤と前記硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）が、１．５：１．０〜９．０：１．０であることを特徴とする請求項１から３いずれか一項に記載の放射線遮蔽物品。
【請求項５】
６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が７０以上であることを特徴とする請求項１から４いずれか一項に放射線遮蔽物品。
【請求項６】
厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が８０以上であることを特徴とする請求項１から５いずれか一項に記載の放射線遮蔽物品。
【請求項７】
４００Ｗの水銀灯より照射される紫外線を照射源から２０ｃｍの位置で３時間照射された後における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が７０以上であることを特徴とする請求項１から６いずれか一項に記載の放射線遮蔽物品。
【請求項１】
放射線遮蔽能を有する複数の放射線遮蔽ガラス板を樹脂により貼り合せて積層してなる放射線遮蔽物品であって、
前記樹脂は、６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることを特徴とする放射線遮蔽物品。
【請求項２】
前記樹脂は、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が５０以上であることを特徴とする請求項１に記載の放射線遮蔽物品。
【請求項３】
前記樹脂は、４００Ｗの水銀灯より照射される紫外線を照射源から２０ｃｍの位置で３時間照射された後における、厚さ１ｍｍあたりのＹ値が３０以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線遮蔽物品。
【請求項４】
前記樹脂は、エポキシ系樹脂の主剤と、チオール系の硬化剤とを混合して硬化する２液系の樹脂であり、前記主剤と前記硬化剤との混合比率（主剤の質量：硬化剤の質量）が、１．５：１．０〜９．０：１．０であることを特徴とする請求項１から３いずれか一項に記載の放射線遮蔽物品。
【請求項５】
６０Ｃｏを線源とするガンマ線を集積線量で１００００Ｇｙ照射された後における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が７０以上であることを特徴とする請求項１から４いずれか一項に放射線遮蔽物品。
【請求項６】
厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が８０以上であることを特徴とする請求項１から５いずれか一項に記載の放射線遮蔽物品。
【請求項７】
４００Ｗの水銀灯より照射される紫外線を照射源から２０ｃｍの位置で３時間照射された後における、厚さ３０ｍｍあたりのＹ値が７０以上であることを特徴とする請求項１から６いずれか一項に記載の放射線遮蔽物品。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−８８３６８（Ｐ２０１３−８８３６８Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１２５０（Ｐ２０１１−２３１２５０）
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
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