JP2000292591A - 放射性同位元素の輸送方法及び輸送容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】輸送時間に比べて半減期が短い放射性同位元素
の輸送容器において、輸送開始時において線量の許容値
を満足するのに必要な遮蔽体のうち、輸送中における放
射能の減衰により不要となる遮蔽体を分離除去して遮蔽
体を軽量化し、単位輸送手段当たりの輸送量の増大を図
る。 【解決手段】輸送容器は複数層から成り、層間の線量を
確認する手段を有する。標識薬剤が封入された容器１０
１は、第一層遮蔽体容器胴体２１１，２１２及び第二層
遮蔽体２２１，２２２からなる輸送容器に内蔵される。
輸送中における放射能の減衰に伴い、第一層遮蔽容器外
側表面における線量率は減少する。この第一層遮蔽容器
外側表面における線量率が許容値を下回ったことを二重
扉３０１，３０２内に挿入した線量計４０１により確認
した後に、第二層を分離除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射性同位元素の
輸送容器および輸送方法に係り、特に輸送時間に比較し
て半減期が短い放射性同位元素の輸送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、悪性腫瘍の診断技術としてＰＥＴ
(Positron Emission Tomography)が注目されている。Ｐ
ＥＴでは悪性腫瘍に選択的に摂取される標識薬剤を被験
者に投与し、標識薬剤から放出される陽電子による消滅
ガンマ線をシンチレータと光電子増倍管からなる検出器
により断層撮影する。断層撮影の際、同時計数法を適用
することにより、Ｓ／Ｎ比を向上させることが可能であ
る。得られた断層撮影データに臓器等による吸収量の補
正を含む画像処理を施し、二次元画像データとして悪性
腫瘍の診断に供する。

【０００３】上記ＰＥＴに使用される陽電子標識薬剤に
使用される放射性同位元素は¹⁵Ｏ（半減期２.０７
分），¹¹Ｃ（半減期２０.４分），¹⁸Ｆ（半減期１０９.
８分)であり、いずれの放射性同位元素も半減期が短い
のが特徴である。上記、放射性同位元素は加速器等を用
いた核反応により生成されるが、製造施設は加速器を含
めて数億程度の費用を要するため、診断を希望するすべ
ての病院で製造施設を所有することは困難である。この
ため、短半減期の放射性同位元素を含む標識薬剤の供給
体制を確立することがＰＥＴの普及を図る上で欠くこと
のできない課題となる。

【０００４】現状においては、ＰＥＴ用標識薬剤の供給
体制は確立されていない。これに近い放射性薬液の輸送
容器として、図２に示されるような容器が存在する。こ
の輸送容器では単層或いは複数層からなる一体型の遮蔽
体容器胴体２０１及び遮蔽体容器上蓋２０２の中に放射
性薬液を充填した容器１０１を設置している。輸送に際
しては、製造施設から病院等の使用施設まで一貫して上
記の容器を用いて輸送している。

【０００５】ＰＥＴに使用される標識薬剤中の放射性同
元素の半減期は、最も長い¹⁸Ｆで約２時間程度である。
輸送途中における放射能の減衰により容器外側の線量が
低下するので、標識薬剤の生成時に容器周囲の線量を許
容値まで低減するために十分な厚さの遮蔽体を設置する
と、輸送途中から過剰な遮蔽体をつけたまま輸送するこ
とになる。不要な遮蔽体をつけたまま輸送すると、必要
かつ十分な遮蔽体をつけて輸送する場合に比べ、輸送容
器の重量が増加する為、輸送手段の重量制限を考慮に入
れると単位輸送手段当たりの輸送可能な標識薬剤の輸送
量が減少するという問題点がある。

【０００６】特に、輸送時間を短縮するために、都市部
における交通渋滞等を避け、ヘリコプターのような高速
の輸送手段を必要とする場合には、積載量の制限が厳し
いため、放射線遮蔽体を兼ねる輸送容器の軽量化が重要
な課題となる。以下に、その輸送量を評価する。

【０００７】陽電子放出核種は、０.５１１ＭｅＶ の消
滅ガンマ線を放出するため、ＰＥＴ用標識薬剤の輸送容
器では、このガンマ線に対する放射線遮蔽が重要とな
る。このエネルギー領域のガンマ線と物質との相互作用
はコンプトン散乱及び光電効果が主要な相互作用であ
り、その断面積は軌道電子数に比例するため、単位質量
あたりのガンマ線の遮蔽性能は材料によらずほぼ一定で
ある。すなわち、密度の高い物質の方が、単位体積あた
りのガンマ線遮蔽性能が高いため、このエネルギー領域
のガンマ線の遮蔽体には鉛が一般的に使用される。

【０００８】標識薬剤として¹⁸Ｆ−ＦＤＧ（Fluoro Deo
xy Glucose）を例にとり、一辺３０cmの鉛製立方体Ｌ型
輸送容器に入れて輸送する場合の遮蔽体の厚さ、ならび
に容器の重量を評価する。典型的なＰＥＴによる診断に
おける１回の照射には約400ＭＢｑの１８Ｆを必要と
し、平均的な使用量である約５０回分の照射に必要な¹⁸
Ｆによる放射能を求めると約２×１０⁴ＭＢｑ となる。
このときの線源から１５cm離れた位置での線量は１.５
×１０⁵μＳｖ／ｈとなり、これをＬ型輸送容器の表面
における線量の許容値５μＳｖ／ｈまで低減するには厚
さ約６cmの鉛製遮蔽体を要する。一辺３０cmの鉛製立方
体の輸送容器を仮定した場合にはその重量は約５３０kg
となる。

【０００９】ヘリコプターの積載重量を約５００kgとす
ると従来の輸送容器を用いた輸送方法では、１機のヘリ
コプターで１施設当たりの需要を満足する分量しか輸送
できない。今後、ＰＥＴによる診断の需要の増加を考慮
すると、従来の輸送容器を用いた輸送方法では、予想さ
れる需要を満足するには、ヘリコプターを数機以上使用
することになり、輸送に多大なコストを要する。

【００１０】尚、ＰＥＴのほかにもＳＰＥＣＴ（Single
Photon Emission Computed Tomography）という悪性腫
瘍の診断技術があり、ＰＥＴにおける陽電子放出核種の
替わりに、単一の光子放出核種を使用する点が異なる
が、光子放出核種が短寿命であり、その供給方法の課題
はＰＥＴと共通である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するために考案されたもので、その目的は、輸送開
始時において線量の許容値を満足する為に必要な遮蔽体
のうち、輸送中における放射能の減衰により不要となる
遮蔽体を分離除去して遮蔽体を軽量化し、単位輸送手段
当たりの輸送量を増大させることにより、輸送コストを
低減することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】輸送中における放射能の
減衰により不要となる遮蔽体を除去して遮蔽体を軽量化
するため、本発明の輸送容器には、図１に示すように、
輸送途中で分離可能な複数層からなる放射線遮蔽体を使
用する。更に、各層を分離する際、分離する層とその内
側の層との間の線量率を確認できる手段を設ける。その
第一の手段としては、各層の間にポケット線量計，ＴＬ
Ｄ，フィルムバッチ等の線量計、或いは電離箱式，ＧＭ
計数管式，シンチレーション式，半導体式等のサーベイ
メータを挿入して直接線量を測定する方法が挙げられ
る。又、第二の手段として、最内層を除く各層の外表面
にその標識薬剤に含まれる放射能の半減期，生成時刻
等、放射能の減衰率を与える情報，生成時の線源強度，
放射能の１cm線量当量率定数等生成時の線量を与える情
報、及び各層の遮蔽体の種類及び厚さ等各層の遮蔽性能
を与える情報を記載して、各層の内側の線量を算出する
方式が挙げられる。本発明の輸送方法では、製造施設と
使用施設との間に、最外層を分離除去し、その内側の輸
送容器を集積する為の中継施設を設ける。

【００１３】出荷時の標識薬剤中の放射能による線量を
許容値まで低減するために必要な遮蔽体の厚さを複数層
に分割した上記遮蔽容器内に標識薬剤を封入して運搬を
開始する。製造施設から使用施設まで輸送する間に標識
薬剤の放射能は図３に示すように減衰する。製造施設と
使用施設との中間に設けた中継施設において、最外層の
遮蔽体を分離除去することにより、輸送容器を軽量化す
る。

【００１４】尚、最外層の遮蔽体を分離除去する際、分
離する層とその内側の層との間の線量率を上記の測定或
いは計算手段により求め、その値が輸送に関する線量率
の許容値以下であることを確認する。このような線量率
の測定或いは計算手段を設けることにより、作業者が誤
って許容値以上の線量を被曝することを防止することが
できる。

【００１５】さらに、中継施設までは標識薬剤を複数層
の遮蔽容器で平行して輸送し、中継施設において軽量化
した輸送容器を以後の輸送手段の重量の制限値まで集積
することにより、従来の輸送方法に比べ、最終的に使用
施設に輸送する単位輸送手段当たりの標識薬剤の輸送量
を増加することが可能である。

【００１６】又、分離した最外層の遮蔽容器を中継施設
から製造施設に返送することにより、中継施設から使用
施設までの最外層の遮蔽容器の往復輸送にかかるコスト
を低減することが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１を
用いて説明する。図１は本発明による輸送容器の平面図
及び立面図である。第一層遮蔽体容器胴体２１１及び第
一層遮蔽体容器上蓋２１２から成る第一層遮蔽体の内側
に標識薬剤が封入された容器１０１を設置する。この第
一層遮蔽体容器を第二層遮蔽体胴体２２１及び第二層遮
蔽体容器上蓋２２２からなる第二層遮蔽体内に設置す
る。標識薬剤の出荷時には第一層遮蔽体は第二層遮蔽体
に内蔵されており、第一層及び第二層の遮蔽容器の厚さ
の合計が遮蔽容器全体の厚さとなる。

【００１８】輸送中における標識薬剤の放射能の減少に
伴い、第一層遮蔽容器外側表面における線量率は減少す
る。この第一層遮蔽容器外側表面における線量率が許容
値を下回った時点において、第二層を分離し、容器を軽
量化する。本実施例では、第一層遮蔽容器の外側の線量
率を測定するために、線量計４０１を挿入する空間を設
けている。この線量計を挿入する空間の内側と外側に
は、線量計を挿入する空間と第一層遮蔽容器と第二層遮
蔽容器の間の空間とを隔てる内扉３０１、及び線量計を
挿入する空間と第二層遮蔽容器外側の空間とを隔てる外
扉３０２が設置されている。内扉３０１は、一部を切り
欠いた円盤状の構造となっており、第二層遮蔽容器を貫
通する回転軸３０３を通してハンドル３０４により第二
層遮蔽容器の外側から開閉操作が可能な構造となってい
る。

【００１９】第一層遮蔽容器外側の線量を測定するため
には、まず内扉３０１を閉止した状態で外扉３０２を開
き線量計４０１を挿入し、次に外扉３０２を閉止してか
ら内扉３０１を開く。線量を測定した後、内扉３０１を
閉止した状態で外扉３０２を開き線量計４０１を取り出
し、次に外扉３０２を閉止する。測定された線量を測定
時間で除すことにより線量率を算出し、線量率が許容値
以下であることを確認した後に第一層遮蔽容器を分離除
去する。

【００２０】尚、本実施例では、単一の中継施設を有す
る輸送方法を前提とし、二層からなる放射線遮蔽容器を
例にとって説明したが、複数の中継施設を有する輸送方
法を前提とする三層以上の放射線遮蔽容器に拡張するこ
とは可能である。

【００２１】以下、本発明の他の一実施例を図４を用い
て説明する。図４は本発明による輸送容器の平面図及び
立面図である。第一層遮蔽体容器及び第二層遮蔽体容器
の構成は図１に示した遮蔽体容器の構成と同じであり、
第一層遮蔽容器外側表面における線量率が許容値を下回
った時点において、第二層を分離し、第一層のみの遮蔽
容器として輸送する。第一層のみの輸送容器とすること
により、容器を軽量化することが可能となる。

【００２２】本実施例では、第一層遮蔽容器の外側の線
量率を測定するために、第二層遮蔽体容器の内側に測定
部４１１を、第二層遮蔽体容器の外側に計数及び表示部
412を有する線量計を設置した例である。線量計の測定
部には例えば半導体検出器等を用いて０.５１１ＭｅＶ
のガンマ線を検出する。線量計の測定部からの信号は第
二層遮蔽容器上蓋を貫通している信号線により計数及び
表示部に伝送される。このように測定部を第二層遮蔽容
器の内側に計数及び表示部を第二層遮蔽容器の外側に設
置することにより、第二層遮蔽容器を開くことなく、第
一層遮蔽容器の外側の線量率を測定することが可能とな
る。

【００２３】以下、本発明の他の一実施例を図５を用い
て説明する。図５は本発明による輸送容器の平面図及び
立面図である。第一層遮蔽体容器及び第二層遮蔽体容器
の構成は図１に示した遮蔽体容器の構成と同じであり、
第一層遮蔽容器外側表面における線量率が許容値を下回
った時点において、第二層を分離し、第一層のみの遮蔽
容器として輸送する。第一層のみの輸送容器とすること
により、容器を軽量化することが可能となる。

【００２４】本実施例は、第一層遮蔽容器の外側の線量
率を算出するために、放射能の半減期，生成時刻等、放
射能の減衰率を与える情報，生成時の線源強度，放射能
の１cm線量当量率定数等生成時の線量を与える情報、及
び各層の遮蔽体の種類及び厚さ等各層の遮蔽性能を与え
る情報を記載した表示板５０１を第二層遮蔽体容器の外
表面に添付した例である。標識薬剤の生成時刻と現在の
時刻及び半減期から、放射能の減衰率を算出し、その減
衰率を生成時の放射能強度に乗じることにより現在の放
射能強度を算出することが可能である。現在の放射能強
度に各放射能の１cm線量当量率定数を乗じることによ
り、遮蔽体がない場合の線量率を求め、第一層の減衰率
を乗じることにより第一層の外側における線量率を算出
することができる。

【００２５】以下、本発明の他の一実施例を図６を用い
て説明する。図６は本発明による輸送容器の立面図であ
る。本発明では複数の第一層遮蔽体容器２１１，２１２
を一つの第二層遮蔽体容器２２１，２２２内に設置し、
第一層遮蔽容器外側表面における線量率が許容値を下回
った時点において、第二層を分離除去し、第一層のみの
遮蔽容器として輸送する。第一層のみの輸送容器とする
ことにより、容器を軽量化することが可能となる。

【００２６】本実施例では、第二層遮蔽体容器を共有す
ることにより、第一層及び第二層を別個に設置した場合
に比べて遮蔽容器全体の重量を低減することが可能であ
る。以下、本発明の他の一実施例を図７を用いて説明す
る。図７は製造施設と使用施設の間に中継施設を設けた
本発明による輸送方法の概念図である。製造施設から中
継施設まではトラック等の地上輸送手段を用い、中継施
設から製造施設までヘリコプター等の航空輸送手段を用
いて輸送すると仮定する。

【００２７】従来の技術に示した通り、生成，出荷段階
では外側容器表面での線量を許容値まで低減するために
は鉛遮蔽容器で厚さ６.０cm を必要とする。製造施設か
ら中継施設までの輸送時間を４時間と仮定すると、中継
施設では、半減期約２０分の¹¹Ｃ及び半減期１０９.８
分の¹⁸Ｆの放射能は出荷時の約１／３５００及び１／５
に減衰する。減衰が顕著な¹¹Ｃを例にとると、中継施設
において線量を許容値まで低減するために必要な鉛遮蔽
容器の厚さは１.２cm となる。あらかじめ第一層遮蔽容
器の厚さを１.２cm第二層遮蔽容器の厚さを４.８cmとし
ておけば、中継地点で第二層遮蔽容器を分離除去するこ
とにより重量に換算して８０％以上の遮蔽体を分離削減
することが可能であり、遮蔽体の重量は出荷時の２０％
となる。従って、第一層遮蔽容器のみを輸送することに
より、ヘリコプター１機当たりの積載量の上限を５００
kgとすると、ヘリコプター１機当たりの標識薬剤の輸送
量は、従来の輸送量の約５倍となる。

【００２８】又、分離した最外層の遮蔽容器を中継施設
から製造施設に返送することにより、中継施設から使用
施設までの最外層の遮蔽容器の往復にかかるコストを低
減することが可能となる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、輸送時間に比べて半減
期が短い放射性同位元素の輸送容器において、輸送開始
時において線量の許容値を満足するのに必要な遮蔽体の
うち、輸送中における放射能の減衰により不要となる遮
蔽体を分離除去して遮蔽体を軽量化し、単位輸送手段当
たりの輸送量の増大を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１実施例による輸送容器の
平面図、（ｂ）は立面図である。

【図２】従来形放射性薬液輸送容器の立面図である。

【図３】製造施設から使用施設まで輸送する間における
標識薬液の放射能減衰を表わす図である。

【図４】（ａ）は本発明の第２実施例による輸送容器の
平面図、（ｂ）は立面図である。

【図５】（ａ）は本発明の第３実施例による輸送容器の
平面図、（ｂ）は立面図である。

【図６】本発明の第４実施例による輸送容器の立面図で
ある。

【図７】製造施設と使用施設の間に中継施設を設けた輸
送方法の概念図である。

【符号の説明】

１０１…標識薬液封入容器、２１１…第一層遮蔽体容器
胴体、２１１…第一層遮蔽体容器上蓋、２２１…第二層
遮蔽体容器胴体、２２２…第二層遮蔽体容器上蓋、３０
１…内扉、３０２…外扉、３０３…回転軸、３０４…ハ
ンドル、４０１線量計、４１１…測定部、４１２…計数
及び表示部、５０１…表示板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平本 和夫 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 山田 直之 東京都千代田区神田駿河台４丁目６番地 株式会社日立製作所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数層の遮蔽体からなる放射性同位元素の
   輸送容器の外層を輸送途中で分離除去することを特徴と
   する放射性同位元素の輸送方法。
2. 【請求項２】複数層の遮蔽体からなる放射性同位元素の
   輸送容器の外層を輸送途中で分離除去し、放射性同位元
   素を内包する内層のみを集積して輸送することを特徴と
   する放射性同位元素の輸送方法。
3. 【請求項３】輸送途中で分離可能な複数層の遮蔽体で構
   成されることを特徴とする放射性同位元素の輸送容器。
4. 【請求項４】分離可能な複数層の遮蔽体で構成され、各
   層の内側の線量をその層の外側から測定する手段を有す
   ることを特徴とする放射性同位元素の遮蔽容器。
5. 【請求項５】分離可能な複数層の遮蔽体で構成され、各
   層が内包する遮蔽体における放射線の減衰率をその層の
   外側に表示する手段を有することを特徴とする放射性同
   位元素の遮蔽容器。