JPH06501781A - 訓練方法およびそのための物 - Google Patents

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】 訓練方法およびそのための物 本発明は訓練方法およびこのような方法に使用可能な物に関する。本発明は、こ れに限るものではないが、特に、例えばイオン化（放射性）放射線、いわゆる戦 争ガスあるいは神経ガス、および、有害化学物質から放出される有毒ガス状放出 である危険な放射（Ｂ１ｉ５ｓｉｏｎｓ）を検出するための装備を用いた人の訓 練に関する。

産業界、輸送および軍事作戦中に制御できないイオン化放射線（ｉｏｎｉｓｉｎ ｇ　ｒｇｄｉ［１ｏｎｓ）を発する線源は、その領域内の安全を確保すべき人々 の健康に大きく関係する。このような放射線を検出するために種々の器具を用い ることができ、軍隊および非軍事的な救助活動に適している。このような器具は 出会いそうな種々の放射線の１あるいはそれ以上だけを検出し、極めて大きな感 度を有し、過度に低レベルの汚染まで検出することができる。

放射線の危険を検出すると、この危険を除去しあるいは制御するための作業を開 始することができる。放射線源が一片の固体金属の場合は、容器内に収容し、液 体の場合は、吸収材を流して固体とする。しかし、多くの汚染源は、放射線化学 工場の火事の後、あるいは、原子兵器又は他の爆発により例えば船である運搬手 段上への原子灰等の例えばダストである金属粒子の形態をとる。このような場合 は、スプリンクラ−システムを用いて洗浄し、あるいは、ホースを用いて建物あ るいは運搬手段の汚染を除去し、機器を用いてこの洗浄中における手順および効 率をモニタする。

明らかなように、これらの洗浄を行うために極めて綿密に訓練することおよび手 順をモニタすることが、後の処理を確実に行うために必要である。しかし、信頼 できる機関は放射性粒子あるいはダストを訓練中に拡散させるようなことをせず 、したがって、あらゆる状況の下で、放射線に反応する器具を用いてオペレータ を訓練することはできない。

他の機器を用いて検出することのできる非放射性ラジオ周波数、又は、超音波あ るいは磁気「シグナル」を発生する模擬放射線を発生する電気あるいは磁気シス テムを提供することの提案がすでになされている（例えば米国特許第４５００２ ９５号、米国特許第３６３６６４１号、Ｗｏ　８９１０８９０５号、英国特許第 ］　３１１６］５号及び英国特許第２２０９２３５号）。これらのシステムは２ つの主たる問題を抱えていると考えられ、それぞれが電気あるいは磁気源を必要 としくこれは、文脈から考えて訓練領域内で見えると思われる）、その信号を見 失うことにより、例えば戦争ガス、神経ガス、及び、有毒化学物質から放出され る有害ガスあるいは蒸気である放射性物質あるいは他の危険な放出である危険な 汚染源を洗流すために実際に必要な通常の水洗手順に対応しないことである。

１の観点によれば、本発明は検出可能な第１放射（ｅｍｉｓｓｉｏｎ）に応答す る第１検出装置を用いてオペレータを訓練する方法を提供し、この方法は電気で なく、磁気でなく、超音波でもない検出可能な第２放射（ｅｍｉｓｓｉｏｎ）に 応答する他の第２検出装置を用いてオペレータを訓練することに特徴がある。

この訓練方法は、第１放射が例えば放射性あるいはイオン化放射線を含み及び／ 又は戦争ガス、神経ガスあるいは他の有毒化学物質からの有害な放出蒸気を含む 危険な性質を持つ検出可能な放射である場合に特に有益である。

この方法は、上記検出可能な第２放射を放射可能な物質を配置する手順を含むこ とが好ましい。

この物質は、例えば水である希釈液あるいは試薬の作用を受けたときに、検出可 能な第２放射を減少させることが有益である。

本発明の他の観点によると、検出可能な第１放射に応答する第１検出装置を用い てオペレータを訓練する方法であって、検出可能な第２放射を放射可能な物質を 配置し、上記検出可能な第２放射に応答する他の第２検出装置を用いて前記オペ レータを訓練し、上記物質は例えば水である液体希釈剤あるいは試薬の作用を受 けたときに、上記検出可能な第２放射を減少可能であることを特徴とする方法が 提供される。

上記物質は、液体と共に洗流すために液体に混合可能あるいは溶解可能であるの が好ましい。

この物質はいわゆるモレキュラーシーブ（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｓｈｉｓｗｅ） に収容されるのが有益である。このモレキュラーシーブは、コーティングされ、 この物質の検出可能な第２放射の割合を減少し、この場合、コーティングは上記 液体に溶解可能であるのが好ましい。

本発明の更に他の観点によると、本発明の訓練方法に用いる物質であって、ガス を内部に吸収した多孔性ボディを備え、このボディからの前記ガスの放出速度が 、前記ボディの表面に施されたコーティングで決定される物質が提供される。

上記コーティングは水に溶解することが好ましい。

上記ボディはモレキュラーシーブであるのが有益である。

好ましい実施例では、化学物質の化合物は物理的な支持手段（ダスト、グリース あるいは液体スプレィの粒等）内あるいはその上に設けられ、この化合物は、例 えば紫外線（あるいは可視スペクトル内あるいはこの辺部の他の電磁放射）を発 する蛍光性化合物、あるいは、容易に蒸発あるいはガス化する化合物である検出 可能で危険のない放射を行うものが適しており、検出器も危険のない放射に対応 して設けられ、この検出器は放射線の単位で「較正Ｊ　（ｃａｌｉｂｒａｌ！ｄ ）される。

例えば、化合物はガス状あるいは蒸気状の化学物質を放出することができ、この 化学物質は携帯可能なガスクロマトグラフ、赤外線（ＩＲ）分光測光器、あるい は、他のセンサで検出することができ、これらの化学物質は放射線の単位で「較 正」される。このような装置により、水洗により化学物質を除去し、したがって 模擬放射性ダストを汚染除去活動中に除去することができる。

化学的な化合物は、揮発性液体あるいはガスを形成し、例えば１時間である所定 時間にわたって手持ち式の機器で容易かつ敏感に検出することのできるもののい ずれか１であるのが有益である。ガス状の放出は、化学反応あるいはガスの固体 吸収剤の孔あるいはこれから放出されるガスにより生じさせることができる。

ガスを発生させる反応は、例えば２クロロエチル燐酸（２−ｃｈｌｏｒｏ！ｔｈ ｙｌ　ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ　ａｃｉｄ）およびエチレンを発生する関連分子で 例示される。これに代えて、加水分解により塩酸と炭化水素ガスとを形成する有 機シリコン化合物（ｏｒｇａｎｏ−ｓｉｌｉｃｏｎ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）を用 いることができる。更に、複数の成分を使用直前に混合し、あるいは、熱を加え るために複雑なガス発生システムが必要となる。このような複雑さは受入難く、 したがってガスを放出するために設けられる装置は商業的に好ましいものとなる 。

以下、添付図面を参照して本発明の例示的な実施例について詳細に説明する。図 中、第１図および第２図は上記ガスを放出するためにナツトおよびボルトの外観 を模したキャビティ装置の斜視図および縦方向断面図である。

図示のキャビティ装置１０は、樹脂材料から一体（一体部材）成型され、例えば 吸収剤１５に保持されたガスを収容し、小さな細孔１４により外気に接続される 小チャンバ１２を設けである。この装置１０は磁気裏当て部（ｍａｇｎｅｔｉｃ 　ｂａｃｋ）１８を有し、例えば船の隔壁上に実物状の位置に固定することもで きる。細孔１４はキャビティの出口用の制限オリフィスを形成する。これは、ポ リエチレン　オキサイド（ｐｏ１７ｅｊｈ７１ｅｎ！ｏｘｉｄｅ；　ＰＥ０）等 の水溶性ワックス製のプラグで形成され、これを通してガスを放散することがで き、更にこのプラグは洗浄作用をにより迅速に分解し、したがって全体的に模擬 「放射Ｊ　（ｒａｄｉａｔｉｏｎ　）信号を減少する。このプラグ１４はしたが って放散部を有する溶解性塊（ｓｏｌｕｂｌｅ　ｍａｓｓ）である。

多くの固体材料をキャビティ１２内の吸収ボディ１５として使用することができ 、ガス状化学物質に対する化学的に安定な物理的サポートを形成する。ガスを吸 収する性質を持つこの固体材料の典型的な例は、活性炭（ａｃｊｉｖａｔｓｄ　 ｃａｒｂｏｎ）、シリカゲルおよびモレキュラーシーブ（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　 ５ｉｃｖｅｓ）である。これらの全ては炭化水素よりもより強力に水を保有し、 洗浄時に迅速にガスを消散する。

この物質の孔のサイズは収容する分子のサイズを定め、メタンからＣ２ｏまでの サイズの分子は種々の物質内に収容することができる。吸収されたガスは圧力を 除去したときに放出されることに変りはなく、種々のファクターが放出速度に影 響を与える。これらの吸収剤のいずれも、水を加えると、通常は水分子によりガ スが極めて急速に置換される。上述の吸収剤のいずれも好適なものと考えられる が、モレキュラーシーブであるのが好ましい（これらは最も標準的な形態で得ら れるからである）。

ラポート　インダストリー（Ｌａｐｏｒｔｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）から入手 可能なモレキュラーシーブ１３Ｘを用い、吸収ガスを少なくとも９９％ブタン（ 商業的に行う場合はこのような純度は必要ない）としたときに良好なテスト結果 を得た。２５°で、シーブが１４重量％のブタン容量のとき、１のテストでは約 ３０分でガスが完全に放出した。

ガスの放出時間を延長し、したがって有効な訓練時間を延ばすために、モレキュ ラーシーブに種々のコーティングをを施した（ＰＥＯプラグに追加的に加えて孔 を部分的に塞ぐ）。

コーティング材料は好適な透水性を有し、更に水に溶解し、洗浄工程で急速に除 去され、したがってガスを放出する。使用した好ましいテストコーティングは、 ハイセ　ケミカルズ（Ｈｙｊｈｅ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から供給されるポリエ チレン　オキサイド（ｐｏ１７ｅｊｈｙｌｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ）材料であった。

これは２つのテストモレキュラーシーブに０．５％および１．０％コーティング を施した結果、それぞれ約１時間に延びた。

これに代る装置（特に外での使用に適する）の場合には、キャビティ装置は第１ 図および第２図に示すようなナツトではなく、丸小石（ｐｅｂｂｌυあるいは石 （ｓｔｏｎｅ）を摸した外形形状を有する。他の装置においては、モレキュラー シーブはブラウン−ホワイトパウダー（ｂｒｏｗｎ−ｗｈｉｔｅ　ｐｏｗｄｅｒ ）あるいは砂として供給され、本発明による訓練で使用する場合には「ダスト」 として撒くことができる（この場合、例えば黒色顔料を添加することにより着色 する必要がある）。これに代えて、モレキュラーシーブ材料のパウダーあるいは 砂は、例えば粘着性ゲルの同様なサイズの粒を組合わせることにより、擬グリー ス（ｐｓｅｕｄｏ−ｇｒｅａｓｅ）に定式化（ｆｏｒｍｕｌａｔｅｄ）すること ができる。このようのゲルの形態では、壁、隔壁、れんが構造体等に塗付け、「 自然Ｊ　（ｎａｔｕｒａｌ）な外観を与えることができる。

ガスを検出するために、多数の携帯可能な分析システムおよび機器を入手するこ とができる。これらは、その適用性から主として３つに分類することができ、す なわち、爆発雰囲気モニタ（ｅｘｐｌｏｘｉｖｅ　ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ　ｍｏ ｎｉｔｏｒｓ）　、敏感なガス漏洩検出器（＋ｅｎｓｉｔｉｖｅ　ｇａｓ　１ｅ ａｋ　ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ）および特定ガスモニタである。

爆発雰囲気モニタ（最も低コストのクラス）は空気中の通常ガス（ｃｏｍｍｏｎ 　ｇａｓｅｓ）の爆発限界を容易に測定することができる。これらは一般的に小 さな携帯可能機器であり、主として１−５％の範囲のメタンをモニタするように 形成されている。この検知システムは、サーミスター、ホットワイヤあるいはべ りスター（ｐｅｌｌｉｓｔｏｒｓ）をベースをするが、しかし多くの製造業者は 約１−２０００　ｐｐｍよりも低いものについてはその正確性を保証していない 。

敏感なガス漏洩検出器はより高価であるか、１　ｐｐ［Ｉｌまての炭化水素を容 易に検出することができる利点がある。これらの機器は、ガスクロマトグラフの 原理（ｇｘｓｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）に基づい て作動し、したがってコラム（ｃｏｌｕｉｎ）付きあるいはなしで、火炎イオン 化ディテクタ（ｆｌａｍｅｉｏｎｉｓａｊｉｏｎ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用いる 。これらは小さな水素シリンダ（ｈｙｄｒｏｇｅｎ　ｃｙｌｉｎｄｅｒ）を有し 、通常の爆発雰囲気モニタよりも嵩ばる。

特定ガスモニタは最も高価であり、複数の形態の手持ち式の機器がある。これら を用いることで、例えば極めて有害な化学物質および戦争ガス等の化合物を極め て低レベルまで容易に検出することができる。

テストは、リサーチ　エンジニアズ社（Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ 　Ｌｉｄ）から商標ｒＧＡｓ−ＴＥＣＪの下に販売されている携帯可能な火炎イ オン化ディテクタである高感度ガス漏洩検出器を用いて行った。これは、ブタン を充填した１３Ｘモレキユラーシーブ物質（ｂｕｔａｎｅ−ｃｈａｒｇｅｄ１３ Ｘｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｉｅｙｅｍａｔｅｒｉａｌ）からの発散であるイオン化 放射線を模した放射をモニタするために用い、最初はコーティングをせずにブタ ンを充填し、次ぎに、０．５％ＰＥＯでモレキュラーシーブを被覆してブタンを 充填した。なお、ｒＧＡＳ−ＴＥＣＪはサンプル空気中に１．５Ｌ／ｍｉｎの割 合で送り、サンプル領域内にブタンを集める。

テストはカーペットを敷いた床上の直線に沿う１メートルの間隔の５つのポイン トＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅでガスの放出を測定し、中央のポイントＣにはペトリザラ を置いた。最初になにもない状態で読む（ｂｌａｎｋ　ｒｅａｄｉｎｇ）ため、 各ポイントをｒＧＡＳ−ＴＥＣＪ機器で順にモニタし、１　ｐｐｍよりも小さい 値であることを確認した。次ぎに、ペトリザラに約３ｇのブタン充填１３Ｘモレ キユラーシーブを配置し、スタートから１．５．１０．１５分等の間隔で繰返し モニタした。初めに零であることが判明した場合は、ステーションＡ、Ｂ。

Ｄ、Ｈについては１回の読みだけであるが、Ｃについては順に３回読みを行った 。テーブル１およびテーブル２は、非コーテイングの場合およびコーティングを 施したモレキュラーシーブについての結果を示す。

テーブル１ １０．９５％ブタンを充填した２、９９ｇ非コーテイング１３Ｘモレキユラーシ ーブからのガス状放出を、ｒＧＡＳ−ＴＥＣＪ機器上のメータで直接読んだもの である。

経過時間　ブタン濃度　ｐｐｍ 分 ポイントＡＢ　ＣＤＥ ｏ　ｏｏ　ｏ　ｏ。

１．５　０　０　１５０１）／１５００／１５００　０　０テーブル２ ０．５％ＰＥＯでコーティングしかつ６％ブタンを充填した２、６４ｇの１３Ｘ モレキユラーシーブからのガス状放出を、ｒＧＡＳ−ＴＥＣＪ機器上のメータで 直接読んだものである。

経過時間　ブタン濃度　ｐｐｍ 分 ポイントＡＢ　ＣＤＥ ｏ　００　０　（３０ １ｏ　ｏ　Ｏ２５０／２００／２００　０　０いずれの場合も放出されたブタン はペトリザラ上で容易に検出され、他の４つのステーションでは検出されなかっ た。

１５００ｐ９−までの濃度が非コーテイング材料について、２５　ｏ　ｐｐｍが コーティングされた場合について検出された。実験の時間の長さは異なるが、コ ーティング材料の場合は、非コーテイング材料の場合よりもブタンの放出はより 遅いものの、より長時間にわたって行うことが予測から明らかである。

例えばサンプルサイズ（すなわちモレキュラーシーブ）を増大しあるいは他の吸 収システムを用いることにより、ブタン濃度を増大できれば低コストの分析器を 用いることができると考えられる。

本発明を具体化する市販用の訓練装置は２つの構成部材から形成し、供給するこ とができる。すなわち、ソース材料（ｓｏｕｒｃｅ　ｍｒｔｅｒｉａｌ）とガス ディテクタとの供給である。このソース材料は、ダストあるいはグリースにみせ かけてモレキュラーシーブに吸収させたガスを備える。例えば５ｇの量を密封チ ューブに封入し、使用地点でのみ開かれるものとする。上記に代え、あるいは、 これに加えて、上述の図示した中空ボルト１０、あるいは、上述の丸小石または 石を模したものを、訓練計画の変化に応じて用いることができる。ガスディテク タは、ガス濃度ではなく放射線の単位で読めるように変更した市販の手持ち式装 置でよい。

使用に際しては、訓練の監督者は、密封チューブを開いて内容物をランダムに分 散し、あるいは、例えば磁気的に（磁性ゴム製裏当て１８を介して）模造中空ボ ルト１０を壁、天井、床あるいは他の構造体に取付け、薄いゴム製のシールキャ ップ２０を取外して（第２図に点線で示すシール位置から）この装置１０を活性 化させることにより、このソース材料を訓練領域内に分散することかできる。そ して、指揮下の者はこの領域に入り、ガスモニタの指示を見ながら「放射線」を 探すことができる。このソース材料を配置した後、訓練者は例えばその領域を洗 浄あるいはホースで水をかけることにより、適宜の「除染Ｊ　（ｄｅｃｏｎｔａ ｍｉｎａｔｉｏｎ）訓練を行うことかできる。この領域を再検査することにより 、除染訓練の効果が判明する。

なお、このシステムは上述のように上記訓練プログラムに対して約１時間の可変 時間を提供することができる。

このような訓練方法はイオン化放射線の検出をシュミレートあるいは模したもの であるが、完全に安全な訓練環境で使用するものである。更に、市販のガス検出 機器（わずかに放射線の単位の指示に変更するだけで）を準備容易な材料と共に 使用することにより、１時間のオーダーの訓練時間を提供することができる。

本発明は、イオン化放射線を検出するために人を訓練する方法およびこれに使用 する物に限るものでないことは明らかである。反対に、本発明は、例えば戦争ガ ス、神経ガス、および有害化学物質からの有毒なガス状放出等の他の危険な放出 を検出するための訓練に、このような危険な放出を摸した（比較的）危険のない ガスを放出する物を用いることにより、適用可能と考えられる。

更に、本発明は上述の実施例に制限されるものではなく、本発明の範囲から離れ ることなく、多くの点で変更することができる。例えば、ブタンの代りにクロロ ホルム等の塩素化された炭化水素（ｃｈｌｏｒｉｎａｊｅｄ　ｈｙｄｒｏｃａｒ ｂｏｎ）を用いることができ、これはモレキュラーシーブ内で極めて類似したふ るまいをなす。そして、検出は電子捕獲ディテクタ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｃａｐｔ ｕｒｅ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ）により行うことができる。これは、本質的に簡単な 機械的および電子的システムを提供し、極めて高い感度を有する利点がある（火 炎イオン化ディテクタよりもその大きさが少なくとも２桁のオーダー（ｔｗｏ　 ｏｒｄｅｒｓ）で良好となる）。このような検出器を使用することで、装置の化 学物質部分を簡略化することができ、モレキュラーシーブ内へのガスの絶対充填 量は重要なもの（ｃｒＮｉＩ：ａｌ）とはならない。当該分野の技術者にとって 他の変更が可能なことは明らかである。

、已＝−一 、已にミ２− 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成５年４月１日−一

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．検出可能な第１放射に応答する第１検出装置を用いてオペレータを訓練する 方法であって、ガス状あるいは蒸気状の検出可能な第２放射に応答する他の第２ 検出装置を用いてオペレータを訓練することを特徴とする方法。
2. ２．第２放射は化学物質源から行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. ３．前記検出可能な第２放射を放射可能な物質を配置するステップを更に備える ことを特徴とする請求項１または２記載の方法。
4. ４．前記物質は、例えば水である液体希釈剤あるいは試薬の作用を受けたときに 、前記検出可能な第２放射を減少させる請求項３記載の方法。
5. ５．検出可能な第１放射に応答する第１検出装置を用いてオペレータを訓練する 方法であって、検出可能な第２放射を放射可能な物質を配置し、前記検出可能な 第２放射に応答する他の第２検出装置を用いて前記オペレータを訓練し、前記物 質は例えば水である液体希釈剤あるいは試薬の作用を受けたときに、前記検出可 能な第２放射を減少可能であることを特徴とする方法。
6. ６．前記物質は前記液体で洗流される請求項３から５いずれか１記載の方法。
7. ７．前記物質は前記液体に溶解可能で、これにより洗流される請求項３から５い ずれか１記載の方法。
8. ８．前記物質はモレキュラーシーブ内に収容される請求項３から７いずれか１記 載の方法。
9. ９．前記モレキュラーシーブはコーティングされ、前記物質の検出可能な第２放 射の割合を減少する請求項８記載の方法。
10. １０．前記検出可能な第１放射は危険な性質であり、放射性あるいはイオン化放 射線を有することを特徴とする請求項１から９いずれか１記載の方法。
11. １１．前記検出可能な第１放射は危険な性質であり、戦争ガス、神経ガスあるい は他の毒性化学物質から放出された有毒蒸気を含むことを特徴とする請求項１か ら９いずれか１記載の方法。
12. １２．検出可能な第１放射に応答する第１検出装置を用いたオペレータの訓練に 使用するための組合わせであって、使用時に気化可能あるいはガス状形態の検出 可能な第２放射を形成する、化学物質の自己内包可動供給源と、前記化学物質か らのガス状放射に応答しかつ検出した放射レベルと同量の指示を与えるガス検出 器とを備え、この指示は検出可能な第１放射の単位で与えられることを特徴とす る組合わせ。
13. １３．前記自己内包可動供給源は、 活性炭と、 シリカゲルと、 少なくとも１のモレキュラーシーブ物質の粒と、粒状物質（例えばダストあるい は粉）と、模造丸小石と、 模造石と、 グリースと、 液体と、の少なくとも１以上を含む請求項１２記載の組合わせ。
14. １４．前記ガスは、エチレンと、ブタンと、例えばクロロホルムである塩素化あ るいはフッ素化された炭化水素との少なくとも１を含む請求項１２記載の組合わ せ。
15. １５．前記ガス検知器は、爆発雰囲気ディテクタと、高感度ガス漏洩ディテクタ と、特別なガスモニタと、電子捕獲ディテクタとの少なくとも１を備える請求項 １２から１４いずれか１記載の組合わせ。
16. １６．請求項１から１１のいずれか１の訓練方法に使用するため、あるいは、請 求項１２または請求項１３の組合わせの一部を形成する自己内包可動供給源の化 学物質として使用するための物質であって、エチレンと、ブタンと、例えばクロ ロホルムである塩素化あるいはフッ素化された炭化水素との少なくとも１を含む 物質。