JPS6120896A - 放射線遮蔽用材 - Google Patents
放射線遮蔽用材Info
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- JPS6120896A JPS6120896A JP59141494A JP14149484A JPS6120896A JP S6120896 A JPS6120896 A JP S6120896A JP 59141494 A JP59141494 A JP 59141494A JP 14149484 A JP14149484 A JP 14149484A JP S6120896 A JPS6120896 A JP S6120896A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、中性子線以外の放射線の遮蔽に好適な放射線
遮蔽材拐に関するものである。
遮蔽材拐に関するものである。
従来の技術
放射線の遮蔽方法としては例えば放射性同位元素の利用
室等では、建物構築の構築林料としてコンクリート又は
遮蔽用船ブロックを使用して行なう方法が一般に採用さ
れている。
室等では、建物構築の構築林料としてコンクリート又は
遮蔽用船ブロックを使用して行なう方法が一般に採用さ
れている。
発明が解決しようとする問題点
上述のコンクリートは構造強度以外に放射線遮蔽のため
放射性同位元素の放射線量に応じて相当策の壁厚を必要
とし、一般建築物に比し非常な重構造となる。又、鉛は
優れた放射線遮蔽材であるが非常に重量が大で、また軟
質のため構築に細心の注意を必要とし、構築費も非常に
高くなる。
放射性同位元素の放射線量に応じて相当策の壁厚を必要
とし、一般建築物に比し非常な重構造となる。又、鉛は
優れた放射線遮蔽材であるが非常に重量が大で、また軟
質のため構築に細心の注意を必要とし、構築費も非常に
高くなる。
本発明は、上記欠点を除いた充分な強度、優れた成形、
加工れを有し非常に応用性に富み、低コストの新規なタ
イプの放射線遮蔽用材を提供するものである。
加工れを有し非常に応用性に富み、低コストの新規なタ
イプの放射線遮蔽用材を提供するものである。
問題点を解決するための手段
本発明者は無機系溶融母材と重金属化合物からなる材料
が優れた遮蔽効果を有することを見出し種々検討を重ね
本発明を完成するに至ったもので酸化鉄は溶融母材とし
て物性的に最も安定し、かつ工業的に安価に入手でき、
また溶解する無機系ベヒクルとして、硫黄が溶融時共有
結合性が強く本反応温度中では単斜硫黄と平衡になり王
冠状の８８環の分子を含み、４００±１０℃で溶融反応
を終了したものは冷却鋳型で鋳造するとゴム状硫黄の反
応を生じ、若干の弾性を与えベヒクルとじて非常に有益
である。また入手容易である。また遮蔽効果を期待する
ための重金属化合物として実用金属中量も高比重の鉛を
選び、その酸化物を採用したものである。
が優れた遮蔽効果を有することを見出し種々検討を重ね
本発明を完成するに至ったもので酸化鉄は溶融母材とし
て物性的に最も安定し、かつ工業的に安価に入手でき、
また溶解する無機系ベヒクルとして、硫黄が溶融時共有
結合性が強く本反応温度中では単斜硫黄と平衡になり王
冠状の８８環の分子を含み、４００±１０℃で溶融反応
を終了したものは冷却鋳型で鋳造するとゴム状硫黄の反
応を生じ、若干の弾性を与えベヒクルとじて非常に有益
である。また入手容易である。また遮蔽効果を期待する
ための重金属化合物として実用金属中量も高比重の鉛を
選び、その酸化物を採用したものである。
本発明に係る放射線遮蔽用材は１．硫黄と酸化鉄粉末の
混合物を加熱溶融し、充分に加熱反応せしめた後、該溶
融物（こ酸化鉛粉粒体を添加し混合分散せしめた溶融混
合物を所定形状（こ成形してなることを特徴とするもの
である。
混合物を加熱溶融し、充分に加熱反応せしめた後、該溶
融物（こ酸化鉛粉粒体を添加し混合分散せしめた溶融混
合物を所定形状（こ成形してなることを特徴とするもの
である。
なお、副次的に硫黄溶解に伴って発生するＳ０２公害を
未然に防止するため、予め若干量の鉛粉を硫黄に添加す
ることにより、次式のように、発生するＳＯ２は完全に
固溶体系中に吸収され、特に好ましい。
未然に防止するため、予め若干量の鉛粉を硫黄に添加す
ることにより、次式のように、発生するＳＯ２は完全に
固溶体系中に吸収され、特に好ましい。
２Ｆｅ２０３ ＋ Ｓ ４ＦｅＯ＋５Ｏ２３Ｐ
ｂ ＋ ５ｏ２２’ＰｂＯ＋ＰｂＳ未反応の鉛粉は
そのまま固溶体中にあって放射線遮蔽効果に役立つもの
であり、又、反応で生成したＰｂ Ｓも放射線遮蔽に浸
れた効果を有する。
ｂ ＋ ５ｏ２２’ＰｂＯ＋ＰｂＳ未反応の鉛粉は
そのまま固溶体中にあって放射線遮蔽効果に役立つもの
であり、又、反応で生成したＰｂ Ｓも放射線遮蔽に浸
れた効果を有する。
本発明に係る放射線遮蔽用材は、硫黄を１１５°Ｃ〜４
４０℃の間（こ溶解し、この中に粉拭酸化鉄を混合溶解
し、充分混合反応せしめた後、酸化鉛粉粒体を所望割合
に添加し、混合撹拌し充分溶融母材に分散せしめた後、
１００，０００〜１．０００゜０００センチボイスの粘
性の間で、鋳造し冷却固化せしめ、所定形状、例えば板
状、ブロック状または円筒型等使用目的に応じ各種形状
に成型し、遮蔽用材とするものである。
４０℃の間（こ溶解し、この中に粉拭酸化鉄を混合溶解
し、充分混合反応せしめた後、酸化鉛粉粒体を所望割合
に添加し、混合撹拌し充分溶融母材に分散せしめた後、
１００，０００〜１．０００゜０００センチボイスの粘
性の間で、鋳造し冷却固化せしめ、所定形状、例えば板
状、ブロック状または円筒型等使用目的に応じ各種形状
に成型し、遮蔽用材とするものである。
本発明に使用する硫黄は塊状、粉駄、フレーク状何れで
も良く、石油精製副生物が好適に使用される。酸化鉄は
工業用の純度のものを用い、粉体の粒径は、溶融硫黄と
の反応を充分に行なわせるため細かいものが用いられ、
ＪＩＳ１５０〜３２５メッシの範囲のものが好ましく用
いられる。
も良く、石油精製副生物が好適に使用される。酸化鉄は
工業用の純度のものを用い、粉体の粒径は、溶融硫黄と
の反応を充分に行なわせるため細かいものが用いられ、
ＪＩＳ１５０〜３２５メッシの範囲のものが好ましく用
いられる。
酸化鉄と溶融硫黄との加熱反応時間は酸化鉄の６粒径（
こもよるが、約３０分間位が適当である。
こもよるが、約３０分間位が適当である。
次に、上記のようにして得られた溶融体（こ添加する酸
化鉛は工業用のもので粒径は３００メッシ〜５ｍｍ径程
度の間に分布したものを用いることが好ましく、３００
メツシ以下では溶融体との混合物の粘度が高くなり、鋳
造が困難となり、また５ｍｍ径程度の粒径が主体である
と、鋳造成形物中を放射線が透過するおそれがあるから
である。
化鉛は工業用のもので粒径は３００メッシ〜５ｍｍ径程
度の間に分布したものを用いることが好ましく、３００
メツシ以下では溶融体との混合物の粘度が高くなり、鋳
造が困難となり、また５ｍｍ径程度の粒径が主体である
と、鋳造成形物中を放射線が透過するおそれがあるから
である。
作用
放射線の遮蔽効果は、一般（こ質量則すなわち、蔽物質
の比重にほぼ比例するものとされている。
の比重にほぼ比例するものとされている。
本発明（こおいては、後述する実施例、比較例に示すよ
うに、硫黄・酸化鉄溶融体冷却物自体、比重から予想さ
れるよりも大きな放射線遮蔽能力を示すが、さらに、硫
黄・酸化鉄溶融体に酸化鉛を混合したものは、その機構
は明らかではないが、その比重から予想されるよりも、
その相乗作用として非常に大きな遮蔽能力を有している
。
うに、硫黄・酸化鉄溶融体冷却物自体、比重から予想さ
れるよりも大きな放射線遮蔽能力を示すが、さらに、硫
黄・酸化鉄溶融体に酸化鉛を混合したものは、その機構
は明らかではないが、その比重から予想されるよりも、
その相乗作用として非常に大きな遮蔽能力を有している
。
遮蔽効果を生ずる理由は、理論的には不詳であるが、放
射線が本物質に照射されると、母材中の物質原子９分子
に運動エネルギーを与え陽子ビームはエネルギーを失い
核的非弾性散乱を起すと考えられる。又、本母材への衝
突（こよりイオン化現象を起し、イオン化エネルギーだ
けエネルギーを失うと考えられ、この現象はα線や他の
軽いイオンの場合でも成立すると考えられる。
射線が本物質に照射されると、母材中の物質原子９分子
に運動エネルギーを与え陽子ビームはエネルギーを失い
核的非弾性散乱を起すと考えられる。又、本母材への衝
突（こよりイオン化現象を起し、イオン化エネルギーだ
けエネルギーを失うと考えられ、この現象はα線や他の
軽いイオンの場合でも成立すると考えられる。
本発明に係る物質は充分等方的である故、イオンは微視
的にはラザフオード散乱でジグザグな軌道になっている
が、巨視的にはほば直線的（こ進むと考えられ、直線上
を進むイオン線はエネルギーを急激に失って行くと考え
られる。本発明物質のこのときの阻止能ｄＥ ／ｄＺ
、即ち、摩擦力Ｆが太きいと考えられる。又、γ線はコ
ンプトン散乱で、もとのエネルギーＥが別のエネルギー
Ｅ′に変わる場合があり、これは本発明物質にγ線ビー
ムが当り、光電効果によりビーム強度を減じγ線が失わ
れて行くと考えられる。
的にはラザフオード散乱でジグザグな軌道になっている
が、巨視的にはほば直線的（こ進むと考えられ、直線上
を進むイオン線はエネルギーを急激に失って行くと考え
られる。本発明物質のこのときの阻止能ｄＥ ／ｄＺ
、即ち、摩擦力Ｆが太きいと考えられる。又、γ線はコ
ンプトン散乱で、もとのエネルギーＥが別のエネルギー
Ｅ′に変わる場合があり、これは本発明物質にγ線ビー
ムが当り、光電効果によりビーム強度を減じγ線が失わ
れて行くと考えられる。
次に、本発明を実施例、比較例（こよりさらに説明する
。
。
実施例、比較例
次の第１表に示す処方により、本発明遮蔽用材（Ｘ−１
，Ｘ−２，Ｘ−３）を作成した。Ｘ−Ｂ は、硫黄と酸
化鉄の溶融物で、参考のために掲げる。
，Ｘ−２，Ｘ−３）を作成した。Ｘ−Ｂ は、硫黄と酸
化鉄の溶融物で、参考のために掲げる。
第 １ 表 （数値は重量％）
酸化鉄は若干のソーダライトを含有するヘマタイト系Ｆ
ｅ２Ｏ３で、純ｇ ９２ ％９粒度１５０〜３２５メッ
シのものを用い、硫黄は純度９８％、フレーク状のもの
を用い、酸化鉛としては純度９９．５％。
ｅ２Ｏ３で、純ｇ ９２ ％９粒度１５０〜３２５メッ
シのものを用い、硫黄は純度９８％、フレーク状のもの
を用い、酸化鉛としては純度９９．５％。
粒度３００メツシ〜５’ｍｍφに分布したものを用いた
。なお、酸化鉛の一部に代えて鉛粉末の純度が９９．８
％１粒度６０〜３００メツシのものを添加したが、酸化
鉛と鉛（酸化鉛換算）の混合比は９０〜９３ ： １０
〜７であった。
。なお、酸化鉛の一部に代えて鉛粉末の純度が９９．８
％１粒度６０〜３００メツシのものを添加したが、酸化
鉛と鉛（酸化鉛換算）の混合比は９０〜９３ ： １０
〜７であった。
硫黄を加熱溶融し、とれに酸化鉄を添加し、温度４００
℃に保持し、３０分間、加熱反応せしめた。
℃に保持し、３０分間、加熱反応せしめた。
酸化鉄と硫黄を反応せしめる際、この両者の反応による
Ｓ０２ガスの発生がギ想されたが、その発生はほとんど
なく、固溶体系に吸収され、公害のおそれがなかった。
Ｓ０２ガスの発生がギ想されたが、その発生はほとんど
なく、固溶体系に吸収され、公害のおそれがなかった。
この溶融物中のＳＯは、鉛の添加により、ＰｂＳとして
固定されるものである。上記溶融物に酸化鉛を添加し、
充分に撹拌混合し、４１０℃の加熱下に１０分間保持し
た後、鋳型に注入し冷却固化せしめ、それぞれ厚さ４０
ｍｎ１のパネルを形成せしめた。
固定されるものである。上記溶融物に酸化鉛を添加し、
充分に撹拌混合し、４１０℃の加熱下に１０分間保持し
た後、鋳型に注入し冷却固化せしめ、それぞれ厚さ４０
ｍｎ１のパネルを形成せしめた。
次に、これらの試料について、見掛比重、圧縮強さ及び
放射線遮蔽効果を測定した。放射線遮蔽効果は、線源と
シテ１．５ Ｃｉｉ 、 Ｃｓ １３７．距！ ６００
ｍｍで行なった。結果を次の第２表に示す。なお比較例
として、標準コンクリート遮蔽材についての値を併記す
る。
放射線遮蔽効果を測定した。放射線遮蔽効果は、線源と
シテ１．５ Ｃｉｉ 、 Ｃｓ １３７．距！ ６００
ｍｍで行なった。結果を次の第２表に示す。なお比較例
として、標準コンクリート遮蔽材についての値を併記す
る。
第２表
これらの試料（こついて、−遮蔽効果と見掛比重の関係
を示すと、第１図の如くである。これから判るように、
Ｘ−Ｂも比重から予想されるよりも遮蔽効果は太きいが
、Ｘ−１以下は格段に大きな遮蔽効果を示している。ま
た、Ｘ−１〜Ｘ−３では比重（こ比例して遮蔽効果が直
線的に向上している。
を示すと、第１図の如くである。これから判るように、
Ｘ−Ｂも比重から予想されるよりも遮蔽効果は太きいが
、Ｘ−１以下は格段に大きな遮蔽効果を示している。ま
た、Ｘ−１〜Ｘ−３では比重（こ比例して遮蔽効果が直
線的に向上している。
第２表が示すように、本発明に係る放射線遮蔽用材は、
現在使用されている標準コンクリート（こ比較して同一
仕様で約３．３倍の遮蔽効果ををし、かつ圧縮強さは２
ｐ３倍である。
現在使用されている標準コンクリート（こ比較して同一
仕様で約３．３倍の遮蔽効果ををし、かつ圧縮強さは２
ｐ３倍である。
発明の効果
本発明に係る放射線遮蔽用材は上述の如く優れた遮蔽効
果を有するので、放射線利用室やＸ線室等の構造物の建
設に際し、−膜構造体としてのコンクリート建築を規準
とし、利用する線量〔こ応した厚みの本発明遮蔽用側を
内張すするなと附加施工することにより、容易に遮蔽効
果を満足させることができる。
果を有するので、放射線利用室やＸ線室等の構造物の建
設に際し、−膜構造体としてのコンクリート建築を規準
とし、利用する線量〔こ応した厚みの本発明遮蔽用側を
内張すするなと附加施工することにより、容易に遮蔽効
果を満足させることができる。
従って、原則的に強度を中心とした一般建築物を設計し
、これに本発明の遮蔽用材を附加施工するだけでよく、
又、高価な鉛板の附加施工や困難な鉛ブロックの構築作
業も不要となり、非常に合理的な建築物が提供され、大
幅なコスト低減に役立ち、工業的価値の大きな発明であ
る。
、これに本発明の遮蔽用材を附加施工するだけでよく、
又、高価な鉛板の附加施工や困難な鉛ブロックの構築作
業も不要となり、非常に合理的な建築物が提供され、大
幅なコスト低減に役立ち、工業的価値の大きな発明であ
る。
第１図は、本発明に係る遮蔽用材とコンクリートの遮蔽
効果と比重の関係を示す図面である。
効果と比重の関係を示す図面である。
Claims (1)
- １、硫黄と酸化鉄粉末の混合物を加熱溶融し、充分に加
熱反応せしめた後、該溶融物に酸化鉛粉粒体を添加し混
合分散せしめた溶融混合物を所定形状に成形してなる放
射線遮蔽用材。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59141494A JPS6120896A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 放射線遮蔽用材 |
| FR858501270A FR2567677B1 (fr) | 1984-07-10 | 1985-01-30 | Materiau de protection contre les rayonnements |
| US06/905,274 US4753756A (en) | 1984-07-10 | 1986-09-09 | Radiation shielding material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59141494A JPS6120896A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 放射線遮蔽用材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6120896A true JPS6120896A (ja) | 1986-01-29 |
| JPH0464440B2 JPH0464440B2 (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=15293231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59141494A Granted JPS6120896A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 放射線遮蔽用材 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4753756A (ja) |
| JP (1) | JPS6120896A (ja) |
| FR (1) | FR2567677B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6391598A (ja) * | 1986-10-06 | 1988-04-22 | サノヤ産業株式会社 | 放射線遮蔽用材 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4865769A (en) * | 1988-12-07 | 1989-09-12 | Sanoya Industries Co., Ltd. | Radiation shielding material and process for preparing the same |
| RU2153714C1 (ru) * | 1998-12-28 | 2000-07-27 | Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона | Композиция для защиты от естественного радиационного фона |
| RU2208851C2 (ru) * | 2000-12-26 | 2003-07-20 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Композиция для изготовления радиационно-защитных материалов |
| RU2205807C2 (ru) * | 2001-02-19 | 2003-06-10 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Вяжущее |
| RU2235079C2 (ru) * | 2001-11-30 | 2004-08-27 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Вяжущее для изготовления радиационно-защитных строительных материалов |
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