JPS6235295A - 放射線遮蔽用コンクリ−ト - Google Patents
放射線遮蔽用コンクリ−トInfo
- Publication number
- JPS6235295A JPS6235295A JP17407385A JP17407385A JPS6235295A JP S6235295 A JPS6235295 A JP S6235295A JP 17407385 A JP17407385 A JP 17407385A JP 17407385 A JP17407385 A JP 17407385A JP S6235295 A JPS6235295 A JP S6235295A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concrete
- limestone
- fibers
- radiation shielding
- activation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Road Signs Or Road Markings (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、放射線遮蔽体の構成要素として使用されるコ
ンクリートに関する。
ンクリートに関する。
（従来の技術）
原子炉の炉心廻り、核融合炉実験施設、中性子発生装置
、高エネルギー粒子発生装置等において、中性子線等の
放射線を遮蔽するためにコンクリート製の遮蔽体が設置
されている。この遮蔽用コンクリートは、従来、一般の
コンクリートと同様の原料により製造されている。すな
わち、火成岩の砕石や川砂利からなる骨材と、市販され
ている普通のポルトランドセメントとを原料としている
。
、高エネルギー粒子発生装置等において、中性子線等の
放射線を遮蔽するためにコンクリート製の遮蔽体が設置
されている。この遮蔽用コンクリートは、従来、一般の
コンクリートと同様の原料により製造されている。すな
わち、火成岩の砕石や川砂利からなる骨材と、市販され
ている普通のポルトランドセメントとを原料としている
。
（発明が解決しようとする問題点）
上記遮蔽用コンクリートでは、以下に述べる欠点があっ
た。骨材として用いられる火成岩や川砂利には、中性子
核反応等によって放射性同位元素となるＦｅ、Ｃｏ、Ｅ
ｕ、Ｍｎ、Ｃｓ、Ｎａ等の鉱物成分が多量に含まれてい
る。また、普通のポルトランドセメントには、焼成を容
易にする等のために酸化鉄が配合されており、Ｆｅ成分
が多量に含有されている。このため、上記遮蔽用コンク
リートにより中性子線等の放射線の遮蔽を行なった場合
、上記鉱物成分と中性子との核反応により、フンクリ−
Ｆが高レベルに放射化されてしまう。この結果、上記原
子炉、核融合炉実験施設、中性子発生装置。
た。骨材として用いられる火成岩や川砂利には、中性子
核反応等によって放射性同位元素となるＦｅ、Ｃｏ、Ｅ
ｕ、Ｍｎ、Ｃｓ、Ｎａ等の鉱物成分が多量に含まれてい
る。また、普通のポルトランドセメントには、焼成を容
易にする等のために酸化鉄が配合されており、Ｆｅ成分
が多量に含有されている。このため、上記遮蔽用コンク
リートにより中性子線等の放射線の遮蔽を行なった場合
、上記鉱物成分と中性子との核反応により、フンクリ−
Ｆが高レベルに放射化されてしまう。この結果、上記原
子炉、核融合炉実験施設、中性子発生装置。
高エネルギー粒子発生装置等の保守、運転、解体の際、
遮蔽用コンクリートから作業員が受ける放射線被曝量が
問題となる。
遮蔽用コンクリートから作業員が受ける放射線被曝量が
問題となる。
特に、原子炉用りに設置される遮蔽用コンクリートにつ
いては、長期に互って継続して多量の中性子線を受け、
放射化量が多くなるため、その解体作業時に作業者が受
ける放射線被曝量が非常に多くなり、実質的に作業者に
よる解体作業が困難である。このため、ロボットを遠隔
繰作することにより、解体を行なうことが検討されてい
るが、コスト高になってしまう。また、解体後に遮蔽体
としてのコンクリートを高レベルの放射性廃棄物として
処理しなければならず、廃棄処理のコストも高い。
いては、長期に互って継続して多量の中性子線を受け、
放射化量が多くなるため、その解体作業時に作業者が受
ける放射線被曝量が非常に多くなり、実質的に作業者に
よる解体作業が困難である。このため、ロボットを遠隔
繰作することにより、解体を行なうことが検討されてい
るが、コスト高になってしまう。また、解体後に遮蔽体
としてのコンクリートを高レベルの放射性廃棄物として
処理しなければならず、廃棄処理のコストも高い。
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その要旨は、石灰石からなる骨材と、白色セメントと、
低放射化のファイバーを原料とすることを’ｉ？Ｉｌと
する放射線遮蔽用コンクリートにある。
その要旨は、石灰石からなる骨材と、白色セメントと、
低放射化のファイバーを原料とすることを’ｉ？Ｉｌと
する放射線遮蔽用コンクリートにある。
（作用）
本発明のコンクリートで放射線を遮蔽すれば、放射化量
を非常に少なくすることができ、また、高い機械的強度
も得られる。
を非常に少なくすることができ、また、高い機械的強度
も得られる。
（実施例）
本発明の放射線遮蔽用コンクリートは、石灰石からなる
骨材と、白色セメントと、低放射化のファイバーとを原
料とし、これに水と混和剤とを加えて混練し固化させる
ことにより、得られる。以下、各原料について詳述する
。
骨材と、白色セメントと、低放射化のファイバーとを原
料とし、これに水と混和剤とを加えて混練し固化させる
ことにより、得られる。以下、各原料について詳述する
。
１彬
石灰岩を砕いて、粗骨材および細骨材としての石灰石を
得る。石灰岩は、火成岩や砂利等に比較して中性子核反
応により放射性同位元素となる鉱物成分の含有率が小さ
い。特に、山口県秋吉台、高知禁鳥形出、埼玉県武甲山
、青森県尻尾等で産出される純度の高い石灰岩を用いる
のが好ましい。
得る。石灰岩は、火成岩や砂利等に比較して中性子核反
応により放射性同位元素となる鉱物成分の含有率が小さ
い。特に、山口県秋吉台、高知禁鳥形出、埼玉県武甲山
、青森県尻尾等で産出される純度の高い石灰岩を用いる
のが好ましい。
各鉱物成分は以下の含有率に制限する。
Ｆ ｅ ＜ ２００ｐｐｍ、 Ｃｏ ＜ Ｏ，ｌｐｐ
ｍ、 Ｍ ｎ ＜ １１００ｐｐ。
ｍ、 Ｍ ｎ ＜ １１００ｐｐ。
Ｃｓ ＜ Ｏ，ｌｐｐｍ％Ｅ ｕ ＜ Ｏ，ｌｐｐｍ、
Ａ Ｉ ＜ １１０００ｐｐ。
Ａ Ｉ ＜ １１０００ｐｐ。
Ｓｃ＜０，１ｐｐｌＩＩＳＮａ＜５０ｐｐｍ。
上記石灰石における鉱物成分の含有率の制限は、選別さ
れた産地から自然に産出されるものを用いることにより
達成できる。
れた産地から自然に産出されるものを用いることにより
達成できる。
白色セメント
市販の白色セメントを用いる。白色セメントは、普通の
セメントに比べて酸化鉄等の含有量が極めて少ない。各
鉱物成分は以下の含有率に制限する。
セメントに比べて酸化鉄等の含有量が極めて少ない。各
鉱物成分は以下の含有率に制限する。
Ｆ ｅ ＜ １５００ｐｐｍ、 Ｎ ａ ＜ １１０
０ｐｐ、 Ｓ ｃ ＜ ２ｐｐｍ。
０ｐｐ、 Ｓ ｃ ＜ ２ｐｐｍ。
Ｃｏ＜２ｐｐｍ、 Ｅｕ＜０．５ｐｐｍ上記白色セメ
ントにおける鉱物成分の含有率の制限は市販のものを選
別して用いることにより特別な処理をすることなく達成
できる。
ントにおける鉱物成分の含有率の制限は市販のものを選
別して用いることにより特別な処理をすることなく達成
できる。
ファイバー
ファイバーは、ガラスファイバー、炭素ファイバー、ポ
リエチレンファイバー等の樹脂ファイバーのうちの少な
くとも１種を用いる。炭素ファイバーは高純度に製造で
きるので最も好ましい。
リエチレンファイバー等の樹脂ファイバーのうちの少な
くとも１種を用いる。炭素ファイバーは高純度に製造で
きるので最も好ましい。
ファイバー中の鉱物成分°は以下の含有率に制限する。
Ｆｅ＜２００ｐｐｍ、 Ｃ，ｏ＜０．ｌｐｐｍ、
Ｏｓ＜０．１ｐｐｍ、Ｅｕ＜０．ｌｐｐｍ、 Ｓｃ＜
０．ｌｐｐｍ、 Ｎａ＜５０ｐｐｍ上記ファイバーに
おける鉱物成分の含有率の制限は市販のものを選別して
用いることにより達成できる。
Ｏｓ＜０．１ｐｐｍ、Ｅｕ＜０．ｌｐｐｍ、 Ｓｃ＜
０．ｌｐｐｍ、 Ｎａ＜５０ｐｐｍ上記ファイバーに
おける鉱物成分の含有率の制限は市販のものを選別して
用いることにより達成できる。
なお、上述した石灰石と白色セメントとファイバーにお
ける鉱物成分の含有率の上限値は、後述するように放射
化量を普通のコンクリートに比べて非常に少なくするこ
とと、上記の原料選別のみによって比較的安価に入手で
きる範囲とを考慮して決定されたものである。
ける鉱物成分の含有率の上限値は、後述するように放射
化量を普通のコンクリートに比べて非常に少なくするこ
とと、上記の原料選別のみによって比較的安価に入手で
きる範囲とを考慮して決定されたものである。
上記石灰石と白色セメントのみを原料として得られるコ
ンクリートでは、中性子線照射後１箇月クーリング後で
の放射化量が従来の普通のコンクリートに比べて非常に
少なく１／３０以下とすることができるが、機械的強度
は弱い。本発明のコンクリートでは、さらにファイバー
を混在させているため、高い機械的強度が得られる。こ
の７７イバーは、上記のように鉱物成分が制限されてい
て低放射化であるため、石灰石と白色セメントの組み合
わせから得られる低放射化という優れた特性を損なうこ
とがない。
ンクリートでは、中性子線照射後１箇月クーリング後で
の放射化量が従来の普通のコンクリートに比べて非常に
少なく１／３０以下とすることができるが、機械的強度
は弱い。本発明のコンクリートでは、さらにファイバー
を混在させているため、高い機械的強度が得られる。こ
の７７イバーは、上記のように鉱物成分が制限されてい
て低放射化であるため、石灰石と白色セメントの組み合
わせから得られる低放射化という優れた特性を損なうこ
とがない。
例えば原子炉廻すに用いた場合、原子炉を数十年にわた
って稼動した後で解体する際、上記のように放射化量が
非常に少ないため、所定時間以内なら安全に作業者がコ
ンクリートの解体作業を行なうことができ、この作業の
ためのコストを低くすることができる。また、このコン
クリートのうち、内側の部分は高レベルの放射性廃棄物
としてではなく低レベルの放射性廃棄物として処理する
ことが可能となり、外側の部分はさらに放射化量が少な
いから、放射性廃棄物としてではなく一般の廃棄物とし
て処理することが可能となり、廃棄処理コストを低くす
ることができる。
って稼動した後で解体する際、上記のように放射化量が
非常に少ないため、所定時間以内なら安全に作業者がコ
ンクリートの解体作業を行なうことができ、この作業の
ためのコストを低くすることができる。また、このコン
クリートのうち、内側の部分は高レベルの放射性廃棄物
としてではなく低レベルの放射性廃棄物として処理する
ことが可能となり、外側の部分はさらに放射化量が少な
いから、放射性廃棄物としてではなく一般の廃棄物とし
て処理することが可能となり、廃棄処理コストを低くす
ることができる。
ＬＬ
試料として、磁鉄鉱コンクリート、普通コンクリート、
石灰石コンクリート、特殊コンクリートの４種の破砕粉
末を用意した。磁鉄鉱コンクリートは、磁鉄鉱からなる
骨材と普通ポルトランドセメントを用いたものである。
石灰石コンクリート、特殊コンクリートの４種の破砕粉
末を用意した。磁鉄鉱コンクリートは、磁鉄鉱からなる
骨材と普通ポルトランドセメントを用いたものである。
普通コンクリートは、火成岩の砕石（日本全国から集め
た７０種の砕石の混合）からなる骨材と普通ポルトラン
ドセメントとを用いたものである。石灰石コンクリート
は、石灰石からなる骨材と普通ポルトランドセメントを
用いたものである。特殊コンクリートは山口県秋吉台産
、高知系鳥形出産、埼玉県武甲山産、青森県尻屋産の各
石灰石を混合してなる骨材と白色セメントを用いたもの
である。これら試料を原子炉内で照射後１１ｉ月間クー
リングした後に、試料から放出されるガンマ線を表面線
量率で測定したところ、磁鉄鉱コンクリートでは６．２
６ｍＲ／ｈｒ、普通コンクリートでは２．１５＋ｎＲ／
ｈｒ、石灰石コンクリートでは０．２０ｍＲ／ｈｒ、特
殊コンクリートでは０．０６ｍＲ／ｈｒであった。この
結果から、上記特殊コンクリートが普通コンクリートに
比べて放射化量が１／３０以下となることが明らかであ
る。
た７０種の砕石の混合）からなる骨材と普通ポルトラン
ドセメントとを用いたものである。石灰石コンクリート
は、石灰石からなる骨材と普通ポルトランドセメントを
用いたものである。特殊コンクリートは山口県秋吉台産
、高知系鳥形出産、埼玉県武甲山産、青森県尻屋産の各
石灰石を混合してなる骨材と白色セメントを用いたもの
である。これら試料を原子炉内で照射後１１ｉ月間クー
リングした後に、試料から放出されるガンマ線を表面線
量率で測定したところ、磁鉄鉱コンクリートでは６．２
６ｍＲ／ｈｒ、普通コンクリートでは２．１５＋ｎＲ／
ｈｒ、石灰石コンクリートでは０．２０ｍＲ／ｈｒ、特
殊コンクリートでは０．０６ｍＲ／ｈｒであった。この
結果から、上記特殊コンクリートが普通コンクリートに
比べて放射化量が１／３０以下となることが明らかであ
る。
及」影
上記特殊コンクリートと炭素ファイバーの各粉末試料を
、原子炉内で照射後２５日問クーリングした後に、試料
から放出されるガンマ線をゲルマニウム検出器で検出し
た。第１図に特殊コンクリートの検出結果、第２図に炭
素ファイバーの検出結果をそれぞれ示す。図中横軸はエ
ネルギーレベルであり、縦軸は計数値である。図中ピー
ク部分は、試料内の放射化した核種から放出されるガン
マ線のエネルギーレベルに対応して現われるものであり
、上記ガンマ線による充電効果から得られる。また、図
中比較的板やかな曲線を描く部分は、上記ガンマ線によ
るコンプトン効果から得られる。
、原子炉内で照射後２５日問クーリングした後に、試料
から放出されるガンマ線をゲルマニウム検出器で検出し
た。第１図に特殊コンクリートの検出結果、第２図に炭
素ファイバーの検出結果をそれぞれ示す。図中横軸はエ
ネルギーレベルであり、縦軸は計数値である。図中ピー
ク部分は、試料内の放射化した核種から放出されるガン
マ線のエネルギーレベルに対応して現われるものであり
、上記ガンマ線による充電効果から得られる。また、図
中比較的板やかな曲線を描く部分は、上記ガンマ線によ
るコンプトン効果から得られる。
この実験結果から、炭素ファイバーの放射化量が特殊コ
ンクリートの放射化量より少ないことが明らかである。
ンクリートの放射化量より少ないことが明らかである。
上記実験１および実験２の結果から、炭素ファイバーを
上記特殊コンクリートに混在させてなる本発明コンクリ
ートの放射化量（１箇月クーリング）が、普通コンクリ
ートの１／３０以下となることも容易に推測することが
できる。
上記特殊コンクリートに混在させてなる本発明コンクリ
ートの放射化量（１箇月クーリング）が、普通コンクリ
ートの１／３０以下となることも容易に推測することが
できる。
（発明の効果）
本発明の放射線遮蔽用コンクリートによれば、放射化量
を普通のコンクリート、に比べて非常に少なくすること
ができ、原子炉等の保守、運転、解体等の際に、放射化
されたコンクリートから作業員が受ける放射線被曝量を
安全なレベルまで少なくすることができ、上記作業のコ
ストを低くすることができる。また、解体後の放射性廃
棄物の量を少なくすることも可能である。さらに、補強
用のファイバーが混在されているため、機械的強度も高
い。
を普通のコンクリート、に比べて非常に少なくすること
ができ、原子炉等の保守、運転、解体等の際に、放射化
されたコンクリートから作業員が受ける放射線被曝量を
安全なレベルまで少なくすることができ、上記作業のコ
ストを低くすることができる。また、解体後の放射性廃
棄物の量を少なくすることも可能である。さらに、補強
用のファイバーが混在されているため、機械的強度も高
い。
第１図は石灰石と白色セメントを特徴とする特殊なコン
クリートの放射化の実験結果を示す図、第２図は炭素フ
ァイバーの放射化の実験結果を示す図である。
クリートの放射化の実験結果を示す図、第２図は炭素フ
ァイバーの放射化の実験結果を示す図である。
Claims (3)
- （１）石灰石からなる骨材と、白色セメントと、低放射
化のファイバーを原料とすることを特徴とする放射線遮
蔽用コンクリート。 - （２）前記ファイバーが下記のように鉱物成分の含有を
制限されている特許請求の範囲第１項に記載の放射線遮
蔽用コンクリート。 Ｆｅ＜２００ｐｐｍ、Ｃｏ＜０．１ｐｐｍ、 Ｃｓ＜０．１ｐｐｍ、Ｅｕ＜０．１ｐｐｍ、 Ｓｃ＜０．１ｐｐｍ、Ｎａ＜５０ｐｐｍ - （３）前記ファイバーが、ガラスファイバー、炭素ファ
イバー、樹脂ファイバーのうちの少なくとも１種からな
る特許請求の範囲第２項に記載の放射線遮蔽用コンクリ
ート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17407385A JPS6235295A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 放射線遮蔽用コンクリ−ト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17407385A JPS6235295A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 放射線遮蔽用コンクリ−ト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6235295A true JPS6235295A (ja) | 1987-02-16 |
Family
ID=15972163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17407385A Pending JPS6235295A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 放射線遮蔽用コンクリ−ト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6235295A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008114877A1 (ja) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | 低放射化水硬性組成物、低放射化セメント、及びそれらの製造方法 |
| EP3266754A1 (en) * | 2016-07-07 | 2018-01-10 | Ion Beam Applications S.A. | Compositions of low activation concrete and use thereof |
| CN111153639A (zh) * | 2020-03-01 | 2020-05-15 | 苏州巴涛信息科技有限公司 | 一种预防高温熔穿的防辐射混凝土及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5917195A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-01-28 | 同和鉱業株式会社 | 高エネルギ−放射線用遮蔽材料 |
| JPS6014796A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-25 | 松下電器産業株式会社 | 高周波加熱装置 |
-
1985
- 1985-08-09 JP JP17407385A patent/JPS6235295A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5917195A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-01-28 | 同和鉱業株式会社 | 高エネルギ−放射線用遮蔽材料 |
| JPS6014796A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-25 | 松下電器産業株式会社 | 高周波加熱装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008114877A1 (ja) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | 低放射化水硬性組成物、低放射化セメント、及びそれらの製造方法 |
| JPWO2008114877A1 (ja) * | 2007-03-16 | 2010-07-08 | 電気化学工業株式会社 | 低放射化水硬性組成物、低放射化セメント、及びそれら製造方法 |
| EP2128872A4 (en) * | 2007-03-16 | 2011-11-09 | Denki Kagaku Kogyo Kk | LOW-ACTIVE HYDRAULIC REMEDIATE COMPOSITION, LOW ACTIVATION CEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF |
| EP3266754A1 (en) * | 2016-07-07 | 2018-01-10 | Ion Beam Applications S.A. | Compositions of low activation concrete and use thereof |
| CN111153639A (zh) * | 2020-03-01 | 2020-05-15 | 苏州巴涛信息科技有限公司 | 一种预防高温熔穿的防辐射混凝土及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ojovan et al. | An introduction to nuclear waste immobilisation | |
| Luhar et al. | Solidification/stabilization technology for radioactive wastes using cement: An appraisal | |
| Rahman et al. | Cementitious materials for nuclear waste immobilization | |
| Binici et al. | Mechanical and radioactivity shielding performances of mortars made with colemanite, barite, ground basaltic pumice and ground blast furnace slag | |
| US10636534B2 (en) | Shielding material for shielding radioactive ray and preparation method thereof | |
| US20050258405A1 (en) | Composite materials and techniques for neutron and gamma radiation shielding | |
| Puertas et al. | NORM waste, cements, and concretes. A review | |
| Gharieb et al. | Effect of using heavy aggregates on the high performance concrete used in nuclear facilities | |
| Kinno et al. | Raw materials for low-activation concrete neutron shields | |
| JP2008239362A (ja) | 低放射化セメント及びその製造方法、低放射化コンクリート | |
| Suzuki et al. | Trace elements with large activation cross section in concrete materials in Japan | |
| US5994609A (en) | Methods of treating nuclear hydroxyapatite materials | |
| Igrashkina et al. | Towards a new UHPC mix design for nuclear applications: a review study | |
| JPS6235294A (ja) | 放射線遮蔽用コンクリ−ト | |
| US12459866B2 (en) | Boron doped cement and concrete | |
| Rautiyal | Radiation damage effects on the structure and properties of radioactive waste glasses | |
| Kondo et al. | Induced radioactivities in concrete constituents irradiated by high-energy particles | |
| Nazarov et al. | NAA for optimization of radiation shielding of nuclear power plants | |
| Kearney | Radiolysis and radiation damage effects in cements used in nuclear waste storage and disposal in the UK | |
| Moneghan | Characterization of a Fibrous Magnesium Phosphate Concrete for Nuclear Waste Storage Applications | |
| GB2211834A (en) | Radiation shielding concrete composition | |
| Elamin et al. | The effect of replacements 30% for each concrete component by iron filling in concrete on attenuation properties | |
| Komarovskiĭ | Construction of nuclear installations | |
| BARAL | RADIOACTIVE WASTE: CLASSIFICATIONS AND HANDLING | |
| JPS60114797A (ja) | 低放射化コンクリ−ト構造物 |