JP5832019B2 - Method for producing radiation shielding mortar and method for producing radiation shielding container - Google Patents
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本発明は、原発事故等で放出され敷地外に広く放出された放射性のセシウムやヨウ素又はそれらの崩壊によって生じた放射性のバリウムやキセノンから放射されるベータ線やガンマー線を遮蔽することができる放射線遮蔽用モルタル、これを用いた放射線遮蔽板及び放射線遮蔽容器に関するものである。 The present invention is a radiation capable of shielding beta rays and gamma rays emitted from radioactive barium and xenon generated by radioactive cesium and iodine released from a nuclear accident or the like and widely released outside the site. The present invention relates to a shielding mortar, a radiation shielding plate using the same, and a radiation shielding container.
このような趣旨の放射線遮蔽用モルタル、これを用いた放射線遮蔽板及び放射線遮蔽容器については従来の技術を容易に見出しがたいが、中性子の遮蔽をも目的とする高レベルの放射線を遮蔽する放射線遮蔽用コンクリートに関する提案は見出される。 It is difficult to find conventional techniques for radiation shielding mortars, radiation shielding plates and radiation shielding containers using such mortars, but radiation that shields high-level radiation for the purpose of shielding neutrons. Proposals for shielding concrete are found.
特許文献１の発明は、ＪＩＳ Ａ ５３０８に規定されるスラッジ固形分を含有して成る放射線遮蔽用コンクリートである。そして、前記スラッジ固形分の配合量は５０ｋｇ／ｍ３ 以上であり、かつ前記スラッジ固形分の含水率は５重量％以上であるべきであるとされる。
The invention of
従ってこの特許文献１の発明の放射線遮蔽用コンクリートは、水分含有率の高いスラッジ固形分を含有しているので、中性子線の遮蔽効果が高く、また比重も一般のコンクリートに比較して低下してはいないので、ガンマー線の遮蔽性能も維持されるものであるとされる。これはスラッジ固形分を採用したという点のみが特有の技術であり、それ以外に特別な技術は存在していない。
Therefore, since the radiation shielding concrete of the invention of
特許文献２の発明は、放射性物質を密封した密封体の周囲を取り囲み、前記密封体から発せられる放射線を遮蔽する放射線遮蔽用コンクリート中に、放射線の放射方向に対して平行又は垂直でない角度αをなして、コンクリートより質量の大きい材質からなるひび割れ誘発目地材を埋設する放射線遮蔽用コンクリートの製造方法である。
また以上において、前記ひび割れ誘発目地材は、その一端が密封体と対向しない側の放射線遮蔽用コンクリートの壁面に位置し、かつその一端に対向する他端が外壁面から放射線遮蔽用コンクリートの厚み方向における、該厚みの１５〜５０％に位置し、角度αが、放射線の放射方向とひび割れ誘発目地材における一端との交差角であって、３０〜５０°であるものである。
またひび割れ誘発目地材は、鉛、ステンレス、鋼のいずれかよりなるものである。
更に以上の方法で作成される放射線遮蔽用コンクリートである。
The invention of
Further, in the above, the crack-inducing joint material is positioned on the wall surface of the radiation shielding concrete on one side that does not face the sealing body, and the other end facing the one end is from the outer wall surface in the thickness direction of the radiation shielding concrete. The angle α is an intersection angle between the radiation direction of the radiation and one end of the crack-inducing joint material, and is 30 to 50 °.
The crack-inducing joint material is made of any of lead, stainless steel, and steel.
Furthermore, it is a radiation shielding concrete prepared by the above method.
従ってこの特許文献２の発明の放射線遮蔽用コンクリートは、密封されている放射性物質から発せられる崩壊熱によって、その内外に温度差が生じ、この温度差によって外壁側の引張応力及び内壁側の圧縮応力が生じ、これによるひび割れの問題が生じるが、これを解決しようとするものであり、解決手段として前記のような材質のひび割れ目地材を前記のような態様で配したものである。
Accordingly, the radiation shielding concrete of the invention of
特許文献３の発明の放射線遮蔽用コンクリートは、少なくともハイアルミナセメント、電融アルミナからなる細骨材及び粗骨材を含有してなるものである。
そして以上の放射線遮蔽用コンクリートは、更にホウ素含有化合物を含有し、該ホウ素含有化合物がコレマナイトであり、前記粗骨材が電融アルミナからなり、前記ハイアルミナセメントのブレーン比表面積が４０００〜５０００ｃｍ２ ／ｇである等のものである。
The radiation shielding concrete of the invention of
The above radiation shielding concrete further contains a boron-containing compound, the boron-containing compound is colemanite, the coarse aggregate is made of fused alumina, and the high alumina cement has a Blaine specific surface area of 4000 to 5000 cm 2. / G.
従ってこの特許文献３の発明の放射線遮蔽用コンクリートは、放射線を発する施設からの放射線を遮蔽し、内部の中性子核反応による放射化を抑制しようとするものである。ホウ素化合物をハイアルミナセメント等に組み合わせることにより、放射線遮蔽効果に優れると共に放射化し難いコンクリートとすることができるものである。
Therefore, the radiation shielding concrete of the invention of this
本発明は、原発の事故等で放出され、地上、側溝内又は建物上等に堆積した放射性物質をその除染のために地表の削り取り、その他の手段でそれらの場所から除去した場合に、それらの放射性物質を含む汚泥を閉じ込め、長期間に亘って、それ自体に損傷を生じさせることもなく、該放射性物質を含む汚泥を生活圏から隔離保管することができる、放射線を効率的に遮蔽できる放射線遮蔽用モルタル、これを用いた放射線遮蔽板及び放射線遮蔽容器を提供することを解決の課題とする。 The present invention shall be applied when radioactive materials released in an accident at the nuclear power plant and deposited on the ground, in a ditch or on a building, etc. are scraped off the surface for decontamination and removed from those locations by other means. The sludge containing radioactive material can be confined and stored for a long period of time without causing damage to the sludge. A problem to be solved is to provide a radiation shielding mortar, a radiation shielding plate and a radiation shielding container using the same.
本発明の１は、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）を配合したモルタルで作成した放射線遮蔽用モルタルである。 1 of the present invention is a radiation shielding mortar made of mortar containing CNT (carbon nanotube).
本発明の２は、本発明の１の放射線遮蔽用モルタルにおいて、
ＣＮＴをモルタルに、重量比で、モルタル：ＣＮＴ＝１００：０．００８０〜０．０１５の割合で配合したものである。
2 of the present invention is the radiation shielding mortar of 1 of the present invention,
CNT is blended with mortar at a weight ratio of mortar: CNT = 100: 0.0080 to 0.015.
本発明の３は、本発明の１又は２の放射線遮蔽用モルタルにおいて、
前記ＣＮＴとして不定形炭素を含む黒色炭素成分を除去したそれを採用したものである。
3 of the present invention is the radiation shielding mortar according to 1 or 2 of the present invention,
As the CNTs, those obtained by removing black carbon components including amorphous carbon are employed.
本発明の４は、本発明の３の放射線遮蔽用モルタルにおいて、
水に塩化アンモニウム及びペンタエリトリトールを、重量比で、水：塩化アンモニウム：ペンタエリトリトール＝１００：６．０４〜６．３４：１．７２〜１．８０の割合で混合して作成した第１の溶液と、
水にジシアンジアミドを、重量比で、水：ジシアンジアミド＝５０：１．７１〜１．７９の割合で混合して作成した第２の溶液とを、
前記第１の溶液と第２の溶液とが、重量比で、第１の溶液：第２の溶液＝１００：４７．８〜４８．０の割合になるように混合して第３の溶液を作成し、
この第３の溶液にＣＮＴ及び希釈水を、重量比で、第３の溶液：ＣＮＴ：希釈水＝１５０：５：８５０の割合で混合して撹拌・濾過することで、ＣＮＴから不定形炭素を含む黒色炭素分を除去したものである。
4 of the present invention is the radiation shielding mortar of 3 of the present invention,
A first solution prepared by mixing ammonium chloride and pentaerythritol in water at a weight ratio of water: ammonium chloride: pentaerythritol = 100: 6.04-6.34: 1.72-1.80 When,
A second solution prepared by mixing dicyandiamide with water in a weight ratio of water: dicyandiamide = 50: 1.71-1.79,
The first solution and the second solution are mixed in a weight ratio such that the ratio of the first solution: the second solution = 100: 47.8 to 48.0, and the third solution is mixed. make,
By mixing CNT and dilution water with this third solution at a weight ratio of 3rd solution: CNT: dilution water = 150: 5: 850, stirring and filtering, amorphous carbon is removed from CNT. The black carbon content is removed.
本発明の５は、本発明の４の放射線遮蔽用モルタルにおいて、
前記第３の混合溶液にＣＮＴ及び希釈水に加えてプロピレングリコールを、重量比で、第３の溶液：ＣＮＴ：希釈水：プロピレングリコール＝１５０：５：８５０：０．０２の割合で混合して撹拌・濾過することで、ＣＮＴから不定形炭素を含む黒色炭素分を除去したものである。
5 of the present invention is the radiation shielding mortar of 4 of the present invention,
Propylene glycol is added to the third mixed solution in addition to CNT and dilution water at a weight ratio of third solution: CNT: dilution water: propylene glycol = 150: 5: 850: 0.02. By stirring and filtering, black carbon containing amorphous carbon is removed from CNT.
本発明の６は、本発明の１、２、３、４又は５の放射線遮蔽用モルタルで作成した放射線遮蔽板である。 6 of the present invention is a radiation shielding plate made of the radiation shielding mortar of 1, 2, 3, 4 or 5 of the present invention.
本発明の７は、本発明の１、２、３、４又は５の放射線遮蔽用モルタルで作成した放射線遮蔽容器である。 7 of the present invention is a radiation shielding container made of the radiation shielding mortar of 1, 2, 3, 4 or 5 of the present invention.
本発明の８は、本発明の６の放射線遮蔽板において、
表面又は裏面若しくは内部に鉛板を配したものである。
8 of the present invention is the radiation shielding plate of 6 of the present invention,
A lead plate is arranged on the front surface, back surface or inside.
本発明の９は、本発明の７の放射線遮蔽容器において、
外面又は内面若しくは内部に鉛板を配したものである。
9 of the present invention is the radiation shielding container of 7 of the present invention,
A lead plate is arranged on the outer surface, the inner surface or the inside.
本発明の１０は、本発明の８の放射線遮蔽板において、
前記鉛板の厚さを０．３〜２．０ｍｍの範囲で設定するものである。
10 of the present invention is the radiation shielding plate of 8 of the present invention,
The thickness of the lead plate is set in the range of 0.3 to 2.0 mm.
本発明の１１は、本発明の９の放射線遮蔽容器において、
前記鉛板の厚さを０．３〜２．０ｍｍの範囲で設定するものである。
11 of the present invention is the radiation shielding container of 9 of the present invention,
The thickness of the lead plate is set in the range of 0.3 to 2.0 mm.
本発明の１２は、本発明の６、８又は１０の放射線遮蔽板において、
硫黄と石炭灰と鉄粉とを、重量比で、硫黄：石炭灰：鉄粉＝２５：４５：３０の割合で混合し、その混合物を１２０〜１５０℃に加熱・撹拌し、生じた流動体を表面又は裏面若しくはその双方にコーティングしたものである。
12 of the present invention is the radiation shielding plate of 6, 8 or 10 of the present invention,
Sulfur, coal ash, and iron powder are mixed at a weight ratio of sulfur: coal ash: iron powder = 25: 45: 30, and the resulting mixture is heated and stirred at 120 to 150 ° C. Is coated on the front surface, back surface, or both.
本発明の１３は、本発明の７、９又は１１の放射線遮蔽容器において、
硫黄と石炭灰と鉄粉とを、重量比で、硫黄：石炭灰：鉄粉＝２５：４５：３０の割合で混合し、その混合物を１２０〜１５０℃に加熱・撹拌し、生じた流動体を外面又は内面若しくはその双方にコーティングしたものである。
13 of the present invention is the radiation shielding container of 7, 9 or 11 of the present invention,
Sulfur, coal ash, and iron powder are mixed at a weight ratio of sulfur: coal ash: iron powder = 25: 45: 30, and the resulting mixture is heated and stirred at 120 to 150 ° C. Is coated on the outer surface, the inner surface, or both.
本発明の１４は、本発明の６、８又は１０の放射線遮蔽板において、
硫黄と石炭灰と鉄粉とジシクロペンタジエンとを、重量比で、硫黄：石炭灰：鉄粉：ジシクロペンタジエン＝２５：４５：３０：１．２５の割合で混合し、その混合物を１２０〜１５０℃に加熱・撹拌し、生じた流動体を表面又は裏面若しくはその双方にコーティングしたものである。
14 of the present invention is the radiation shielding plate of 6, 8 or 10 of the present invention,
Sulfur, coal ash, iron powder, and dicyclopentadiene are mixed at a weight ratio of sulfur: coal ash: iron powder: dicyclopentadiene = 25: 45: 30: 1.25, and the mixture is 120 to 120- It is heated and stirred at 150 ° C., and the resulting fluid is coated on the front surface, back surface, or both.
本発明の１５は、本発明の７、９又は１１の放射線遮蔽容器において、
硫黄と石炭灰と鉄粉とジシクロペンタジエンとを、重量比で、硫黄：石炭灰：鉄粉：ジシクロペンタジエン＝２５：４５：３０：１．２５の割合で混合し、その混合物を１２０〜１５０℃に加熱・撹拌し、生じた流動体を外面又は内面若しくはその双方にコーティングしたものである。
15 of the present invention is the radiation shielding container of 7, 9 or 11 of the present invention,
Sulfur, coal ash, iron powder, and dicyclopentadiene are mixed at a weight ratio of sulfur: coal ash: iron powder: dicyclopentadiene = 25: 45: 30: 1.25, and the mixture is 120 to 120- It is heated and stirred at 150 ° C., and the resulting fluid is coated on the outer surface or the inner surface or both.
本発明の１の放射線遮蔽用モルタルによれば、容易にこれを作成可能であり、かつ作成したそれは、原発事故等で放射された放射性物質を含む汚泥等の放射線を遮蔽する十分な遮蔽能力を有するとともに、そのような比較的多量の水分を含む汚泥等に長期間に亘って接触しても容易にひび割れ等の損傷を生じさせないものでもある。 According to the radiation shielding mortar of 1 of the present invention, this can be easily created, and the created mortar has sufficient shielding ability to shield radiation such as sludge containing radioactive materials emitted in a nuclear accident or the like. In addition, even if it is in contact with such sludge containing a relatively large amount of moisture for a long period of time, it does not easily cause damage such as cracks.
詳細には、モルタルは特定の種類のそれに限定されず、自由に選択可能である。一般的に使用されるポルトランドセメントと細骨材からなるモルタルにＣＮＴを混合し、適量の水を加えて混練することにより容易に作成できるものである。なお、ＣＮＴは、単層及び多層のそれの混合ＣＮＴを用いる。 In particular, the mortar is not limited to that particular type and can be freely selected. It can be easily prepared by mixing CNTs in a mortar made of commonly used Portland cement and fine aggregate, adding an appropriate amount of water and kneading. As the CNT, a mixed CNT of a single layer or a multilayer is used.
また以上のように作成された本発明の１の放射線遮蔽用モルタルによれば、これによって成形した部材の表面から不定形炭素を含む黒色炭素成分が出てきてしまう不都合はあるが、ＣＮＴを含むことにより、放射線の遮蔽能力は十分なものとなり、かつモルタル中に分散したＣＮＴが強化材として機能するため、放射性物質を含有し、水分を含んだ汚泥がこれに長期間に亘って接触しても、ひび割れなどの劣化が生じ難くなるものである。それ故、この放射線遮蔽用モルタルで容器等を作成し、その中に放射性物質を含んだ汚泥等を収納した場合には、その厚さを従来のコンクリート等により構成した容器より十分薄く構成しても、それ以上の放射線遮蔽効果を得ることができる。
Further, according to the radiation shielding mortar of the
本発明の２の放射線遮蔽用モルタルによれば、本発明の１のそれと同様の効果を、より確実に得ることができる。 According to the radiation shielding mortar of 2 of the present invention, the same effect as that of 1 of the present invention can be obtained more reliably.
本発明の３の放射線遮蔽用モルタルによれば、その作成は、本発明の１と同様であるが、得られる放射線遮蔽用モルタルは、前記不定形炭素を含む黒色炭素分が除去されているので、その表面はモルタル本体の本来の色調であり、手で触って汚れるような物ではなくなる。従ってこれで容器等を作成した場合には、その保管とか移動の際の取り扱いがしやすいものとなる。放射線遮蔽能力に関しては、ＣＮＴから不定形炭素等の不純物が除外される結果、それを含む物と比べて、若干のその向上が認められる。強度等も同様であり、不定形炭素等を含む物より向上が認められ、放射性物質を含む含水汚泥等に長期に亘って接触しても容易にひび割れ等が発生することもない。 According to the radiation shielding mortar of 3 of the present invention, its preparation is the same as 1 of the present invention, but the obtained radiation shielding mortar has the black carbon content including the amorphous carbon removed. , The surface is the original color of the mortar body, and it will not be dirty by touching it with your hand. Therefore, when a container or the like is created with this, it becomes easy to store or move it. Regarding the radiation shielding ability, as a result of removing impurities such as amorphous carbon from CNTs, a slight improvement is recognized as compared with those containing them. The strength and the like are the same, and an improvement is recognized over those containing amorphous carbon, and cracks and the like do not easily occur even when contacted with hydrous sludge containing radioactive substances over a long period of time.
本発明の４の放射線遮蔽用モルタルによれば、簡単にかつ確実に不定形炭素を含む黒色炭素成分を除去し、殆どＣＮＴのみをモルタルに混合することが可能になる。これによって作成した黒色炭素成分を含む問題が解決され、黒色炭素成分を含まないＣＮＴを用いた既述の利点も当然に得られることになる。 According to the radiation shielding mortar 4 of the present invention, the black carbon component containing amorphous carbon can be easily and reliably removed, and almost only CNT can be mixed with the mortar. As a result, the problem including the black carbon component prepared is solved, and the above-described advantages using the CNT not including the black carbon component are naturally obtained.
本発明の５の放射線遮蔽用モルタルによれば、本発明の４の放射線遮蔽用モルタルで生じうる問題を容易に解決することができる。本発明の４の放射線遮蔽用モルタルは、前記したように、優れたものであるが、用いる一部の化学物質にそれが漏れると人体に悪影響を及ぼす虞のあるジシアンジアミドを含んでいる。これによる悪影響を少量のプロピレングリコールを添加することで、容易に解決している。 According to the radiation shielding mortar of 5 of the present invention, the problems that can occur in the radiation shielding mortar of 4 of the present invention can be easily solved. The radiation shielding mortar 4 of the present invention is excellent as described above, but contains dicyandiamide which may adversely affect the human body if it leaks to some chemical substances used. The adverse effect due to this is easily solved by adding a small amount of propylene glycol.
本発明の６の放射線遮蔽板によれば、前記本発明の１〜５の放射線遮蔽モルタルのいずれかで作成するものであるから、いずれによって作成したものであれ、従来のコンクリートやモルタルで作成した物に比較してより薄い板に作成して、より高い放射線遮蔽効果を得ることができる。それぞれの放射線遮蔽モルタルの有する効果を有するものとなる。主たる効果である放射線の遮蔽効果及びそれ自体の強度向上効果のいずれもが向上した物となっている。例えば、放射線遮蔽効果に関して、セシウム１３７から放射されるガンマー線の透過線量を１／１０にする厚さで比較すると、本発明の６の放射線遮蔽板は、普通コンクリートによる放射線遮蔽板の厚さと比較して、約７０％の厚さでそれが可能となる（なお、セシウム１３７は、それ自体はガンマー線を放射しないが、ベータ崩壊して生じたバリウム１３７ｍがガンマー線を放射するので、便宜的にそのように表示する。以下も同様である。）。 According to the radiation shielding plate of 6 of the present invention, since it is prepared with any of the radiation shielding mortars of 1 to 5 of the present invention, it is prepared with any conventional concrete or mortar. It is possible to obtain a higher radiation shielding effect by making the plate thinner than an object. It has the effect which each radiation shielding mortar has. Both of the main effect of shielding radiation and improving its own strength are improved. For example, when comparing the radiation shielding effect with a thickness that reduces the transmitted dose of gamma rays emitted from cesium 137 to 1/10, the radiation shielding plate of the present invention 6 is compared with the thickness of the radiation shielding plate made of ordinary concrete. This is possible with a thickness of about 70% (note that cesium 137 itself does not emit gamma rays, but barium 137m produced by beta decay emits gamma rays, which is convenient. (The same applies to the following).
本発明の７の放射線遮蔽容器は、本発明の６の放射線遮蔽板に代えて放射線遮蔽容器に構成したものであるから、その効果の殆どが本発明の６の放射線遮蔽板と同様である。生活圏から隔離すべく閉じた空間内に放射性廃棄物等を閉じ込めることが出来る点のみが異なるものである。 Since the radiation shielding container 7 of the present invention is configured as a radiation shielding container instead of the radiation shielding plate 6 of the present invention, most of the effects are the same as those of the radiation shielding plate 6 of the present invention. The only difference is that radioactive waste or the like can be confined in a closed space to be isolated from the living area.
本発明の８の放射線遮蔽板によれば、これが、本発明所定の放射線遮蔽モルタルで作成する板材の表裏面に鉛板を接合し又は内部に鉛板を埋設したものであるため、更に高い放射線遮蔽効果を発揮するものとなる。必要に応じて、一層の高い放射線遮蔽効果を、薄い鉛板を組み合わせることにより、重量の増加を最小限度に抑え、かつ厚さを極めて薄く保持しながら、確保することができるものである。 According to the radiation shielding plate of 8 of the present invention, since this is a plate in which a lead plate is bonded to the front and back surfaces of the plate material prepared by the predetermined radiation shielding mortar of the present invention, or a lead plate is embedded therein, the radiation is higher. A shielding effect is exhibited. If necessary, a higher radiation shielding effect can be ensured by combining a thin lead plate while minimizing the increase in weight and keeping the thickness very thin.
本発明の９の放射線遮蔽容器は、本発明の８の放射線遮蔽板に代えて放射線遮蔽容器に構成したものであるから、その効果の殆どは本発明の８の放射線遮蔽板と同様である。生活圏から隔離すべく、閉じた空間内に放射性汚染物を閉じ込めることが出来る点のみが異なるものである。 Since the radiation shielding container 9 of the present invention is constructed as a radiation shielding container instead of the radiation shielding plate 8 of the present invention, most of the effects are the same as those of the radiation shielding plate 8 of the present invention. The only difference is that radioactive contaminants can be confined in a closed space to be isolated from the living area.
本発明の１０の放射線遮蔽板によれば、所定の放射線遮蔽モルタル製の板材に配する鉛板の厚さを０．３〜２．０ｍｍの間で適正に調整することで、当該の放射線遮蔽板自体の厚さを一定に保持しながら、放射線遮蔽能力を適正に調整し、これによって隔離しようとする放射性汚染物等に対応することができる。 According to the radiation shielding plate 10 of the present invention, the radiation shielding is appropriately adjusted by adjusting the thickness of the lead plate disposed on the plate material made of the predetermined radiation shielding mortar between 0.3 to 2.0 mm. While keeping the thickness of the plate itself constant, the radiation shielding ability can be adjusted appropriately, and thus it can cope with radioactive contaminants to be isolated.
本発明の１１の放射線遮蔽容器は、本発明の１０の放射線遮蔽板に代えて放射線遮蔽容器に構成したものであり、生活圏から隔離すべく、閉じた空間内に放射性物質を含んだ汚泥等の放射性汚染物を閉じ込めることが出来る点を除いては、その効果は本発明の１０の放射線遮蔽板と同様である。 The eleventh radiation shielding container of the present invention is configured as a radiation shielding container in place of the tenth radiation shielding plate of the present invention, such as sludge containing a radioactive substance in a closed space so as to be isolated from the living area. The effect is the same as that of the radiation shielding plate 10 of the present invention except that the radioactive contamination can be confined.
本発明の１２の放射線遮蔽板又は本発明の１３の放射線遮蔽容器によれば、いずれもその表面に施す塗布材の作用により、放射線の遮蔽率が若干向上し、防水機能及び耐久性も向上する。放射線の遮蔽率は、２ｍｍの厚さでコーティングした場合で約５％の向上である。また不定形炭素を含む黒色炭素分を除去していないＣＮＴを使用した場合は、その黒色炭素分が板又は容器の表面から徐々に外部に出てしまうことがあるが、このコーティングによってこれも完全に防止できる。更に前記黒色炭素分を除去するための一部の化学物質としてジシアンジアミドを用いた場合であっても、このコーティングによってその健康阻害作用はほぼ完全に防止できることにもなる。 According to the radiation shielding plate of the present invention or the radiation shielding container of the present invention, the radiation shielding rate is slightly improved by the action of the coating material applied to the surface, and the waterproof function and durability are also improved. . The radiation shielding rate is improved by about 5% when coated with a thickness of 2 mm. In addition, when CNT that does not remove black carbon content including amorphous carbon is used, the black carbon content may gradually come out from the surface of the plate or container. Can be prevented. Further, even when dicyandiamide is used as a part of the chemical substance for removing the black carbon component, the health inhibiting action can be almost completely prevented by this coating.
本発明の１４の放射線遮蔽板又は本発明の１５の放射線遮蔽容器によれば、それぞれの表裏面又は内外面に配する塗布材を、他の効果を完全に維持しながら難燃性にすることができる。また硫黄臭を減少させることもできる。 According to the radiation shielding plate 14 of the present invention or the radiation shielding container 15 of the present invention, the coating material disposed on the front and back surfaces or the inner and outer surfaces is made flame retardant while completely maintaining other effects. Can do. In addition, the sulfur odor can be reduced.
本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて、図面を参照しながら詳細に説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing this invention is demonstrated in detail, referring drawings based on an Example.
この実施例１は、モルタルにＣＮＴを配合した放射線遮蔽用モルタルで作成した放射線遮蔽用容器に関する。 Example 1 relates to a radiation shielding container made of radiation shielding mortar in which CNT is mixed with mortar.
セメント１５ｋｇと細骨材（砂）４５ｋｇを均一に混合した空練りモルタルに、ＣＮＴ０．００５ｋｇを混合し、更に若干空練り後、該ＣＮＴ混合モルタル６０．００５ｋｇに水１Ｌを加えて撹拌し、放射線遮蔽用モルタルを作成した。
前記セメントとしては最も一般的なポルトランドセメントを使用し、前記細骨材である砂は、篩にかけて２ｍｍ以下の粒径に調整したものを使用した（以下の他の実施例においても同様）。前記ＣＮＴは、製造の過程で生じた不定形炭素等の黒色炭素成分を含むそれであり、かつ単層及び多層のそれが混合状態になっているものを採用した（以下の他の実施例においても同様）。
0.005 kg of CNTs are mixed in an empty kneaded mortar in which 15 kg of cement and 45 kg of fine aggregate (sand) are uniformly mixed. After further kneading slightly, 1 L of water is added to 60.005 kg of the CNT mixed mortar and stirred. A shielding mortar was made.
The most common Portland cement was used as the cement, and the sand as the fine aggregate was sieved and adjusted to a particle size of 2 mm or less (the same applies to other examples below). The CNT includes a black carbon component such as amorphous carbon generated in the manufacturing process, and a single-layered or multilayered one in a mixed state is adopted (also in other examples below) The same).
こうして作成したフレッシュモルタルである前記放射線遮蔽用モルタルを予め作成しておいた、図示しない容器本体用及び蓋体用の型枠に打ち込んで、図１(a)、(b)に示すような放射線遮蔽容器１を作成した。これは、公知の通常のモルタル製品を作成するのと同様の手順によって行ったものである。
The radiation shielding mortar, which is a fresh mortar prepared in this way, is struck into a container main body and lid mold (not shown) prepared in advance, and the radiation shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). A shielding
この実施例１の放射線遮蔽容器１は、容器本体１ａと蓋体１ｂとからなる。容器本体１ａは、図１(a)、(b)に示すように、有底の円筒状であり、上部開口部の周囲には二段の段差部が形成してある。この容器本体１ａの直径は５００ｍｍ、高さは４７０ｍｍ、底部の厚さ及び周側部の厚さはいずれも５０ｍｍに構成したものである。
The
また蓋体１ｂは、直径５００ｍｍの円板状の本体の下面中央に、前記容器本体１ａの上部開口部の周囲に構成した二段の段差部に対応する二段の段差部を周囲に備えた突部が構成してあり、該蓋体１ｂを前記容器本体１ａの上部に配置すると、その下面中央の突部が、該容器本体１ａの上部開口部に嵌合状態となるようになっている。この蓋体１ｂはその上面から下面中央の突部の下面までの厚さを５０ｍｍに構成してある。周囲の容器本体１ａの上縁に載る部分の厚さは３０ｍｍになっている。
The
この実施例１の放射線遮蔽容器は、その表面は黒色である。手で触れると若干手が黒色に汚れる。黒色成分は不定形炭素等の黒色炭素分である。肉厚部の厚さが５０ｍｍと薄いので、放射線遮蔽容器としては非常に軽量のものとなった。
またこの実施例１の放射線遮蔽容器は、後記放射線遮蔽試験に従って試験した結果、ガンマー線に対するその放射線遮蔽率は、３２．７％であった。
The radiation shielding container of Example 1 has a black surface. Touching with your hands will slightly stain your hands black. The black component is a black carbon component such as amorphous carbon. Since the thickness of the thick part was as thin as 50 mm, the radiation shielding container was very light.
The radiation shielding container of Example 1 was tested according to the radiation shielding test described later, and as a result, the radiation shielding rate against gamma rays was 32.7%.
この実施例２は、モルタルにＣＮＴを配合した放射線遮蔽用モルタルで作成した放射線遮蔽容器に関し、実施例１のそれと、材料、その配合割合、手順及び作成する放射線遮蔽容器の形状等のいずれに関しても同様に行ったものである。実施例１と異なるのは作成する放射線遮蔽容器の容器本体の底部及び周側部の厚さと、蓋体の上面から下面中央の突部の下面までの厚さのみであり、具体的には、実施例１のそれらが５０ｍｍであるのに対して、実施例２のそれらは７０ｍｍとし、２０ｍｍほど厚くした点だけである。 This Example 2 relates to a radiation shielding container prepared with a radiation shielding mortar in which CNT is blended with mortar, and it relates to that of Example 1 and any of materials, blending ratio, procedure, and shape of the radiation shielding container to be created. The same was done. The difference from Example 1 is only the thickness of the bottom and peripheral side portions of the radiation shielding container to be created, and the thickness from the upper surface of the lid body to the lower surface of the protrusion at the center of the lower surface, specifically, Those in Example 1 are 50 mm, whereas those in Example 2 are 70 mm, which is only about 20 mm thick.
この実施例２の放射線遮蔽容器は、実施例１のそれと同様にその表面は黒色である。手で触れると若干手が黒色に汚れる。また同様に黒色成分は不定形炭素等の黒色炭素分である。実施例１のそれよりは厚いが、放射線遮蔽用容器としては、厚さが７０ｍｍと十分に薄いので、やはり放射線遮蔽容器としては非常に軽量のものとなった。
またこの実施例２の放射線遮蔽容器は、後記放射線遮蔽試験に従って試験した結果、ガンマー線に対するその放射線遮蔽率は、３６．４％であった。
The radiation shielding container of Example 2 has a black surface similar to that of Example 1. Touching with your hands will slightly stain your hands black. Similarly, the black component is a black carbon component such as amorphous carbon. Although it is thicker than that of Example 1, the thickness of the radiation shielding container is sufficiently thin as 70 mm, so that the radiation shielding container is very light.
The radiation shielding container of Example 2 was tested according to the radiation shielding test described later, and as a result, the radiation shielding rate against gamma rays was 36.4%.
この実施例３は、モルタルに不定形炭素等を除去したＣＮＴを配合した放射線遮蔽用モルタルで作成した放射線遮蔽容器に関する。 Example 3 relates to a radiation shielding container made of a radiation shielding mortar in which CNT from which amorphous carbon or the like has been removed is mixed into a mortar.
先ずＣＮＴから不定形炭素等の不要な黒色炭素成分を除去する。
水１００ｍＬに塩化アンモニウム６．１９ｇ及びペンタエリトリトール１．７６ｇを溶解させた第１の溶液と、水５０ｍＬにジシアンジアミド１．７５ｇを溶解させた第２の溶液とを混合して第３の溶液を作成し、この第３の溶液に、プロピレングリコール０．０２ｇと共に、ＣＮＴ５ｇ及び水８５０ｍＬを加えてよく撹拌した後に濾過する。こうして不要な黒色の成分が除去され、透明なＣＮＴ分散液が得られる。
First, unnecessary black carbon components such as amorphous carbon are removed from CNTs.
A first solution in which 6.19 g of ammonium chloride and 1.76 g of pentaerythritol were dissolved in 100 mL of water was mixed with a second solution in which 1.75 g of dicyandiamide was dissolved in 50 mL of water to form a third solution. Then, 5 g of CNT and 850 mL of water are added to this third solution together with 0.02 g of propylene glycol, and the mixture is stirred well and then filtered. Thus, unnecessary black components are removed, and a transparent CNT dispersion is obtained.
前記濾過は濾紙を使用して行ったもので、粗大な不定形炭素成分等を除去したものである。 The filtration is performed using filter paper, and is obtained by removing coarse amorphous carbon components and the like.
他方、セメント１５ｋｇと細骨材（砂）４５ｋｇを均一に混合した空練りモルタルを準備し、この空練りモルタル６０ｋｇに、前記透明なＣＮＴ分散液１０００ｍＬを加えて十分に混練し、放射線遮蔽用モルタルを作成した。 On the other hand, an empty kneaded mortar in which 15 kg of cement and 45 kg of fine aggregate (sand) are uniformly mixed is prepared, and 1000 mL of the transparent CNT dispersion liquid is added to this empty kneaded mortar and sufficiently kneaded to prepare a radiation shielding mortar. It was created.
こうして作成したフレッシュモルタルである前記放射線遮蔽用モルタルを予め作成しておいた、図示しない容器本体用及び蓋体用の型枠に打ち込んで、実施例２と全く同一寸法形状の放射線遮蔽容器を作成した。この場合も、公知のモルタル製品を作成するのと同様の手順によって行ったものである。 The radiation shielding mortar, which is a fresh mortar prepared in this way, was created in advance into a mold for a container main body and a lid body (not shown), and a radiation shielding container having exactly the same size and shape as in Example 2 was created. did. In this case as well, the procedure was the same as that for preparing a known mortar product.
この実施例３の放射線遮蔽容器は表面がモルタル色である。使用したＣＮＴから不定形炭素等の黒色炭素成分が除去されているので、手で触れても汚れるような虞は全くない。黒色炭素成分の除去にジシアンジアミドを用いているが、プロピレングリコールを更に配合することで、その人の健康に対する悪影響を回避できるようにしている。またこの実施例３の放射線遮蔽用容器は、実施例２のそれと同様に、厚さが７０ｍｍと十分に薄いので非常に軽量のものとなった。
またこの実施例３の放射線遮蔽容器は、後記放射線遮蔽試験に従って試験した結果、ガンマー線に対するその放射線遮蔽率は、３９．５％であった。
The radiation shielding container of Example 3 has a mortar surface. Since black carbon components such as amorphous carbon have been removed from the used CNTs, there is no possibility of getting dirty even when touched by hand. Dicyandiamide is used to remove the black carbon component, but by adding further propylene glycol, adverse effects on human health can be avoided. Further, the radiation shielding container of Example 3 was very lightweight because it was as thin as 70 mm as in Example 2.
The radiation shielding container of Example 3 was tested according to the radiation shielding test described later, and as a result, the radiation shielding rate against gamma rays was 39.5%.
この実施例４は、モルタルにＣＮＴを配合した放射線遮蔽用モルタルで作成した放射線遮蔽容器であって、その肉厚内に鉛板を配したものに関する。 Example 4 relates to a radiation shielding container made of a radiation shielding mortar in which CNT is mixed with mortar, in which a lead plate is disposed in the thickness thereof.
セメント１５ｋｇと細骨材（砂）４５ｋｇを均一に混合した空練りモルタルに、ＣＮＴ０．００５ｋｇを混合し、更に若干空練り後、該ＣＮＴ混合モルタル６０．００５ｋｇに水１Ｌを加えて撹拌し、放射線遮蔽用モルタルを作成した。 0.005 kg of CNT is mixed with an empty kneaded mortar in which 15 kg of cement and 45 kg of fine aggregate (sand) are uniformly mixed, and after further kneading slightly, 1 L of water is added to 60.005 kg of the CNT mixed mortar and stirred. A shielding mortar was made.
こうして作成したフレッシュモルタルである前記放射線遮蔽用モルタルを予め作成しておいた、図示しない容器本体用及び蓋体用の型枠にそれぞれ打ち込んで放射線遮蔽用容器２を構成する容器本体２ａ及び蓋体２ｂを成形する。それぞれの外形寸法は、実施例１のそれらと全く同様である。上記の容器本体用及び蓋体用のそれぞれの型枠には、予め１ｍｍの厚さの鉛板２ｃを配置しておき、図２(a)、(b)に示すように、鉛板２ｃは、容器本体２ａにおいては、その内部、より具体的には周側部２ａ１の内側及び底部２ａ２の内側に埋設状態に、蓋体２ｂにおいては、その内部、より具体的には厚み方向の中間付近に埋設状態に、それぞれなるように配置する。
The container
このように成形したこの実施例４の放射線遮蔽容器２の容器本体２ａ及び蓋体２ｂは、いずれも実施例１及び２のそれらと同様に、表面が黒色である。
またこの実施例４の放射線遮蔽容器２は、容器本体２ａ及び蓋体２ｂの内部に鉛板２ｃを埋設したものであるが、鉛板２ｃは厚さが１ｍｍであり、容器本体２ａ及び蓋体２ｂはいずれも厚さが５０ｍｍと十分に薄いので非常に軽量のものとなった。
更にこの実施例４の放射線遮蔽容器は、後記放射線遮蔽試験に従って試験した結果、ガンマー線に対するその放射線遮蔽率は７９．２％であった。
The surfaces of the
Further, the
Further, the radiation shielding container of Example 4 was tested according to the radiation shielding test described later. As a result, the radiation shielding rate against gamma rays was 79.2%.
この実施例５は、モルタルにＣＮＴを配合した放射線遮蔽用モルタルで作成した放射線遮蔽容器であって、その肉厚内に鉛板を配し、かつ内外面にコーティングを施したものに関する。 Example 5 relates to a radiation shielding container made of radiation shielding mortar in which CNT is mixed with mortar, in which a lead plate is arranged in the wall thickness, and the inner and outer surfaces are coated.
放射線遮蔽用モルタルの作成及び鉛板を埋設した放射線遮蔽容器の容器本体及び蓋体の成形までは実施例４と全く同様に行う。このように成形した放射線遮蔽容器４は、図３(a)、(b)に示すとおりであり、容器本体３ａ及び蓋体３ｂは、成形時点ではいずれも表面が黒色である。そしてこのように成形した容器本体３ａの内外面及び蓋体３ｂの内外面には、下記のコーティングを行う。
The production of the radiation shielding mortar and the molding of the main body and lid of the radiation shielding container in which the lead plate is embedded are performed in exactly the same manner as in Example 4. The radiation shielding container 4 molded in this way is as shown in FIGS. 3A and 3B, and the
硫黄２５０ｇ、石炭灰４５０ｇ、鉄粉３００ｇ及びジシクロペンタジエン１２．５ｇを混合し、均一に撹拌した上で、これを加熱用容器中に入れて１４０℃に加熱し、溶融状態になった混合液をコンプレッサで圧力をかけて送り出し、前記容器本体３ａの内外面及び蓋体３ｂの内外面を噴射装置でコーティングする。コート３ｄの厚さは２~３ｍｍとする。なお、前記石炭灰及び鉄粉はいずれも２ｍｍ以下に粒径を揃えたものである。
After mixing 250 g of sulfur, 450 g of coal ash, 300 g of iron powder and 12.5 g of dicyclopentadiene, stirring uniformly, this was put in a heating container and heated to 140 ° C. to be in a molten state. Then, the pressure is applied by a compressor, and the inner and outer surfaces of the
この実施例５の放射線遮蔽容器３は表面がほぼ茶褐色となっている。表面は、硫黄等よりなるコート材の色である。このコート材は１２０℃程度に加熱した場合はねずみ色であるが、徐々に温度を上げると茶褐色になる。この実施例５では１４０℃に加熱したので茶褐色になっていた。使用した放射線遮蔽用モルタルは、ＣＮＴから黒色炭素成分を除去していないので、黒色になっていたが、これは完全に被覆され、外部に漏れる虞は全くないものとなっている。またこのコート材によるコート３ｄは、非常に耐久性が高く、密度が高いので、外部との隔離が確実になり、コーティングによってモルタル表面の酸化が長期に亘って回避できる。防水性も向上する。
The surface of the
またこの実施例５の放射線遮蔽用容器は、容器本体３ａ及び蓋体３ｂの内部に鉛板３ｃを埋設したものであるが、鉛板３ｃは厚さが１ｍｍであり、容器本体３ａ及び蓋体３ｂはいずれも厚さが５０ｍｍと十分に薄いので非常に軽量のものとなった。
更にこの実施例５の放射線遮蔽容器は、後記放射線遮蔽試験に従って試験した結果、ガンマー線に対するその放射線遮蔽率は８４．４％であった。
Further, the radiation shielding container of Example 5 has a
Furthermore, the radiation shielding container of Example 5 was tested according to the radiation shielding test described later. As a result, the radiation shielding rate against gamma rays was 84.4%.
この実施例６は、モルタルにＣＮＴを配合した放射線遮蔽用モルタルで作成した放射線遮蔽用容器であって、その肉厚内に鉛板を配し、かつ内外面にコーティングを施したものに関する。 Example 6 relates to a radiation shielding container made of a radiation shielding mortar in which CNT is mixed with mortar, in which a lead plate is arranged in the wall thickness and the inner and outer surfaces are coated.
この実施例６は、実施例５と殆ど同一であり、異なるのは放射線遮蔽容器の容器本体の底部及び周側部の厚さと、蓋体の上面から下面中央の突部の下面までの厚さのみであり、具体的には、実施例５のそれらがいずれも５０ｍｍであるのに対して、実施例６のそれらは７０ｍｍであり、２０ｍｍほど厚い点のみである。 The sixth embodiment is almost the same as the fifth embodiment, except for the thickness of the bottom and peripheral side portions of the radiation shielding container main body and the thickness from the upper surface of the lid to the lower surface of the protrusion at the center of the lower surface. Specifically, those in Example 5 are all 50 mm, whereas those in Example 6 are 70 mm, which is only about 20 mm thick.
この実施例６の放射線遮蔽容器は作用効果の面でも実施例５のそれと殆ど同様である。以下には異なる点のみ示す。
この実施例６の放射線遮蔽容器は、容器本体及び蓋体の厚さが７０ｍｍと実施例５のそれより厚くなったが、コンクリートによって作成される一般のそれと比較すれば、十分に薄いので非常に軽量のものである。
更にこの実施例６の放射線遮蔽容器は、後記放射線遮蔽試験に従って試験した結果、ガンマー線に対するその放射線遮蔽率は９３．０％であった。
The radiation shielding container of the sixth embodiment is almost the same as that of the fifth embodiment in terms of operational effects. Only the differences are shown below.
In this radiation shielding container of Example 6, the thickness of the container main body and the lid was 70 mm, which was thicker than that of Example 5, but it was very thin compared to the general one made of concrete, so it was very thin. It is lightweight.
Furthermore, the radiation shielding container of Example 6 was tested according to the radiation shielding test described later, and as a result, the radiation shielding rate against gamma rays was 93.0%.
この実施例７は、モルタルに不定形炭素等を除去したＣＮＴを配合した放射線遮蔽用モルタルで作成した放射線遮蔽用容器であって、その肉厚内に鉛板を配したものに関する。 Example 7 relates to a radiation shielding container made of a radiation shielding mortar in which CNTs from which amorphous carbon or the like has been removed are blended into a mortar, in which a lead plate is disposed within the thickness thereof.
先ずＣＮＴから不定形炭素等の不要な黒色炭素成分を除去する。
水１００ｍＬに塩化アンモニウム６．１９ｇ及びペンタエリトリトール１．７６ｇを溶解させた第１の溶液と、水５０ｍＬにジシアンジアミド１．７５ｇを溶解させた第２の溶液とを混合して第３の溶液を作成し、この第３の溶液に、プロピレングリコール０．０２ｇと共に、ＣＮＴ５ｇ及び水８５０ｍＬを加えてよく撹拌した後に濾過する。こうして不要な黒色の成分を除去され、透明なＣＮＴ分散液が得られる。
First, unnecessary black carbon components such as amorphous carbon are removed from CNTs.
A first solution in which 6.19 g of ammonium chloride and 1.76 g of pentaerythritol were dissolved in 100 mL of water was mixed with a second solution in which 1.75 g of dicyandiamide was dissolved in 50 mL of water to form a third solution. Then, 5 g of CNT and 850 mL of water are added to this third solution together with 0.02 g of propylene glycol, and the mixture is stirred well and then filtered. In this way, an unnecessary black component is removed, and a transparent CNT dispersion is obtained.
前記濾過は濾紙を使用して行ったもので、粗大な不定形炭素成分等を除去したものである。 The filtration is performed using filter paper, and is obtained by removing coarse amorphous carbon components and the like.
他方、セメント１５ｋｇと細骨材（砂）４５ｋｇを均一に混合した空練りモルタルを準備し、この空練りモルタル６０ｋｇに、前記透明なＣＮＴ分散液１０００ｍＬを加えて十分に混練し、放射線遮蔽用モルタルを作成した。 On the other hand, an empty kneaded mortar in which 15 kg of cement and 45 kg of fine aggregate (sand) are uniformly mixed is prepared, and 1000 mL of the transparent CNT dispersion liquid is added to this empty kneaded mortar and sufficiently kneaded to prepare a radiation shielding mortar. It was created.
こうして作成したフレッシュモルタルである前記放射線遮蔽用モルタルを予め作成しておいた、図示しない容器本体用及び蓋体用の型枠にそれぞれ打ち込んで放射線遮蔽容器を構成する容器本体及び蓋体を成形する。それぞれの外形寸法は、実施例４、５のそれらと全く同様である。従って、ここでは、同一の符号を使用して説明する。上記の容器本体用及び蓋体用のそれぞれの型枠には、予め１ｍｍの厚さの鉛板２ｃを配置しておき、実施例４に関する図２(a)、(b)に示すように、鉛板２ｃは、容器本体２ａにおいては、その内部、より具体的には周側部２ａ１の内側及び底部２ａ２の内側に埋設状態に、蓋体２ｂにおいては、その内部、より具体的には厚み方向の中間付近に埋設状態に、それぞれなるようにしたものである。
The radiation shielding mortar, which is a fresh mortar produced in this way, is created in advance, and the container main body and the lid constituting the radiation shielding container are molded by being driven into a container main body and a lid mold (not shown). . The respective external dimensions are exactly the same as those in Examples 4 and 5. Therefore, here, the same reference numerals are used for explanation. A
こうして作成された実施例７の放射線遮蔽容器２は表面がモルタル色である。使用したＣＮＴから不定形炭素等の黒色炭素成分が除去されているからであり、接触しても汚れることはない。黒色炭素成分の除去にジシアンジアミドを用いているが、プロピレングリコールを更に配合して人の健康に対する悪影響を回避できるようにしている。
またこの実施例７の放射線遮蔽用容器２は、内部に鉛板２ｃを配してあるが、それは１ｍｍの厚さのものに過ぎず、これ自体の厚さも５０ｍｍと十分に薄いので非常に軽量のものとなっている。
またこの実施例７の放射線遮蔽容器２は、後記放射線遮蔽試験に従って試験した結果、ガンマー線に対するその放射線遮蔽率は、８４．１％であった。
The surface of the
Further, the
Moreover, as a result of testing the
この実施例８は、モルタルに不定形炭素等を除去したＣＮＴを配合した放射線遮蔽用モルタルで作成した放射線遮蔽容器であって、その肉厚内に鉛板を配したものに関する。 Example 8 relates to a radiation shielding container made of a radiation shielding mortar in which CNT from which amorphous carbon or the like has been removed is blended into a mortar, in which a lead plate is disposed within the thickness thereof.
この実施例８は、実施例７と殆ど同一であり、異なるのは放射線遮蔽容器の容器本体の底部及び周側部の厚さと、蓋体の上面から下面中央の突部の下面までの厚さのみであり、具体的には、実施例７のそれらがいずれも５０ｍｍであるのに対して、実施例８のそれらは７０ｍｍであり、２０ｍｍほど厚い点のみである。 The eighth embodiment is almost the same as the seventh embodiment, except that the thickness of the bottom and peripheral side portions of the radiation shielding container and the thickness from the upper surface of the lid to the lower surface of the protrusion at the center of the lower surface. Specifically, those in Example 7 are all 50 mm, whereas those in Example 8 are 70 mm, which is only about 20 mm thick.
この実施例８の放射線遮蔽容器は作用効果の面でも実施例７のそれと殆ど同様である。以下には異なる点のみ示す。
この実施例８の放射線遮蔽容器は、容器本体及び蓋体の厚さが７０ｍｍと実施例７のそれより厚くなったが、コンクリートによって作成される一般のそれと比較すれば、十分に薄いので非常に軽量のものである。
更にこの実施例８の放射線遮蔽容器は、後記放射線遮蔽試験に従って試験した結果、ガンマー線に対するその放射線遮蔽率は９３．４％であった。
The radiation shielding container of the eighth embodiment is almost the same as that of the seventh embodiment in terms of operational effects. Only the differences are shown below.
In this radiation shielding container of Example 8, the thickness of the container main body and the lid became 70 mm, which was thicker than that of Example 7, but it was very thin compared to the general one made of concrete, so it was very thin. It is lightweight.
Furthermore, the radiation shielding container of Example 8 was tested according to the radiation shielding test described later, and as a result, the radiation shielding rate against gamma rays was 93.4%.
この実施例９は、モルタルに不定形炭素等を除去したＣＮＴを配合した放射線遮蔽用モルタルで作成した放射線遮蔽容器であって、その肉厚内に鉛板を配し、かつ内外面に表面を保護するコーティングを施したものに関する。 This Example 9 is a radiation shielding container made of radiation shielding mortar containing CNTs from which amorphous carbon or the like has been removed from a mortar, and a lead plate is arranged within the wall thickness, and the surfaces are arranged on the inner and outer surfaces. It relates to a protective coating.
実施例９の放射線遮蔽容器は、実施例７の放射線遮蔽容器を作成し、その容器本体及び蓋体の双方の内外面に以下のコーティングを施したものである。 The radiation shielding container of Example 9 is obtained by preparing the radiation shielding container of Example 7 and applying the following coatings to the inner and outer surfaces of both the container body and the lid.
硫黄２５０ｇ、石炭灰４５０ｇ、鉄粉３００ｇ及びジシクロペンタジエン１２．５ｇを混合し、均一に撹拌した上で、これを加熱用容器中に入れて１４５℃に加熱し、溶融状態になった混合液をコンプレッサで圧力をかけて送り出し、前記容器本体の内外面及び蓋体の内外面に噴射装置でコーティングを施す。コーティング厚さは２~３ｍｍとする。なお、前記石炭灰及び鉄粉はいずれも２ｍｍ以下に粒径を揃えたものである。 After mixing 250 g of sulfur, 450 g of coal ash, 300 g of iron powder and 12.5 g of dicyclopentadiene, stirring uniformly, this was put in a heating container and heated to 145 ° C. to be in a molten state. The pressure is applied by a compressor, and the inner and outer surfaces of the container body and the inner and outer surfaces of the lid body are coated with an injection device. The coating thickness is 2 to 3 mm. The coal ash and iron powder both have a particle size of 2 mm or less.
この実施例９の放射線遮蔽容器は、実施例５のそれと同様に、表面がほぼ茶褐色となっている。表面は、以上の硫黄等よりなるコート材の色である。この実施例９では１４５℃に加熱したので茶褐色になっていた。使用した放射線遮蔽用モルタルは、ＣＮＴから黒色炭素成分を除去しているので、黒色成分が外部に出てくる問題はないが、表面が完全に被覆され、コート材によってモルタル表面の酸化が長期に亘って回避できる。このコート材によるコートは、非常に耐久性が高く、密度が高いので、外部との隔離が確実になるのがその理由である。防水性も向上する。 The radiation shielding container of Example 9 has a substantially brown surface as in Example 5. The surface is the color of the coating material made of the above sulfur or the like. In Example 9, since it was heated to 145 ° C., it turned brown. The used radiation shielding mortar removes the black carbon component from the CNTs, so there is no problem with the black component coming out to the outside, but the surface is completely covered and the coating material will oxidize the mortar surface for a long time. Can be avoided. The reason for this is that the coating with the coating material is extremely durable and has a high density, so that it is reliably isolated from the outside. Waterproofness is also improved.
この実施例９の放射線遮蔽容器は、容器本体及び蓋体の厚さが７０ｍｍあるが、コンクリートによって作成される一般のそれと比較すれば、十分に薄いので非常に軽量のものである。
更にこの実施例９の放射線遮蔽容器は、後記放射線遮蔽試験に従って試験した結果、ガンマー線に対するその放射線遮蔽率は９６．１％であった。
The radiation shielding container of Example 9 has a thickness of 70 mm for the container main body and the lid, but is very lightweight because it is sufficiently thin as compared with a general one made of concrete.
Further, the radiation shielding container of Example 9 was tested according to the radiation shielding test described later. As a result, the radiation shielding rate against gamma rays was 96.1%.
＜比較例１＞
この比較例１は一般的なモルタルで作成した放射線遮蔽用容器に関する。
セメント１５ｋｇと細骨材（砂）４５ｋｇを均一に混合した空練りモルタルに、水１Ｌを加えて撹拌し、フレッシュモルタルを作成した。
前記セメントとしては、実施例１〜９で使用したのと同様の最も一般的なポルトランドセメントを使用し、前記細骨材である砂も、実施例１〜９で使用したものと同様に、篩にかけて２ｍｍ以下の粒径に調整したものを使用した。
<Comparative Example 1>
Comparative Example 1 relates to a radiation shielding container made of a general mortar.
To an empty kneaded mortar in which 15 kg of cement and 45 kg of fine aggregate (sand) were uniformly mixed, 1 L of water was added and stirred to prepare a fresh mortar.
As the cement, the most common Portland cement similar to that used in Examples 1 to 9 is used, and the sand as the fine aggregate is also sieved in the same manner as that used in Examples 1 to 9. And adjusted to a particle size of 2 mm or less.
こうして作成した前記フレッシュモルタルを予め作成しておいた、図示しない容器本体用及び蓋体用の型枠に打ち込んで、実施例１のための図１(a)、(b)に示す放射線遮蔽容器１と全く同様の外形寸法の比較例１の放射線遮蔽容器を作成した。これは、公知の通常のモルタル製品を作成するのと同様の手順によって作成したものである。 The fresh mortar prepared in this manner is driven into a previously formed mold for a container body and a lid, and the radiation shielding container shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) for the first embodiment. A radiation shielding container of Comparative Example 1 having the same external dimensions as 1 was prepared. This was prepared by the same procedure as that for preparing a known ordinary mortar product.
この比較例１の放射線遮蔽容器は、実施例１〜９のそれと同様に、容器本体と蓋体とからなる。実施例１のそれと、前記のように全く同一の外形寸法であるから、容器本体は、有底の円筒状であり、上部開口部の周囲には二段の段差部が形成してある。この容器本体の直径は５００ｍｍ、高さは４７０ｍｍ、底部の厚さ及び周側部の厚さはいずれも５０ｍｍに構成したものである。 The radiation shielding container of Comparative Example 1 is composed of a container body and a lid, similar to those of Examples 1-9. Since the outer dimensions are exactly the same as those of the first embodiment, the container body has a bottomed cylindrical shape, and two steps are formed around the upper opening. The container body has a diameter of 500 mm, a height of 470 mm, a bottom thickness and a circumferential side thickness of 50 mm.
また蓋体は、直径５００ｍｍの円板状の本体の下面中央に、前記容器本体の上部開口部の周囲に構成した二段の段差部に対応する二段の段差部を周囲に備えた突部が構成してあり、該蓋体を前記容器本体の上部に配置すると、その下面中央の突部が、該容器本体の上部開口部に嵌合状態となるようになっている。この蓋体はその上面から下面中央の突部の下面までの厚さを５０ｍｍに構成してある。周囲の容器本体の上縁に載る部分の厚さは３０ｍｍになっている。 In addition, the lid has a projecting portion provided at the center of the lower surface of a disk-shaped main body having a diameter of 500 mm and provided with two stepped portions corresponding to the two stepped portions formed around the upper opening of the container main body. When the lid is arranged at the upper part of the container body, the protrusion at the center of the lower surface thereof is fitted into the upper opening of the container body. This lid is configured to have a thickness of 50 mm from the upper surface to the lower surface of the protrusion at the center of the lower surface. The thickness of the portion placed on the upper edge of the surrounding container body is 30 mm.
またこの比較例１の放射線遮蔽容器は、後記放射線遮蔽試験に従って試験した結果、ガンマー線に対するその放射線遮蔽率は、２０％であった。 The radiation shielding container of Comparative Example 1 was tested according to the radiation shielding test described later, and as a result, the radiation shielding rate against gamma rays was 20%.
＜比較例２＞
この比較例２は一般的なモルタルで作成した放射線遮蔽容器であって、比較例１の放射線遮蔽容器とはその一部の寸法のみが異なるものである。すなわち、放射線遮蔽容器を構成する容器本体の厚さ、より具体的には、その周側部と底部の厚さが、比較例１では、５０ｍｍであるのに対し、比較例２では、７０ｍｍであり、放射線遮蔽容器を構成する他の要素である蓋体の厚さが、比較例１では、５０ｍｍであるのに対して、比較例２では、７０ｍｍであることである。他の寸法は全て同一である。
<Comparative Example 2>
This comparative example 2 is a radiation shielding container made of general mortar, and is different from the radiation shielding container of comparative example 1 only in some dimensions. That is, the thickness of the container body constituting the radiation shielding container, more specifically, the thickness of the peripheral side portion and the bottom portion thereof is 50 mm in Comparative Example 1, whereas it is 70 mm in Comparative Example 2. Yes, the thickness of the lid, which is another element constituting the radiation shielding container, is 50 mm in Comparative Example 1, but 70 mm in Comparative Example 2. All other dimensions are the same.
この比較例２の放射線遮蔽容器は、後記放射線遮蔽試験に従って試験した結果、ガンマー線に対するその放射線遮蔽率は、２５％であった。 The radiation shielding container of Comparative Example 2 was tested according to the radiation shielding test described later, and as a result, the radiation shielding rate against gamma rays was 25%.
＜放射線遮蔽試験＞
試験方法：測定対象汚泥の放射する放射線量を室外の一定地点の一定高さ位置で測定し、その測定値から予め測定しておいた該一定地点の該一定高さ位置の空間線量の値を減算し、得られた値を測定対象汚泥の放射線量（汚泥放射線量）とする。
前記測定対象汚泥を収納した放射線遮蔽容器を前記室外の一定地点の一定高さ位置に配置し、その外部の所定位置で、放射線量を測定し、その測定値から予め測定しておいた該一定地点の該一定高さ位置の空間線量の値を減算し、得られた値を放射線遮蔽容器を透過した測定対象汚泥の放射線量の値（透過放射線量）とする。
放射線遮蔽容器の放射線遮蔽率は、
放射線遮蔽率＝（汚泥放射線量−透過放射線量）／汚泥放射線量×１００
で求めた。
<Radiation shielding test>
Test method: The radiation dose emitted by the sludge to be measured is measured at a constant height at a fixed point outside the room, and the value of the air dose at the fixed height at the fixed point measured in advance from the measured value is measured. The value obtained by subtraction is taken as the radiation dose (sludge radiation dose) of the sludge to be measured.
A radiation shielding container containing the sludge to be measured is arranged at a certain height position at a certain point outside the room, and the radiation dose is measured at a predetermined position outside the room, and the certain amount previously measured from the measured value is measured. The value of the air dose at the fixed height position of the point is subtracted, and the obtained value is set as the radiation dose value (transmitted radiation dose) of the measurement target sludge that has passed through the radiation shielding container.
The radiation shielding rate of the radiation shielding container is
Radiation shielding rate = (sludge radiation dose-transmitted radiation dose) / sludge radiation dose x 100
I asked for it.
以上において、
基準となる測定対象汚泥は、福島第１原発の排水路空採取した汚泥であり、用いた放射線測定装置は、環境放射線モニタ PA-1000 Radi（株式会社堀場製作所）である。この放射線測定装置の仕様は、以下の表１に示すとおりである。
In the above,
The reference measurement sludge is sludge collected from the drainage channel of the Fukushima Daiichi nuclear power plant, and the radiation measurement device used is the environmental radiation monitor PA-1000 Radi (Horiba, Ltd.). The specifications of this radiation measuring apparatus are as shown in Table 1 below.
＜考察＞
実施例１、２は、一定割合でＣＮＴを配合したモルタルで作成した放射線遮蔽容器であり、これをＣＮＴを配合していない比較例１、２と比較すると、前者の方が遮蔽率が高く、後者の方が低いことから、ＣＮＴを配合することにより、モルタルの放射線遮蔽能力が向上することが分かる。
<Discussion>
Examples 1 and 2 are radiation shielding containers made of mortar blended with CNT at a certain ratio, and compared with Comparative Examples 1 and 2 not blended with CNT, the former has a higher shielding rate, Since the latter is lower, it can be seen that the radiation shielding ability of the mortar is improved by adding CNT.
またＣＮＴから不定形炭素等の黒色炭素成分を除去すると、当然、これを配合したモルタルで作成した放射線遮蔽容器はモルタル色となり、触れても黒色に汚れるようなことはなくなるが、そのように作成した実施例３の放射線遮蔽容器の放射線遮蔽率と、不定形炭素等を除去しないＣＮＴを配合したモルタルで作成した実施例２の放射線遮蔽容器とを比較すると（両者は肉厚部の厚さを含む寸法形状の全てが一致している）、実施例３のそれの方が約３％程遮蔽率が高い。モルタルに配合するＣＮＴ中の不純物が減少することにより、遮蔽率が向上することになったと理解できる。 In addition, when black carbon components such as amorphous carbon are removed from CNTs, naturally the radiation shielding container made with mortar containing this will become mortar color, and it will not stain black even if touched, but it is made like that The radiation shielding rate of the radiation shielding container of Example 3 was compared with the radiation shielding container of Example 2 made of mortar blended with CNT that does not remove amorphous carbon or the like (both have a thickness of the thick portion). All of the dimensions and shapes included are the same), and in Example 3, the shielding rate is higher by about 3%. It can be understood that the shielding rate is improved by reducing impurities in the CNT blended in the mortar.
実施例６の放射線遮蔽容器と実施例９の放射線遮蔽容器とは、後者が不定形炭素を除去したＣＮＴを配合したモルタルを用いているのに対して、前者は除去しないＣＮＴを配合したモルタルを用いている点が異なるのみである。後者の方が遮蔽率が３％程向上しているのは以上と符合する。 For the radiation shielding container of Example 6 and the radiation shielding container of Example 9, the latter uses a mortar containing CNT from which amorphous carbon has been removed, whereas the former uses a mortar containing CNT that has not been removed. The only difference is the use. The latter shows that the shielding rate is improved by about 3%.
また硫黄等よりなるコート材は、密度が高く、耐久性が極めて高いものであり、これを施すと、放射線遮蔽容器の表面が保護され、これによってその酸化が長期に亘って防止され、防水性も向上するが、このコートを施した実施例５の放射線遮蔽容器の放射線遮蔽率と、同一寸法形状のこのコートを施していない実施例４の放射線遮蔽容器のそれとを比較すると、実施例５の方が５％程高い。すなわち、このコートによって放射線遮蔽率が向上することが分かる。 In addition, the coating material made of sulfur or the like has a high density and extremely high durability, and when this is applied, the surface of the radiation shielding container is protected, thereby preventing its oxidation over a long period of time and waterproofing. However, when the radiation shielding rate of the radiation shielding container of Example 5 to which this coating is applied is compared with that of the radiation shielding container of Example 4 to which this coating having the same size and shape is not applied, the radiation shielding container of Example 5 is compared. Is about 5% higher. That is, it can be seen that this coating improves the radiation shielding rate.
また実施例８の放射線遮蔽容器と、実施例９の放射線遮蔽容器とは、前記コートの有無のみがその違いであるが、それらの放射線遮蔽率を比較すると、ここでもコートを付することによって３％に近い放射線遮蔽率の向上が認められる。 Also, the radiation shielding container of Example 8 and the radiation shielding container of Example 9 are different only in the presence or absence of the coat. An improvement in radiation shielding rate close to% is observed.
実施例１の放射線遮蔽容器と実施例２の放射線遮蔽容器、実施例５の放射線遮蔽容器と実施例６の放射線遮蔽容器、及び実施例７の放射線遮蔽容器と実施例８の放射線遮蔽容器は、それぞれそれらを構成する容器本体の周側部及び底部の厚さ並びに蓋体の厚さのみが異なる、すなわち、それぞれ前者が５０ｍｍであるのに対して後者が７０ｍｍである点のみが異なる。それぞれの放射線遮蔽率について、前者のそれと後者のそれとを比較すると、当然の結果であるが、いずれも厚さの厚い後者の方が遮蔽率が高い結果となっている。 The radiation shielding container of Example 1 and the radiation shielding container of Example 2, the radiation shielding container of Example 5 and the radiation shielding container of Example 6, and the radiation shielding container of Example 7 and the radiation shielding container of Example 8 are: Only the thicknesses of the peripheral side and bottom of the container main body constituting them and the thickness of the lid are different, that is, only the former is 50 mm while the latter is 70 mm. When the radiation shielding rates of the former are compared with those of the latter, it is a natural result. In both cases, the thicker latter has a higher shielding rate.
本発明は、放射線遮蔽用モルタル、放射線遮蔽板及び放射線遮蔽容器の製造分野で利用することができる。 The present invention can be used in the field of manufacturing radiation mortars, radiation shielding plates, and radiation shielding containers.
１ 放射線遮蔽容器
１ａ 容器本体
１ｂ 蓋体
２ 放射線遮蔽容器
２ａ 容器本体
２ａ１ 周側部
２ａ２ 底部
２ｂ 蓋体
２ｃ 鉛板
３ 放射線遮蔽容器
３ａ 容器本体
３ｂ 蓋体
３ｃ 鉛板
DESCRIPTION OF
Claims (7)
水にジシアンジアミドを、重量比で、水：ジシアンジアミド＝５０：１．７１〜１．７９の割合で混合して作成した第２の溶液とを、 A second solution prepared by mixing dicyandiamide with water in a weight ratio of water: dicyandiamide = 50: 1.71-1.79,
前記第１の溶液と第２の溶液とが、重量比で、第１の溶液：第２の溶液＝１００：４７．８〜４８．０の割合になるように混合して第３の溶液を作成し、 The first solution and the second solution are mixed in a weight ratio such that the ratio of the first solution: the second solution = 100: 47.8 to 48.0, and the third solution is mixed. make,
この第３の溶液にＣＮＴ（カーボンナノチューブ）及び希釈水を、重量比で、第３の溶液：ＣＮＴ：希釈水＝１５０：５：８５０の割合で混合して撹拌・濾過することで、ＣＮＴから不定形炭素を含む黒色炭素分を除去し、該ＣＮＴを配合したモルタルで作成する放射線遮蔽モルタルの作成方法。 By mixing CNT (carbon nanotubes) and dilution water with this third solution in a weight ratio of 3rd solution: CNT: dilution water = 150: 5: 850, stirring and filtering, A method for producing a radiation shielding mortar in which black carbon containing amorphous carbon is removed and the mortar is blended with the CNT.
第３の溶液：ＣＮＴ：希釈水：プロピレングリコール＝１５０：５：８５０：０．０２の割合で混合して撹拌・濾過することで、ＣＮＴから不定形炭素を含む黒色炭素分を除去し、該ＣＮＴを配合したモルタルで作成する請求項１に記載の放射線遮蔽用モルタルの作成方法。The third solution: CNT: diluted water: propylene glycol = 150: 5: 850: 0.02 is mixed and stirred and filtered to remove black carbon including amorphous carbon from the CNT. The method for creating a radiation shielding mortar according to claim 1, wherein the mortar is made of mortar containing CNT.
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