(57)【要約】【課題】  本発明は、板厚０．１ｍｍ以上の薄い鉄素材板に鉛メッキを付けることで、取り扱いが容易で軽量化された放射線の遮蔽材を提供することにある。【解決手段】鉄素材の薄板の全面に鉛メッキを付け、その表面を安全性の高いスズメッキやコーテングで覆うことで放射線の遮蔽材が構成されている。課題を解決するための第一の態様は、鉛の軟弱性を改善するために強靭な鉄素材の薄板を骨格として用いていることを特徴とする。また、第二の態様は、鉄素材の骨格に均一な密着性の良い鉛メッキを付けるプロセスである。さらに、第三の態様は、鉛メッキされた表面をスズメッキで均一に覆い無害化する技術を確立して本発明に至った。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の遮蔽板において、０．１ｍｍ以上の厚みの鉄素材の薄板と、
前記薄板を被覆するニッケルメッキ層と、
前記ニッケルメッキ層を被覆する鉛合金メッキ層と、
前記鉛合金メッキ層を被覆する鉛メッキ層と、
前記鉛メッキ層を被覆するスズメッキ層を有することを特徴とする放射線の遮蔽材。
【請求項２】
前記鉛合金メッキ層の膜厚は１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載された放射線の遮蔽材。
【請求項３】
前記鉛メッキ層の膜厚は２０μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載された放射線の遮蔽材。
【請求項４】
前記スズメッキ層の膜厚は１μｍ以上を特徴とする請求項１に記載された放射線の遮蔽材。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項を用いることを特徴とする放射線の遮蔽材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は放射線の遮蔽材に関するものである。
【技術背景】
【０００２】  東日本大震災による原発事故以降、現在に至るまで原発周辺の高い放射線量を占めている立ち入り禁止区域や放射線を含んだ廃棄物の仮置き場や、その周辺地域では，如何に放射線を遮蔽して地域住民の安全を確保して住みやすい環境にするかが大きな課題となっている。震災以降、政府のエネルギー政策の方向性として、新たな原発を増設することは非常に消極的な姿勢が示されており、太陽光等のクリーエネルギーへの重点シフトが打ち出されている。すなわち、省エネを進めるとともに原発依存度を低減し化石燃料依存度を下げるべく、再生可能エネルギーや蓄電システムの構築等にエネルギー構造を大きくシフトして行く方針が打ち出されている。これらの理由から、現在稼働中の原発も将来使用されなくなり、廃炉に伴って放射線を効果的に遮蔽して放射線管理対象区域を含めた地域住民の安全を確保するための、取り扱いが容易な遮蔽材の開発が求められている。
【０００３】  一般的な放射線遮蔽の工法としては放射線量に依り分厚いコンクリート壁や重い鉛シート材や高価なタングステンシート等を加工した遮蔽材がもちいられている。
【０００４】  しかしながら、分厚いコンクリート壁は設置場所が限定され、また、設置後の移設も困難を極め、タングステン素材は加工が難易で高価であり、鉛素材は軟弱な上、毒性もあり重く取り扱いが難易であるために、安全で施工作業の容易な放射線の遮蔽材の開発が課題となっている。
【０００５】  そのような状況の中で、軽量で取り付け・取り外しが容易で施工しやすい放射線の遮蔽材の開発が急務となり、薄い鉄素材に鉛メッキを付けた後に鉛メッキ表面を無害化した鉛メッキ付き放射線の遮蔽材の開発が求められた。
【０００６】  本発明では、薄い鉄素材に鉛メッキする事で鉛の欠点である軟弱性を改善でき取り扱い性も向上し、メッキ表面に無害なコーテングや毒性のない錫メッキを付けることで、鉛に接触することによる毒性を皆無に出来る。更に、鉄素材に鉛メッキを付けることで鉄素材を介した鉛のサンドイッチ構造を形成して強度を持たせて放射線の遮蔽効果を更に向上させる革新的な手法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１８−１０５６８１
【０００８】
【特許文献２】特開２０１５−１５５８０６
【０００９】
【特許文献３】特開２０１３−０４４７３０
【００１０】
【特許文献４】特開２０１３−０３６８６４
【００１１】
【特許文献５】特開２０１２−１３２７１５
【００１２】
【非特許文献】
【非特許文献】実開５３−１３４０００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】  しかしながら、上記の先行文献では、高価なタングステンやモリブデンを使用していたり、合成樹脂板に比重に高い鉛などを張り合わせたり、厚くいて重い鋼材を使用したり、ホウ素を溶解した遮蔽液ジャケットに充填したり、格子状に作られた金属に遮蔽効果のある金属粉末を充填したりして放射線の遮蔽材が製作されており、価格面・量産技術面・施工の容易性の面で多くの課題を抱えており、未だに実用化されていない。【００１４】  本発明は、以上のような従来の欠点を鑑み、独自発想のもとに、１ｍｍ以下の鉄素材で加工された板材の表面に鉛メッキを付けた後で全面を錫メッキや無害なコーテングで一様に覆うことで、安全で軽量な取り扱いが容易な放射線の遮蔽材を提供することを目的としている。
【問題を解決するための手段】
【００１５】本発明では、上記目的を達成するために板厚０．２ｍｍ以上の薄い鉄素材の板に均一に鉛メッキ付けた後、無害の錫メッキ又は無害のコーテングを全面に施す事を特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）硬質な鉄素材上に鉛メッキを付けることで鉛の軟弱性が改善され平坦で強度のある鉛メッキ板としての機能を付与できる。
【００１７】（２）鉛メッキを鉄素材の両面に付けることで、鉛―鉄―鉛の３層構造になり、放射線の遮蔽効果が向上する。
【００１８】（３）鉛メッキ表面を食品容器などで用いられている無害な錫メッキで又は無害なコーテングで覆っているので接触による健康上問題が発生しない。
【００１９】（４）メッキ工程・装置についても工程が単純な連続工程となるので、容易に回収・リサイクルが可能で環境面においても十分な配慮が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例、放射線の遮蔽効果を確認するために厚み０５ｍｍの鉄素材板に鉛メッキ１００μｍを付けた後で錫メッキを１０μｍ付けた板である。
【図２】実施例、図１の鉄素材板に鉛メッキ・錫メッキを付けた鉄素材板の断面図である。
【図３】実施例、最終錫メッキ表面の結晶析出状態の７００倍拡大図面代用である。
【図４】実施例、０．５ｍｍの鉄素材板に鉛メッキ・錫メッキを付けた外観状態の図面代用写真である。
【図５】比較例、放射線の遮蔽効果を確認するための１００ｍｍ×１００ｍｍ、板厚０．５ｍｍの鉛板の図面代用写真である。
【図６】比較例、放射線の遮蔽効果を確認するための１００ｍｍ×１００ｍｍ、板厚０．５ｍｍの鉄素材板の図面代用写真である。
【図７】参考例、国内に存在する原発の稼働状況及び廃炉計画図である。
【発明を実施するための工程】
【００２１】以下、本発明の工程に付いて説明するが、発明の主旨を超えない限り本発明のメッキ工程に限定されるものではない。
（工程１）
【００２２】０．５ｍｍの厚みの鉄素材を用いて鉛メッキ・錫メッキ用の板を製作する。
（工程２）
【００２３】製作した鉄板上の油脂と酸化物を完全に除去した後に、鉛メッキの密着性を向上させる目的で電気銅メッキ又は電気ニッケルメッキを５〜１０μ付ける。電気銅メッキ。電気ニッケルメッキに付いては公知されている手法が用いられる。
（工程３）
【００２４】電気銅メッキ又は電気ニッケルメッキをした鉄素材板は公知の珪フッ化鉛メッキ浴、棚フッ化鉛メッキ浴、有機酸鉛メッキ浴のいずれかのメッキ浴、又はそれらを組み合わせた複数のメッキ浴にて電気鉛メッキを行なう。今回は、棚フッ化鉛メッキ浴を用いて、純度９９．９９％の金属鉛を陽極にして、電流密度０．５Ａ〜２０Ａ／ｄｍ２、液温２０〜５０℃にて均一な攪拌、上下搖動を加えながら６０〜１５０分通電して５０〜１５０μの電気鉛メッキを行った。
（工程４）
【００２５】電気鉛メッキをした後、速やかに複数回の水洗の後、電気錫メッキを全面に施した。今回は、２回水洗後棚フッ化錫メッキを行ったが、硫酸スズメッキの手法を用いる場合は、水洗後棚フッ酸の１０〜２０％溶液に浸漬した後に棚フッ化鉛メッキ浴に投入させる。
今回は、棚フッ化錫メッキ浴を用いて電流密度０．５〜１０Ａ／ｄｍ２、液温２０〜３０℃にて１０〜２０分通電して５〜１０μの錫メッキを行った。
（工程５）
【００２６】錫メッキ後は複数回水洗した後、第三リン酸ソーダ５〜３０％、温度３０〜７０℃の溶液に浸漬して変色防止処理をしたのちに複数回水洗して乾燥して放射線遮蔽用の鉛メッキ・錫メッキ付き板材とした。
【実施例１】
【００２７】０．５ｍｍ鉛板との重量比較用として製作した板厚０．５ｍｍ、１００×１００ｍｍ幅の鉄素材板の重量は３９．３３ｇであった。
【実施例２】
【００２８】板厚０．５ｍｍ、１００×１００ｍｍ幅の鉄素材板に電気鉛メッキを８０μｍ付けた時の重量は５８．０３ｇで平均板厚は０．６６ｍｍであった。
【実施例３】
【００２９】実施例２の鉛メッキを付けた板に錫メッキを１０μ付けた時の重量は５９．２１ｇで平均板厚は０．６７ｍｍであった。
【実施例４】
【００３０】０．５ｍｍの軟弱な鉛板の１００ＫｅＶ放射線照射の遮蔽率は９３％であった。
【実施例５】
【００３１】０．５ｍｍの鉄素材の１００ＫｅＶ放射線照射の遮蔽率は５０％であった。
【実施例６】
【００３２】０．５ｍｍの鉄素材に鉛メッキを８０μｍ、錫メッキ１０μｍ付けた時の１００ＫｅＶ放射線照射の遮蔽率は７５％であった。
【比較例】
【００３３】放射線の遮蔽効果がある鉛シート、タングステンシート、硫酸バリウムシートの比較を表１に示す。
【表１】
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【比較例】
【００３４】８０μｍの鉛メッキ、１０μｍのスズメッキが付いた鉄素材を２枚重ねた場合の１００ＫｅＶ放射線照射の遮蔽率は８９％であった。
【比較例】
【００３５】８０μｍの鉛メッキ、１０μｍのスズメッキが付いた鉄素材を３枚重ねた場合の１００ＫｅＶ放射線照射の遮蔽率は９５％であった。
【比較例】
【００３６】０．１ｍｍの軟弱な鉛板の１００ＫｅＶ放射線照射の遮蔽率は５８％であった。
【比較例】
【００３７】０．２ｍｍの軟弱な鉛板の１００ＫｅＶ放射線照射の遮蔽率は７５％であった。
【比較例】
【００３８】０．４ｍｍの軟弱な鉛板の１００ＫｅＶ放射線照射の遮蔽率は９１％であった。
【比較例】
【００３９】０．６ｍｍの軟弱な鉛板の１００ＫｅＶ放射線照射の遮蔽率は９５％であった。
【比較例】
【００４０】０，７ｍｍの軟弱な鉛板の１００ＫｅＶ放射線照射の遮蔽率は９８％であった。
全ての遮蔽率の測定は東京都立産業技術研究センターにて実測したものである。
【参考例】
【００４１】いろいろな種類の放射線についての素材ごとの遮蔽効果を表２に示す。
【表２】
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【産業上の利用可能性】
【００３７】東日本大震災による原発事故以降、現在に至るまで高い放射線量を占めている地域や放射線物質を含んだ廃棄物の仮置き場などでは、如何に放射線を遮蔽するかが大きな課題となっている。
震災以降、政府のエネルギー政策の方向性として、新たな原発を増設することには非常に消極的な姿勢が示されており、太陽光等のクリーンエネルギーへの重点シフトが打ち出されている。すなわち、省エネを進めるとともに原発依存度を低減し化石燃料依存度を下げるべく、再生可能エネルギーや蓄電システムの構築等にエネルギー構造を大きくシフトして行く方針を打ち出している。これらの理由から、現在稼働中の原発も将来的には使用されなくなり、廃炉事業等に莫大な時間と費用が費やされる。重量が重く軟弱な鉛板を使用するのではなく、放射線量により、薄い鉛メッキ付き板を重ねることで、リサイクル・リユースが可能な軽量で取り扱いの容易な放射線の遮蔽材への利用が大いに期待される。原発の廃炉用建材としての利用以外にも医療分野における診断装置・治療装置、または工業用分野における検査装置における遮蔽材として用途も兼ね備えており、産業上の利用価値を有する。
【符号の説明】１  鉛メッキ上に積層させたスズメッキ層
２  ニッケルメッキ上の鉛メッキ層
３  鉄素材板上のニッケルメッキ
４  ０．２ｍｍの鉄素材
５  鉛メッキ上にスズメッキを付けた鉄素材板
６  メッキ用の吊るし穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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