(57)【要約】【課題】工程を容易に管理でき、かつ、コストを低減できる放射線遮蔽構造を提供すること。【解決手段】構造物は、線源から放射される放射線を遮蔽するものであり、鉄筋コンクリート躯体１１と、この鉄筋コンクリート躯体１１の内部に埋設された放射線遮蔽層１４と、を備える。放射線遮蔽層１４は、放射線の方向に対して交差する方向に延在する２列の遮断層１５、１６で構成され、各遮断層１５、１６は、放射線の方向に対して交差する方向に延在する２列の鉄筋群１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂで構成される。各鉄筋群１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂは、遮蔽鉄筋１３が所定間隔で配置されて構成され、各遮断層１５、１６を構成する２列の鉄筋群１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂの遮蔽鉄筋１３同士の位置は、放射線の方向から視て、ずれている。【選択図】図２
2010002387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線源から放射される放射線を遮蔽する放射線遮蔽構造であって、
鉄筋コンクリート躯体と、
当該鉄筋コンクリート躯体の内部に埋設された放射線遮蔽層と、を備え、
当該放射線遮蔽層は、放射線の方向に対して交差する方向に延在する少なくとも１列の遮断層で構成され、
当該各遮断層は、放射線の方向に対して交差する方向に延在する複数列の鉄筋群で構成され、
当該各鉄筋群は、鉄筋が所定間隔で配置されて構成され、
前記各遮断層を構成する複数列の鉄筋群の鉄筋同士の位置は、放射線の方向から視て、ずれていることを特徴とする放射線遮蔽構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線遮蔽構造に関する。詳しくは、例えば、線源から放射される放射線を遮蔽する放射線遮蔽構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、病院などの放射線利用施設には、加速器や放射線同位元素などの線源から放射される放射線を遮蔽するため、鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）が採用されている。
具体的には、数ｍの極厚の鉄筋コンクリート躯体で線源を遮蔽する。
しかしながら、要求される遮蔽性能が高くなると躯体の厚みが増大するため、コンクリー多躯体に鋼板を設けて、遮蔽性能を向上させつつ躯体の厚みを低減している（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平９−１６６６８５号公報
【特許文献２】特開平１１−３３７６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、これら特許文献に示された手法では、鋼板を用いることにより遮蔽性能を向上できるが、鋼板自体が高価であり、また、鋼板の設置、固定、溶接などに専門工事業者が必要になるため、コストが上昇する。さらに、配筋作業と鋼板の設置作業とを行うため、工程管理が難しくなる。
【０００４】
本発明は、工程を容易に管理でき、かつ、コストを低減できる放射線遮蔽構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）線源（例えば、後述の線源２）から放射される放射線を遮蔽する放射線遮蔽構造（例えば、後述の構造物１）であって、鉄筋コンクリート躯体（例えば、後述の鉄筋コンクリート躯体１１）と、当該鉄筋コンクリート躯体の内部に埋設された放射線遮蔽層（例えば、後述の放射線遮蔽層１４）と、を備え、当該放射線遮蔽層は、放射線の方向に対して交差する方向に延在する少なくとも１列の遮断層（例えば、後述の遮断層１５、１６）で構成され、当該各遮断層は、放射線の方向に対して交差する方向に延在する複数列の鉄筋群（例えば、後述の鉄筋群１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ）で構成され、当該各鉄筋群は、鉄筋（例えば、後述の遮蔽鉄筋１３）が所定間隔で配置されて構成され、前記各遮断層を構成する複数列の鉄筋群の鉄筋同士の位置は、放射線の方向から視て、ずれていることを特徴とする放射線遮蔽構造。
【０００６】
この発明によれば、鉄筋を配置して放射線遮蔽層を構成することにより、鉄筋で放射線を散乱させて放射線の通過を防止して、鋼板と同レベルの遮蔽能力を確保できる。
また、鋼板の代わりに鉄筋を使用するので、従来のような鋼板設置のための専門工事業者や重機が不要となる。よって、鉄筋工の配筋作業のみでよいため、施工性を向上できるうえに工程を容易に管理できるので、工期を短縮でき、コストを低減でき、特に、図２、図４のように鉄筋を配置すると、鋼板の断面積の約半分になるため、コストを低減できる。また、鉄筋の断面積が鋼板の断面積よりも多少大きくなっても、鋼板を用いないことで低コストとなる。
また、放射線遮蔽層を構成する鉄筋により、鉄筋コンクリート躯体を補強できる場合がある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、鉄筋を配置して放射線遮蔽層を構成することにより、鉄筋で放射線を散乱させて放射線の通過を防止して、鋼板と同レベルの遮蔽能力を確保できる。また、鋼板の代わりに鉄筋を使用するので、従来のような鋼板設置のための専門工事業者や重機が不要となる。よって、鉄筋工の配筋作業のみでよいため、施工性を向上できるうえに工程を容易に管理できるので、工期を短縮でき、コストを低減でき、特に、図２、図４のように鉄筋を配置すると、鋼板の断面積の約半分になるため、コストを低減できる。また、鉄筋の断面積が鋼板の断面積よりも多少大きくなっても、鋼板を用いないことで低コストとなる。また、放射線遮蔽層を構成する鉄筋により、鉄筋コンクリート躯体を補強できる場合がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る放射線遮蔽構造が適用された構造物１の断面図である。
構造物１は、線源２から放射される放射線を遮蔽するものであり、線源２を囲んで立設された壁部３と、この壁部３の上部に設けられた天井部４と、を備える。
【０００９】
以下、天井部４の構造について説明するが、壁部３も天井部４と同様の構造である。
図２は、天井部４の断面図である。
天井部４は、厚さ方向両端側に構造鉄筋１２が埋設された鉄筋コンクリート躯体１１と、鉄筋コンクリート躯体１１の厚さ方向中央部分に埋設された放射線遮蔽層１４と、を備える。
放射線遮蔽層１４は、従来のような鋼板ではなく、遮蔽鉄筋１３で構成されている。この遮蔽鉄筋１３は、配筋作業の際に、構造鉄筋１２とともに配筋される。
【００１０】
放射線遮蔽層１４は、放射線の方向に対して交差する方向に延在する２列の遮断層１５、１６で構成される。
各遮断層１５、１６は、放射線の方向に対して交差する方向に延在する２列の鉄筋群１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂで構成される。
各鉄筋群１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂは、遮蔽鉄筋１３が所定間隔で配置されて構成される。遮断層１５を構成する２列の鉄筋群１５Ａ、１５Ｂの遮蔽鉄筋１３同士の位置は、放射線の方向から視て、ずれている。
【００１１】
［実施例および比較例］
実施例および比較例について説明する。
以下の解析条件で、測定点Ａ、Ｂの放射線の線量を解析した。
【００１２】
計算コード  ：ＤＯＴ  ３．５
線源        ：陽子２５０ＭｅＶがターゲットにヒットした際に発生する中性子
コンクリート：比重２．１
評価点      ：ＴＯＴＡＬ（中性子、γ線）線量３点
【００１３】
図３は、実施例および比較例の構造体のモデルを示す図である。図３に示すように、構造体の天井部に測定点Ａ、測定点Ｂを設ける。具体的には、測定点Ｂは、線源の直上に位置しており、測定点Ａは、この測定点Ｂの左側に位置している。
【００１４】
図４は、実施例の遮蔽鉄筋の配置モデルを示す図である。図５は、実施例および比較例の設定条件を示す図である。
図４に示すように、メッシュ１つ分を遮蔽鉄筋の位置として黒色で示し、遮蔽鉄筋として、今回はＤ５１をモデル化して計算を行った。
ここで、２列の鉄筋群同士の間隔をｈ１とし、２列の遮断層同士の間隔をｈ２とし、各鉄筋群を構成する鉄筋同士の間隔をｈ３とする。
【００１５】
図５に示すように、実施例２〜５は、間隔ｈ１の値のみが実施例１と異なり、実施例６、７は、間隔ｈ２の値のみが実施例１と異なる。
【００１６】
図６は、比較例についての測定結果を示す図であり、測定した放射線量を測定点Ｂで規格化した図である。図６に示すように、測定点Ａは、測定点Ｂよりも少し高い値となった。これは、躯体内の鉄筋密度、散乱効果等の影響と考えられる。
以上より、鉄筋による遮蔽効果に着目して評価するため、線源から近い測定点Ｂを評価点として、実施例および比較例を評価する。
【００１７】
図７は、実施例および比較例の評価点についての測定結果を示す図である。
実施例２〜６では、実施例１に比べて、放射線量は大きく変化しないが、若干増加する。
これに対し、実施例７では、実施例１に比べて、放射線量が大きく増大する。これは、遮蔽層同士の間隔ｈ２が大きく拡がったため、遮蔽層同士の間を放射線が通り抜け、鉄筋での遮蔽効果が低下したためと考えられる。
【００１８】
以上より、鉄筋群同士の間隔ｈ１が変化しても、放射線量はそれほど変化しないが、遮断層同士の間隔ｈ２が変化すると、放射線量が大きく変化すると言える。よって、総合的に考えて、実施例１の遮蔽鉄筋の鉄筋断面積および配置が適当である、と言える。
なお、実際には、鉄筋の分散によって決定されるが、今回の解析結果と同様の傾向を示すものと考えられる。
【００１９】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）遮蔽鉄筋１３を配置して放射線遮蔽層１４を構成することにより、遮蔽鉄筋１３で放射線を散乱させて放射線の通過を防止して、鋼板と同レベルの遮蔽能力を確保できる。
また、鋼板の代わりに鉄筋を使用するので、従来のような鋼板設置のための専門工事業者や重機が不要となる。よって、鉄筋工の配筋作業のみでよいため、施工性を向上できるうえに工程を容易に管理できるので、工期を短縮でき、コストを低減できる。
また、放射線遮蔽層１４を構成する遮蔽鉄筋１３により、鉄筋コンクリート躯体を補強できる場合がある。
【００２０】
特に、図２、図４のように鉄筋を配置すると、鋼板の断面積の約半分になるため、コストを低減できる。また、鉄筋の断面積が鋼板の断面積よりも多少大きくなっても、鋼板を用いないことで低コストとなる。
【００２１】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、遮断層を、遮断層１５、１６の２列としたが、これに限らず、１列としてもよいし、３列以上としてもよい。
また、本実施形態では、各遮断層１５、１６を、２列の鉄筋群１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂで構成したが、これに限らず、各遮断層を３列以上の鉄筋群で構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る放射線遮蔽構造が適用された構造物の断面図である。
【図２】前記実施形態に係る構造物の天井部の断面図である。
【図３】実施例および比較例の構造体のモデルを示す図である。
【図４】実施例の遮蔽鉄筋の配置モデルを示す図である。
【図５】実施例および比較例の設定条件を示す図である。
【図６】比較例についての測定結果を示す図である。
【図７】実施例および比較例の評価点についての測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１      構造物（放射線遮蔽構造）
２      線源
１１    鉄筋コンクリート躯体
１２    構造鉄筋
１３    遮蔽鉄筋
１４    放射線遮蔽層
１５、１６      遮断層
１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ    鉄筋群
【図１】
2010002387.tif 000003
【図２】
2010002387.tif 000004
【図３】
2010002387.tif 000005
【図４】
2010002387.tif 000006
【図５】
2010002387.tif 000007
【図６】
2010002387.tif 000008
【図７】
2010002387.tif 000009