(57)【要約】【課題】放射線遮蔽空間を作るための遮蔽構造体の設計を容易にすることのできる方法及びこれに使用する線量計遮蔽体を提供する。【解決手段】  線量計のプローブＰを遮蔽体100で完全に遮蔽した状態で放射線量（完全遮蔽放射線量）を測定する。また、プローブＰを遮蔽体100から取り出した状態で放射線量（環境放射線量）を測定する。遮蔽体100は厚さ10mmの鉛8を主体に作られている。完全遮蔽放射線量と環境放射線量と鉛の厚さから放射線透過率を求める。目標線量の遮蔽空間を作るのであれば、この目標線量となる遮蔽構造体を上記放射線透過率を利用してその遮蔽材料や厚みを設定する。【選択図】図2
2014228530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポータブル線量計の検出部分を遮蔽することができるポータブル線量計遮蔽体を用意し、
遮蔽すべき場所において、線量計を使って環境放射線量を計測し、
前記遮蔽すべき場所において、線量計の前記検出部分を前記線量計遮蔽体で包囲した状態で完全遮蔽放射線量を計測し、
前記環境放射線量と前記完全遮蔽放射線量とから前記線量計遮蔽体の放射線透過率を求め、
前記放射線透過率と前記遮蔽すべき場所での目標線量とに基づいて、構築すべき遮蔽構造体の材料及び厚さ寸法を設定することを特徴とする放射線遮蔽構造体の設計方法。
【請求項２】
前記ポータブル線量計遮蔽体の遮蔽能力が予め規定されている、請求項１に記載の放射線遮蔽構造体の設計方法。
【請求項３】
前記ポータブル線量計遮蔽体の遮蔽材料の主体が鉛であり、
該鉛の厚さが予め規定されている、請求項２に記載の放射線遮蔽構造体の設計方法。
【請求項４】
ポータブル線量計の放射線検出部を包囲する形状を有し、
環境放射線からポータブル線量計の検出部分を所定の遮蔽能力で遮蔽することのできるポータブルな線量計遮蔽体。
【請求項５】
本体と、該本体とケーブルを介して接続された円筒状のプローブとを有する線量計に用いられるポータブルな線量計遮蔽体であって、
遮蔽機能を備えた底部と、
遮蔽機能を備え且つ前記プローブを受け入れることのできる筒状の側壁とを有し、
これら底部と側壁によって前記プローブの放射線検出部を所定の遮蔽能力で遮蔽する線量計遮蔽体。
【請求項６】
前記筒状の側壁の高さ寸法が前記プローブの長さ寸法よりも大きい、請求項５に記載の線量計遮蔽体。
【請求項７】
前記筒状の側壁の上端に開閉可能な蓋を有する、請求項６に記載の線量計遮蔽体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には放射能汚染に関し、放射線を遮蔽する構造体の設計方法及びこれに使用する線量計遮蔽体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、原子炉圧力容器の上方、側方を遮蔽する構造体を開示している。また、特許文献２は、ＰＥＴ施設、医療用放射線照射施設、加速器施設などにおいて放射線源が設置される部屋を中性子線遮蔽構造体で構築する際に、この建物の解体に伴う放射性廃棄物の処理コストを低減できる中性子線遮蔽構造体を提案している。
【０００３】
２０１１年３月１１日に発生した東日本大震災に伴う福島第一原子力発電所事故により福島第一原子力発電所の周辺はもとより広域に亘って放射能汚染が拡がっている。この現状のなかで、本願発明者は、周囲からの放射線の影響を極力低減しながら且つ入手可能な放射線量測定器（以下、「線量計」という。）を使って測定対象が発する放射線量を測定するための補助具として線量計遮蔽体を提案した（特許文献３〜６）。これによれば放射能汚染場所や汚染物の汚染度合いを市販のポータブル線量計を使ってほぼ正確に測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１４６５８号公報
【特許文献２】特開２０１１−５８９２２号公報
【特許文献３】特開２０１２−１５９５１７号公報
【特許文献４】意匠登録１４５５２３３号
【特許文献５】意匠登録１４５５２６９号
【特許文献６】意匠登録１４５５２７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
放射能汚染対策として人為的な除染活動が広域で且つ懸命に行われている。しかし、仮に除染を行ったとしても線量低減効果が限定的又は直ぐに除染効果が消失してしまう場所が存在することが既に認識されている。この事実は、上記線量計遮蔽体を使って放射線量を測定することで明確に把握できる。
【０００６】
このような場所を例示的に列挙すれば、里山に位置する民家、都市部においても公園や林、ため池や貯水槽に隣接する場所、農業が放棄された休耕田や畑に隣接する場所、立体的線源となる高層建築物に隣接する場所やその中庭などを挙げることができる。
【０００７】
他にも、除染が可能と思われる屋根であっても壊れやすい瓦屋根やスレート屋根では、除染作業中に作業員が事故にあう可能性が高く、このため除染作業を行うのが実質的に困難である。また、福島第一原子力発電所に隣接したエリアは総じて環境放射線量が高く、除染作業を行うこと自体が難しい。
【０００８】
除染を行うこと自体が困難なエリア、除染を行ったとしても線量低減効果が限定的又は直ぐに除染効果が消失してしまう場所であっても、そこで生活や業務をしなければならない人は常に放射線に曝されているのが実情である。このような状況下において、人間が安全に暮らすためには放射線の遮蔽空間を作ることが求められる。
【０００９】
特許文献１、２に開示の遮蔽構造体は、その放射線源が明確であり、遮蔽構造体によって閉じこめるべき空間に存在する核種や濃度が明確であるという特徴がある。
【００１０】
これに対して福島第一原子力発電所の問題は、飛散した放射性物質の核種及びその濃度が共に不明確である。このことに加えて、現場で使用されているポータブルな放射線計測器つまり線量計は、一般的に、線量等量率や計数率しか表示されないため、これを頼りに遮蔽構造体を設計せざるを得ない状況にある。
【００１１】
しかし、上述したように正体不明の核種から放射線が放出されており且つ放射線のエネルギ量も不明確な放射線を遮蔽するということは、遮蔽構造体の設計の基礎としてどのようなデータに基づけば良いのか、という設計上の根本的な問題が発生する。
【００１２】
本発明は、放射線遮蔽空間を作るための遮蔽構造体の設計を容易にすることのできる方法及びこれに使用する線量計遮蔽体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明者は、遮蔽すべき空間において実際に遮蔽した状態を作り、この遮蔽した状態の中の放射線量を計測し、得られた値を基礎的なデータ（ベンチマーク）として使用すれば、これから作ろうとする遮蔽構造体が備えるべき遮蔽率を簡便に且つ的確に求めることができる、との観点に立脚して本発明を提案するものである。
【００１４】
上記の技術的課題は、本発明の第１の観点によれば、
ポータブル線量計の検出部分を遮蔽することができるポータブル線量計遮蔽体を用意し、
遮蔽すべき場所において、線量計を使って環境放射線量を計測し、
前記遮蔽すべき場所において、線量計の前記検出部分を前記線量計遮蔽体で包囲した状態で完全遮蔽放射線量を計測し、
前記環境放射線量と前記完全遮蔽放射線量とから前記線量計遮蔽体の放射線透過率を求め、
前記放射線透過率と前記遮蔽すべき場所での目標線量とに基づいて、構築すべき遮蔽構造体の材料及び厚さ寸法を設定することを特徴とする放射線遮蔽構造体の設計方法。
【００１５】
上記の技術的課題は、本発明の第２の観点によれば、
ポータブル線量計の放射線検出部を包囲する形状を有し、
環境放射線からポータブル線量計の検出部分を所定の遮蔽能力で遮蔽することのできるポータブルな線量計遮蔽体を提供することにより達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例の線量計遮蔽体の斜視図である。
【図２】図１の遮蔽体の縦断面図である。
【図３】実施例の遮蔽体の正面図である。
【図４】実施例の遮蔽体の平面図である。
【図５】実施例の遮蔽体の右側面図である。
【図６】実施例の遮蔽体の左側面図である。
【図７】実施例の遮蔽体の背面図である。
【図８】実施例の遮蔽体の底面図である。
【図９】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１０】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１１】図４のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１７】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
【００１８】
先ず、日立アロカメディカル株式会社製のNaIシンチレーション式サーベイメーターTCS-172Bはポータブルな線量計として広く使用されている。この線量計は、本体と、本体とケーブル（添付した図２の符号１４）を介して接続された円筒状のプローブＰ（図２参照）とを有し、プローブには、その先端部分にセンサ（放射線検出部）Ｓが配置されている。プローブで検出した放射線量は本体の表示部に表示される。なお、この線量計は線量等量率（μSv/h）と計数率（CPS）とを選択的に表示する機能を有している。
【００１９】
以上のことを前提として、図１、図２は、プローブＰの検出部Ｓを完全遮蔽するための実施例の線量計遮蔽体１００を示す。図３は線量計遮蔽体１００の正面図であり、図４は平面図である。図５は、線量計遮蔽体１００の右側面図であり、図６は左側面図である。図７は線量計遮蔽体１００の背面図であり、図８は底面図である。図９は、図３のＡ−Ａ線に沿った線量計遮蔽体１００の断面図であり、図１０は図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、図１１は図４のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【００２０】
線量計遮蔽体１００はポータブルであり、線量計遮蔽体１００を持ち運ぶのにハンドルＨを備えているのが好都合である。図１は斜視図であり、図２は縦断面図である。遮蔽体１００は筒状の側壁２を有し、この側壁２は底部４を備え、また、任意であるが蓋６を備えている。蓋６は必ずしも必須ではない。筒状側壁２は、プローブＰの長さ寸法より長いのが好ましいが、これよりも短くても良く、少なくともプローブＰの検出部Ｓを包囲することのできる長さを有している。
【００２１】
図示の例では、筒状側壁２は円筒形の外形形状を有しているが、この外形形状は任意である。角柱状の筒体であってもよい。
【００２２】
筒状側壁２、底部４、蓋６は、主なる遮蔽材料として鉛８が採用されており、この鉛８はステンレス鋼板などの外皮１０で包囲されている。鉛８は高い放射線遮蔽能力を有していることが知られている。
【００２３】
少なくも筒状側壁２、底部４の鉛８の厚さ寸法Ｗは所定の寸法となるように設計されている。具体的には鉛８の厚さ寸法は１０mm（Ｗ＝１０mm）であった。この鉛８の厚さ寸法は少なくともプローブＰの検出部Ｓの部分について適用される。
【００２４】
蓋６には、プローブＰと本体（図示せず）とを結ぶケーブル１４が通過できる切欠き部１２が形成されている。勿論、蓋６は、筒状側壁２の長さ寸法がプローブＰの長さ寸法よりも大きい場合に設けられる。
【００２５】
遮蔽体１００の中にプローブＰをその先端から挿入すると、プローブＰの検出部Ｓは、筒状側壁２の下端部及び底部４とによって包囲された状態となる。この状態で放射線量を計測すると、この計測値は遮蔽体１００の内部の放射線の量を意味することになる。すなわち、線量計の放射線検出部を完全に包囲して環境放射線から当該放射線検出部を遮蔽し、この遮蔽条件を規定することで、以下に説明するように、測定した値を基礎的データとして利用して、構築すべき遮蔽構造体が備えるべき遮蔽率、遮蔽材料とその厚さ寸法などを決定することができる。このような設計方法を採用することにより、現場の状況に適合し且つ的確な遮蔽構造体を簡便に設計することができる。
【００２６】
すなわち、実施例の放射線遮蔽構造体の設計方法にあっては、先ず、遮蔽構造体を作りたい場所（遮蔽すべき場所）において、プローブＰを遮蔽体１００の中に挿入した状態つまり完全遮蔽状態で放射線量を測定する。ここに、その測定値が0.02μSv/hだったとする。
【００２７】
また、プローブＰを遮蔽体１００から取り出した状態（無遮蔽状態：環境放射線量）で且つ同じ場所で放射線量を測定する。ここに、その測定値が0.09μSv/hだったとする。
【００２８】
無遮蔽状態（環境放射線量）での線量（0.09μSv/h）と完全遮蔽状態での線量（0.02μSv/h）との差分値0.07μSv/hは遮蔽体１００の中に侵入した放射線量である。そしてこの遮蔽体１００の鉛８の厚さ寸法は１０mmである。この数値から、当該現場における放射線透過率を下記の式１に基づいて求めることができる。
【００２９】
（式１）  放射線透過率＝(0.09−0.02)／１０＝７．０×１０−３（μSv/h）/mm
【００３０】
この放射線透過率（７．０×１０−３）を知ることで、当該現場に目標線量Ｔとして0.4μSv/hの遮蔽空間を設営するのであれば、いま、環境放射線量が0.09μSv/hであるから、遮蔽構造体の壁を鉛で作ると仮定して、この鉛の厚さ寸法Ｗは次の式２で求めることができる。
【００３１】
（式２）  Ｗ(mm)＝（0.09−0.04）／7.0×10−３＝７(mm)
【００３２】
すなわち、この環境下では厚さ寸法７mmの鉛で囲めば、この遮蔽空間の線量は目標線量である0.04μSv/hになる。また、遮蔽材料として鉛を選択しないのであれば、選択した遮蔽材料が厚さ寸法７mmの鉛の遮蔽能力に相当する遮蔽能力を発揮する厚さ寸法を設定すればよい。
【００３３】
ところで、各種遮蔽材料の厚さ寸法と放射線の減衰値（単位：cm）が知られている。例えば核種80Ｃｏに関して、鉛の半価層は1.2、1/10価層は4.0であり、鉄の半価層は2.0、1/10価層は6.7であり、コンクリートの半価層は6.1、1/10価層は20.3である。核種137Ｃsに関して、鉛の半価層は0.7、1/10価層は2.2であり、鉄の半価層は1.5、1/10価層は5.0であり、コンクリートの半価層は4.9、1/10価層は16.3である。核種226Ｒaに関して、鉛の半価層は1.3、1/10価層は4.4であり、鉄の半価層は2.1、1/10価層は7.1であり、コンクリートの半価層は7.0、1/10価層は23.3である。核種192Ｉrに関して、鉛の半価層は0.6、1/10価層は1.9であり、鉄の半価層は1.3、1/10価層は4.3であり、コンクリートの半価層は4.1、1/10価層は13.5である。
【００３４】
このような厚さ寸法と減衰値を利用して、選択した遮蔽材料が厚さ寸法７mmの鉛の遮蔽能力に相当する遮蔽能力を発揮する厚さ寸法を設定してもよい。
【００３５】
また、放射性同位元素からのγ線の実行線量透過率も知られている。例えば、核種137Ｃsに関して具体例を挙げると次の通りである。
【００３６】
（１）鉄：
厚さ（cm）    透過率  
0            1.00
0.5          9.34E-01
1            8.58E-01
2            6.78E-01
5            2.48E-01
8            7.29E-02
【００３７】
（２）鉛：
厚さ（cm）    透過率  
0            1.00
0.2          8.46E-01
0.3          7.77E-01
0.4          7.12E-01
0.5          6.50E-01
1            4.05E-01
2            1.46E-01
3            5.03E-02
4            1.69E-02
【００３８】
（３）コンクリート：
厚さ（cm）    透過率  
0            1.00
5            8.69E-01
10            6.36E-01
15            4.17E-01
20            2.55E-01
25            1.49E-01
30            8.40E-02
35            4.62E-02
40            2.48E-02
【００３９】
上記のような既に知られている減衰値や透過率に基づいて遮蔽空間を規定する壁の遮蔽材料や厚さ寸法を設定することも勿論可能である。現場で測定した上記の無遮蔽状態（環境放射線量）での線量と完全遮蔽状態での線量とに基づく基礎的なデータとして使って、これから作る遮蔽構造体の遮蔽材料、その厚さの設計値を決めることができるので、当該現場に適した遮蔽構造体を簡便に且つ適切に設計することができる。
【００４０】
本発明において、図１、図２を参照して説明した線量計遮蔽体１００の具体的な構成は単なる例示に過ぎない。ポータブル線量計は様々な形態の線量計を入手可能である。例えばＧＭパンケーキ形のプローブを備えた線量計が知られている。また、検出部分と本体とが一体構造の例えば米国RADeCO社製のパーソナル線量計が知られている。これらに対しても、その形状や検出部の位置などを考慮して少なくとも検出部を遮蔽するように構成することで本発明を適用することができるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４１】
１００  実施例の放射線遮蔽体
２  筒状側壁
４  底部
６  蓋
Ｐ  プローブ
【図１】
2014228530.tif 000003
【図２】
2014228530.tif 000004
【図３】
2014228530.tif 000005
【図４】
2014228530.tif 000006
【図５】
2014228530.tif 000007
【図６】
2014228530.tif 000008
【図７】
2014228530.tif 000009
【図８】
2014228530.tif 000010
【図９】
2014228530.tif 000011
【図１０】
2014228530.tif 000012
【図１１】
2014228530.tif 000013