(57)【要約】  照射対象である生物体を収納することができる、中性子線の遮蔽性能を有する簡単な構造からなる箱型構造体を提供する。  本発明は、中性子遮蔽性能を有するフッ化リチウムの焼結体からなる遮蔽板を備えた箱型構造体であって、前記遮蔽板（１）、（２）、（３）、（４）、（５）の端部が突き合わされて接合された箱型構造体（１０）である。前記遮蔽板の端部は、合い欠き構造を有しており、前記合い欠き構造が段差状または傾斜状に切り欠いた形状であることが好ましい。前記箱型構造体は、複数の面を有しており、少なくとも１つ以上の前記面が着脱可能であってもよく、または、前記面の一部において開口部（２０）を有していてもよい。
2019074078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中性子遮蔽性能を有するフッ化リチウムの焼結体からなる遮蔽板を備えた箱型構造体であって、前記遮蔽板の端部が突き合わされて接合された箱型構造体。
【請求項２】
前記遮蔽板の端部は、合い欠き構造を有しており、前記合い欠き構造が段差状または傾斜状に切り欠いた形状である、請求項１に記載の箱型構造体。
【請求項３】
前記箱型構造体は、複数の面を有しており、少なくとも１つ以上の前記面が着脱可能である、請求項１または２に記載の箱型構造体。
【請求項４】
前記箱型構造体の面の一部において開口部を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の箱型構造体。
【請求項５】
前記遮蔽板は、粘着テープによって接合された、請求項１〜４のいずれかに記載の箱型構造体。
【請求項６】
前記遮蔽板は、その端部が接着剤を介して接合された、請求項１〜４のいずれかに記載の箱型構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、中性子遮蔽機能を有する箱型構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、がん治療の手段として、ホウ素中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ：Ｂｏｒｏｎ  Ｎｅｕｔｒｏｎ  Ｃａｐｔｕｒｅ  Ｔｈｅｒａｐｙ）の研究開発が急速に進んでいる。ホウ素中性子捕捉療法は、中性子線を利用した放射線治療である。まず、がん細胞に特異的に取り込まれるホウ素化合物を患者に投与する。次いで、ホウ素化合物が蓄積されたがん細胞に、所定の範囲のエネルギーに制御された中性子線を照射する。ホウ素化合物と中性子線が衝突するとα線が生じる。このα線によってがん細胞が死滅する。【０００３】  ホウ素中性子捕捉療法は、がん治療の手段として将来が期待されており、臨床試験段階に進みつつある。ホウ素中性子捕捉療法に使用される中性子線照射装置は、熱中性子線や熱外中性子線を利用して治療の効果を得るものであり、中性子線照射環境は、ある一定の幅のエネルギーを持つ放射線が混在する場でもある。【０００４】  中性子線照射装置に供する中性子線発生装置として、これまで、原子炉を利用する必要があった。ところが、近年、病院内設置型の小型の中性子発生装置が提案されつつある。この小型の中性子発生装置は、ベリリウムやリチウムのターゲットに加速器で加速させた陽子や重陽子を衝突させるものである。発生した中性子線は、従来型の設備よりも熱中性子や熱外中性子の割合が多く、これを減速材によって減速させ、人体に影響の小さい中性子線照射環境を提供する。【０００５】  中性子捕捉療法において中性子を照射する際は、特定の部位へ照射されるように、中性子遮蔽手段を設ける必要がある。中性子捕捉療法の効果を調べるため、マウス等の小型動物に中性子を照射する実験が行われている。フッ化リチウムの遮蔽板を使用して、ヒト以外の哺乳動物に対して中性子捕捉療法を適用した事例としては特許文献１があり、照射対象の深部に標的部位がある場合において正常組織に与える中性子を最低限に抑えるとともに、体内への中性子の深達性および到達性の減衰を緩和して照射対象の深部に位置する標的に十分な中性子を投与することを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２３３１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  しかしながら、これらの遮蔽方法では、照射対象となる生物体の形状や照射部位の大きさによって遮蔽体の取り付け容易性や遮蔽性に制約が生じる虞があるため、照射対象を立体的に遮蔽するとともに、中性子線の照射領域と非照射領域を簡単な構造で隔てる遮蔽手段が求められている。【０００８】  そこで、本発明は、照射対象である生物体を収納することができる、中性子線の遮蔽性能を有する簡単な構造からなる箱型構造体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】
【０００９】  本発明者らは、上述した課題を解決するために検討した結果、特定の材料からなる中性子遮蔽機能を有する遮蔽板によって箱型構造体を構成するとともに、当該遮蔽板の端部における接合構造を強固なものにすることによって、生物体を収納する箱型構造体を簡単に作製できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、以下のものを提供する。【００１０】  （１）本発明は、中性子遮蔽性能を有するフッ化リチウムを含む複数の遮蔽板を備えた箱型構造体であって、前記遮蔽板の端部が突き合わされて接合された箱型構造体である。【００１１】  （２）本発明は、前記遮蔽板の端部が、合い欠き構造を有しており、前記合い欠き構造が段差状または傾斜状に切り欠いた形状である、（１）に記載の箱型構造体である。【００１２】  （３）本発明は、前記箱型構造体が、複数の面を有しており、少なくとも１つ以上の前記面が着脱可能である、（１）または（２）に記載の箱型構造体である。【００１３】  （４）本発明は、前記箱型構造体の面の一部において開口部を有する、（１）〜（３）のいずれかに記載の箱型構造体である。【００１４】  （５）本発明は、前記遮蔽板が、粘着テープによって接合された、請求項１〜４のいずれかに記載の箱型構造体である。【００１５】  （６）本発明は、前記遮蔽板は、その端部が接着剤を介して接合された、（１）〜（４）のいずれかに記載の箱型構造体である。
【発明の効果】
【００１６】  本発明によれば、中性子遮蔽性能を有する箱型構造体は、中性子遮蔽性能を有する複数の遮蔽板を組み合わせて接合しているから、簡単な立体的構造が得られる。組み合わせる遮蔽板の大きさや個数に応じて、箱型構造体の大きさを自在に調整することができる。【００１７】  また、中性子遮蔽板の端部において段差状または傾斜状の合い欠き構造を設けることにより、端部同士の接合が容易となり、接合構造が安定化する効果が得られる。【００１８】  また、中性子線が遮蔽された空間内に生物体等を収納し、生物体等の全体を中性子線の照射されない状態で試験することができる。さらに、箱型構造体の一部を開放した構造とすることにより、生物体等の一部を遮蔽領域の外に出すことができて、その一部だけに中性子線照射することが可能になり、中性子線の照射対象や試験条件の適用範囲が広がる。【００１９】  この箱型構造体は、中性子線を照射して、その作用や影響を調べる分野に適している。マウス等の小型動物を用いる試験、放射線治療に関する照射試験などに使用することができる。また、箱型構造体の内部に仕切等を設けたり、複数の箱型構造体を併設することで、複数の照射体を同時に照射することができるため、照射試験の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る箱型構造体を示す模式図である。
【図２】本発明の別の実施形態に係る箱型構造体を示す模式図であり、（ａ）は、正面からの図であり、（ｂ）は、斜視図である。
【図３】遮蔽板の端部における合い欠き構造を説明するための模式図であり、（ａ）は、遮蔽板の端部が段差状の凹状部及び凸状部を備えた合い欠き構造を示す図であり、（ｂ）は、遮蔽板の端部が傾斜状の凹状部及び凸状部を備えた合い欠き構造を示す図であり、（ｃ）は、遮蔽板の平坦状の端部を突き合わせた構造を示す図である。
【図４】遮蔽板の端部が合い欠き構造を備えた形態例を示す図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、平面図であり、（ｃ）は、Ａ−Ａ線における断面図であり、（ｄ）は、Ｂ−Ｂ線における断面図である。
【図５】遮蔽板の端部が合い欠き構造を備えた別の形態例を示す図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、平面図であり、（ｃ）は、Ａ−Ａ線における断面図であり、（ｄ）は、Ｂ−Ｂ線における断面図である。
【図６】遮蔽板の端部が合い欠き構造を備えた別の形態例を示す図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、平面図であり、（ｃ）は、Ａ−Ａ線における断面図であり、（ｄ）は、Ｂ−Ｂ線における断面図である。
【図７】遮蔽板の端部が合い欠き構造を備えた別の形態例を示す図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、平面図であり、（ｃ）は、Ａ−Ａ線における断面図であり、（ｄ）は、Ｂ−Ｂ線における断面図である。
【図８】遮蔽板の端部が合い欠き構造を備えた別の形態例を示す図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、平面図であり、（ｃ）は、Ａ−Ａ線における断面図であり、（ｄ）は、Ｂ−Ｂ線における断面図である。
【図９】遮蔽板の端部が合い欠き構造を備えた別の形態例を示す図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、平面図であり、（ｃ）は、Ａ−Ａ線における断面図であり、（ｄ）は、Ｂ−Ｂ線における断面図である。
【図１０】箱型構造体に係る別の実施形態例を示す図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、正面図であり、（ｃ）は、右側面図であり、（ｄ）は、Ａ−Ａ線における断面図であり、（ｅ）は、Ｂ−Ｂ線における断面図であり、（ｆ）は、Ｃ−Ｃ線における断面図であり、（ｇ）は、内部構造を示す図である。
【図１１】箱型構造体に係る実施形態例を示す図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、別の方向から示した斜視図であり、（ｃ）は、正面図であり、（ｄ）は、平面図であり、（ｅ）は、右側面図であり、（ｆ）は、Ａ−Ａ線における断面図であり、（ｇ）は、Ｂ−Ｂ線における断面図であり、（ｈ）は、Ｃ−Ｃ線における断面図である。
【図１２】箱型構造体に係る別の実施形態例を示す図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、別の方向から示した斜視図である。
【図１３】箱型構造体に係る別の実施形態例を示す図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、別の方向から示した斜視図である。
【図１４】箱型構造体に係る別の実施形態例を示す図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、別の方向から示した斜視図である。
【図１５】箱型構造体に係る別の実施形態例を示す斜視図である。
【図１６】遮蔽板の端部が合い欠き構造を備えた別の形態例を示す図である。
【図１７】遮蔽板の端部を突き合わせた構造の断面を示す模式図であり、（ａ）は、段差状の凹状部及び凸状部による構造を示す図であり、（ｂ）は、傾斜状の凹状部及び凸状部による構造を示す図であり、（ｃ）は、平坦状の端部による構造を示す図である。
【図１８】実施例の箱型構造体を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】  以下、本発明に係る箱型構造体の実施形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
【００２２】（箱型構造体）  箱型構造体は、中性子遮蔽性能を有するフッ化リチウムを含む複数の遮蔽板を有するとともに、前記遮蔽板の端部が突き合わされて接合されたものである。ここで、「中性子遮蔽性能」は、中性子線を遮蔽する性能をいう。本明細書においては、「中性子遮蔽」を「中性子線遮蔽」と記載することもある。また、本発明に係る遮蔽板は、中性子遮蔽板を意味する。当該箱型構造体は、中性子遮蔽性能を有する複数の遮蔽板が箱型状に組み立てられたものであり、簡単な立体的構造から成っている。
【００２３】  箱型構造体の外観を図１に示す。遮蔽板１，２等からなる６枚の遮蔽板を組み合せて、箱型構造体１０が形成されている。各遮蔽板は、互いの端部を突き合わせることにより、端面同士が密着して接合されている。接合させる手段としては、粘着テープや接着剤を使用できる。図１に示す箱型構造体は、外面のすべてを遮蔽板で囲んだ実施形態例である。
【００２４】  図２の（ａ）、（ｂ）に示す箱型構造体１０は、外面の一部に開口２０を設けた別の実施形態例である。遮蔽板１，２，３，４等からなる６枚の遮蔽板を箱状となるよう組み合わされて、箱型構造体が形成される。各遮蔽板の端部を突き合わさせることにより、遮蔽板の端面同士が密着して接合されている。図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、遮蔽体２は、一部の辺が短いので、その部分に開口２０が形成される。
【００２５】  箱型構造体の遮蔽板は、中性子遮蔽性能に優れるフッ化リチウム（ＬｉＦ）を含む材料で形成されている。外部から照射された中性子線は、箱型構造体の遮蔽板によって、その通過が抑制されるため、箱型構造体の内部まで到達する中性子線が低減し、箱型構造体の内部において中性子線が実質的に照射されない領域（非照射領域）を得ることができる。
【００２６】  当該箱型構造体は、立方体や直方体などの３次元的形態であるので、立体的な中性子線遮蔽空間が形成され、一定以上の体積を有する小型動物であっても、容易に遮蔽空間内に収容することができる。
【００２７】  遮蔽板の端部が互いに突き合わされて接合されているので、当該端部は、互いの端面が密着した接合構造となる。そのため、端部同士の間においても中性子線の通過を十分に抑制され、箱型構造体の内部に中性子線の遮蔽空間を形成することができる。
【００２８】（遮蔽板）  遮蔽板は、その端部において合い欠き構造を有している。当該合い欠き構造は、遮蔽板の端部に凹状の部分（以下、「凹部」という。）または凸状の部分（以下、「凸部」という。）に設けられており、当該凹部と当該凸部とが嵌合可能な構造をいう。本明細書では、遮蔽板の端部における合い欠き構造を備えた部分を、「合い欠き部」ということもある。遮蔽板の端部に合い欠き構造を形成する方法を、合い欠き加工という。
【００２９】  上記合い欠き構造の概要について、図３の（ａ）、（ｂ）を例にして説明する。図３の（ａ）は、遮蔽板の端部が段差状の凹部及び凸部を備えた場合の形態例である。図３の（ｂ）は、遮蔽板の端部が傾斜状の凹部及び凸部を備えた場合の形態例である。
【００３０】  図３の（ａ）に示すように、一方の遮蔽板２２の端部が凹部（又は凸部）を含む合い欠き部を備えていて、他方の遮蔽板２３の端部が凸部（又は凹部）を含む合い欠き部を備えているとき、遮蔽板の端部同士を突き合わせると、凹部と凸部とが嵌合することにより、遮蔽板２２，２３の端面同士が密着した接合構造２１が得られる。本実施形態の合い欠け構造において、遮蔽板の端部の凹部及び凸部は、図３の（ａ）に示すような段差状に切り欠いた形状や、図３の（ｂ）に示すような傾斜状に切り欠いた形状であることが好ましい。当該合い欠き構造に関しては、図４〜図９に示すように、種々の形態例がある。
【００３１】  図３の（ｃ）のように、合い欠き構造でなく、端部同士が平坦面で接合する場合は、図３の（ａ）、（ｂ）のような合い欠き構造の場合よりも中性子の遮蔽性が低下する可能性はあるが、フッ化リチウムを含有する接着剤で端部同士の接合面を固定することにより、強固な係合と十分な遮蔽性能を補うことが可能となる。また、これらの遮蔽板を箱型構造体に適用して接合した形態例を図１７の（ａ）〜（ｃ）に示す。図１７の（ａ）は、段差状の凹状部及び凸状部による構造を示す図であり、図１７の（ｂ）は、傾斜状の凹状部及び凸状部による構造を示す図であり、図１７の（ｃ）は、平坦状の端部による構造を示す図である。
【００３２】  図４の（ａ）〜（ｄ）は、遮蔽板の端部が合い欠き構造を備えた形態例を示す図であり、図４の（ａ）は、斜視図であり、図４（ｂ）は、平面図であり、図４（ｃ）は、Ａ−Ａ線における断面図であり、図４（ｄ）は、Ｂ−Ｂ線における断面図である。図５〜図９のそれぞれは、遮蔽板に関する別の形態例であって、図４の（ａ）〜（ｄ）と同様に、各図の（ａ）が斜視図、各図の（ｂ）が平面図、各図の（ｃ）がＡ−Ａ線における断面図、各図の（ｄ）がＢ−Ｂ線における断面図である。
【００３３】  図４は、遮蔽板の４辺において段差状の合い欠き構造を備えた例である。図４の（ｃ）及び（ｄ）の断面図から分かるように、遮蔽板の上側３１の４辺長さがいずれも下側３２の４辺長さよりも短くなっている。その結果、図４の（ａ）のように、この遮蔽板は、４辺の端部に段差３３が形成された形状を有している。
【００３４】  図５は、遮蔽板の４辺において段差状の合い欠き構造を備えた別の例である。図５の（ｃ）及び（ｄ）の断面図から分かるように、遮蔽板の上側と下側では、４辺の長さが異なる。上側３１の４辺のうち２辺３１Ｓの長さは、その２辺に対応する下側３２の２辺よりも短い一方で、上側の他の２辺３１Ｌは、その２辺に対応する下側３２の２辺よりも長くなっている。その結果、図５の（ａ）のように、この遮蔽板は、４辺の端部に段差３３が形成された形状を有している。
【００３５】  図６は、遮蔽板の３辺において段差状の合い欠き構造を備えた例である。図６の（ｃ）及び（ｄ）の断面図から分かるように、遮蔽板の上側の４辺のうち、３辺の長さがその３辺に対応する下側の３辺の長さよりも短くなっている。その結果、図６の（ａ）のように、この遮蔽板は、３辺の端部に段差が形成された形状を有している。
【００３６】  図７は、遮蔽板の２辺において段差状の合い欠き構造を備えた例である。図７の（ｃ）及び（ｄ）の断面図から分かるように、遮蔽板の上側３１の４辺のうち、２辺の長さがその２辺に対応する下側３２の２辺の長さよりも短くなっている。その結果、図７の（ａ）のように、この遮蔽板は、２辺の端部に段差３３が形成された形状を有している。
【００３７】  図８は、遮蔽板の２辺において段差状の合い欠き構造を備えた別の例である。図８の（ｃ）及び（ｄ）の断面図から分かるように、遮蔽板の上側３１及び下側３２の４辺は、各長さが同じである一方で、４辺のうち２辺がそれぞれに対応する２辺と異なる位置に設けられている。その結果、図８の（ａ）のように、この遮蔽板は、２辺の端部に段差３３が形成された形状を有している。
【００３８】  図９は、遮蔽板の１辺において段差状の合い欠き構造を備えた例である。図９の（ｃ）及び（ｄ）の断面図から分かるように、遮蔽板の上側３１の４辺のうち、１辺の長さがその１辺に対応する下側３２の１辺の長さよりも短くなっている。その結果、図９の（ａ）のように、この遮蔽板は、１辺の端部に段差３３が形成された形状を有している。
【００３９】  遮蔽板における上記の合い欠き構造は、段差状のものに限られない。図３の（ｂ）に示すような傾斜状の端部を備えた遮蔽板についても同様に、４辺、３辺、２辺、１辺の各端部に傾斜が形成された形状を有してもよい。
【００４０】  図４〜図９に示す遮蔽板の平面形状は、正方形であるが、それに限られない。図１６のように、長方形であってもよい。
【００４１】  上記の合い欠き構造を介して遮蔽板の端面同士が密着して、遮蔽板の端部が接合されることにより、遮蔽板同士の突き合わせ部が安定に固定されて、機械的強度を高める効果も奏する。
【００４２】  また、遮蔽板の端部同士の隙間を介して中性子線が通過する可能性がある。遮蔽板端部の接合箇所が面一的な平坦面からなる場合は、外部から直線的に進入した中性子線が当該接合箇所を通過する可能性がある。それに対し、端部の接合箇所が、図３の（ａ）、（ｂ）、図４〜図９に示すような段差状又は傾斜状の合い欠き構造を備える場合は、中性子線が遮蔽体の端部間に向かって直線的に進入しても、遮蔽板本体により遮蔽されるから、中性子線の進入を抑制する効果が向上する。
【００４３】（箱型構造体の面）  箱型構造体は、複数の面を有しており、少なくとも１つ以上の前記面が着脱可能であることが好ましい。箱型構造体を立体的に構成されているので、複数の外面を有している。これらの面が着脱可能な構造であるから、照射試験の準備や終了後の撤去などで箱型構造体を解体するのに便利である。また、箱型構造物において照射対象の生物体を出し入れする際も、その作業が容易になる。
【００４４】  箱型構造体は、前記面の一部において開口部を設けることができる。箱型構造体の外部は中性子線が照射される環境下にあるから、当該開口部を通して照射対象の一部を外に出すことにより、その部分だけに照射することができる。例えば、試験用のマウスの足だけに中性子線を照射したい場合は、マウス本体を箱型構造体で立体的に覆い、マウスの足だけを箱型構造体の外部の照射環境に置くことができる。
【００４５】（粘着テープによる接合）  遮蔽板は、粘着テープによって接合することができる。遮蔽板の端部同士を突き合わせた後、遮蔽板表面を粘着テープに貼付して遮蔽板を固定することによって、箱型構造体を組み立てることができる。
【００４６】  粘着テープで固定された箱型構造体は、必要な試験に利用された後、粘着テープを剥がして、解体することもできるし、あるいは、再度組立てることもできる。粘着テープに関しては、既存の製品であれば、特に限定されない。中性子線の照射による放射化の割合をなるべく少なくするためには、テープの基材に着色成分や無機フィラーなどを含まない無色透明テープや半透明テープを選択することが好ましい。テープ基材表面に付着する接着成分に関しては、ゴム系、アクリル系粘着剤など、特に限定されない。また、テープの基材の材質に関しては、セロハンやアセテートなど特に限定されない。
【００４７】（接着剤による接合）  遮蔽板は、その端部が接着剤によって接合することができる。遮蔽板の端部の表面（端面）に接着剤を塗布し、端部を突き合わせることで、端部の接合構造を強固にすることができる。遮蔽板の端面の一部を粘着テープによる仮固定とし、当該端面の一部を接着剤による本固定とすることにより、仮固定の面を着脱可能な開口面とすることができる。
【００４８】  接着剤は、既存の製品であれば、特に限定されない。エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの接着剤を使用できる。エポキシ系樹脂は、炭素、水素、酸素以外の元素の含有率が低いため、中性子線が照射されても放射化する割合が低い。そのため、放射線治療など医療現場での使用に適している。また、２液硬化型エポキシ樹脂は、主剤と硬化剤を混合して硬化させるため、粉末を添加する場合、主剤および硬化剤を別々に添加・混練してから両者を混合して反応硬化させることが可能であり、混練時間に余裕ができるため、作業性が向上する。また、適当な可使時間・硬化時間や粘度を有するものを選択することが可能である。粘度が低すぎると、塗布した間隙から流出しやすく、間隙充填性が低下するので、適度に粘度が高いものを使用することが好ましい。硬化時間が短いと、所望の形態に遮蔽板を組み立てる時間的な余裕が減るという問題がある。硬化時間が長いと、構造体の形状を保持し続ける時間が長くなり、仮固定を長時間行わなければならないという問題がある。
【００４９】  遮蔽板の接合に用いる接着剤には、フッ化リチウム粉末を３０ｗｔ％以上含有してもよい。このような接着剤は、遮蔽板同士を接着することに加え、遮蔽板同士の隙間を埋めるシール材として機能する。接着剤に、中性子遮蔽機能を有する６Ｌｉを含有するフッ化リチウムが混合されることにより、遮蔽板同士の隙間を通して中性子線が進入するのを抑制する効果がある。
【００５０】  接着剤の粘度が低い場合、粘度を適度な塗布作業性が得られるように、また、より中性子遮蔽性能を高めるために、接着剤に４０ｗｔ％以上、５０ｗｔ％以上、もしくは６０ｗｔ％以上のフッ化リチウム粉末を含有してもよい。
【００５１】（箱型構造体の実施形態例）  本発明の箱型構造体は、上記の遮蔽板を組み合わせることにより、種々の形状及び構造のものが提供される。その形態例を図１０〜図１５に示す。
【００５２】  図１０の（ａ）〜（ｇ）は、箱型構造体に係る実施形態例である。図１０の（ａ）は、斜視図であり、図１０の（ｂ）は、正面図であり、図１０の（ｃ）は、右側面図であり、図１０の（ｄ）は、Ａ−Ａ線における断面図であり、図１０の（ｅ）は、Ｂ−Ｂ線における断面図であり、図１０の（ｆ）は、Ｃ−Ｃ線における断面図であり、図１０（ｇ）は、上部の遮蔽板４６を外した状態で箱型構造体の内部を示した図である。図１０の（ａ）〜（ｃ）に示すように、６枚の遮蔽板４１，４２，４３，４４，４５，４６を組み合わせた箱型構造体であり、当該遮蔽板によって内部空間が完全に閉じられた構造を提供できる。遮蔽板４１，４２，４３，４４，４５，４６は、その端部が合い欠き部で突き合わされて接合した構造を有している。箱型構造体の内部は、図１０の（ｇ）に示すように、段差状の合い欠き構造の内側が凹部を有している。
【００５３】  図１１の（ａ）〜（ｈ）は、箱型構造体に係る別の実施形態例である。図１１の（ａ）は、斜視図であり、図１１の（ｂ）は、別の方向から示した斜視図であり、図１１の（ｃ）は、正面図であり、図１１の（ｄ）は、平面図であり、図１１の（ｅ）は、右側面図であり、図１１の（ｆ）は、Ａ−Ａ線における断面図であり、図１１の（ｇ）は、Ｂ−Ｂ線における断面図であり、図１１の（ｈ）は、Ｃ−Ｃ線における断面図である。図１１の（ａ）〜（ｅ）に示すように、５枚の遮蔽板４１，４２，４３，４４，４５を組み合わせた箱型構造体である。図１１の（ｆ）〜（ｈ）に示すように、これらの遮蔽板は、端部に形成した合い欠き構造を介して、互いに突き合わされて接合されている。また、箱型構造体の上部には１つの開口が設けられ、当該開口の周縁には遮蔽板の端部の合い欠き部が外方へ突出して配置されたような構造を呈している。そのため、別の遮蔽板で当該開口を覆うときは、端面を密着させた接合構造が得られる。また、別の箱型構造体と組み合わせて、開口同士を連結することにより、直方体の箱型構造体を構成することも可能である。また、当該開口において、その一部を塞ぐように遮蔽板を取り付けた構造にしてもよい。
【００５４】  図１２の（ａ）、（ｂ）は、箱型構造体に係る別の実施形態例である。図１２の（ａ）は、斜視図であり、図１２の（ｂ）は、別の方向から示した斜視図である。図１２の（ａ）、（ｂ）に示すように、箱型開口部の上部と下部にそれぞれ開口が設けられた例である。当該開口の周縁には、図１０の箱型構造体と同様に、遮蔽板の端部の合い欠き部が外方へ突出して配置されたような構造を呈している。それら以外は、図１０の箱型構造体と同様に、遮蔽板４１，４２，４３，４４は、その端部が合い欠き部で突き合わされて接合した構造を有している。
【００５５】  図１３の（ａ）、（ｂ）は、箱型構造体に係る別の実施形態例を示す図であり、図１３の（ａ）は、斜視図であり、図１３の（ｂ）は、別の方向から示した斜視図である。図１３の（ａ）、（ｂ）に示すように、箱型開口部の上部と下部にそれぞれ開口が設けられた例である。当該開口の周縁には、図１１の箱型構造体と同様に、遮蔽板の端部の合い欠き部が内方へ向かって配置されたような構造を呈している。それら以外は、図１０の箱型構造体と同様に、遮蔽板４１，４２，４３，４４は、その端部が合い欠き部で突き合わされて接合した構造を有している。
【００５６】  図１４の（ａ）、（ｂ）は、箱型構造体に係る別の実施形態例である。図１４の（ａ）は、斜視図であり、図１４の（ｂ）は、別の方向から示した斜視図である。図１４の（ａ）、（ｂ）に示すように、箱型開口部の上部と下部にそれぞれ開口が設けられた例である。上部の当該開口の周縁には、図１０の箱型構造体と同様に、遮蔽板の端部の合い欠き部が外方へ突出して配置されたような構造を呈している。下部の当該開口の周縁には、図１１の箱型構造体と同様に、遮蔽板の端部の合い欠き部が内方へ向かって配置されたような構造を呈している。それら以外は、図１０の箱型構造体と同様に、遮蔽板４１，４２，４３，４４は、その端部が合い欠き部で突き合わされて接合した構造を有している。
【００５７】  図１０〜図１４に示す遮蔽板の平面形状は、正方形であるが、それに限られない。図１５のように、長方形であってもよい。
【００５８】（フッ化リチウム粉末材およびフッ化リチウム焼結体について）  フッ化リチウム（ＬｉＦ）を含有する材料に関して、Ｌｉは、６Ｌｉと７Ｌｉとの２つの安定同位体を含み、天然での存在比は、７Ｌｉが９２．５ａｔｏｍ％であるのに対し、６Ｌｉが７．５ａｔｏｍ％である。そのうち、中性子線の遮蔽に寄与するものは、６Ｌｉであるので、６Ｌｉが含有された６ＬｉＦを使用することによって、より高い効率で中性子線を遮蔽することができる。また、フッ化リチウム含有材料からなる遮蔽板は、所定形状の端部構造とするため、フッ化リチウム粉末を用いて、成形および焼結したフッ化リチウム焼結体とすることが好ましい。本実施形態に係る遮蔽板の材質は、必要な中性子遮蔽性能に応じて６Ｌｉの含有量を調整することができ、例えば、高い中性子遮蔽性能が必要な場合は６Ｌｉが９５ａｔｏｍ％、ＬｉＦ純度が９９％以上からなるフッ化リチウム粉末材を選択したり、６Ｌｉおよび７Ｌｉの含有比率を適宜調整したフッ化リチウムを使用することができる。
【００５９】  また、６ＬｉＦを含むフッ化リチウム焼結体は、焼結助剤や複合材成分として他の無機化合物を混合することなしに得られる。そのため、本実施形態に係るフッ化リチウムからなる遮蔽板は、フッ化リチウム自体の純度が高いため、優れた中性子遮蔽性能を備えることができる。
【００６０】  本実施形態に係るフッ化リチウム含有材料に関して、ＬｉＦの純度は、９９ｗｔ％以上であることが好ましい。遮蔽体の材料に金属成分（元素）等の不純物が多く混在していると、中性子線の照射によって不純物が放射化し、ガンマ線を放出する可能性がある。ＬｉＦ自体は、中性子線が照射されても、放射化は起こらない。よって、本実施形態に係るフッ化リチウム含有材料について、フッ化リチウム自体の純度が低かったり、焼結助剤や複合剤成分として他の無機化合物が混在していると、それら不純物や混合成分が放射化してガンマ線を放出する可能性があるので、純度の高いフッ化リチウムを用いることが望ましい。
【００６１】  また、フッ化リチウムからなる製品を製造する手法として、単結晶育成法、融液から凝固させる方法、焼結法等が挙げられるが、低コストで品質の安定した製品を供給可能な点で焼結法が好ましい。
【００６２】  単結晶育成法は、製造に際して高い制御精度を必要とするため、品質の安定度に劣り、製品価格は極めて高価なものとなる。加えて、得られた単結晶体は、所定の形状に加工するためのコストも高く、劈開性を有し、加工時のクラックを引き起こしやすい等の課題を有する。また、融液から凝固させる方法は、冷却時に温度制御を厳密に行う必要があり、かつ冷却に長時間を必要とするため、比較的大きなサイズの全体において均質で健全な固化物を得るのは難しい。
【００６３】  フッ化リチウムの焼結体（以下、「ＬｉＦ焼結体」と記すこともある。）は、８６％以上９２％以下の相対密度を有することが好ましい。本実施形態において、相対密度とは、焼結体の密度をＬｉＦの理論密度（２．６４ｇ／ｃｍ３）で除し、１００を掛けた値をいう。この相対密度範囲のフッ化リチウム焼結体は、焼結時の膨れやボイド・クラックの発生等が抑制され、切削加工性に優れるという利点がある。ＬｉＦ焼結体は、高密度化されていないため、切削加工性に優れるという利点がある。
【００６４】  相対密度が小さすぎると、ＬｉＦ焼結体が十分な中性子遮蔽性能を有しない可能性がある。また、相対密度が小さすぎると、焼結体内部の空隙の割合が高く、機械的強度に劣ることが懸念される。
【００６５】  これに対し、相対密度が大きすぎると、ＬｉＦ焼結体が十分な中性子遮蔽能を有するとはいえるものの、焼結体の緻密性が高いため、焼結体を加工する際、材料内部の残留応力が解放されることで、クラック等を生じることが懸念される。
【００６６】  ＬｉＦ焼結体の厚さは、中性子線を好適に遮蔽できる厚さであれば、特に限定されるものではない。具体的に、ＬｉＦ焼結体の厚さは、焼結体の機械強度や合い欠き加工時の加工性から２ｍｍ以上であることが好ましく、３ｍｍ以上であることがより好ましい。
【００６７】  ＬｉＦ焼結体の厚さの上限は、特に限定されない。遮蔽板の小型化、軽量化を図る観点では、中性子線を好適に遮蔽できる範囲において、ＬｉＦ焼結体は、薄い方が好ましい。具体的に、ＬｉＦ焼結体の厚さは、８ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００６８】（ＬｉＦ焼結体の製造方法）  本実施形態に係るＬｉＦ焼結体の製造方法は、ＬｉＦ粉末と有機系成形助剤とを含有するＬｉＦ組成物を加圧し、プレス成形体を得る加圧工程と、このプレス成形体を６３０℃以上、８３０℃以下で焼成する焼成工程とを含む。また、焼成工程に先立ち、有機系成形助剤の脱脂のための予備焼成工程等を設けてもよい。
【実施例】
【００６９】  以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。本発明は、これらの説明により限定されるものではない。【００７０】（箱型構造体の製造）  フッ化リチウム（ＬｉＦ）焼結体からなり、長さ８０ｍｍ、幅４０ｍｍ、厚さ５ｍｍのベース板を作製した。この焼結体の相対密度は、８８．９〜９１．３％の範囲にあった。このベース板の周縁において、長さ約２．５ｍｍの段差を形成する合い欠き加工を行って、所定形状の合い欠き構造を有する遮蔽板１Ａと遮蔽板２Ａを作製した。遮蔽板１Ａおよび２Ａは、周辺の３辺に段差を設けたものである。また、長さ８０ｍｍ、幅４０ｍ、厚さ５ｍｍのベース板を作製し、その周辺の４辺に長さ約２．５ｍｍの段差に設ける合い欠き加工を施して、遮蔽板３Ａおよび３Ｂを作製した。同様に、長さ８０ｍｍ、幅４５ｍｍ、厚さ５ｍｍのベース板を作成し、その４辺に長さ約２．５ｍｍの段差を設ける合い欠き加工を施して、遮蔽板４Ａを、さらに同様に、長さ８０ｍｍ、幅２５ｍｍ、厚さ５ｍｍのベース板を作成し、その３辺に長さ約２．５ｍｍの段差を設ける合い欠き加工を施して、遮蔽板４Ｂを作成した。【００７１】  その後、遮蔽板１Ａ及び遮蔽板２Ａは、それぞれ２枚を長手方向の合い欠きが設けられていない側面端部おいて接合するように突き合わせて、長さ８０ｍｍ、幅８０ｍｍの遮蔽板１Ｂ及び遮蔽板２Ｂを作製した。突き合わせて接合する際は、２液硬化型エポキシ接着剤、アラルダイト（登録商標）ラピッド（ハンツマン・ジャパン製）を用い、主剤、硬化剤それぞれ１００ｍｇに、６Ｌｉが９５ａｔｏｍ％、ＬｉＦ純度が９９％以上のフッ化リチウム粉末を１００ｍｇずつ添加し、それぞれ均一に混合して、フッ化リチウム粉末を５０ｗｔ％含む主剤混合物及び硬化剤混合物を調製した。次いで、両者を合わせて均一に混合し、接着剤全体として、５０ｗｔ％のフッ化リチウムを含む接着剤とし、その一部を分取して、遮蔽板の端部に塗布・固定し、硬化させた。これら遮蔽板１Ｂ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ、４Ａ及び４Ｂを組み合わせて、図１８に示すような箱型構造体を組み立てた。
【符号の説明】
【００７２】  １，２，３，４，５    遮蔽板  １０    箱型構造体  ２０    開口  ２１    接合構造  ２２，２３，２４，２５，２６，２７    遮蔽板  ３１    遮蔽板の上側  ３２    遮蔽板の下側  ３３    段差  ４１，４２，４３，４４，４５，４６    遮蔽板  ５１，５２，５３，５４，５５，５６    遮蔽板
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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