(57)【要約】【課題】高エネルギー中性子を放出する装置を内部に配置した建築物において、その解体時に放射性廃棄物が出ることを防止する。【解決手段】高エネルギー中性子を放射する装置を内部に配置するコンクリート建築物であって、装置１０を囲み、主として鉄筋コンクリートからなるコンクリート躯体（天井、壁、床を含む）１２と、コンクリート躯体（天井、壁、床）の内周面の少なくとも一部に交換可能に配置されたコンクリートパネル１４とを具備する。【選択図】      図１
2006112970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高エネルギー中性子を放射する装置を内部に配置するコンクリート建築物であって、
前記装置を囲み、主として鉄筋コンクリートからなる天井、壁、床と、
該天井、壁、床の内周面の少なくとも一部に交換可能に配置されたコンクリートパネルと、
を具備することを特徴とするコンクリート建築物。
【請求項２】
前記コンクリートパネルには、該コンクリートパネルから取り外して放射化の程度を検査することにより、該コンクリートパネルの放射化の程度を予測するための前記天井、壁、床と同一の組成のコンクリート材料からなるモニタリングピースが埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート建築物。
【請求項３】
高エネルギー中性子を放射する装置を内部に配置するコンクリート建築物をメンテナンスする方法であって、
前記装置を囲み主として鉄筋コンクリートからなる天井、壁、床の内周面の少なくとも一部に交換可能にコンクリートパネルを配置する工程と、
該コンクリートパネルに埋め込まれ該コンクリートパネルの放射化の程度を検査するためのモニタリングピースを抜き出す工程と、
抜き出された前記モニタリングピースの放射化の程度を検査する工程と、
前記モニタリングピースの放射化の検査結果に基づいて前記コンクリートパネルを交換する工程と、
を具備することを特徴とするコンクリート建築物のメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速器利用施設、ＰＥＴ施設、放射線発生装置、原子炉施設等のように、高エネルギー中性子により建築物が放射化される条件で使用される建築物の放射化を抑制する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加速エネルギーが１０ＭｅＶ（メガ電子ボルト）以上の加速器のように高エネルギー中性子を放出する装置を内部に配置した建築物では、建築物を構成する部材が、時間の経過に伴ってわずかではあるが放射化（放射能を帯びさせること）される現象が知られている。
【０００３】
例えば、ＰＥＴ施設等で薬剤（短寿命核種）の製造に使用される加速器（サイクロトロン）は、稼動中に高エネルギー中性子を放射し、周囲の機器を構成する材料や遮蔽壁を兼ねた躯体コンクリート等の建築物構成部材中の元素と核反応を起こして、これらの建築部材を放射化させる。
【０００４】
具体的な例では、非特許文献１には、高エネルギー中性子によりコンクリートが放射化した施設の解体時の調査結果では、コンクリートの表層から１０ｃｍの部位で放射化が極大となる例が示されている。
【０００５】
また、非特許文献２には、熱中性子よりやや高いエネルギーの熱外中性子によってコンクリートが放射化した施設の解体時の調査により、１／１０価層が６０ｃｍであった例が示されている。
【０００６】
このように放射化された建築部材は、施設が役目を終えて解体される際などに放射性廃棄物となる可能性がある。放射性廃棄物として処理するようになった場合には、放射線防護に留意した解体工法により解体し、放射化した部分については放射性廃棄物として処理する。そのため、これらの解体及び保管・管理とその最終処分に多大な時間とコストを要する。
【０００７】
ここで、図４に加速器（サイクロトロン）を内部に配置する建築物の従来の構造を示す。
【０００８】
図４においては、加速器を取り巻く建築物の壁（コンクリート躯体）は、１枚の厚いコンクリートから形成されている。このような構造では、壁の内壁表面からある深さまでは、放射性廃棄物の基準値を上回る放射化がされる可能性があり、その部分の廃棄のためには産業廃棄物の廃棄処理の約１００倍ものコストがかかる。
【非特許文献１】桝本  和義、”加速器施設の放射化”、[online]、平成１２年２月１２日、[平成１６年９月１０日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.rada.or.jp:8180/member/detail/040229.html＞
【非特許文献２】井上  信、”電子線形加速器による中性子源と遮蔽体の放射化”、[online]、平成１０年７月１４日、[平成１６年９月９日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.rada.or.jp:8180/member/detail/040114.html＞
【非特許文献３】”ハザマ中性子遮蔽材”、[online]、平成１５年、ハザマ技術研究所、[平成１６年９月９日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.hazama.co.jp/jp/newtech/kenchiku/shahei.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
放射性廃棄物を出さないようにして上記の問題を解決するためには、施設が役目を終えて解体されると予想される期間内の放射化量を正確に見積もり、解体時に建築部材の放射化量が規定値に達しないように建築物を設計する必要がある。
【００１０】
しかしながら、放射化されやすい部位と放射化の程度をある程度予想することはできるものの、放射化の程度は、加速粒子、加速エネルギー、ビーム強度、照射時間、放射化される元素の存在量に依存するため、建築時に経過時間と放射化の程度の関係を正確に見積もることは事実上不可能である。
【００１１】
また、上記の問題以外にも、放射性廃棄物となるかどうかの基準値が明確にされていないという問題もある。即ち、現行の放射線障害防止法では、安全に取り扱う方策がまだ明確にされておらず、今後、放射化物の規制除外に関する法整備が進めば、低レベルで放射化した材料を一般廃棄物として捨てられる可能性もあるが、まだ基準値（クリアランスレベル）が決まっておらず、また決まった後も変更される可能性がある。
【００１２】
また、放射性廃棄物を出さない他の対策としては、建築部材の放射化を予防する方法も考えられる。
【００１３】
しかしながら、現状の施設では、建築部材の放射化を予防するような対策はほとんどとられていないのが実情である。また、非特許文献３には、放射化しそうな部分に低放射化コンクリートをパネル化して使用する技術が示されているが、その効果はまだ確認されていない。
【００１４】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、高エネルギー中性子を放出する装置を内部に配置した建築物において、その解体時に放射性廃棄物が出ることを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わるコンクリート建築物は、高エネルギー中性子を放射する装置を内部に配置するコンクリート建築物であって、前記装置を囲み、主として鉄筋コンクリートからなる天井、壁、床と、該天井、壁、床の内周面の少なくとも一部に交換可能に配置されたコンクリートパネルと、を具備することを特徴とする。
【００１６】
また、この発明に係わるコンクリート建築物において、前記コンクリートパネルには、該コンクリートパネルから取り外して放射化の程度を検査することにより、該コンクリートパネルの放射化の程度を予測するための前記天井、壁、床と同一の組成のコンクリート材料からなるモニタリングピースが埋め込まれていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係わるコンクリート建築物のメンテナンス方法は、高エネルギー中性子を放射する装置を内部に配置するコンクリート建築物をメンテナンスする方法であって、前記装置を囲み主として鉄筋コンクリートからなる天井、壁、床の内周面の少なくとも一部に交換可能にコンクリートパネルを配置する工程と、該コンクリートパネルに埋め込まれ該コンクリートパネルの放射化の程度を検査するためのモニタリングピースを抜き出す工程と、抜き出された前記モニタリングピースの放射化の程度を検査する工程と、前記モニタリングピースの放射化の検査結果に基づいて前記コンクリートパネルを交換する工程と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高エネルギー中性子を放出する装置を内部に配置した建築物において、その解体時に放射性廃棄物が出ることを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明を、高エネルギー中性子を放出する装置の１つである加速器（サイクロトロン）１０を内部に配置した建築物に適用した一実施形態の構成を示す平面図である。なお、図１においては、建築物の出入り口は、本願発明の本質とは直接関係しないので図示していない。
【００２１】
図１において、加速器１０は、建築物の本体である鉄筋コンクリート製のコンクリート躯体（天井、壁、床を含む）１２により取り囲まれており、外部に高エネルギー中性子がもれることを防止するようになされている。そして、コンクリート躯体１２の内周全体又は少なくとも一部は、コンクリート躯体１２に対して取り外し可能に取り付けられた複数のコンクリートパネル１４により覆われている。各コンクリートパネル１４には、このコンクリートパネル１４の放射化の程度を検査するためのモニタリングピース１６が取り外し可能に埋め込まれている。
【００２２】
図２はコンクリート躯体１２の内周面に配置されたコンクリートパネル１４の立面図であり、図３はコンクリートパネル１４の側断面図である。
【００２３】
図２及び図３に示す様に、コンクリートパネル１４は、コンクリート躯体１２の内周面に複数枚に分割して配置され、ボルト１８によりコンクリート躯体１２に固定されている。なお、コンクリートパネル１４のコンクリート躯体１２への取り付け方法としては、ボルト以外に、フック等の機械式継手や接着剤等が考えられる。また、１枚のコンクリートパネル１４の複数箇所には、コンクリートパネル１４と同じ厚みのモニタリングピース１６が埋め込まれている。モニタリングピース１６もまたボルト２０によりコンクリート躯体１２に取り付けられており、中央部には、モニタリングピース１６を抜き取りやすくするためにフック１６ａが取り付けられている。
【００２４】
なお、コンクリートパネル１４及びモニタリングピース１６の表面は、放射性の粉塵等が付着した場合の拭き取り（除染）を容易にするために、エポキシ樹脂のコーティング、あるいは塩化ビニールシート等で覆われている。また、各コンクリートパネル１４の間の目地、及びコンクリートパネル１４とモニタリングピース１６の間の目地は、やはり除染を容易にするためにエポキシ樹脂等の目地処理材２２でシールされ、見かけ上目地がないように仕上げられている。
【００２５】
コンクリートパネル１４及びモニタリングピース１６は、コンクリート躯体１２の放射化される傾向をモニターするものであるので、コンクリート躯体と同一傾向に放射化される必要がある。そのため、コンクリートパネル１４及びモニタリングピース１６は、コンクリート躯体１２と同一の成分組成を持つコンクリート材料から形成される。また、コンクリート躯体１２の厚みとコンクリートパネル１４及びモニタリングピース１６の厚みの合計の厚みは、建築物に要求される中性子の遮蔽性能を満たすように、コンクリート躯体１２、コンクリートパネル１４、モニタリングピース１６の厚みが設定される。
【００２６】
コンクリートパネル１４の厚みは、通常は５ｃｍ〜１０ｃｍ程度が好ましいが、透過性の高い高エネルギーの中性子が相当量照射されると予想される部位では、これより厚くするか、厚さ１０ｃｍ程度のパネルを複数枚重ねて使用してもよい。また、低放射化遮蔽材料からなるパネルやシートを組み合わせてもよい。
【００２７】
上記のように建築物の壁を構成し、定期的にモニタリングピース１６の放射化状態をチェックすることにより、その放射化の程度からコンクリートパネル１４及びコンクリート躯体１２の放射化状態を予測することができる。そして、コンクリート躯体１２の放射化がクリアランスレベル（基準値）に到達しないようにすると共に、コンクリートパネル１４の放射化がクリアランスレベルに到達する前にコンクリートパネル１４を新しいものと交換し、コンクリートパネル１４が放射性廃棄物とならないようにする。
【００２８】
次に、上記のように構成される建築物の壁の放射化状態の検査方法について説明する。
【００２９】
施設の運転期間中、適宜コンクリートパネル１４の表面線量を計測し、その線量値の経緯を観測する。放射化により表面線量が増加してきた時点の適当な時期に、モニタリングピース１６をコンクリートパネル１４から抜き取り、放射能分析を行なう。モニタリングピース１６を抜き取った後のコンクリートパネル１４の穴は、必要に応じてモニタリングピース１６と同じ形のコンクリートピースを充填し、表面仕上げを行なう。放射化の測定においてモニタリングピース１６を破壊した場合には、次の計測では、同一コンクリートパネル内の別のモニタリングピースを用いる。
【００３０】
モニタリングピース１６の抜き取り場所は、加速器の特性や運転状況を考慮して、室内で最も放射化しやすい部分を評価して選択する。
【００３１】
モニタリングピース１６の放射能分析は、例えば、モニタリングピース１本の平均放射能濃度を測定する、あるいは表層近くのサンプルの放射能濃度を測定する等の方法により行なわれる。その結果、放射能濃度がクリアランスレベルよりかなり小さければ、そのモニタリングが行なわれた対象のコンクリートパネル１４の使用を継続するが、クリアランスレベルに近づいた時点で、その対象のコンクリートパネル１４を新しい物と交換する。また、クリアランスレベルに近づいた使用済みのコンクリートパネルは、放射性廃棄物として処理しなくてもよく、一般廃棄物として廃棄することが可能である。
【００３２】
モニタリングの結果、クリアランスレベルに近づく速度が速い場合には、コンクリート躯体１２の放射化を防止する目的で、コンクリートパネル１４の表面に低放射化遮蔽パネルを貼る、コンクリートパネル１４により厚いものを使用する、あるいはコンクリートパネル１４の上にさらに追加してコンクリートパネルを貼る等の処置を施す。
【００３３】
コンクリートパネル１４に付随している取り付けボルト、フック、目地隠しのためのテープ、シート、エポキシコーティング等の建築部材（副資材）も放射化するため、コンクリートパネル１４と同様に運転期間中に放射化のモニタリングを行ない、必要に応じて交換する。この場合、モニタリングピース１６を抜き取れば、それに付随して取り付けボルト、テープ、コーティングなどの副資材も部分的に抜き取られるので、副資材の放射化のモニタリングもモニタリングピース１６を１個抜き取れば、同時に行うことが可能である。
【００３４】
以上説明したように、上記の実施形態によれば、モニタリングピースの放射化量を定期的に検査して、コンクリートパネルが放射性廃棄物となる前に廃棄するので、廃棄処分のためのコストを大幅に軽減することが可能となる。
【００３５】
また、モニタリングピースの放射化量を定期的に検査すれば、法律で決められる放射線廃棄物となるクリアランスレベルが変更になったとしても、その変更後のクリアランスレベルに達する前にコンクリートパネルを交換することが可能となるので、クリアランスレベルが改正された場合でも対処することが可能となる。
【００３６】
施設の建物の解体を通常の方法で行うことができるので、コンクリート躯体に放射性廃棄物が発生している場合に比較して、短期間且つ低コストで解体することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明を、高エネルギー中性子を放出する装置の１つである加速器（サイクロトロン）を内部に配置した建築物に適用した一実施形態の構成を示す平面図である。
【図２】コンクリート躯体の内周面に配置されたコンクリートパネルの立面図である。
【図３】コンクリートパネルの側断面図である。
【図４】加速器（サイクロトロン）を内部に配置する建築物の従来の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  加速器（サイクロトロン）
１２  コンクリート躯体
１４  コンクリートパネル
１６  モニタリングピース
１６ａ  フック
１８  ボルト
２０  ボルト
２２  目地処理材
【図１】
2006112970.tif 000003
【図２】
2006112970.tif 000004
【図３】
2006112970.tif 000005
【図４】
2006112970.tif 000006