(57)【要約】【課題】従来の電離放射線の欠点を克服する。【解決手段】電離放射線を吸収するために、好ましくは電離放射線エネルギーが約１０ｅＶより大きいとき、さらに好ましくは、電離放射線が、Ｘ線またはガンマ線に関係するとき、化学式ＣＨｎＩ４−ｎ（ｎは１から３）の有機化合物を用いる。この材料は、詳細には、電離放射線からの保護用の装置で使用され、および放射線写真の吸収ラベリング剤として用いられることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形コアの除去によって得られる成形部品の空洞内における前記コアの残留物の存在を、放射線写真によって検出する方法であって、前記残留物が、電離放射線を吸収する物質によってラベリングされ、前記物質が、化学式ＣＨｎＩ４−ｎ（ｎは１から３）の化合物であることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記化合物が、成形前にコアに組み込まれることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記化合物が、金型からの除去後にコア残留物に組み込まれることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記化合物が、コアまたは残留物の孔あるいは裂け目に導入されることを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記化合物が、前記化合物を含む液中にコアまたは成形部品を浸漬することによって組み込まれることを特徴とする、請求項２から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記コアが、セラミック材料から作製されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記成形部品が、ターボマシンのブレードであることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記電離放射線が、約１０ｅＶよりも大きいエネルギーを有することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記電離放射線が、Ｘ線およびガンマ線を含む群に属することを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記化合物が、ジヨードメタンであることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記化合物が、ヨードメタンであることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電離放射線の吸収分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＸ線またはガンマ線などの電離放射線は、あらゆる種類の物体、特に人体の放射線写真を撮影するのに頻繁に用いられる。
【０００３】
当業者には知られている通り、この電離放射線は、そのエネルギーの故に、例えば放射線専門医などの電離放射線を頻繁に利用する者、あるいは例えば宇宙飛行士や原子力発電所または粒子加速器の近くで働く特定の人々などの電離放射線に曝される者にとって、危険であることが実証されている。
【０００４】
したがって、例えばシールドやスクリーンなどの、少なくとも電離放射線を部分的に吸収することが可能な材料から構成される、保護装備または保護装置の品目が存在する。特に放射線写真の分野で、最も広く用いられている吸収材料のうちの１つは鉛である。これら吸収材料は、高密度であり、この高密度のために、衣服やアクセサリー部品などの移動可能な装備品目に組み込むのが難しく、実際には不可能であるのが一般的である。さらに、これら吸収材料は、一般的にその化学的性質の理由から健康に有害である。さらに、これら吸収材料は、一般に可視光線を透過しないため、これら吸収材料は、電離放射線に曝される領域を直接観察することができない。例えば、これら吸収材料を利用して、保護眼鏡を作ることはできない。
【０００５】
さらに、詳細には米国特許第５，２４２，００７号から、物体または物質に、例えば鉛（Ｐｂ）、トリウム（Ｔｈ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）、またはウラン（Ｕ）など吸収性ラベル（またはトレーサ）で、ラベリングする（または含浸させるか混合して）ことにより、放射線写真によって検出しやすくすることも知られている。検出の質は、本質的にラベリングの厚みおよび使用するラベルの吸収能に応じるため、ラベルの吸収能が弱まるほど、付ける厚みを大きくする必要がある。この点から、特に含浸させる場合に、ラベリングの大きい厚みが常に得られることができるとは限らない。この理由は、前記ラベリングが、寸法が非常に小さい物体の孔、欠陥、微小空洞、または割れ目にラベルを導入する結果として得られるからである。さらに、付けられる厚みが増すほど、ラベリングされる物体の重量が増し、この重量の増加は、ラベルの分子質量および密度が高い場合、すなわち前述のラベルを用いた場合に、なお一層目立つ。
【特許文献１】米国特許第５，２４２，００７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のことから、本発明の目的は、前述の欠点の全てまたは一部を克服することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のために、本発明は、電離放射線を吸収するために、好ましくは電離放射線エネルギーが約１０ｅＶより大きいとき、さらに好ましくは、Ｘ線またはガンマ線に関係するとき、化学式ＣＨｎＩ４−ｎ（ｎは１から３）の有機化合物を用いることを提案する。
【０００８】
このことが、出願人の会社が、これら化合物、詳細にはヨードメタン（ＣＨ３Ｉ）およびジヨードメタン（ＣＨ２Ｉ２）が、電離放射線に対して、鉛の吸収能の３倍以上の極めて大きい吸収能と、鉛の密度の３分の１より低い低密度と、特に液相において可視光線に対する透過性とを示すことを見出だした理由である。
【０００９】
これらの特性によって、これら有機材料は、非常に多くの用途、詳細には電離放射線からの保護および放射線写真のために物体にラベリングする分野でとりわけ魅力的となっている。
【００１０】
例えばこれら材料は、詳細には、例えばターボマシンのブレードの空洞成形を目的としたセラミック製コアのラベリング、および／または放射線写真の目的のために、コアを除去した後にこれら空洞に残る残留物のラベリングに最適である。
【００１１】
さらに本発明によれば、電離放射線から保護するための装置を製造することができ、この装置は、ＣＨｎＩ４−ｎ（詳細には、ヨードメタン（ｎ＝３）またはジヨードメタン（ｎ＝２））の層を支持する少なくとも１つの構成部品を含み、かつ物体と電離放射線源との間に挿入されることができる。
【００１２】
このような装置は、詳細には保護眼鏡、保護シールド、保護ヘルメット、保護服、衣服保護アクセサリー部品、または電離放射線源用の容器の形態で作製できる。例えば、装置の各構成部品は、好ましくは希釈されていない液相のＣＨｎＩ４−ｎで充填された、密封空洞を形成することができ、また透明な材料から作ることができる。
【００１３】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面を考察することにより明らかになるであろう。
【００１４】
添付の図面は、本発明を例示するだけでなく、場合に応じて、本発明を画定する役割を果たすこともある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、電離放射線を吸収するために、化学式ＣＨｎＩ４−ｎ（ｎは１から３）の有機化合物を用いることに関する。
【００１６】
前述の通り、本発明は、出願人の会社が、ＣＨｎＩ４−ｎ（ｎ＝１、２、および３）、詳細にはヨードメタン（ＣＨ３Ｉ、すなわちｎ＝３）およびジヨードメタン（ＣＨ２Ｉ２、すなわちｎ＝２）が、低密度および可視光線に対する透過性と併せて、特にＣＨｎＩ４−ｎが液相で存在するときに、電離放射線の吸収能が極めて大きいことを見出した結果による。
【００１７】
さらに詳細には、ジヨードメタン（ＣＨ２Ｉ２）は、鉛の吸収係数の約３倍以上の吸収係数と、３．４の密度、つまり鉛の密度（１１．４）の３分の１より小さい密度とを示す。
【００１８】
吸収係数は、電離放射線の波長によって変化する。吸収係数は、Ｘ線帯域内にあるエネルギーを有する光子、すなわち約０．１ｋｅＶ（キロ電子ボルト）から約５０ｋｅＶの間のエネルギーに対して最大値を有し、かつほぼ一定となる。吸収係数は、波長と共に減少するが、ガンマ線帯域内にあるエネルギーを有する光子に対して、すなわち約５０ｋｅＶよりも大きいエネルギーに対して、依然として最大値に近い値を維持する。Ｘ線より下の帯域では、吸収係数は、波長が増すと急低下するが、紫外線帯域の上部に属するエネルギー（遠紫外線）を有する光子、すなわち、約０．０１ｋｅＶから約０．１ｋｅＶの間にあるエネルギーに対して、吸収係数は高い値を維持する。
【００１９】
ジヨードメタン（ＣＨ２Ｉ２）の吸収特性から、鉛の吸収性と同じ吸収性を得るのに、鉛に必要な厚みの約３分の１の薄い厚みを必要とするだけである。さらに、ジヨードメタン（ＣＨ２Ｉ２）の密度から、鉛によって得られる電離放射線からの保護と同じ保護を提供するのに、鉛の約３分の１の少ないジヨードメタンを必要とするだけである。
【００２０】
この結果、電離放射線から保護するための、移動可能なまたは移動できない多数の装備（または装置）の品目をこれから想像することができる。詳細には、任意に宇宙船用の保護シールド、保護マスク、保護ヘルメット、例えばつなぎの作業着を含む作業着や、エプロンまたは手袋等の保護服、例えば衣服のポケットに組み込める保護挿入物などの衣服アクセサリー部品、または放射性廃棄物等の電離放射線源用の容器を想像することができる。
【００２１】
さらに、ＣＨｎＩ４−ｎが可視光線に対して透過性であるため、詳細にはＣＨｎＩ４−ｎが液相のときに、例えば保護眼鏡、遮光板、またはシールドなどの保護装備の透明な品目を作製するのに用いることができる。
【００２２】
このように、透明な保護シールドを作製するのに、液体のＣＨｎＩ４−ｎを収容する（または支持する）のに適したハウジングを画定する透明な構成材料、例えばガラスまたはポリカーボネートが使用されることができる。このハウジングは、シールドをほぼ水平に置くことを目的とする場合、上端面を開放できる。これは、ＣＨｎＩ４−ｎは空気中では蒸発しないか、またはほとんど蒸発しないことによる。しかしながら、このハウジングは、完全に閉鎖されかつ密封され、ＣＨｎＩ４−ｎで全体に充填することにより、例えば、装備の品目がほぼ均一な吸収性を提供するようにすることができる。
【００２３】
例として、約１ｍｍの厚みを有する液体のジヨードメタン層は、エネルギーがＸ線帯域内にあれば、源から放射された電離放射線を全て吸収するのに十分である。
【００２４】
ＣＨｎＩ４−ｎの吸収能は、光子に限定されないことに留意することが重要である。吸収能は、エネルギーが、好ましくは前述のエネルギー帯域（Ｘ線およびガンマ線帯域）内にあれば、例えば中性子などの粒子にも関係がある。
【００２５】
ＣＨｎＩ４−ｎが液相で用いられる場合、ＣＨｎＩ４−ｎは、純粋であるのが好ましい。ただし、１つ以上の他の材料と混合してもよい。
【００２６】
本発明は、また、放射線写真の分野において特に有利な用途を有する。これは、ＣＨｎＩ４−ｎを、放射線写真を観察する目的のための、物体または物質のラベリング剤として用いることができるためである。
【００２７】
例えば、ＣＨｎＩ４−ｎは、ターボマシンのブレードなどの成形された構成部品に作られた空洞の外観を観察するのに用いることができる。
【００２８】
当業者には良く知られているように、また図１の横断面図に示されているように、いくつかの金属ターボジェットのブレードＡは、成形によって形成された凹部（または空洞）Ｃを備える。
【００２９】
さらに詳細には、このようなブレードＡを作製するために、金属が、金型内で、一般的にセラミックから作られるコアの周りに鋳造される。その後、コアは、「コアストリッピング」と呼ばれる化学工程を経て除去される。この工程の欠点の１つは、この工程によって、放射線写真術で観察するのが難しい空洞Ｃの内部に望ましくないセラミックの残留物がしばしば残ることである。
【００３０】
放射線写真でこれらコアの残留物を観察するのを容易にするために、２つの技術が、詳細には米国特許第５，２４２，００７号で提供されている。これら技術のうちの１つは、電離放射線に対して良好な吸収係数を示すラベリング剤（またはドーピング剤）、例えば鉛（Ｐｂ）、トリウム（Ｔｈ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）、またはウラン（Ｕ）などを組み込んだセラミックコアを提供することからなる。したがって、ストリッピング動作の後に空洞の内部に残るコア残留物は、吸収ラベリング剤の粒子を含むことになる。
【００３１】
もう一方の技術は、好ましくはストリッピング動作の後に、前述の吸収ラベリング剤を含む槽にブレードを浸漬して、コア残留物の微小空洞（または割れ目または孔または欠陥）に、吸収ラベリング剤の粒子を含浸させることからなる。
【００３２】
どのような技術を用いたとしても、コア残留物に含浸させる吸収ラベリング剤の粒子の厚みが十分に厚いならば、コア残留物は、放射線写真によって観察される可能性だけはある。多くの場合、これは、特定方向に沿った観察の場合のみであって、コア残留物を検出するには、数回の照射を実行しなければならない。
【００３３】
本発明により、この厚みの問題は解決が容易になり、実際に、事実上存在しなくなる。なぜなら、ＣＨｎＩ４−ｎの電離放射線の吸収能は、従来のラベリング剤の吸収能よりもはるかに大きいからである。
【００３４】
したがって、前述の２つのラベリング技術の一方および／または他方は、ＣＨｎＩ４−ｎと共に、特にジヨードメタン（ＣＨ２Ｉ２、ｎ＝２）と共に有利に用いることができる。しかしながら、一般には、第２の技術、すなわちコアをストリッピングした後にブレード（または任意の別の物体）を含浸させることからなる技術を用いるだけで十分である。ジヨードメタンを用いた含浸の前後で、ブレードＡの同一部分のＸ線放射線写真の比較例が、図２および図３にそれぞれ示されている。
【００３５】
これら放射線写真は、１．５ｋｅＶのＸ線源、１０ｍＡの電流、コダックＭ  ＣＰ  フィルム、焦点−フィルム間距離１２００ｍｍ、焦点１．５ｍｍ×１．５ｍｍ、および露光時間６６秒を用いて得られた。
【００３６】
図３で見られるように、コア残留物Ｒは、露光時間（６６秒）が短くても、ジヨードメタンを用いた含浸後に、ブレードの種々の空洞Ｃにおいて高コントラストで現われる。
【００３７】
前述の通り、ＣＨｎＩ４−ｎを、詳細にはＸ線帯域およびガンマ線帯域において、光子放射線写真用の吸収ラベリング剤として用いることができることに、留意することは重要である。しかしながら、他の種類の放射線写真、詳細には中性子放射線写真を作る際に、ＣＨｎＩ４−ｎを吸収ラベリング剤として用いることもできる。
【００３８】
本発明は、保護装置の実施形態および例示の目的だけで説明したＣＨｎＩ４−ｎの使用に限定されず、当業者が予見しうる全ての代替形態を包含する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ターボマシンのブレードの構造の一例の概略横断面図である。
【図２】ラベリング剤を含まない（または含浸しない）ブレードの一部のＸ線写真である。
【図３】ラベリング（または含浸）後の、図２のブレードの一部のＸ線写真である。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ  ブレード
Ｃ  空洞
Ｒ  コア残留物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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