(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート板の板面を放射線源の設置される部屋の内面位置に対応させて配置し、ボロンを含有したコンクリート板の板面を部屋の外面位置に対応させて配置し、コンクリート板とボロンを含有したコンクリート板との間に生コンクリートを打設して生コンクリートを固化させることによって、生コンクリートの固化により形成されたコンクリートとコンクリート板とにより内側コンクリートを形成し、ボロンを含有したコンクリート板により外側コンクリートを形成したことを特徴とする中性子線遮蔽構造体の構築方法。  
【請求項２】
一のコンクリート板の板面を放射線源の設置される部屋の内面位置に対応させて配置し、他のコンクリート板の板面を部屋の外面位置に対応させて配置し、一のコンクリート板と他のコンクリート板との間にボロンを含有したコンクリート板を配置し、一のコンクリート板とボロンを含有したコンクリート板との間、及び、ボロンを含有したコンクリート板と他のコンクリート板との間に生コンクリートを打設して生コンクリートを固化させることによって、生コンクリートの固化により形成されたコンクリートと一のコンクリート板とにより内側コンクリートを形成し、ボロンを含有したコンクリート板により中側コンクリートを形成し、生コンクリートの固化により形成されたコンクリートと他のコンクリート板とにより外側コンクリートを形成したことを特徴とする中性子線遮蔽構造体の構築方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線源の設置される部屋を区画し、中性子線の部屋外への漏洩を防止する中性子線遮蔽構造体の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
癌診断を行うＰＥＴ施設、癌治療を行う医療用放射線照射施設、加速器施設、アイソトープ貯蔵施設、ウラン処理施設、原子炉施設などの放射線を扱う建物においては、中性子線遮蔽構造体により放射線源の設置される部屋を構築することによって、部屋外への中性子線の漏洩防止を図っている。中性子線遮蔽構造体としては、鋼板と鋼板との間にモルタル層とカドミウム板とを備えた構成のものが知られている（例えば、特許文献１等）。ボロン（硼素）を含有した構成の水硬性材料も知られている（例えば、特許文献２等）。鋼板と鋼板との間にモルタル層とカドミウム板とを備えた中性子線遮蔽構造体やボロンを含有した構成の水硬性材料を用いた中性子線遮蔽構造体によって放射線源の設置される部屋を構築することにより、中性子線遮蔽効果を高めることができる。
【特許文献１】特開昭５６−１４５３８９号公報
【特許文献２】特開平９−１３３７９０号公報（図５等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
鋼板と鋼板との間にモルタル層とカドミウム板とを備えた構成の中性子線遮蔽構造体の場合、カドミウム板が腐食等によって劣化しやすく、また、モルタル層とカドミウム板との線膨張係数の違いなどによりモルタル層とカドミウム板との界面での一体性が損なわれる恐れがあり、中性子線遮蔽機能が低下してしまうことがある。また、ボロンを含有した構成の水硬性材料のみを用いて中性子線遮蔽構造体を構築することは、コスト高となる。また、中性子線遮蔽構造体を形成するコンクリートを、ボロンを含有した構成の水硬性材料のみで形成する場合、コンクリートの強度を出すことが困難であり、中性子線遮蔽構造体の強度低下を招く原因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の中性子線遮蔽構造体の中性子線遮蔽構造体の構築方法は、コンクリート板の板面を放射線源の設置される部屋の内面位置に対応させて配置し、ボロンを含有したコンクリート板の板面を部屋の外面位置に対応させて配置し、コンクリート板とボロンを含有したコンクリート板との間に生コンクリートを打設して生コンクリートを固化させることによって、生コンクリートの固化により形成されたコンクリートとコンクリート板とにより内側コンクリートを形成し、ボロンを含有したコンクリート板により外側コンクリートを形成したことを特徴とする。
本発明の中性子線遮蔽構造体の中性子線遮蔽構造体の構築方法は、一のコンクリート板の板面を放射線源の設置される部屋の内面位置に対応させて配置し、他のコンクリート板の板面を部屋の外面位置に対応させて配置し、一のコンクリート板と他のコンクリート板との間にボロンを含有したコンクリート板を配置し、一のコンクリート板とボロンを含有したコンクリート板との間、及び、ボロンを含有したコンクリート板と他のコンクリート板との間に生コンクリートを打設して生コンクリートを固化させることによって、生コンクリートの固化により形成されたコンクリートと一のコンクリート板とにより内側コンクリートを形成し、ボロンを含有したコンクリート板により中側コンクリートを形成し、生コンクリートの固化により形成されたコンクリートと他のコンクリート板とにより外側コンクリートを形成したことを特徴とする。  
【発明の効果】
【０００５】
本発明の中性子線遮蔽構造体の構築方法によれば、コンクリート板やボロンを含有したコンクリート板をいわゆる打ち込み型枠として用いたことにより、型枠撤去作業を省略でき、作業を簡単容易にできる。また、中性子線遮蔽構造体の外側部分のみをボロン含有の外側コンクリートで形成したので、コストを安くでき、経済的に有利となるとともに、放射線源の設置された部屋内から部屋外への中性子線漏洩防止効果の高い中性子線遮蔽構造体を得ることができる。また、普通のコンクリートで形成された中性子線遮蔽構造体と比べて、中性子線漏洩防止効果の高い中性子線遮蔽構造体を、薄いコンクリート厚で実現できる。また、中性子線遮蔽構造体を形成する内側コンクリートと外側コンクリートや、中性子線遮蔽構造体を形成する内側コンクリートと中側コンクリートと外側コンクリートとが共にコンクリートであり、コンクリートとコンクリートとの界面での一体性が良いので、解離や腐食などの不具合を生じにくく、中性子線遮蔽機能を長期間維持できる信頼性の高い中性子線遮蔽構造体を得ることができる。また、中性子線遮蔽構造体を形成するコンクリートを、ボロンを含有した構成の水硬性材料のみで形成した場合、コンクリートの強度を出すことが困難であるが、本発明では、ボロンを含有していないコンクリートの方で強度を出すことができるので、中性子線遮蔽構造体の強度低下を防止できる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
最良の形態１
以下、本発明の最良の形態１について説明する。
図１；図２は最良の形態１を示し、図１は、中性子線遮蔽構造体の断面を示し、図２は、中性子線遮蔽構造体の構築方法を示す。
【０００７】
図１を参照し、中性子線遮蔽構造体１の構成を説明する。中性子線遮蔽構造体１は、放射線源２の設置される部屋３を区画する内側コンクリート４と、内側コンクリート４の外面５に当該外面５を覆うように設けられた外側コンクリート６とで形成される。内側コンクリート４は、セメントに、水、及び、川砂，海砂，山砂，砕石，砕砂などから得られる骨材とを混練したコンクリート（以下「普通のコンクリート」という）により形成される。外側コンクリート６は、ボロンを含有したコンクリート、例えば、ボロン化合物Ｂ４Ｃを含有したコンクリートである。
【０００８】
図２を参照し、中性子線遮蔽構造体１の構築方法を説明する。まず、２種類のプレキャストコンクリート板（以下、「ＰＣ板」という）を用意しておく。例えば、普通のコンクリートにより形成された厚さ３ｃｍ〜５ｃｍ程度のＰＣ板（以下「普通ＰＣ板」という）と、ボロン化合物Ｂ４Ｃを含有したコンクリートにより形成された厚さ３ｃｍ〜５ｃｍ程度のＰＣ板（以下「ボロン含有ＰＣ板」という）とを用意しておく。最良の形態１においては、壁に使用される複数の普通ＰＣ板を壁側普通ＰＣ板１１ｂと表記し、天井に使用される複数の普通ＰＣ板を天井側普通ＰＣ板１１ｃと表記し、床に使用される複数のボロン含有ＰＣ板を床側ボロン含有ＰＣ板１２ａと表記し、壁に使用される複数のボロン含有ＰＣ板を壁側ボロン含有ＰＣ板１２ｂと表記し、天井に使用される複数のボロン含有ＰＣ板を天井側ボロン含有ＰＣ板１２ｃと表記して説明する。また、（）付きの番号は施工順番を示し、現場での打設によるコンクリート部分は点ハッチングで示す。
【０００９】
まず、床底ａ上に床側ボロン含有ＰＣ板１２ａを設置する（（１））。床側ボロン含有ＰＣ板１２ａの周囲を取り囲むように壁側ボロン含有ＰＣ板１２ｂを設置する（（２））。つまり、壁側ボロン含有ＰＣ板１２ｂの板面を部屋３の外面位置に対応させて配置する。壁側ボロン含有ＰＣ板１２ｂは上階の床底ｂの位置まで建てる。床側ボロン含有ＰＣ板１２ａの上に普通の生コンクリートを打設し、この生コンクリートを固化させたコンクリート１３を形成する（（３））。部屋３の内壁面となる位置に壁側普通ＰＣ板１１ｂを設置する（（４））。つまり、壁側普通ＰＣ板１１ｂの板面を部屋３の内面位置に対応させて配置する。壁側普通ＰＣ板１１ｂは部屋３の天井面ｃの位置まで建てる。部屋３の天井面ｃの位置に天井側普通ＰＣ板１１ｃを設置する（（５））。壁側ボロン含有ＰＣ板１２ｂと壁側普通ＰＣ板１１ｂとの間、及び天井側普通ＰＣ板１１の上面に、普通の生コンクリートを打設する。この生コンクリートは、上階の床底ｂの位置まで打設する。この生コンクリートを固化させたコンクリート１４の上面に、天井側ボロン含有ＰＣ板１２ｃを設置し、その後、上階の床や梁などのコンクリート１５を形成する。
【００１０】
以上により、部屋３を区画する内側コンクリート４と、この内側コンクリート４の外面５に当該外面５を覆うように設けられた外側コンクリート６、即ち、ボロンを含有したコンクリートとを備えた中性子線遮蔽構造体１が構築される（図１参照）。
【００１１】
中性子線遮蔽構造体１により部屋３を構築することで、部屋３に設置された放射線源２から放射される中性子線が内側コンクリート４によって減速されて熱中性子となり、この熱中性子がボロンを含有した外側コンクリート６中のボロンによって吸収され、中性子線の部屋３の外への漏洩防止効果を高めることができる。
【００１２】
最良の形態１では、中性子線遮蔽構造体１の全てのコンクリートをボロン含有のコンクリートで形成せずに、中性子線遮蔽構造体１の外側部分のみをボロン含有の外側コンクリート６で形成したので、コストを安くでき、経済的に有利である。また、普通のコンクリートで形成された中性子線遮蔽構造体と比べて、中性子線漏洩防止効果の高い中性子線遮蔽構造体１を、薄いコンクリート厚で実現できる。また、中性子線遮蔽構造体１を形成する内側コンクリート４と外側コンクリート６とが共にコンクリートであり、内側コンクリート４と外側コンクリート６との界面での一体性が良いので、解離や腐食などの不具合を生じにくく、中性子線遮蔽機能を長期間維持できる信頼性の高い中性子線遮蔽構造体１を得ることができる。また、中性子線遮蔽構造体を形成するコンクリートを、ボロンを含有した構成の水硬性材料のみで形成した場合、コンクリートの強度を出すことが困難であり、中性子線遮蔽構造体の強度低下を招く原因となるが、実施の形態１では、ボロンを含有していない内側コンクリート４の方で強度を出すことができるので、中性子線遮蔽構造体１の強度低下を防止できる。
【００１３】
ボロンはカドミウムと比べて以下のような有利な点を備える。ボロンとカドミウムは共に、土壌汚染対策法の特定有害物質に指定されているが、土壌溶出量基準値などの基準値は、カドミウムの方がボロンと比べて極端に小さく、中性子線遮蔽構造体の解体時の廃棄コスト、環境負荷を考慮すると、ボロンを使用した方が良いと考えられる。
【００１４】
最良の形態１による中性子線遮蔽構造体１の構築方法によれば、壁側普通ＰＣ板１１ｂ及び天井側普通ＰＣ板１１ｃと壁側ボロン含有ＰＣ板１２ｂとをいわゆる打ち込み型枠（打設した生コンクリートの固化後に撤去せずにそのままコンクリート構造体として供せられる型枠）として用いたことにより、型枠撤去作業を省略でき、作業を簡単容易に出来る。つまり、壁側普通ＰＣ板１１ｂ及び天井側普通ＰＣ板１１ｃとコンクリート１３；１４とにより、内側コンクリート４を簡単容易に形成でき、また、床側ボロン含有ＰＣ板１２ａ；壁側ボロン含有ＰＣ板１２ｂ；天井側ボロン含有ＰＣ板１２ｃとにより、外側コンクリート６を簡単容易に形成できる。少なくとも、壁側普通ＰＣ板１１ｂの板面を部屋３の内面位置に対応させて配置し、壁側ボロン含有ＰＣ板１２ｂの板面を部屋３の外面位置に対応させて配置し、壁側普通ＰＣ板１１ｂと壁側ボロン含有ＰＣ板１２ｂとの間に生コンクリートを打設して生コンクリートを固化させることによって、生コンクリートの固化により形成されたコンクリート１４と壁側普通ＰＣ板１１ｂとにより部屋３の壁の内側コンクリート４を簡単容易に形成でき、壁側ボロン含有ＰＣ板１２ｂにより外側コンクリート６を簡単容易に形成できる。
【００１５】
最良の形態２
以下、本発明の最良の形態２について説明する。
図３；図４は最良の形態２を示し、図３は、中性子線遮蔽構造体の断面を示し、図４は、中性子線遮蔽構造体の構築方法を示す。
【００１６】
図３を参照し、中性子線遮蔽構造体１Ａの構成を説明する。中性子線遮蔽構造体１Ａは、放射線源２の設置される部屋３を区画する内側コンクリート４Ａと、内側コンクリート４Ａの外面５ａに当該外面５ａを覆うように設けられた中側コンクリート６Ａと、中側コンクリート６Ａの外面６ａに当該外面６ａを覆うように設けられた外側コンクリート７Ａとで形成される。内側コンクリート４Ａ及び外側コンクリート７Ａは、セメントに、水、及び、川砂，海砂，山砂，砕石，砕砂などから得られる骨材とを混練した普通のコンクリートにより形成される。中側コンクリート６Ａは、ボロンを含有したコンクリート、例えば、ボロン化合物Ｂ４Ｃを含有したコンクリートである。
【００１７】
図４を参照し、中性子線遮蔽構造体１Ａの構築方法を説明する。まず、２種類のＰＣ板を用意しておく。例えば、普通のコンクリートにより形成された厚さ３ｃｍ〜５ｃｍ程度の普通ＰＣ板と、ボロン化合物Ｂ４Ｃを含有したコンクリートにより形成された厚さ３ｃｍ〜５ｃｍ程度のボロン含有ＰＣ板とを用意しておく。最良の形態２においては、壁の内面を形成する複数の普通ＰＣ板を壁内側普通ＰＣ板１１１と表記し、天井に使用される複数の普通ＰＣ板を天井側普通ＰＣ板１１２と表記し、壁の外面を形成する複数の普通ＰＣ板を壁外側普通ＰＣ板１１３と表記し、床に使用される複数のボロン含有ＰＣ板を床側ボロン含有ＰＣ板１２１と表記し、壁に使用される複数のボロン含有ＰＣ板を壁側ボロン含有ＰＣ板１２２と表記し、天井に使用される複数のボロン含有ＰＣ板を天井側ボロン含有ＰＣ板１２３と表記して説明する。また、（）付きの番号は施工順番を示し、現場での打設によるコンクリート部分は点ハッチングで示す。
【００１８】
まず、床底ａ上に床の生コンクリートを打設し、この生コンクリートを固化させたコンクリート２０を形成する（（１））。コンクリート２０の上に床側ボロン含有ＰＣ板１２１を設置する（（２））。床側ボロン含有ＰＣ板１２１の周囲を取り囲むように部屋３の内壁面となる位置に壁側ボロン含有ＰＣ板１２２を設置する（（３））。壁側ボロン含有ＰＣ板１２２は部屋３の天井面ｃの位置より上方でかつ上階の床底ｂの位置より下方の位置まで建てる。床側ボロン含有ＰＣ板１２１の上に普通の生コンクリートを打設し、この生コンクリートを固化させたコンクリート２１を形成する（（４））。部屋３の内壁面となる位置に壁内側普通ＰＣ板１１１を設置する（（５））。壁内側普通ＰＣ板１１１は部屋３の天井面ｃの位置まで建てる。部屋３の天井面ｃの位置に天井側普通ＰＣ板１１２を設置する（（６））。壁側ボロン含有ＰＣ板１２２と壁内側普通ＰＣ板１１１との間、及び天井側普通ＰＣ板１１２の上面に普通の生コンクリートを打設する（（７））。この生コンクリートは、壁側ボロン含有ＰＣ板１２２の上端位置まで打設する。この生コンクリートを固化させたコンクリート２２の上面に天井側ボロン含有ＰＣ板１２３を設置する（（８））。コンクリート２０の周囲を取り囲むように部屋３の外壁面となる位置に壁外側普通ＰＣ板１１３を設置する（（９））。壁外側普通ＰＣ板１１３は上階の床底ｂの位置まで建てる。壁側ボロン含有ＰＣ板１２２と壁外側普通ＰＣ板１１３との間、及び天井側ボロン含有ＰＣ板１２３の上面に普通の生コンクリートを打設する（（１０））。生コンクリートは、上階の床底ｂの位置まで打設する。生コンクリートを固化させたコンクリート２３の上面に上階の床や梁などのコンクリート２４を形成する。
【００１９】
以上のように、部屋３を区画する内側コンクリート４Ａと、この内側コンクリート４Ａの外面５ａに当該外面５ａを覆うように設けられたボロン含有の中側コンクリート６Ａと、中側コンクリート６Ａの外面６ａを覆うように設けられた外側コンクリート７Ａとを備えた中性子線遮蔽構造体１Ａが構築される（図３参照）。
【００２０】
中性子線遮蔽構造体１Ａにより部屋３を構築することで、部屋３に設置された放射線源２から放射される中性子線が内側コンクリート４によって減速されて熱中性子となり、この熱中性子がボロンを含有した外側コンクリート６中のボロンによって吸収され、中性子線の部屋３の外への漏洩防止効果を高めることができる。
【００２１】
最良の形態２の中性子線遮蔽構造体１Ａによれば、最良の形態１の中性子線遮蔽構造体１Ａと同様な効果が得られる。尚、部屋３の内面に近い側では中性子はエネルギーの高い高速中性子の状態の場合が多く、部屋３の内面に近い側にボロン含有コンクリートを配置しても中性子を効率的に吸収しにくいので、最良の形態２の構成では、ボロン含有コンクリートは中性子線遮蔽構造体１の外面に近い場所に設けることが望ましい。また、最良の形態２では、内側コンクリート４Ａと中側コンクリート６Ａとで中性子を遮断できれば、建物の解体後において、内側コンクリート４Ａと中側コンクリート６Ａとを放射性廃棄物質として処分すればよく、外側コンクリート７Ａは普通の廃棄物として扱えるので、中性子線遮蔽構造体１すべてを放射性廃棄物質として廃棄する場合に比べて、廃棄コストを削減できる。
【００２２】
最良の形態２による中性子線遮蔽構造体１の構築方法によれば、壁内側普通ＰＣ板１１１、天井側普通ＰＣ板１１２、壁外側普通ＰＣ板１１３と床側ボロン含有ＰＣ板１２１、壁側ボロン含有ＰＣ板１２２、天井側ボロン含有ＰＣ板１２３とをいわゆる打ち込み型枠として用いたことにより、型枠撤去作業を省略でき、作業を簡単容易に出来る。つまり、壁内側普通ＰＣ板１１１、天井側普通ＰＣ板１１２とコンクリート２１；２２とにより、内側コンクリート４Ａを簡単容易に形成でき、また、床側ボロン含有ＰＣ板１２１；壁側ボロン含有ＰＣ板１２２；天井側ボロン含有ＰＣ板１２３とにより、中側コンクリート６Ａを簡単容易に形成でき、壁内側普通ＰＣ板１１３とコンクリート２０；２３とにより、外側コンクリート７Ａを簡単容易に形成できる。少なくとも、一のコンクリート板としての壁内側普通ＰＣ板１１１の板面を部屋３の内面位置に対応させて配置し、他のコンクリート板としての壁外側普通ＰＣ板１１３の板面を部屋３の外面位置に対応させて配置し、壁内側普通ＰＣ板１１１と壁外側普通ＰＣ板１１３との間に壁側ボロン含有ＰＣ板１２２を配置し、壁内側普通ＰＣ板１１１とボロン含有ＰＣ板１２２との間、及び、ボロン含有ＰＣ板１２２と壁外側普通ＰＣ板１１３との間に生コンクリートを打設して生コンクリートを固化させることによって、生コンクリートの固化により形成されたコンクリート２２と壁内側普通ＰＣ板１１１とにより部屋３の壁の内側コンクリート４Ａを簡単容易に形成でき、ボロン含有ＰＣ板１２２により部屋の壁の中側コンクリート６Ａを簡単容易に形成でき、生コンクリートの固化により形成されたコンクリート２３と壁外側普通ＰＣ板１１３とにより部屋３の壁の外側コンクリート７Ａを簡単容易に形成できる。
【００２３】
尚、中性子線遮蔽構造体１や１Ａの厚さは、例えば、１５０ｃｍ程度に形成される。また、ＰＣ板や打設によるコンクリートは、一般的には、鉄筋コンクリート構造により形成される。最下階においては、部屋３の床は、図外の基礎上に形成される。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
上述したようにＰＣ板をいわゆる打ち込み型枠として用いる工法によれば施工を容易にできるが、一般的な型枠を用いたコンクリート打設工事によって、内側コンクリート４や外側コンクリート６、内側コンクリート４Ａや中側コンクリート６Ａや外側コンクリート７Ａを構築してもよい。ＰＣ板と一般的な型枠とを併用して中性子線遮蔽構造体１や１Ａを構築しても良い。
【００２５】
図１の内側コンクリート４と外側コンクリート６とをすべてＰＣ板により形成することによって中性子線遮蔽構造体１Ａを構築したり、図３の内側コンクリート４Ａと中側コンクリート６Ａと外側コンクリート７ＡとをすべてＰＣ板により形成することによって中性子線遮蔽構造体１Ａを構築してもよい。例えば複数のＰＣ板を現場に搬入して現場で複数のＰＣ板を組立てることによって中性子線遮蔽構造体１や１Ａを構築したり、現場外の例えば組立工場のような場所で複数のＰＣ板を組立てることによって中性子線遮蔽構造体１や１Ａを構築した後に、構築した中性子線遮蔽構造体１や１Ａを現場に搬入して現場に設置するようにしてもよい。このように、ＰＣ板だけで中性子線遮蔽構造体１や１Ａを構築するようにすれば、現場でのコンクリート打設作業をなくすことができ、作業の容易化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】中性子線遮蔽構造体の縦断面図（最良の形態１）。
【図２】中性子線遮蔽構造体の施工説明図（最良の形態１）。
【図３】中性子線遮蔽構造体の縦断面図（最良の形態２）。
【図４】中性子線遮蔽構造体の施工説明図（最良の形態２）。
【符号の説明】
【００２７】
１；１Ａ  中性子線遮蔽構造体、２  放射線源、３  部屋、
４；４Ａ  内側コンクリート、６  外側コンクリート、
６Ａ  中側コンクリート、７  外側コンクリート、
１１ｂ；１１ｃ；１１１〜１１３  普通ＰＣ板、
１２ａ〜１２ｃ；１２１〜１２３  ボロン含有ＰＣ板。
【図１】
0004590536.tif 000002
【図２】
0004590536.tif 000003
【図３】
0004590536.tif 000004
【図４】
0004590536.tif 000005