(57)【要約】【課題】環境上の問題がなく、経済性に優れていると共に厚さが薄く、高い放射線遮蔽能力を有する放射線遮蔽シート、およびＸ線装置を提供するものである。【解決手段】希土類系酸化物の遮蔽材料粉末からなる放射線遮蔽シートにおいて、有機高分子材料が５〜２０重量％であり、遮蔽シート内の空隙率が１０〜３０％であることを特徴とする放射線遮蔽シートであり、希土類系酸化物の遮蔽材料粉末は平均粒径が１〜２０μｍであることが好ましく、遮蔽材料粉末が酸化セリウム粉末であることが好ましい。また、有機高分子材料が熱可塑性樹脂であることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類酸化物の遮蔽材料粉末を具備する放射線遮蔽シートにおいて、有機高分子材料が５
〜２０重量％であり、放射線遮蔽シート内の空隙率が１０〜３０％であることを特徴とす
る放射線遮蔽シート。
【請求項２】
希土類酸化物の遮蔽材料粉末が平均粒径１〜２０μｍであることを特徴とする請求項１記
載の放射線遮蔽シート。
【請求項３】
遮蔽材料粉末が酸化セリウム粉末からなることを特徴とする請求項１または２記載の放射
線遮蔽シート。
【請求項４】
有機高分子材料が熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項
に記載の放射線遮蔽シート。
【請求項５】
Ｘ線を遮蔽する用途に使用することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載
の放射線遮蔽シート。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の放射線遮蔽シートを用いたことを特徴とするＸ
線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば原子力関係の放射線遮蔽や工業・医療用放射線装置、Ｘ線室、Ｘ線検
診車、Ｘ線防護衣などのＸ線を利用する分野において用いられる放射線遮蔽シート、およ
びそれを用いたＸ線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線遮蔽の分野として、特に人体を対象とする放射線治療および測定においては、目
的とする部位のみに放射線を照射し、放射線照射の必要の無い部位には照射を行わないよ
うにして被爆を防ぐことが必要である。しかし、放射線照射対象となる部位にのみ限定し
て放射線を照射するのは実質的に困難であるため、被検査部位以外の部位には放射線を遮
蔽するための遮蔽材が被覆されて被検体を放射線から防護する対策が講じられている。ま
た、Ｘ線を発生させる装置を設置しているＸ線室やＸ線検診車についても、その壁面から
室外や車外にＸ線が漏洩することを防止するために、遮蔽材料を壁面に装着する対策が講
じられている。また、Ｘ線撮影の際、医師や患者はＸ線被曝を避けるためにＸ線防護衣を
着用している。特に、面積を必要とする用途、遮蔽材として単独で使用する用途、狭い部
分に使用する用途、柔軟性を必要とする用途においては厚さの薄い遮蔽シートが求められ
ている。
【０００３】
Ｘ線を遮蔽する材料としてはこれまで主として鉛、及び鉛を含む複合材料が使用されて
きた（非特許文献１、２参照）。しかし鉛は人体に吸収されると有害であり、その取扱い
や廃棄には特別の注意が必要である。すなわち取扱いには鉛中毒予防規則による厳格な規
制に準拠する必要があり、廃棄する場合には特定有害産業廃棄物として外界への溶出や侵
出を遮断した処置が必要である。
近年では、鉛に代わる放射線遮蔽材料としてタングステン、錫、アンチモン、ビスマス
、バリウム及びその化合物等が提案されている（特許文献１、２参照）。柔軟性を必要と
するＸ線防護衣等にはこれら材料を樹脂またはゴムに配合した材料が一般に使用されてい
る。その他、比較的弱い放射線の場合はアクリル板等が、比較的強い放射線の場合はタン
グステン板等の板状の放射線遮蔽材が用いられている。
【０００４】
しかしながら、タングステンは放射線に対して高い遮蔽能力をもつが、Ｐｂに替わる材
料としては高価な材料である。ビスマスはＰｂに対して同等の遮蔽能力を持つが、比較的
高価な材料である。一方、アンチモン、錫、バリウムは放射線遮蔽能力が十分ではないた
め遮蔽シートも厚くなる。また、アンチモンに関しては砒素と同じような毒性を持つこと
を示唆されている。
以上のことから、環境上の問題がなく、経済性に優れると共に厚さが薄くて高い放射線
遮蔽能力放射線遮蔽シートが求められていた。
【０００５】
【非特許文献１】ＪＩＳ  Ｚ４８０６
【非特許文献２】ＪＩＳ  Ｚ４８０１
【特許文献１】特開２００１−８３２８８号公報
【特許文献２】特開２００２−３６５３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の放射線遮蔽材においては、鉛、及び鉛を含む複合材料が使用されてきたが、人体
に吸収されると有害であり、その取扱いや廃棄には特別の注意が必要であった。
鉛に代わる放射線遮蔽材料としてタングステン、錫、アンチモン、ビスマス及びその化合
物が提案されているが、タングステン、ビスマス及びその化合物はＰｂに替わる材料とし
ては高価な材料であり、特にタングステンは、酸化しやすい材料でもある。錫、アンチモ
ン、バリウム及びその化合物は遮蔽能力が不十分でシート厚さを厚くしなければならなか
った。
そこで本発明は、環境上の問題がなく、経済性に優れていると共に厚さが薄くて高い放
射線遮蔽能力を有する放射線遮蔽シートを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記の問題を解決するためのものであり、希土類系酸化物の遮蔽材料粉末から
なる放射線遮蔽シートにおいて、有機高分子材料が５〜２０重量％であり、シート内の空
隙率が１０〜３０％であることを特徴とする放射線遮蔽シートである。
【０００８】
また、遮蔽材料が酸化セリウム粉末からなることを特徴とする放射線遮蔽シートである
ことが好ましい。
【０００９】
また、有機高分子材料が熱可塑性樹脂であることを特徴とする放射線遮蔽シートである
ことが好ましい。
【００１０】
また、Ｘ線室に使用することを特徴とする放射線遮蔽シートであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、環境上の問題がなく、経済性に優れていると共に厚さが薄くて高い放射線遮
蔽能力を有する放射線遮蔽シートを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の放射線遮蔽シートは、有機高分子材料と放射線吸収率の十分な材料粉末からな
る放射線遮蔽層からなり、柔軟性も兼ね備えている。遮蔽層の片面あるいは両面を保護し
、かつシートの引張強度を向上させるための有機高分子フィルム層を設けてもよい。また
、高い遮蔽能力にするために、薄い膜厚シートを数枚重ねて積層構造の遮蔽シートとして
もよい。
【００１３】
本発明の放射線遮蔽材料は、環境上の問題がなく、経済性に優れた希土類系酸化物粉末で
ある。特に遮蔽能力と経済性を総合的に判断すると、ランタン、セリウム、プラセオジム
、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウムの酸化物粉末が最も効果的であり
、少なくとも１種類が含有していることが好ましい。さらには酸化セリウム粉末が好まし
い。また、酸化物粉末はタングステンなどと比べて比較的比重が低いため、遮蔽シートを
製作する上で充填率が低くなる傾向にあり、その結果、放射線遮蔽能力も低下する。した
がって、充填率は４０〜８０％にすることが好ましい。
ここで、有機高分子材料と遮蔽材料からなる遮蔽層の遮蔽材料粉末の充填率Ｐは以下の
式に基づいて求めた値とする。
Ｐ＝ＶP／Ｖ＝Ｗ／Ｖ／ρP
（式中、ＶPは遮蔽材料の体積、Ｖは遮蔽層の体積、Ｗは遮蔽材料の質量、ρPは遮蔽材料
の密度である。）
【００１４】
また、この他の遮蔽能力の高い材料を混合してもよい。例えば、タングステンとタング
ステン化合物及びビスマスとビスマス化合物を混合してもよいが、経済性を損なわない程
度の割合とするのがよく、３０重量％までの混合が望ましい。また、錫も遮蔽能力を損な
わない程度に混合してもよく、４０重量％までの混合が望ましい。
これら材料を使用すれば、経済性に優れ、高い放射線遮蔽能力を得ることが出来るうえ
、鉛や鉛合金を使用した場合と比較して、環境および人体への悪影響が殆ど無く、衛生的
かつ安全な製品を提供することができる
。
【００１５】
放射線遮蔽材料は粉末として用いるが、遮蔽材料粉末の含有率は８０重量％以上９５重
量％以下とすることが好ましい。遮蔽材料粉末の含有率が８０重量％より少ないと、放射
線遮蔽能力が低下し、実用的ではない。また、遮蔽材料粉末の含有率が９５重量％を超え
る場合には、遮蔽材料粉末粒子が樹脂に完全に取り込まれなくなり、材料全体の強度が保
持できなくなる。
【００１６】
放射線遮蔽材料の酸化物粉末は、F．s．s．s．(フィッシャーサブシーブサイザー)平均
粒径（ＪＩＳ  Ｈ  ２１１６による装置で測定した平均粒径のことである。）を１〜２０
μｍとすることが好ましい。この範囲の粒径にすることによって、粉末粒子が樹脂に取り
込まれ易くなり、材料全体の柔軟性を保持する事が容易となり、取り扱い上における亀裂
発生等の問題も無くなり、信頼性が一層向上する。また、充填率も上がり、遮蔽能力を向
上させることができる。
【００１７】
本発明で用いる有機高分子材料は特に種類を限定するものではなく、ゴム、熱可塑性エ
ラストマー、高分子樹脂などが使用できる。ゴムとしては天然ゴム、合成ゴムのいずれで
もよく、添加物として硫黄、カーボンブラック、老化防止剤等が添加できる。また樹脂と
してはビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＥＶＡ樹脂等の
熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂やフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が使用される。樹脂に対
する添加物としてはカップリング剤、着色剤、帯電防止剤、可塑剤、安定剤、顔料等が必
要量添加できる。好ましいのは、老化現象のあるゴムやダイオキシンの原因となる塩素含
有樹脂を除く有機高分子材料がよく、熱可塑性樹脂が好ましい。特に好ましいのは強度、
弾性に優れているポリウレタン樹脂がよい。
【００１８】
本発明の特徴的な遮蔽シートは、シート厚さが薄いことにある。一般に、有機高分子材
料と遮蔽材料を混合分散して塗布液を調製し、ドクターブレード、ロールコーター、ナイ
フコーターなどでシート成形する。通常の常圧下でのシート成形では空気が混入しやすく
空隙が生じやすい。この空隙は、特に遮蔽材料の回りに生じやすい。さらに、有機高分子
材料に対し遮蔽材料の含有量が増大するにつれて遮蔽材料が密になって遮蔽材料粒子間に
は空隙が多量に生じやすい。すなわち、シート厚さが厚くなる傾向にある。
そこで、シート成形で得られた遮蔽シートを、有機高分子材料のガラス転移点以上融点
以下の温度で加熱し、かつ５０〜１５０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で圧縮処理を行うことで、シ
ート内の空隙を減少させる。
このような遮蔽シートは、有機高分子材料の含有量として５〜２０重量％であり、圧縮
処理後のシート内の空隙率が１０〜３０％であることが好ましい。有機高分子材料の含有
量が５重量％未満の場合、有機高分子材料の量が不十分で遮蔽材料粉末との接着が弱くな
り、粉末が容易に脱落する。２０重量％を超える場合は、シート厚さを薄くする効果がな
くなるのと同時に、遮蔽シートの密度が低下し、遮蔽能力が落ちてくる。
【００１９】
上記のようにして形成された遮蔽シートの空隙率は（１）式により求めることができる
。
空隙率Ｖair／Ｖ＝（Ｖρｐρｂ−Ｗｐρｂ−Ｗｂρｐ）／Ｖρｐρｂ    … （１）
ただし、
Ｖ ：遮蔽シートの体積  ρｂ ：有機高分子材料の密度
Ｖair ：遮蔽シート内の空気体積  Ｗｐ ：遮蔽材料の重量
ρｐ ：遮蔽材料の密度   Ｗｂ ：有機高分子材料の重量
である。
上記のようにして形成された放射線遮蔽シートは、環境上の問題がなく、経済性に優れ
ていると共に、厚さが薄く、高い放射線遮蔽能力を有しており、Ｘ線を遮蔽する用途に適
している。また、本発明による放射線遮蔽シートは高い放射線遮蔽能力を有している上、
薄く柔軟性も兼ね備えているため、原子力関係や、工業、医療用に用いられる放射線を発
生させる装置、例えば、Ｘ線室、Ｘ線検診車等における壁面の放射線の漏洩を防止する用
途や、Ｘ線防護服等の放射線の被爆を防ぐ用途に好適であり、放射線遮蔽性能の高いＸ線
装置が得られる。
【実施例】
【００２０】
（実施例１）
平均粒径６μｍの酸化セリウムを８８重量部と有機高分子樹脂としてポリウレタン樹脂
を１２重量部秤量し、溶剤としてメチルエチルケトン／トルエン＝５０／５０で希釈し混
合した。混合溶液は磁性ポットでミリングを２ｈｒ行った。この塗布液をドクターブレー
ドで均一に塗布、乾燥させて圧縮処理前の遮蔽シートを作成した。この遮蔽シートを温度
８５℃、圧力１００ｋｇ／ｃｍ２のもとでプレスにて圧縮処理を行い、１ｍｍＰｂ相当の
放射線遮蔽シートを作成した。このときの空隙率は２０％であった。
Ｘ線遮蔽能力を示す評価はＸ線発生装置（管電圧１００ｋＶ）を用い、試料を透過した
Ｘ線量を測定し、鉛を透過した場合と比較することによって鉛当量を測定した（ＪＩＳ  
Ｚ４５０１参照）。
また、環境評価は法律の規制等により環境を汚染するとされているものを×とし、規制
のないものを○とした。経済性についても相対的に評価を行った。結果は表１のとおりで
あった。
（実施例２）
遮蔽材料を平均粒径５μｍの酸化ガドリニウムとした以外は実施例１と同じ条件で放射
線遮蔽シートを作成し、評価を行った。結果は表１のとおりであった。
（実施例３）
平均粒径５μｍの酸化セリウムを９５重量部と有機高分子樹脂としてポリウレタン樹脂
を５重量部とした以外は実施例１と同じ条件で放射線遮蔽シートを作成し、評価を行った
。結果は表１のとおりであった。
（実施例４）
平均粒径５μｍの酸化セリウムを８０重量部と有機高分子樹脂としてポリウレタン樹脂
を２０重量部とした以外は実施例１と同じ条件で放射線遮蔽シートを作成し、評価を行っ
た。結果は表１のとおりであった。
（実施例５）
温度８５℃、圧力１００ｋｇ／ｃｍ２のもとでプレスにて圧縮処理を行い、空隙率１０
％にした以外は実施例１と同じ条件で放射線遮蔽シートを作成し、評価を行った。結果は
表１のとおりであった。
（実施例６）
温度８５℃、圧力５０ｋｇ／ｃｍ２のもとでプレスにて圧縮処理を行い、空隙率３０％
にした以外は実施例１と同じ条件で放射線遮蔽シートを作成し、評価を行った。結果は表
１のとおりであった。
（実施例７）
有機高分子樹脂としてクロロプレンゴムにした以外は実施例１と同じ条件で放射線遮蔽
シートを作成し、評価を行った。結果は表１のとおりであった。
【００２１】
（比較例１）
厚さ１ｍｍの鉛板について、実施例１と同様の評価を行った。結果は表１のとおりであ
った。
（比較例２）
平均粒径６μｍのタングステン金属粉末を９０重量部とした以外は実施例１と同じ条件
で放射線遮蔽シートを作成した。結果は表１のとおりであった。
（比較例３）
平均粒径５μｍの酸化セリウムを７０重量部と有機高分子樹脂としてポリウレタン樹脂
を３０重量部とした以外は実施例１と同じ条件で放射線遮蔽シートを作成した。結果は表
１のとおりであった。
（比較例４）
温度６０℃、圧力４０ｋｇ／ｃｍ２のもとでプレスにて圧縮処理を行い、空隙率５０％に
した以外は実施例１と同じ条件で放射線遮蔽シートを作成した。結果は表１のとおりであ
った。
（比較例５）
平均粒径０．５μｍの酸化セリウムとした以外は実施例１と同じ条件で放射線遮蔽シー
トを作成し、評価を行った。結果は表１のとおりであった。
（比較例６）
平均粒径２５μｍの酸化セリウムとした以外は実施例１と同じ条件で放射線遮蔽シート
を作成し、評価を行った。結果は表１のとおりであった。
【００２２】
【表１】
2007085865.tif 000002
表１より、同じＰｂ当量にした場合、厚さを薄い放射線遮蔽シートが得られることがわ
かった。またこれらの放射線遮蔽シートは環境上の問題がなく、経済性に優れている。