(57)【要約】【課題】ガラスの放射線遮蔽能力を低下させなくても誘電破壊を確実に防ぐことができる放射線遮蔽ガラス積層体１０及びその施工方法を提供すること。【解決手段】複数の放射線遮蔽ガラス１１が接着層１２により貼り合わされて積層されたガラス積層体であって、少なくとも一枚の放射線遮蔽ガラスの片面に透明導電層１３を形成した。放射線遮蔽ガラス積層体を準備し、透明導電層に近接する側の最外層を、放射線遮蔽ガラスの積層方向において放射線源により近い側に配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の放射線遮蔽ガラスが接着層により貼り合わされて積層されたガラス積層体であって、少なくとも一枚の放射線遮蔽ガラスの片面に透明導電層が形成されていることを特徴とする放射線遮蔽ガラス積層体。
【請求項２】
前記放射線遮蔽ガラス同士の間の少なくとも一つに透明導電層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線遮蔽ガラス積層体。
【請求項３】
前記接着層の少なくとも一つが、導電性を有する透明合成樹脂から成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線遮蔽ガラス積層体。
【請求項４】
前記接着層の少なくとも一つが、錫含有インジウム酸化物またはアンチモン含有錫酸化物の微粒子を混合分散した導電性を有する透明合成樹脂から成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線遮蔽ガラス積層体。
【請求項５】
前記放射線遮蔽ガラスの積層方向の厚みが３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の放射線遮蔽ガラス積層体。
【請求項６】
前記透明導電層が、前記放射線遮蔽ガラスの積層方向において最外層となる前記放射線遮蔽ガラスのいずれか一方により近い側に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の放射線遮蔽ガラス積層体。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れかに記載の放射線遮蔽ガラス積層体を準備する工程と、
前記透明導電層に近接する側の最外層を、前記放射線遮蔽ガラスの積層方向において放射線源により近い側に配置する工程と、
を有することを特徴とする放射線遮蔽ガラス積層体の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば原子力関連施設、医療関連施設、研究施設等の窓用ガラスに好適な放射線遮蔽ガラス積層体及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放射線遮蔽ガラスは、例えば使用済み核燃料の保管施設や処理施設等の原子力関連施設、ＣＴスキャン装置やレントゲン装置等を備える医療関連施設、或いはＸ線回折装置や粒子加速装置等を備える研究施設の窓用ガラスとして使用され、各種放射線を遮蔽して人体や環境に対する安全性を確保し、しかも、施設内部を観察するための視認性が要求される。
【０００３】
ところで、放射線のなかでもγ線やＸ線は電離作用が強く、γ線等の放射線が放射線遮蔽ガラスに照射されると、ガラス内部において電子が弾き出されてイオンの価数変化や結合状態の変化で着色したりする。より大きな線量率の放射線が扱われるところでは、遮蔽能を大きくするために放射線遮蔽ガラスの厚みが非常に厚くなるとともに、大きな線量率の放射線が照射されると多くの電子が弾き出されることによって放射線遮蔽ガラス内に電荷が局在化するようになり、これが蓄積していくと大きな電位差が生じ、放電に至ると放射線遮蔽ガラスには誘電破壊と呼ばれるガラスの破壊（クラック発生）が起こる場合がある。
【０００４】
そこで、現在までに、かかる誘電破壊を防ぐために、放射線遮蔽ガラス自体の導電性を高めたり、放射線遮蔽ガラスから電子が弾き出されやすい鉛の含有量を減らして放射線によって電子が弾き出され難くすることが行われている（例えば、下記特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２１２３３１号公報
【特許文献２】特開平６−１２７９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のように放射線遮蔽能力に優れた放射線遮蔽ガラスから鉛の含有量を減らしたり、他の元素に置き換えたりすると、ガラス自体の放射線遮蔽能力が低下してしまい、γ線等の放射線を同程度に遮蔽するには、放射線遮蔽ガラスを大幅に厚くしなければならない問題があった。
【０００７】
本発明は、従来の放射線遮蔽ガラスに上記のような問題があったことに鑑みて為されたもので、放射線遮蔽能力を低下させなくても誘電破壊を確実に防ぐことができる放射線遮蔽ガラス積層体及びその施工方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、複数の放射線遮蔽ガラスが接着層により貼り合わされて積層されたガラス積層体であって、少なくとも一枚の放射線遮蔽ガラスの片面に透明導電層が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明は、前記放射線遮蔽ガラス同士の間の少なくとも一つに透明導電層が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記接着層の少なくとも一つが、導電性を有する透明合成樹脂から成ることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記接着層の少なくとも一つが、錫含有インジウム酸化物またはアンチモン含有錫酸化物の微粒子を混合分散した導電性を有する透明合成樹脂から成ることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記放射線遮蔽ガラスの積層方向の厚みが３０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記透明導電層が、前記放射線遮蔽ガラスの積層方向において最外層となる前記放射線遮蔽ガラスのいずれか一方により近い側に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、放射線遮蔽ガラス積層体の施工方法であって、上記のような放射線遮蔽ガラス積層体を準備する工程と、前記透明導電層に近接する側の最外層を、前記放射線遮蔽ガラスの積層方向において放射線源により近い側に配置する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る放射線遮蔽ガラス積層体によれば、積層された複数の放射線遮蔽ガラスのうち少なくとも一枚の放射線遮蔽ガラスの片面に透明導電層が形成されているので、たとえ線量率の大きい放射線の照射によりガラス内部において多くの電子が弾き出されても、透明導電層によって電荷の蓄積を抑制することができ、内部放電による誘電破壊を確実に防ぐことができる。したがって、必ずしも従来のように放射線遮蔽能力に優れた放射線遮蔽ガラスから鉛の含有量を減らしたり、ガラス自体の導電性を高めるために他の元素に置き換えたりしてガラス自体の放射線遮蔽能力を低下させなくても、放射線を確実に遮蔽することができ、従来のように放射線遮蔽ガラスの厚みを大幅に厚くしなければならない問題もない。
【００１６】
また、複数の放射線遮蔽ガラス同士の間の少なくとも一つに透明導電層が形成された放射線遮蔽ガラス積層体によれば、放射線遮蔽ガラス積層体の内側においても電荷の蓄積を抑制することができ、より効果的に誘電破壊を防ぐことができる。なお、放射線遮蔽ガラスの両面に透明導電層が形成されることにより、更に効果的に誘電破壊を防ぐことができる。
【００１７】
また、複数の放射線遮蔽ガラスを貼り合わせる接着層の少なくとも一つが導電性を有する透明合成樹脂から成る放射線遮蔽ガラス積層体によれば、この接着層によっても放射線遮蔽ガラス積層体の内側において電荷の蓄積を抑制することができ、より効果的に誘電破壊を防ぐことができる。なお、放射線遮蔽ガラスの両面に導電性を有する透明合成樹脂から成る接着層が形成されることにより、更に効果的に誘電破壊を防ぐことができる。
【００１８】
また、放射線遮蔽ガラスの積層方向の厚みが３０ｍｍ以下である放射線遮蔽ガラス積層体によれば、鋳込み法と比べて生産性の高いロールアウト法等の成形方法により各放射線遮蔽ガラスを成形することができ、放射線遮蔽ガラス積層体の総厚が２００ｍｍを超える場合であっても、その生産性を格段に向上させることができ、より安価に市場に提供することができる。
【００１９】
また、透明導電層が、各放射線遮蔽ガラスの積層方向において、最外層となる放射線遮蔽ガラスのいずれか一方により近い側に形成された放射線遮蔽ガラス積層体によれば、局在的な電荷の蓄積を抑制できる透明導電層を、より高い線量率の放射線が照射されやすい放射線遮蔽ガラスの少なくとも片面に優先的に配置させることができるので、必要最小限の透明導電層でより効果的に誘電破壊を防ぐことができる。
【００２０】
また、透明導電層に近接する側の最外層を、放射線遮蔽ガラスの積層方向において放射線源により近い側に配置する工程を有する放射線遮蔽ガラス積層体の施工方法によれば、局在的な電荷の蓄積を抑制できる透明導電層を、より高い線量率の放射線が照射されやすい放射線遮蔽ガラスの少なくとも片面に優先的に配置させているので、透明導電層による誘電破壊の防止効果を高めるとともに、放射線遮蔽ガラス積層体の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体の概略断面図である。
【図２】他の実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体の概略断面図である。
【図３】さらに他の実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１に示すように、本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体１０は、複数の放射線遮蔽ガラス１１が接着層１２により貼り合わされて積層されて構成されている。そして、これら複数の放射線遮蔽ガラス１１のうち少なくとも一枚の放射線遮蔽ガラス１１の片面に透明導電層１３が形成されている。本実施形態では、計二枚の放射線遮蔽ガラス１１が一枚の接着層１２により貼り合わされており、放射線遮蔽ガラス積層体１０の最外層となる二枚の放射線遮蔽ガラス１１の外面にそれぞれ、透明導電層１３が形成されている。
【００２３】
本実施形態の放射線遮蔽ガラス１１は、酸化物換算の質量百分率で、ＳｉＯ２  １０〜４０％、ＰｂＯ  ４５〜８０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜１０％、Ｋ２Ｏ  ０〜１０％の組成を有しており、ＰｂＯが４５％以上あることから高い放射線遮蔽能力を備えている。
【００２４】
このようなガラス組成を有することによって、ガラス特性として十分なγ線等の放射線遮蔽能力を得ることができる。また、上記の組成範囲は非常に失透しにくい組成範囲であるため、失透することなく放射線遮蔽ガラス１１を容易に製造することが可能である。したがって、ガラスのγ線等の放射線遮蔽能力を高く維持でき、例えば原子力発電所内の施設から発生する高い線量率のγ線等の放射線でも厚みを甚大にすることなく遮蔽することが可能となり、原子力発電所の作業員等がγ線等の放射線を累積的に浴びて被爆するといった事態を有効に回避することができる。
【００２５】
放射線遮蔽ガラス１１の組成範囲を上記のように限定した理由は次のとおりである。
【００２６】
ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークを形成する成分である。その含有量は１０〜４０％、好ましくは１５〜３５％、より好ましくは２０〜３０％である。ＳｉＯ２の含有量が４０％よりも多くなると、ガラスの高温粘度が高くなり、溶融、成形が難しくなったり、γ線等の放射線遮蔽能力が低下する。一方、ＳｉＯ２の含有量が１０％より少なくなると、ガラスの骨格を形成する成分が少なくなりすぎ、ガラスが構造的に不安定になるとともに、ガラスの耐水性が低下する。
【００２７】
ＰｂＯは、γ線等の放射線を遮蔽するための成分である。その含有量は４５〜８０％、好ましくは５０〜８０％、さらに好ましくは６０〜８０％、最も好ましくは７０〜８０％である。ＰｂＯの含有量が８０％より多くなると、ＰｂＯ以外の成分が相対的に少なくなり、ガラスが熱的に不安定になる。一方、ＰｂＯの含有量が４５％未満であるとγ線等の放射線遮蔽能力が低下してしまう。
【００２８】
Ｂ２Ｏ３は、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高めたり、熱的安定性を高める成分である。その含有量は０〜１０％、好ましくは０．１〜８％、より好ましくは０．１〜５％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が１０％より多くなると、ガラスの耐水性が低下する。
【００２９】
Ｎａ２ＯやＫ２Ｏは、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。その含有量はそれぞれ０〜１０％、好ましくは０〜８％、より好ましくは１〜５％である。これらの含有量が１０％より多くなると、γ線等の放射線遮蔽能力が低下する。
【００３０】
また、放射線遮蔽ガラス１１は、ロールアウト法により平板状に成形されており、積層方向の厚みは３０ｍｍ以下である。本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体１０は、同じ厚み、同じ材質の二枚の放射線遮蔽ガラス１１を貼り合わせているが、異なる厚みのものを貼り合わせてもよく、異なる材質のものを貼り合わせてもよい。
【００３１】
接着層１２は、導電性のない透明合成樹脂、または導電性を有する材料を透明合成樹脂に分散させた導電性を有する透明合成樹脂から成り、積層方向の厚みは、約０．１〜２ｍｍである。本実施形態の接着層１２は、導電性材料である錫含有インジウム酸化物（ＩＴＯ）またはアンチモン含有錫酸化物（ＡＴＯ）の微粒子を混合分散したポリビニルアルコール樹脂から成り、透明で導電性を有するとともに、放射線遮蔽ガラス１１、１１同士を接着する。接着層１２として他に、フッ素樹脂、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリエチレン樹脂（低密度、高密度を含む）、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン−ポリプロピレン共重合樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂、酢酸ビニル系樹脂等の透明樹脂を採用することができ、これらに導電性材料を分散することなく導電性のない透明合成樹脂で接着層１２を形成することも可能であり、あるいは、これらの合成樹脂に、錫含有インジウム酸化物（ＩＴＯ）、アンチモン含有錫酸化物（ＡＴＯ）の微粒子や、金、銀、銅、ニッケル、白金等の金属微粒子を混合分散させることにより導電性を有する透明合成樹脂を作成し、その樹脂によって接着層１２を形成することも可能である。なお、ＩＴＯなどの透明導電性材料や放射線遮蔽ガラス１１の屈折率はナトリウムｄ線で１．６〜１．８程度と大きいため、上記の樹脂の中でも比較的屈折率の高いエポキシ樹脂やポリカーボネート樹脂を選択すると可視光線の界面での反射や散乱が発生しにくいため高い透明性を維持でき好ましい。
【００３２】
透明導電層１３は、錫含有インジウム酸化物（ＩＴＯ）膜またはアンチモン含有錫酸化物（ＡＴＯ）膜から成り、厚みは、１０〜１０００ｎｍであり、透明で導電性を有する。透明導電層１３として他に、インジウムチタン酸化物（ＩＴｉＯ）膜、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）膜、ゲルマニウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）膜、インジウム亜鉛酸化物（ＩＡＯ）膜、アルミニウム蒸着膜、カーボン蒸着膜等を採用することができる。
【００３３】
以下、本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体１０の製造方法について説明する。
【００３４】
「放射線遮蔽ガラス１１の作製」
まず、上記組成となるようにガラス原料を調合し、１０００〜１５００℃で溶融した後、ロールアウト法により厚み約５〜３０ｍｍのガラス板を作製する。このガラス板に対し必要に応じてアニール（徐冷）処理、切断、研磨加工等（加工後厚み約１ｍｍ以上）を施すことによって、二枚の放射線遮蔽ガラス１１を得る。放射線遮蔽ガラス１１の成形方法として他に、プレス成形法、ダウンドロー法、フュージョン法等を採用することができる。
【００３５】
「透明導電層１３の形成」
次に、各放射線遮蔽ガラス１１の一の主面に、スパッタ法により厚み約１０〜１０００ｎｍの錫含有インジウム酸化物（ＩＴＯ）膜またはアンチモン含有錫酸化物（ＡＴＯ）膜を形成する。透明導電層１３の他の形成方法として、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法等の蒸着法を採用することができる。
【００３６】
「放射線遮蔽ガラス１１の貼り合わせ」
錫含有インジウム酸化物（ＩＴＯ）またはアンチモン含有錫酸化物（ＡＴＯ）の微粒子を混合分散したポリビニルアルコール樹脂から成る厚み約０．１〜２ｍｍの樹脂シートを、二枚の放射線遮蔽ガラス１１の間に空気を挟まないように介在させて積み重ね、樹脂シートのガラス転移点程度の温度で熱処理することによって、二枚の放射線遮蔽ガラス１１を接着層１２により貼り合わせて積層する。このとき、放射線遮蔽ガラス１１と接着層１２とを密着させるため積層方向に加圧することが好ましい。
【００３７】
また、樹脂シートの代わりに液体樹脂を用いて放射線遮蔽ガラス１１同士の貼り合わせを行うようにしてもよい。例えば、主剤と硬化剤（開始剤）とを混合した二液混合タイプの液体樹脂を脱泡した後、一の放射線遮蔽ガラス１１の主面上に適量流し出し、その上に他の放射線遮蔽ガラス１１を空気を挟まないように重ね合わせ、そして、必要に応じて熱、紫外線等の外部刺激を加え、樹脂を硬化させることによって、二枚の放射線遮蔽ガラス１１を貼り合わせる。その後、端部にはみ出した余分な樹脂を取り除く。こうして、本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体１０を製造することができる。積層後に硬化させる液状樹脂としては、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂等の透明樹脂を採用することができる。また、接着層１２に導電性を付与する場合は導電性材料の粉末等を液体樹脂に均一に分散させてから使用することができる。
【００３８】
なお、放射線遮蔽ガラス１１を貼り合わせる際、接着強度を向上させるため、放射線遮蔽ガラス１１の主面をシランカップリング剤等で表面処理することが好ましい。シランカップリング剤として、アミノ基を有するアミノシラン系、エポキシ基を有するエポキシシラン系、アクリル基を有するアクリルシラン系等を採用することができる。
【００３９】
こうして得られた放射線遮蔽ガラス積層体１０を、一つまたは複数用意し、金枠に固定した後、コンクリートや鋼材等から成る壁の開口部に配設し、開口部と金枠との隙間に目地剤等を充填することによって、放射線遮蔽窓を構成することができる。なお、放射線遮蔽窓は、同じ厚み、同じ材質の複数の放射線遮蔽ガラス積層体１０を組み合わせてもよく、異なる厚みのものや異なる材質のものを組み合わせてもよい。また、この放射線遮蔽ガラス積層体１０を金枠に固定する際に、導電性を有する透明合成樹脂からなる接着層１２や透明導電層１３にアース線を接続していると電荷が放射線遮蔽ガラス積層体１０にたまりにくいためより好ましい。
【００４０】
このように本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体１０は、積層された最外層の放射線遮蔽ガラス１１の外面に透明導電層１３が形成されているので、たとえ線量率の大きな放射線の照射によりガラス内部において多量の電子がガラス中に弾き出されても、透明導電層１３によって電荷の蓄積を抑制することができ、内部放電による誘電破壊を確実に防ぐことができる。
【００４１】
したがって、必ずしも従来のように放射線遮蔽能力に優れた放射線遮蔽ガラスから鉛の含有量を減らしたり、ガラス自体の導電性を高めるために他の元素に置き換えたりしてガラス自体の放射線遮蔽能力を低下させなくても、放射線を確実に遮蔽することができ、従来のように放射線遮蔽ガラスの厚みを大幅に厚くしなければならない問題もない。
【００４２】
また、本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体１０は、放射線遮蔽ガラス１１同士を貼り合わせる接着層１２が、錫含有インジウム酸化物またはアンチモン含有錫酸化物の微粒子を混合分散した導電性を有する透明合成樹脂から成るので、この接着層１２によって放射線遮蔽ガラス積層体１０の内側においても電荷の蓄積を抑制することができ、より効果的に誘電破壊を防ぐことができる。
【００４３】
また、本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体１０は、各放射線遮蔽ガラス１１の積層方向の厚みが３０ｍｍ以下であるので、ロールアウト法以外にもダウンドロー法、プレス成形法等の種々の成形方法を適宜選択して成形することができる。一般に、厚み３０ｍｍを超えるガラス板の成形は、鋳込み法によらざるを得ず、したがって、厚み３０ｍｍを超えるガラス板は、ガラス板の内部と外表面との温度差による破損等を防ぎながら徐冷して製作しなければならない。特に厚み２００ｍｍを超えると、数か月をかけて徐冷しなければならず、その生産性は高くなかった。これに対して、本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体１０は、その総厚が２００ｍｍを超える場合であっても、厚み３０ｍｍ以下の複数の放射線遮蔽ガラス１１を積層して構成しているので、生産性を格段に向上させることができ、より安価に市場に提供することができる。
【００４４】
また、本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体１０は、従来のように一枚ものの放射線遮蔽ガラス体ではなく、複数の放射線遮蔽ガラス１１を積層して構成されているので、各放射線遮蔽ガラス１１において電荷の蓄積を小さくすることができ、このことによっても、より効果的に誘電破壊を防ぐことができる。また、万が一放射線遮蔽ガラス積層体１０内で放電が起こり内部にクラックが発生して放射線遮蔽ガラス１１が破損しても接着層１２でクラックの進展が阻止できるとともに、接着層１２で放射線遮蔽ガラス１１が接着されているため、破損したガラスの破片が飛散したり金枠から脱落するような事態を防止できる。
【００４５】
以上、本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体１０について説明したが、本発明はその他の形態でも実施することができる。
【００４６】
例えば、上記実施形態では、二枚の材質の同じ放射線遮蔽ガラス１１を、一枚の接着層１２により貼り合わせて放射線遮蔽ガラス積層体１０を構成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図２に示す放射線遮蔽ガラス積層体２０のように、三枚の材質の異なる放射線遮蔽ガラス（２１ａ、２１ｂ）を、二枚の接着層２２により貼り合わせて構成してもよく、図示しないが三枚の材質の同じ放射線遮蔽ガラス１１を、二枚の接着層１２により貼り合わせて放射線遮蔽ガラス積層体を構成したり、四枚以上の材質の同じ又は異なる放射線遮蔽ガラスを三枚以上の接着層により貼り合わせたりして構成してもよい。
【００４７】
放射線遮蔽ガラス積層体２０は、図２に示すように、放射線源ＲＳ側に位置されるべき一枚の放射線遮蔽ガラス２１ａが実質的に鉛を含まない、または鉛の含有量が上記放射線遮蔽ガラス積層体１０の放射線遮蔽ガラス１１よりも少ない放射線遮蔽ガラス材から形成されているのに対し、放射線源ＲＳとは反対の観察者側の他の二枚の放射線遮蔽ガラス２１ｂは、上記放射線遮蔽ガラス積層体１０の放射線遮蔽ガラス１１と同じ材質の鉛含有放射線遮蔽ガラス材から形成されている。
【００４８】
そして、放射線遮蔽ガラス積層体２０の、放射線源ＲＳ側において最外層となる放射線遮蔽ガラス２１ａの外面と、観察者側において最外層となる一の放射線遮蔽ガラス２１ｂの外面とにそれぞれ、透明導電層２３が形成されている。
【００４９】
この放射線遮蔽ガラス積層体２０によれば、放射線源ＲＳ側の放射線遮蔽ガラス２１ａが実質的に鉛を含有していない、または鉛の含有量が上記放射線遮蔽ガラス積層体１０の放射線遮蔽ガラス１１よりも少ないので、放射線遮蔽ガラス２１ａに対し線量率の大きな放射線が照射されてもガラス中に電子が弾き出されにくく、帯電しにくい。さらに放射線遮蔽ガラス２１ａに電荷が溜まっても透明導電層２３によって電荷が集中しにくいため高い電位差となって放電が生じにくく、放射線遮蔽ガラス２１ａの誘電破壊をより効果的に防ぐことができる。
【００５０】
放射線遮蔽ガラス２１ａは、酸化物換算の質量百分率で、ＳｉＯ２  ４０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜４％、ＭｇＯ  ０〜３％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  ３〜２３％、ＢａＯ  ７〜２７％、ＺｎＯ  ０〜２０％、ＺｒＯ２  ０〜３％、Ｎａ２Ｏ  １〜１２％、Ｋ２Ｏ  １〜１２％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜０．４％、ＴｉＯ２  ０〜２％、ＣｅＯ２  ０．１〜３％、の組成を有するものである。
【００５１】
ＳｉＯ２は、ガラスの網目構造形成成分として必須であるが、含有量が４０％に満たないと耐候性が悪くなり、他方７０％を越えると密度を高める成分を十分に含有させることができない。
【００５２】
Ａｌ２Ｏ３は、４％を越えると溶融性が悪くなるので、それより少ないのがよい。ＭｇＯは、３％を越えると失透しやすくなるので、それより少ないのがよい。
【００５３】
ＣａＯは、ガラスの密度を高める成分であるが、含有量が１０％を越えると失透しやすくなる。ＳｒＯは、ガラスの密度を高めるための必須成分であるが、含有量が３％に満たないとその作用に乏しく、他方２３％を越えると失透しやすくなる。ＢａＯも同様にガラスの密度を高めるための必須成分であるが、含有量が７％に満たないとその作用に乏しく、他方２７％を越えると失透し易くなる。
【００５４】
ＺｎＯは、ガラスの密度を高める成分であるが、含有量が２０％を越えると失透し易くなる。ＺｒＯ２も同様に密度を高める成分であるが、含有量が３％を越えると表面失透を起こし易い。
【００５５】
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏは、それぞれ電気抵抗を低下させ、またγ線等の放射線による着色を防止するために含有する成分である。特にＮａ２ＯとＫ２Ｏはその効果が大きいために必須成分として含有するが、これらの含有量がそれぞれ１％より少ないと効果がなく、１２％を越えると耐候性が悪くなる。またＬｉ２Ｏの含有量は０．４％以下であり、これを越えるとかえって電気抵抗が高くなる。即ち、一般にはアルカリ含有量が多くなると電気抵抗は低下する傾向があるが、その一方でアルカリ成分の種類が多くなると逆に電気抵抗が高くなることが知られており、Ｌｉ２Ｏの含有量が０．４％より多くなると、前者より後者の作用のほうが大きくなり電気抵抗が高くなってしまう。
【００５６】
ＴｉＯ２は、２％を越えるとγ線等の放射線による着色を起こしやすくなるので、それより少ないのがよい。ＣｅＯ２は、γ線等の放射線による着色を防止する成分であるが、含有量が０．１％に満たないとその作用に乏しく、３％を越えるとＣｅＯ２自体の光の吸収によってガラスが黄色くなり、光の透過率が低くなる。
【００５７】
本実施形態の放射線遮蔽ガラス２１ａは、上記の組成以外にも、酸化物換算の質量百分率で、ＰｂＯ  １５〜４５％、ＳｉＯ２  ４０〜６０％、ＣｅＯ２  ０〜３％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜１０％、Ｋ２Ｏ  ０〜１０％の組成を有するものを使用することもできる。
【００５８】
また、上記実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体１０（図１参照）においては、最外層の放射線遮蔽ガラス１１の外面にのみ、透明導電層１３を形成しているが、図２に示す放射線遮蔽ガラス積層体２０のように、放射線遮蔽ガラス（２１ａ、２１ｂ）同士の間に透明導電層２４を形成してもよい。この透明導電層２４によって放射線遮蔽ガラス積層体２０の内側においても電荷の蓄積を抑制することができ、より効果的に誘電破壊を防ぐことができる。
【００５９】
この場合、必ずしも放射線遮蔽ガラス同士の間の全てに、透明導電層を形成する必要はないが、放射線遮蔽ガラス同士の間の全てに透明導電層が形成されていると誘電破壊の発生をより防止しやすくなる。例えば放射線遮蔽ガラス積層体２０のように、放射線源ＲＳ側の放射線遮蔽ガラス２１ａと中央に位置する放射線遮蔽ガラス２１ｂとの間にのみ、透明導電層２４を形成するようにしてもよい。この放射線遮蔽ガラス積層体２０は、放射線源ＲＳ側において最外層となる放射線遮蔽ガラス２１ａの内面に、錫含有インジウム酸化物（ＩＴＯ）膜またはアンチモン含有錫酸化物（ＡＴＯ）膜等から成る透明導電層２４を形成しているが、中央に位置する放射線遮蔽ガラス２１ｂの外面に、透明導電層を形成してもよい。この透明導電層および接着層との配置順序は、放射線遮蔽ガラス積層体の製造工程等を考慮して種々の設計変更が可能である。
【００６０】
また、上記各実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体１０、２０では、いずれも最外層となる放射線遮蔽ガラスの外面に透明導電層を形成しているが、図３に示す放射線遮蔽ガラス積層体３０のように、放射線遮蔽ガラス（３１ａ、３１ｂ）同士の間にのみ透明導電層３４を形成してもよい。
【００６１】
放射線遮蔽ガラス積層体３０としての放射線遮蔽能力は、主に、積層された各放射線遮蔽ガラス（３１ａ、３１ｂ）自体の放射線遮蔽能力および積層方向の総厚によって変動するため、最外層となる放射線遮蔽ガラス（３１ａ、３１ｂ）の外面に透明導電層が形成されていなくても全体的な放射線遮蔽能力が損なわれるようなことはない。
【００６２】
一方で、例えばγ線やＸ線等の高エネルギーの放射線が放射線遮蔽ガラス（３１ａ、３１ｂ）に照射された場合、放射線によって弾き出された電子は、それぞれのガラス内部に留まらず、接着層３２や透明導電層３４を透過して積層された他のガラス内部まで到達することがある。
【００６３】
しかしながら、本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体３０によれば、積層された放射線遮蔽ガラス（３１ａ、３１ｂ）同士の間に透明導電層３４が形成されているため、この透明導電層３４によって放射線遮蔽ガラス積層体３０の内側においても電荷の蓄積を抑制することができ、より効果的に誘電破壊を防ぐことができる。
【００６４】
次に、本発明の放射線遮蔽ガラス積層体に好適な施工方法の実施形態について説明する。本実施形態に係る放射線遮蔽ガラス積層体の施工方法は、本発明の放射線遮蔽ガラス積層体（例えば、上記放射線遮蔽ガラス積層体２０、３０）を準備する工程と、透明導電層に近接する側の最外層を、放射線遮蔽ガラスの積層方向において放射線源ＲＳにより近い側に配置する工程と、を有する。なお、本発明の放射線遮蔽ガラス積層体は、上記製造方法と同様の方法により製造できるため、放射線遮蔽ガラス積層体を準備する工程に関する詳細な説明は省略する。
【００６５】
本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体の施工方法において、準備された放射線遮蔽ガラス積層体に複数の透明導電層が形成されている場合は、より多くの透明導電層に近接する側の最外層を放射線源ＲＳに近い側に配置する。例えば、図２に示す放射線遮蔽ガラス積層体２０では、最外層となる放射線遮蔽ガラス（２１ａ、２１ｂ）のうち、両面に透明導電層（２３、２４）が形成された放射線遮蔽ガラス２１ａを放射線源ＲＳに近い側に配置する。
【００６６】
また、準備された放射線遮蔽ガラス積層体の最外層となる放射線遮蔽ガラスのうち、いずれの両面にも透明導電層が形成されていない場合は、少なくとも一枚の放射線遮蔽ガラスの片面に形成された透明導電層により近い側に位置する放射線遮蔽ガラスを放射線源ＲＳに近い側に配置する。例えば、図３に示す放射線遮蔽ガラス３０では、最外層となる放射線遮蔽ガラス（３１ａ、３１ｂ）のうち、いずれの両面にも透明導電層が形成されていないため、透明導電層３４により近い側に位置する放射線遮蔽ガラス３１ａを放射線源ＲＳに近い側に配置する。
【００６７】
なお、本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体の施工方法において、準備された放射線遮蔽ガラス積層体が導電性を有する透明合成樹脂から成る接着層を含む場合は、これを局在的な電荷の蓄積を抑制する導電層の一つとして考慮した上で最外層の配置を決定してもよい。
【００６８】
通常は、放射線源ＲＳに近い位置ほど放射線の線量率が高いため、放射線遮蔽ガラスの組成にもよるが、放射線源ＲＳに近い側に配置された放射線遮蔽ガラスほどガラス内部において多くの電子が放射線によって弾き出されてしまう傾向にあると考えられる。このため、放射線源ＲＳに近い側に配置された放射線遮蔽ガラスほど局在的な電荷の蓄積が発生する可能性が相対的に高くなり、結果として誘電破壊の発生確率も高くなる。
【００６９】
これに対し、放射線源ＲＳに近い側に配置された放射線遮蔽ガラスの遮蔽能によって放射線のもつエネルギーは減衰されるので、放射線源ＲＳから離れた位置ほど放射線の線量率は低くなる。したがって、例えば複数の放射線遮蔽ガラスの組成が同じである場合には、放射線源ＲＳから離れた位置に配置された放射線遮蔽ガラスほどガラス内部において放射線によって弾き出される電子の数は相対的に少なくなると考えられる。このため、放射線源ＲＳから離れた位置に配置された放射線遮蔽ガラスほど局在的な電荷の蓄積が発生する可能性が相対的に低くなり、結果として誘電破壊の発生確率も低くなる。
【００７０】
本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体の施工方法によれば、透明導電層に近接する側の最外層を、放射線遮蔽ガラスの積層方向において放射線源により近い側に配置することにより、局在的な電荷の蓄積を抑制できる透明導電層を、より高い線量率の放射線が照射されやすい放射線遮蔽ガラスの少なくとも片面に優先的に配置させることができる。これにより、透明導電層による誘電破壊の防止効果を高めるとともに、放射線遮蔽ガラス積層体の耐久性を向上させることができる。
【００７１】
さらに、本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体の施工方法において、例えば、透明導電層や導電性を有する透明合成樹脂から成る接着層などの導電層が、放射線遮蔽ガラスの積層方向において最外層となる放射線遮蔽ガラスのいずれか一方により近い側に偏って形成された放射線遮蔽ガラス積層体を準備すれば、必要最小限の導電層でより効果的に誘電破壊を防ぐことができる。したがって、かかる形態の放射線遮蔽ガラス積層体は、本実施形態の放射線遮蔽ガラス積層体の施工方法に特に好適であり、放射線遮蔽ガラス積層体における誘電破壊の防止および耐久性向上を最大限に発揮させることができる。
【００７２】
本発明は、その他、その趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づいて種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内でいずれかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施してもよく、また、一体に構成されている発明特定事項を複数の部材から構成したり、複数の部材から構成されている発明特定事項を一体に構成した形態で実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明に係る放射線遮蔽ガラス積層体は、線量率の大きい放射線が照射される原子力関連施設の窓材や、大型加速器を備える研究施設等の窓材に好適であるとともに、医療機器の放射線防護窓や、飛散した放射性物質の回収作業用の車両やロボット等の窓材のように、必ずしも線量率の大きい放射線が照射されない場所、部位にも利用可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１０、２０、３０    放射線遮蔽ガラス積層体
１１、２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂ    放射線遮蔽ガラス
１２、２２、３２    接着層
１３、２３、２４、３４    透明導電層
【図１】
2013145222.tif 000003
【図２】
2013145222.tif 000004
【図３】
2013145222.tif 000005