(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射能測定器の性能確認、放射能計数効率の決定、体積の大きい環境試料等の測定に使用される既知の放射能を有する樹脂製の校正用体積線源を製造する方法において、
容器に樹脂溶液に放射性同位元素を含む塩酸溶液を加えて撹拌し、次に樹脂用の硬化剤を加えて撹拌し、その後静置する間に数回攪拌して放射性元素を均一に分散させながら全体を硬化させるに当たり、前記樹脂溶液用の樹脂として比重が１に近い疎水性ビニルエステル樹脂を使用し、前記塩酸溶液として１Ｍ  ＨＣｌを用いることで硬化時間を長くでき、且つ硬化時の発泡も無く硬化させることができ、更に前記硬化剤の添加量を調節することにより硬化時間を調節可能とするとともに硬化時の発熱による１Ｍ  ＨＣｌの蒸発による発泡を抑えることを特徴とする、前記方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電所などの放射性物質を取り扱う産業に関連し、特に環境放射能等を測定することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放射能の測定では、測定器の性能確認や、計数効率の決定に既知の放射能を有する校正用の標準線源が必要である。又、Ｇｅ半導体検出器のような高分解能スペクトロメータを用い、体積の大きい環境試料等の測定では体積の大きい校正用の体積線源が用いられている。
【０００３】
ところで、一般に密封線源は、使用時の安全を確保するため、密封を保証するとともに、開封や破損のおそれがないこと、並びに漏えいや浸透などにより、放射性同位元素の散逸のないことが条件となっている。そこで、校正用体積線源においても、気密性や水密性を持たせ、長期間の安全性や健全性を保証しなければならない。
【０００４】
又、環境試料である海や河川水などの低レベルの放射能測定では、容器材質による自己吸収の影響を低減させるためプラスチックを試料容器に使用している。このため環境放射能の測定等に用いられる校正用体積線源の製造では、測定値に誤差を与えないため、同一形状で同質の容器を使用せざるを得ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、温水に加熱溶解した寒天に放射性同位元素の水溶液を均一混合し、プラスチック容器中に分取後、冷却し、ゲル状の校正用の線源が製造されている。
【０００６】
国産の校正用体積線源は、水試料に対応する場合は、水を模擬する寒天を媒体とし、これをプラスチック容器に入れ、多種の放射性同位元素を均一に含ませた物である。この寒天製の校正用体積線源は、溶解した寒天と標準となるγ線を有する放射性同位元素の水溶液により製造される。この線源は水が成分の大半を占めるので、万一プラスチック容器に亀裂を生じたり、破損した場合、汚染を生ずる。また、密封状態が壊れた場合は、水分の蒸発により、体積が減少し、放射能測定に誤差を生じさせる問題が考えられる。
【０００７】
又、環境放射能の測定等に用いられる校正用の体積線源の容器には環境試料の容器と自己吸収が同一のプラスチック容器を使用せざるをえない。市販の寒天製の体積線源は、溶媒が水溶液であり、水が成分の大半を占める。薄肉のプラスチック容器は強度が弱く、亀裂を生じたり、破損しやすい。この場合、放射性物質による汚染を生ずる。密封状態が壊れた場合、放射能測定に誤差を生じさせ、線源としての長期的な健全性や安全性に問題を発生させる可能性が有る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、寒天に代わる媒体に樹脂溶液を選択し、これに放射性同位元素の溶液を均一混合後、プラスチック容器中で硬化させ、この硬化体により長期的な健全性や安全性を保証する製造方法を提示するものである。
【０００９】
即ち、本発明は、寒天製の校正用体積線源に代わり、樹脂製の校正用体積線源を製造する方法を提示することである。この方法は、比重が１に近いビニルエステル樹脂の一種であるリポキシR806B と、これの硬化剤であるナイパーNSとNN- ジメチルアニリン、パーキュアHBを用い、放射性同位元素の1M HCl溶液と攪拌混合し、均一分散後、硬化させる方法である。この方法による100ml 校正用体積線源の製造工程について図1に示す。本方法は1M HClを用いることで可使時間を長くでき、硬化時の発泡も無く、多数の校正用体積線源の製造に適用できる。
【００１０】
図１に示されるように、ポリプロピレン製の１２０ｍｌ容器に、樹脂溶液としてリポキンＲ８０６Ｂを９３ｇ計量して入れ、これに放射性同位元素溶液６ｍｌ（ＩＭＨＣｌ溶液）を加えて撹拌する。次に、硬化剤としてパーキュアＨＢを２ｍｌ、ＮＮ−ジメチルアニリンを０．２ｍｌ、ナイパーＮＳを３〜４ｇを加えて撹拌し、その後約６．５時間静置し（その間数回撹拌する）、全体を硬化させる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
ビニルエステル樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂より耐薬品性や機械的強度に優れ、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）煙道や耐蝕ＦＲＰダクト等に使用されている。この様にこの樹脂は堅牢であり、長期的に安全に使用されている。この樹脂溶液は疎水性であるが、校正用体積線源の製造では、放射能濃度の高い溶液を使用すれば低い水分濃度となり、硬化できる可能性がある。また、酸化剤による硬化時には発熱するが、硬化剤によっては低温での硬化が可能である。
【００１２】
そこで、寒天に代わる媒体として比重が１に近いビニルエステル樹脂の一種であるリポキシR806B（商品名）を用い硬化させて、実用可能な硬化条件を提示するものである。具体的にはリポキシR806B と少量の放射性同位元素の塩酸溶液とを均一混合後、プラスチック容器中で硬化させ、樹脂自体で健全性や安全性を確保する方法である。
【００１３】
【実施例】
リポキシR806Bの商品名で市販されているビニルエステル樹脂は、ナイパーNS（商品名：日本油脂株式会社製）とNN- ジメチルアニリンの組合せやパーキュアHB（商品名：日本油脂株式会社製）などの硬化剤を均一混合することで硬化する。そこでこの樹脂に放射性同位元素を含む塩酸溶液をペンシルミキサーで攪拌混合し、硬化の状況を比較した。下記実施例に示す硬化は、ガラス棒で硬化面を押した場合に、ガラス棒が埋没しない状態を示す。
【００１４】
体積線源はγ線スペクトロメータの計数効率の補正などに使用される。この様な目的の場合、線源内の放射性同位元素を均一に分散させる必要が有る。そこで放射性同位元素の60Coを用い、均一性を確認した。
【００１５】
（実施例１）1M HClの量と硬化の関係
リポキシR806B 50g 、ナイパーNS約0.5g、NN- ジメチルアニリン0.1 mlの組合せに1M HCl 0.5 〜4 mlの範囲で攪拌混合した場合の硬化状態を表1に示す。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
この実施例では、1M HClの混合量2.0ml 以下では2 時間以内に硬化状態を示し、約24時間後には何れの試料も硬化した。この結果から、疎水性のリポキシR806B 樹脂溶液は1M HClが分散した状態で硬化可能である。校正用体積線源の製造では可使時間が長い方が実用的であるので1M HClの混合量3.0 ml/50g以上が実用的である。
【００１８】
（実施例２）ナイパーNSの量と硬化の関係
リポキシR806B 50g、NN- ジメチルアニリン0.1 ml、1M HCl 4mlにナイパーNS 1.0〜2.5gの範囲で攪拌混合した場合の硬化状態を表2に示す。
【００１９】
【表２】
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【００２０】
この実施例では、ナイパーNSの添加量に応じ早期にゲル化し、硬化したのでナイパーNSの添加量により可使時間の調節は可能である。
また、ナイパーNSの添加量が最も多い約2.5g以下とした場合でも発熱による樹脂内部の1M HClの蒸発による気泡発生は無く、放射性同位元素の均一分散は可能である。
【００２１】
（実施例３）塩酸の濃度と硬化の関係
リポキシR806B 50g、ナイパーNS約0.5 〜0.78gとNN-ジメチルアニリン0.1 mlの組合せに塩酸の濃度を0.05M 〜1Mとした溶液２mlを混合し、硬化させた結果を表3に示す。
【００２２】
【表３】
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【００２３】
この実施例では、0.5M以下２mlの試料は約1 時間後にゲル化が始まり、間もなく硬化した。この様に0 .5M 以下の可使時間は1 時間程度であり、実用に適しない。校正用体積線源の製造では可使時間が長い方が実用的であるので塩酸の濃度は1 M が適している。ここで、1M HClの試料の硬化時期はナイパーNSの添加量により変わり、約7.5 時間以降である。ここで硬化時期を早めるためナイパーNSの添加量を0.78g に増したNo.5の場合、1M HCl２mlでは硬化時の最大温度は80℃となり、気泡生成の可能性を有した。
【００２４】
（実施例４）パーキュアHB及びナイパーNSとNN- ジメチルアニリンを用いた硬化
パーキュアHBは硬化時に亀裂が生成する可能性のある肉厚の物の製作で、低温で硬化させる必要がある場合に使用される。容量が100ml の校正用体積線源は高さが41mmあり、肉厚である。そこでパーキュアHBとナイパーNSとNN- ジメチルアニリンを一緒に用いて硬化させた実施例を下記に示す。
【００２５】
100ml の校正用体積線源を想定し、リポキシR806B 93g 、1MHCl 6ml 、パーキュアHB 2.0ml、NN- ジメチルアニリン0.2ml にナイパーNS 1〜4gを用いた実施例について表４に示す。
【００２６】
【表４】
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【００２７】
No.1の試料は約30時間後に29℃に発熱し、90% がゲル化し、約54時間後には表面に液体を残し、硬化した。No.2とNo.3の試料は14〜12時間後に53〜60℃に発熱し、硬化した。各試料は発熱による気泡の発生は無く、硬化後の体積は水溶液100ml と等しく、No.2とNo.3の条件が実用的であることを確認した。但し、硬化開始まで12〜14時間を要する。
【００２８】
（実施例５）60Coによる均一性の確認
リポキシR806B 94ｇ、60Coを含む1M HCl4ml、パーキュアHB 2ml、ナイパーNS1.75g とNN- ジメチルアニリン0.2 mlを攪拌後、粘性が増すゲル化開始時期である約6.5 時間以内に数度攪拌した後、測定試料採取のためにテフロン（登録商標）パイプを垂直に入れて静置した。約13時間経過後の硬化後にテフロン（登録商標）パイプを取り出し、内部の樹脂を約1g以下に３分割し、ポリエチレン製棒状瓶に採取し、放射能を測定した結果を表５に示す。
【００２９】
【表５】
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【００３０】
この実施例では、放射能濃度の平均値に対する割合は最大が1.03、最小が0.97であり、放射能濃度の不確かさは約±3%の範囲である。また、上部、中間、下部では比重差による濃度差の偏った傾向は無い。この結果は放射能の測定値精度である約±2%の不確かさに近く、均一性に優れているものと考える。
【００３１】
【発明の効果】
本方法により製造した校正用体積線源は市販の寒天製の校正用体積線源より硬く、堅ろうであり、プラスチックの容器が破損しても漏えいすることはない。また、容器に亀裂が生じた場合でも、内容物の蒸発により体積が減少することはない。このように本発明による校正用体積線源は、寒天製の校正用体積線源に比べ、長期的な健全性や安全性に優れている。
【００３２】
また、放射性同位元素の分散状態は60Coを用いて確認したように均一性に問題はなく、十分に使用できるものと考える。
更にまた、不飽和ポリエステル樹脂の1 種である比重が1.23のリゴラック2004WMB を用いても同様の方法で製造可能である。但し、リゴラック2004WMBの場合は放射性同位元素溶液と比重差があり、適時充分に攪拌し、放射性同位元素の濃度勾配を防止する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  バーキュアＨＢ及びナイパーＮＳとＮＮ−ジメチルアニリンを用いたリポキシＲ８０６Ｂの硬化による１００ｍｌ校正用体積線源の製造工程を示す図である。
【図１】
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