JP2014010040A - Method of attenuating radiation dose from soil, radiation-attenuating material, and method of manufacturing radiation-attenuating material - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、土壌からの放射線量を減衰させる方法及び放射線減衰材並びに放射線減衰材の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る土壌からの放射線量を減衰させる方法は、エラストマー100質量部にグラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料を10質量部以上120質量部以下配合した粒子状の放射線減衰部材50aを放射線物質に汚染された土壌1に散布することを特徴とする。グラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料50aが放射線Rの遮蔽効果を有するので、粒子状の放射線減衰部材50aを土壌1に散布することによって、土壌1からの放射線量を減衰することができる。
【選択図】図3The present invention provides a method for attenuating radiation dose from soil, a radiation attenuating material, and a method for producing the radiation attenuating material.
The method for attenuating the radiation dose from soil according to the present invention is a particulate radiation comprising 100 parts by mass of an elastomer and 10 parts by mass to 120 parts by mass of a carbon material comprising at least one of graphene and carbon nanotubes. The attenuation member 50a is sprayed on the soil 1 contaminated with a radioactive substance. Since the carbon material 50a made of at least one of graphene and carbon nanotubes has a radiation R shielding effect, the radiation dose from the soil 1 can be attenuated by spraying the particulate radiation attenuation member 50a on the soil 1. .
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、土壌からの放射線量を減衰させる方法及び放射線減衰材並びに放射線減衰材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for attenuating radiation dose from soil, a radiation attenuating material, and a method for producing a radiation attenuating material.
2011年3月11日の東北地方太平洋沖地震に伴って発生した東京電力福島第1原子力発電所事故による放射性物質の土壌汚染は深刻な問題となっており、汚染された土壌の除染は急務である。現在も汚染土の除去、吸着剤による除去等の除染作業は行われているが、放射性物質によって汚染された地域が非常に広範囲であり、除染作業が進んでいないのが現実である。 The soil contamination of radioactive materials due to the accident at the TEPCO's Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, which occurred in conjunction with the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake on March 11, 2011, is a serious problem. Decontamination of contaminated soil is an urgent issue. It is. At present, decontamination work such as removal of contaminated soil and removal with an adsorbent is being carried out, but the area contaminated by radioactive materials is very wide and the decontamination work is not progressing.
現在、福島県で行われている除染作業の多くは、建物の表面については高圧洗浄機などを用いて水で洗い、土地については土壌表面をすき取って、すき取った表土を埋設するというものである。このような除染方法は一定の効果があるものの、汚染された地域は非常に広範囲であり、全ての汚染土壌表面を同様に除染することは困難である。 Many of the decontamination work currently being conducted in Fukushima Prefecture is that the surface of the building is washed with water using a high-pressure washing machine, etc., the soil surface is wiped off, and the wiped soil is buried. Is. Although such decontamination methods have certain effects, the contaminated areas are very wide and it is difficult to decontaminate all contaminated soil surfaces as well.
また、セシウム吸着材としてはゼオライトなどの天然鉱物以外にも、顔料であるプルシアンブルーを用いた放射性セシウムの吸着材があった(例えば、非特許文献1参照)。このような吸着材は、放射性物質を汚染土壌において吸着し、吸着材と共に除去することが可能であるが、放射線を遮蔽する能力がないため、保管・運搬時に吸着材に吸着した放射性セシウムからの放射線による外部への影響が懸念されている。 In addition to natural minerals such as zeolite, cesium adsorbents include radioactive cesium adsorbents using Prussian blue, which is a pigment (see, for example, Non-Patent Document 1). Such adsorbents can adsorb radioactive substances in contaminated soil and remove them together with adsorbents, but since they do not have the ability to shield radiation, they can be removed from radioactive cesium adsorbed on adsorbents during storage and transportation. There are concerns about the external effects of radiation.
そこで、本発明は、土壌からの放射線量を減衰させる方法及び放射線減衰材並びに放射線減衰材の製造方法を提供する。 Therefore, the present invention provides a method for attenuating the radiation dose from soil, a radiation attenuating material, and a method for producing the radiation attenuating material.
本発明に係る土壌からの放射線量を減衰させる方法は、
エラストマー100質量部にグラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料を10質量部以上120質量部以下配合した粒子状の放射線減衰部材を放射線物質に汚染された土壌に散布することを特徴とする。
The method for attenuating the radiation dose from the soil according to the present invention comprises:
A particulate radiation attenuation member in which 10 parts by mass or more and 120 parts by mass or less of a carbon material composed of at least one of graphene and carbon nanotubes is blended in 100 parts by mass of an elastomer is sprayed on soil contaminated with a radioactive substance.
本発明に係る土壌からの放射線量を減衰させる方法によれば、グラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料が放射線の遮蔽効果を有するので、粒子状の放射線減衰部材を土壌に散布することによって、土壌からの放射線量を減衰することができる。また、本発明に係る土壌からの放射線量を減衰させる方法によれば、粒子状の放射線減衰部材の比重が金属粒子ほど大きくないので雨などで地中へ沈殿しにくく、地表付近にとどまることができるため放射線を効率よく減衰させることができる。特に、除染作業において、本発明にかかる土壌からの放射線量を減衰させる方法を行うことで、放射
線減衰部材が散布された土壌を運搬し、保管する際の除染作業者に対する運搬土壌あるいは保管土壌からの放射線の影響を低減することができる。
According to the method for attenuating the radiation dose from the soil according to the present invention, since the carbon material composed of at least one of graphene and carbon nanotubes has a radiation shielding effect, by spraying particulate radiation attenuation members on the soil Can attenuate the radiation dose from the soil. Further, according to the method for attenuating the radiation dose from the soil according to the present invention, the specific gravity of the particulate radiation attenuating member is not as large as that of metal particles, so it is difficult to settle into the ground due to rain or the like, and it may remain near the ground surface. Therefore, radiation can be attenuated efficiently. In particular, in the decontamination work, by carrying out the method for attenuating the radiation dose from the soil according to the present invention, the soil on which the radiation attenuating member is dispersed is transported and stored for the decontamination operator when stored. The influence of radiation from the soil can be reduced.
本発明に係る土壌からの放射線量を減衰させる方法において、
前記炭素材料がグラフェンであるとき、前記炭素材料は、エラストマー100質量部に対して、10質量部以上80質量部以下を配合することができる。
In the method for attenuating radiation dose from soil according to the present invention,
When the carbon material is graphene, the carbon material can be blended in an amount of 10 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer.
本発明に係る土壌からの放射線量を減衰させる方法において、
前記放射線減衰部材は、活性炭、ゼオライト及びプルシアンブルーから選択された1種以上の放射性物質吸着材をさらに5質量部以上100質量部以下含むことができる。
In the method for attenuating radiation dose from soil according to the present invention,
The radiation attenuation member may further include 5 parts by mass or more and 100 parts by mass or less of one or more kinds of radioactive substance adsorbents selected from activated carbon, zeolite, and Prussian blue.
本発明に係る土壌からの放射線量を減衰させる方法において、
前記放射線減衰部材は、吸水性樹脂をさらに20質量部以上300質量部以下含むことができる。
In the method for attenuating radiation dose from soil according to the present invention,
The radiation attenuation member may further include 20 parts by mass or more and 300 parts by mass or less of a water absorbent resin.
本発明に係る土壌からの放射線量を減衰させる方法において、
前記放射線減衰部材は、金属粒子をさらに50質量部以上2000質量部以下含むことができる。
In the method for attenuating radiation dose from soil according to the present invention,
The radiation attenuation member may further include 50 parts by mass or more and 2000 parts by mass or less of metal particles.
本発明に係る放射線減衰材は、
エラストマー100質量部にグラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料を10質量部以上120質量部以下配合したことを特徴とする。
The radiation attenuating material according to the present invention is
A carbon material composed of at least one of graphene and carbon nanotubes is blended in an amount of 10 to 120 parts by mass with 100 parts by mass of the elastomer.
本発明に係る放射線減衰材によれば、放射線遮蔽材であるグラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料を配合した複合エラストマー組成物である放射線減衰材を得ることで、使用環境に応じた、様々な形状の放射線減衰部材を提供することができる。また、本発明に係る放射線減衰材によれば、比較的比重が小さいため、軽量で取り扱いやすく、土壌へ設置したときに地中へ沈殿することを防止することができる。 According to the radiation attenuating material according to the present invention, by obtaining a radiation attenuating material that is a composite elastomer composition containing a carbon material composed of at least one of graphene and carbon nanotubes as a radiation shielding material, according to the use environment, Various shapes of radiation attenuating members can be provided. Moreover, according to the radiation attenuation material which concerns on this invention, since specific gravity is comparatively small, it is easy to handle with light weight, and when it installs in soil, it can prevent settling into the ground.
本発明に係る放射線減衰材において、
前記炭素材料がグラフェンであるとき、前記炭素材料は、エラストマー100質量部に対して、10質量部以上80質量部以下を配合することができる。
In the radiation attenuation material according to the present invention,
When the carbon material is graphene, the carbon material can be blended in an amount of 10 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer.
本発明に係る放射線減衰材において、
さらに、活性炭、ゼオライト及びプルシアンブルーから選択された1種以上の放射性物質吸着材を5質量部以上100質量部以下含むことができる。
In the radiation attenuation material according to the present invention,
Furthermore, 5 mass parts or more and 100 mass parts or less of 1 or more types of radioactive substance adsorbent selected from activated carbon, a zeolite, and Prussian blue can be included.
本発明に係る放射線減衰材において、
さらに、吸水性樹脂を20質量部以上300質量部以下含むことができる。
In the radiation attenuation material according to the present invention,
Furthermore, 20 mass parts or more and 300 mass parts or less of water absorbing resin can be included.
本発明に係る放射線減衰材において、
さらに、金属粒子を50質量部以上2000質量部以下含むことができる。
In the radiation attenuation material according to the present invention,
Furthermore, 50 mass parts or more and 2000 mass parts or less of metal particles can be included.
本発明に係る放射線減衰材の製造方法は、
エラストマーとグラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料とを混合して第1の複合材を得る工程と、
前記第1の複合材と吸水性樹脂とを混合して放射線減衰材を得る工程と、
を含むことを特徴とする。
The method for producing a radiation attenuating material according to the present invention comprises:
Mixing an elastomer and a carbon material comprising at least one of graphene and carbon nanotubes to obtain a first composite material;
Mixing the first composite material and the water absorbent resin to obtain a radiation attenuating material;
It is characterized by including.
本発明に係る放射線減衰材の製造方法によれば、軽量で取り扱いやすく、土壌へ設置し
たときに地中へ沈殿することを防止することができる放射性減衰材を製造することができる。
According to the method for producing a radiation attenuating material according to the present invention, it is possible to produce a radioactive attenuating material that is light and easy to handle and can prevent sedimentation into the ground when installed on soil.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
A.放射性減衰材
本発明の一実施の形態に係る放射線減衰材は、エラストマー100質量部にグラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料を10質量部以上120質量部以下配合したことを特徴とする。
A. Radiation Attenuating Material A radiation attenuating material according to an embodiment of the present invention is characterized in that 10 parts by mass or more and 120 parts by mass or less of a carbon material composed of at least one of graphene and carbon nanotubes is blended with 100 parts by mass of an elastomer.
放射線減衰材は、放射線遮蔽材であるグラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料が配合された複合エラストマー組成物である。複合エラストマー組成物の放射線減衰材は、使用環境に応じて様々な形状に形成することができる。放射線減衰材は、炭素材料を用いることによって、例えば金属に比べて比重が小さいため、軽量で取り扱いやすい。そのため、土壌へ放射線減衰材を設置したときに地中へ沈殿することを防止することができる。原子力発電所から放出された放射性物質は地表付近に存在するため、放射性減衰材の比重が小さければ、地中へ沈殿しにくく、長期間に渡り放射線の遮蔽・減衰効果を持続できる。 The radiation attenuating material is a composite elastomer composition in which a carbon material composed of at least one of graphene and carbon nanotubes, which are radiation shielding materials, is blended. The radiation attenuating material of the composite elastomer composition can be formed into various shapes according to the use environment. Since the radiation attenuating material has a specific gravity smaller than that of, for example, a metal by using a carbon material, it is lightweight and easy to handle. Therefore, it is possible to prevent sedimentation into the ground when a radiation attenuating material is installed in the soil. Since radioactive materials released from nuclear power plants exist near the surface of the earth, if the specific gravity of the radioactive attenuating material is small, it is difficult to settle into the ground, and the radiation shielding / attenuating effect can be maintained over a long period of time.
A−1.エラストマー
放射線減衰材に用いるエラストマーとしては、室温で高いゴム弾性を有する、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマーから選択することができる。例えば、天然ゴム(NR);エポキシ化天然ゴム(ENR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ニトリルゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、エチレンプロピレンゴム(EPR,EPDM)、ブチルゴム(IIR)、クロロブチルゴム(CIIR)、アクリルゴム(ACM)、シリコーンゴム(Q)、フッ素ゴム(FKM)、ブタジエンゴム(BR)、エポキシ化ブタジエンゴム(EBR)、エピクロルヒドリンゴム(CO,CEO)、ウレタンゴム(U)、ポリスルフィドゴム(T)などの合成ゴム;オレフィン系(TPO)、ポリ塩化ビニル系(TPVC)、ポリエステル系(TPEE)、ポリウレタン系(TPU)、ポリアミド系(TPEA)、スチレン系(SBS)などの熱可塑性エラストマー;およびこれらの混合物を用いることができる。特に、カーボンナノチューブを配合する場合には、エラストマーの混練の際にフリーラジカルを生成しやすい極性の高いエラストマー、例えば、天然ゴム(NR)、ニトリルゴム(NBR)などを用いることができる。また、極性の低い
エラストマー、例えばエチレンプロピレンゴム(EPDM)であっても、混練の温度を比較的高温(例えばEPDMの場合、50℃〜150℃)とすることで、フリーラジカルを生成するのでカーボンナノチューブを配合する場合にも用いることができる。特に、土壌へ散布する放射線減衰部材に用いる場合には、例えば、耐候性に優れた合成ゴムを用いることができ、耐水性に優れたニトリルゴム(NBR)を用いることができる。また、複数種類のゴムを混合して用いることができ、例えば合成ゴムと天然ゴムとを混合して用いることもできる。
A-1. Elastomer The elastomer used for the radiation attenuating material can be selected from natural rubber, synthetic rubber and thermoplastic elastomer having high rubber elasticity at room temperature. For example, natural rubber (NR); epoxidized natural rubber (ENR), styrene-butadiene rubber (SBR), nitrile rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), ethylene propylene rubber (EPR, EPDM), butyl rubber (IIR), Chlorobutyl rubber (CIIR), acrylic rubber (ACM), silicone rubber (Q), fluorine rubber (FKM), butadiene rubber (BR), epoxidized butadiene rubber (EBR), epichlorohydrin rubber (CO, CEO), urethane rubber (U ), Synthetic rubber such as polysulfide rubber (T); olefin (TPO), polyvinyl chloride (TPVC), polyester (TPEE), polyurethane (TPU), polyamide (TPEA), styrene (SBS), etc. Thermoplastic elastomers; and mixtures thereof It can be used. In particular, when carbon nanotubes are blended, highly polar elastomers that easily generate free radicals during elastomer kneading, such as natural rubber (NR) and nitrile rubber (NBR), can be used. Even in the case of an elastomer having a low polarity, such as ethylene propylene rubber (EPDM), free radicals are generated by setting the kneading temperature to a relatively high temperature (for example, 50 ° C. to 150 ° C. in the case of EPDM). It can also be used when blending nanotubes. In particular, when used for a radiation attenuating member that is spread on soil, for example, synthetic rubber having excellent weather resistance can be used, and nitrile rubber (NBR) having excellent water resistance can be used. Also, a plurality of types of rubber can be mixed and used, for example, synthetic rubber and natural rubber can be used in combination.
A−2.炭素材料
炭素材料は、グラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる。グラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料は、カーボンブラックなどの炭素材料に比べて、炭素の結晶構造の違いによる電子密度が高く、放射線遮蔽効果が高くなると考えられる。このように微小サイズの炭素材料をエラストマー中に均一に分散させることによって、高い放射線の遮蔽効果を得ることができる。微小サイズの炭素材料は表面積が大きく、放射線減衰材中に広く分散し分布することができるため、単に比重当たりの放射線遮蔽効率に優れることができる。
A-2. Carbon material A carbon material consists of at least one of a graphene and a carbon nanotube. A carbon material composed of at least one of graphene and carbon nanotubes is considered to have a higher electron density due to a difference in the crystal structure of carbon and a higher radiation shielding effect than a carbon material such as carbon black. Thus, a high radiation shielding effect can be obtained by uniformly dispersing the carbon material having a minute size in the elastomer. Since the carbon material of a minute size has a large surface area and can be widely dispersed and distributed in the radiation attenuating material, it can simply be excellent in radiation shielding efficiency per specific gravity.
炭素材料が微小サイズであることによる放射線遮蔽効果は、平均自由工程の式でも説明することができる。
平均自由工程=1/μ
=1/(nσ)
(ここで、nは放射線が衝突する炭素材料粒子の数、σは炭素材料粒子の断面積)
このように、同じ配合量でも炭素材料が微小サイズになれば炭素材料の粒子の数は増えることになるので、衝突確率が高くなり、放射線の遮蔽能力も高くなることがわかる。
The radiation shielding effect due to the minute size of the carbon material can also be explained by the mean free path equation.
Mean free process = 1 / μ
= 1 / (nσ)
(Where n is the number of carbon material particles that the radiation collides with, and σ is the cross-sectional area of the carbon material particles)
Thus, it can be seen that the number of carbon material particles increases if the carbon material becomes a minute size even with the same blending amount, so that the collision probability increases and the radiation shielding ability also increases.
グラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料の配合量は、エラストマー100質量部に対して10質量部以上120質量部以下であり、さらに10質量部以上80質量部以下であることができる。グラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料の配合量が10質量部以上であれば放射線を遮蔽する効果が得られ、120質量部以下であれば加工が可能である。エラストマーと炭素材料は、焼却処理することで炭素になるだけなので、金属などの他の放射線遮蔽材に比べて環境に与える影響が小さいと考えられる。なお、本明細書中におけるエラストマーに配合する物質の平均粒径、平均直径及び平均長さは、電子顕微鏡による当該物質の撮像を用いて複数箇所の粒径、直径及び長さを計測し、その算術平均値として計算して得ることができる。 The compounding amount of the carbon material composed of at least one of graphene and carbon nanotubes is 10 parts by mass or more and 120 parts by mass or less, and further 10 parts by mass or more and 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer. If the amount of the carbon material composed of at least one of graphene and carbon nanotubes is 10 parts by mass or more, an effect of shielding radiation can be obtained, and if it is 120 parts by mass or less, processing is possible. Since the elastomer and the carbon material are only converted into carbon by incineration, it is considered that the impact on the environment is small compared to other radiation shielding materials such as metal. In addition, the average particle diameter, average diameter, and average length of the substance blended in the elastomer in this specification are measured by measuring the particle diameter, diameter, and length at a plurality of locations using imaging of the substance with an electron microscope. It can be obtained by calculating as an arithmetic average value.
カーボンナノチューブは、グラフェン構造のシートを円筒状にした単層あるいは多層の繊維状の物質である。カーボンナノチューブは、平均直径が0.5nm〜500nmであることができ、さらに0.5nm〜100nmであることができる。カーボンナノチューブは、ストレート繊維状または湾曲繊維状であることができる。カーボンナノチューブの配合量は、材料の形状や用途に応じて適宜設定できるが、カーボンナノチューブによるセルレーションを得るためにはエラストマー100質量部に対して、カーボンナノチューブを10質量部〜120質量部の割合で含むことができ、さらに、平均直径が0.5nm〜20nmのカーボンナノチューブであれば10質量部以上80質量部以下の割合で含むことができ、平均直径が60nm〜200nmのカーボンナノチューブであれば10質量部以上120質量部以下の割合で含むことができる。カーボンナノチューブが10質量部以上であればセルレーション構造が得られるとともに、放射性物質の吸着能力も得られ、120質量部以下であれば加工性が可能である。繊維状のカーボンナノチューブは、粒子状に凝集したまま用いるのではなく、解繊し分散することによって放射線減衰材中に三次元的な網目構造を形成し、放射線との衝突確率が高くなると考えられる。 The carbon nanotube is a single-layer or multi-layer fibrous material in which a graphene structure sheet is formed into a cylindrical shape. The carbon nanotubes can have an average diameter of 0.5 nm to 500 nm, and further 0.5 nm to 100 nm. The carbon nanotubes can be straight fibers or curved fibers. The compounding amount of the carbon nanotube can be appropriately set according to the shape and use of the material. However, in order to obtain the celllation by the carbon nanotube, the proportion of the carbon nanotube is 10 parts by mass to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer. Furthermore, carbon nanotubes having an average diameter of 0.5 nm to 20 nm can be included at a ratio of 10 parts by mass to 80 parts by mass, and carbon nanotubes having an average diameter of 60 nm to 200 nm. It can be contained at a ratio of 10 parts by mass or more and 120 parts by mass or less. If the carbon nanotube is 10 parts by mass or more, a celllation structure can be obtained, and a radioactive substance adsorption ability can be obtained. If the carbon nanotube is 120 parts by mass or less, workability is possible. It is considered that the fibrous carbon nanotubes are not used in the form of agglomerated particles, but are defibrated and dispersed to form a three-dimensional network structure in the radiation attenuating material, which increases the probability of collision with radiation. .
グラフェンは、グラフェン構造のシートであって、グラフェン構造のシートを複数積層させたシートを含む。グラフェンは、グラフェンの層上や端に酸素原子・水酸基、またはその他の電子親和性の比較的高い分子が吸着した構造を有する酸化グラフェンまたは酸化還元グラフェン、グラフェンプレートを含む。グラフェンは、平均厚みが0.5nm〜100nmであることができ、平板面積が0.01μm〜300μmであることができる。ここで、平均厚みと平均面積は、電子顕微鏡による当該物質の撮像を用いて複数箇所計測し、その算術平均値として計算して得ることができる。グラフェンの配合量は、エラストマー100質量部に対して10質量部以上80質量部以下であり、さらに20質量部以上60質量部以下であることができる。グラフェンの配合量が10質量部以上であれば放射線を遮蔽する効果が得られ、80質量部以下であれば加工が可能である。 The graphene is a graphene structure sheet, and includes a sheet in which a plurality of graphene structure sheets are stacked. Graphene includes graphene oxide or redox graphene and a graphene plate having a structure in which oxygen atoms, hydroxyl groups, or other molecules having a relatively high electron affinity are adsorbed on or at an end of the graphene layer. The graphene may have an average thickness of 0.5 nm to 100 nm and a flat plate area of 0.01 μm to 300 μm. Here, the average thickness and the average area can be obtained by measuring a plurality of locations using imaging of the substance with an electron microscope and calculating the arithmetic average value thereof. The blending amount of the graphene is 10 parts by mass or more and 80 parts by mass or less, and further 20 parts by mass or more and 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer. If the blending amount of graphene is 10 parts by mass or more, an effect of shielding radiation is obtained, and if it is 80 parts by mass or less, processing is possible.
A−3.その他の配合剤
放射線減衰材は、グラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料以外の放射線遮蔽材料をさらに含むことができる。放射線減衰材は、例えば、金属粒子や金属酸化物粒子などを含むことができる。放射線遮蔽性能に優れた金属粒子としては、鉛、鉄、銅、タングステンなどを挙げることができる。放射線遮蔽性能に優れた金属酸化物粒子としては、酸化鉛、フェライトなどを挙げることができる。グラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料以外の放射線遮蔽材料全体の配合量は、エラストマー100質量部に対して、50〜2000質量部であることができ、さらに100質量部以上1500質量部以下であることができる。放射線遮蔽材料全体の配合量が50質量部以上であると放射線の遮蔽能力が得られ、2000質量部以下であれば加工可能である。ただし、金属粒子を放射線減衰材に含む場合には、金属イオンが土壌へ流出することによって周辺環境へ影響を与えないように配慮すべきである。
A-3. Other compounding agents The radiation attenuating material may further include a radiation shielding material other than the carbon material composed of at least one of graphene and carbon nanotubes. The radiation attenuating material can include, for example, metal particles, metal oxide particles, and the like. Examples of the metal particles having excellent radiation shielding performance include lead, iron, copper, and tungsten. Examples of the metal oxide particles having excellent radiation shielding performance include lead oxide and ferrite. The total amount of the radiation shielding material other than the carbon material composed of at least one of graphene and carbon nanotubes may be 50 to 2000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer, and further 100 parts by mass to 1500 parts by mass. Can be. When the blending amount of the entire radiation shielding material is 50 parts by mass or more, radiation shielding ability is obtained, and if it is 2000 parts by mass or less, processing is possible. However, when metal particles are included in the radiation attenuating material, care should be taken not to affect the surrounding environment by metal ions flowing into the soil.
放射線減衰材は、グラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料以外の放射性物質吸着材料をさらに含むことができる。放射性物質吸着材料は、活性炭、ゼオライト及びプルシアンブルーから選択された1種以上であることができる。放射性物質吸着材料の配合量は、できるだけ多く配合することが望ましいが、他の配合剤との配合割合を適宜調整し、エラストマー100質量部に対して、5質量部以上100質量部以下であることができ、さらには10質量部以上60質量部以下であることができる。複数種の放射性物質吸着剤を同時に用いることもできる。 The radiation attenuating material can further include a radioactive substance adsorbing material other than a carbon material made of at least one of graphene and carbon nanotubes. The radioactive substance adsorbing material may be one or more selected from activated carbon, zeolite, and Prussian blue. The mixing amount of the radioactive substance adsorbing material is preferably as much as possible, but the mixing ratio with other compounding agents is appropriately adjusted, and is 5 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer. Furthermore, it can be 10 parts by mass or more and 60 parts by mass or less. A plurality of types of radioactive material adsorbents can be used simultaneously.
放射線減衰材は、吸水性にすぐれた多量の水分を保持することができる吸水性樹脂をさらに含むことができる。吸水性樹脂は、例えば、自重の100倍から1000倍の水分を吸収することができ、また圧力をかけても離水しにくい性質を有する。吸水性樹脂は、紙おむつや生理用品などの吸水材として広く用いられるものを採用することができる。吸水性樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウムなどを採用することができる。吸水性樹脂の配合量は、エラストマー100質量部に対して、20質量部以上300質量部以下であることができ、さらには40質量部以上200質量部以下であることができる。吸水性樹脂の配合量が20質量部以上であれば比較的優れた吸水能力が得られ、300質量部以下であれば樹脂の溶出もほとんどない。 The radiation attenuating material may further include a water-absorbing resin that can retain a large amount of water with excellent water absorption. For example, the water-absorbent resin can absorb 100 to 1000 times the weight of its own weight, and has a property that it is difficult to remove water even under pressure. As the water-absorbing resin, those widely used as water-absorbing materials such as paper diapers and sanitary products can be adopted. As the water absorbent resin, for example, sodium polyacrylate can be employed. The compounding amount of the water absorbent resin can be 20 parts by mass or more and 300 parts by mass or less, and further 40 parts by mass or more and 200 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer. If the blending amount of the water-absorbing resin is 20 parts by mass or more, a relatively excellent water absorbing ability is obtained, and if it is 300 parts by mass or less, the resin is hardly eluted.
B.放射線減衰材の製造方法
本発明の一実施の形態に係る放射線減衰材の製造方法は、エラストマーとグラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料とを混合して第1の複合材を得る工程と、前記第1の複合材と吸水性樹脂とを混合して放射線減衰材を得る工程と、を含むことを特徴とする。この混合工程において、グラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料以外の配合剤、例えば前記Aにおいて説明した、放射線遮蔽材料、放射性物質吸着材料などを配合することができる。なお、ここでは、吸水性樹脂を配合する場合について説明するが、吸水性樹脂を用いないこともできる。放射線減衰
材の製造方法における混合工程は、公知の混合方法を用いることができる。特に、凝集しやすく解繊しにくいカーボンナノチューブを配合する場合には、0〜50℃の低温における強混練工程を採用することができる。
B. Manufacturing method of radiation attenuating material The manufacturing method of the radiation attenuating material which concerns on one embodiment of this invention mixes the elastomer and the carbon material which consists of at least one of a graphene and a carbon nanotube, and obtains the 1st composite material, And a step of mixing the first composite material and the water absorbent resin to obtain a radiation attenuating material. In this mixing step, a compounding agent other than the carbon material composed of at least one of graphene and carbon nanotubes, for example, the radiation shielding material and the radioactive substance adsorbing material described in the above A can be blended. In addition, although the case where a water absorbing resin is mix | blended is demonstrated here, a water absorbing resin can also be used. A well-known mixing method can be used for the mixing process in the manufacturing method of a radiation attenuation material. In particular, when blending carbon nanotubes that easily aggregate and are not easily defibrated, a strong kneading step at a low temperature of 0 to 50 ° C. can be employed.
より具体的には、図1を用いてロール間隔が0.5mm以下の薄通しを行なうオープンロール法を用いた例について述べる。 More specifically, an example using the open roll method in which thinning with a roll interval of 0.5 mm or less is described with reference to FIG.
図1は、2本のロールを用いたオープンロール法を模式的に示す図である。図1において、符号10は第1のロールを示し、符号20は第2のロールを示す。第1のロール10と第2のロール20とは、所定の間隔d、例えば1.5mmの間隔で配置されている。第1および第2のロールは、正転あるいは逆転で回転する。図示の例では、第1のロール10および第2のロール20は、矢印で示す方向に回転している。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an open roll method using two rolls. In FIG. 1, the code |
まず、第1,第2のロール10,20が回転した状態で、第1のロール10に、エラストマー30を巻き付けると、ロール10,20間にエラストマーがたまった、いわゆるバンク32が形成される。このバンク32内に例えば炭素材料としてのカーボンナノチューブ40を加えて、第1、第2のロール10,20を回転させると、エラストマー30とカーボンナノチューブ40の混合物が得られる。この混合物をオープンロールから取り出す。さらに、第1のロール10と第2のロール20の間隔dを、好ましくは0.5mm以下、より好ましくは0.1ないし0.5mmの間隔に設定し、得られた混合物をオープンロールに投入して薄通しを行なう。薄通しの回数は、例えば3回〜10回程度行なうことが好ましい。第1のロール10の表面速度をV1、第2のロール20の表面速度をV2とすると、薄通しにおける両者の表面速度比(V1/V2)は、1.05ないし3.00であることが好ましく、さらに1.05ないし1.2であることが好ましい。このような表面速度比を用いることにより、所望の剪断力を得ることができる。
First, when the
このようにして得られた剪断力により、エラストマー30に高い剪断力が作用し、凝集していたカーボンナノチューブ40がエラストマー分子に1本ずつ引き抜かれるように相互に分離し、エラストマー30に分散され、第1の複合材が得られる。
Due to the shearing force thus obtained, a high shearing force acts on the
この工程では、できるだけ高い剪断力を得るために、エラストマーとカーボンナノチューブ及び第2のカーボンナノチューブとの混合は、0ないし50℃で行うことができ、さらに、5ないし30℃の比較的低い温度で行うことができる。このような低温での薄通しは、エラストマーがゴム弾性を有しているので、カーボンナノチューブを効率よくマトリックス中に分散することができる。 In this process, in order to obtain as high a shearing force as possible, the mixing of the elastomer with the carbon nanotubes and the second carbon nanotubes can be performed at 0 to 50 ° C., and at a relatively low temperature of 5 to 30 ° C. It can be carried out. Such thinness at low temperature allows the carbon nanotubes to be efficiently dispersed in the matrix because the elastomer has rubber elasticity.
このとき、本実施の形態のエラストマーは、上述した特徴、すなわち、エラストマーの分子形態(分子長)や分子運動によって表される弾性と、粘性と、カーボンナノチューブ及び第2のカーボンナノチューブとの化学的相互作用と、を有することによってカーボンナノチューブの分散を容易にするので、分散性および分散安定性(カーボンナノチューブが再凝集しにくいこと)に優れた第1の複合材を得ることができる。 At this time, the elastomer of the present embodiment has the above-described characteristics, that is, the elasticity expressed by the molecular shape (molecular length) and molecular motion of the elastomer, the viscosity, and the chemical properties of the carbon nanotube and the second carbon nanotube. Since the dispersion of the carbon nanotubes is facilitated by having the interaction, the first composite material excellent in dispersibility and dispersion stability (the carbon nanotubes are difficult to reaggregate) can be obtained.
さらに、図示しないが、第1の複合材と吸水性樹脂とを混合して放射性遮蔽材を得る。ここでの混合方法は、オープンロール法によって引き続き実施してもよいし、他の混合方法を用いることもできる。 Further, although not shown, the first composite material and the water absorbent resin are mixed to obtain a radioactive shielding material. The mixing method here may be continued by the open roll method, or other mixing methods may be used.
ここでは、カーボンナノチューブの例について説明したが、グラフェンを用いた場合でも同様に製造することができる。 Here, an example of a carbon nanotube has been described, but even when graphene is used, it can be manufactured in the same manner.
エラストマーに炭素材料を剪断力によって分散させる工程は、上記オープンロール法に
限定されず、密閉式混練法あるいは多軸押出し混練法を用いることもできる。要するに、この工程では、凝集した炭素材料を分離できる剪断力をエラストマーに与えることができればよい。
The step of dispersing the carbon material in the elastomer by a shearing force is not limited to the open roll method, and a closed kneading method or a multi-screw extrusion kneading method can also be used. In short, in this step, it is sufficient that a shearing force capable of separating the agglomerated carbon material can be applied to the elastomer.
放射線減衰材は、用途に応じて種々の形態の放射線減衰部材に形成することができる。図2は、放射線減衰部材50a,50b,50cを説明するための模式図である。例えば、図2に示すように、(A)放射性減衰材を粉砕機によって粉砕して粒子状の放射線減衰部材50aとすることもできるし、(B)放射性減衰材をロールで一定の厚さを有するシート状に成形してシート状の放射線減衰部材50bとすることもできるし、(C)放射性減衰材を金型内で所定形状例えば図のような円柱ブロックに成形した放射線減衰部材50cとすることもできる。粒子状の放射線減衰部材50aは、平均粒径100μm以上5mm以下であることができ、平均粒径100μm以上であれば砂の粒径(例えば10μm程度)よりも大きいので土壌から流出しにくく、しかも一般的な粉砕機で粉砕することで製造することができ、平均粒径が5mm以下であれば放射線を比較的効率よく遮蔽することができる。シート状の放射線減衰部材50bは、1枚のシートとして用いることができ、また、用途に応じて複数枚のシートを積層して用いることができる。また、円柱ブロックなどの所定形状に成形した放射線減衰部材50cは、例えば放射性物質を含む土壌などを保管する簡易容器の蓋などに用いることができる。
The radiation attenuating material can be formed in various forms of radiation attenuating members depending on the application. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the
C.土壌からの放射線量を減衰させる方法
本発明の一実施の形態に係る土壌からの放射線量を減衰させる方法は、エラストマー100質量部にグラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料を20質量部以上120質量部以下配合した粒子状の放射線減衰部材を放射線物質に汚染された土壌に散布することを特徴とする。
C. Method for Attenuating Radiation Dose from Soil The method for attenuating the radiation dose from soil according to an embodiment of the present invention includes 20 parts by mass or more of carbon material composed of at least one of graphene and carbon nanotubes in 100 parts by mass of elastomer. The particulate radiation attenuation member blended in an amount of 120 parts by mass or less is sprayed on soil contaminated with a radiation material.
図3〜図5は、本発明の一実施の形態に係る土壌からの放射線量を減衰させる方法を説明するための模式図である。 3-5 is a schematic diagram for demonstrating the method to attenuate the radiation dose from the soil which concerns on one embodiment of this invention.
図3に示すように、原子力発電所から放出された放射線物質によって汚染された土壌1の地表2に粒子状の放射線減衰部材50aを散布する。また、放射性物質によって汚染された土壌1の地表2に粒子状の放射性減衰部材50aを散布した後、土壌1と放射性減衰部材50aとを混合することができる。この混合には、農地の耕作に用いられる器具及び方法を用いることができ、例えば広い土地であれば耕運機などを用いることができる。地表2には、汚染された土壌1と粒子状の放射性減衰部材50aとが混ざり合ったまま存在する。
As shown in FIG. 3, a particulate
土壌1の地表2からは放射線Rが放出されている。粒子状の放射線減衰部材50aは、地表2に全面にまんべんなく散布できるように、粒子の平均直径が100μm以上であることができる。粒子の平均直径が100μm以上であると風や雨によって移動しにくいため地表2に定着しやすい。なお、土壌1は、単に地上である場合に限らず、川底や海底などの水中における土壌も含まれる。
Radiation R is emitted from the
図4に示すように、散布されたまたは散布されて土壌と混合された放射線減衰部材50aは、地表2付近にあって、土壌1内の放射線物質から放出される放射線量を減衰することができる。また、グラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料が放射性物質の吸着効果を有するので、粒子状の放射線減衰部材50aを土壌に散布することによって、地表2又は地表2付近の土壌1中に存在する放射性物質を吸着し、固定化した状態で放射線を遮蔽することができる。さらに、粒子状の放射線減衰部材の比重が金属粒子ほど大きくないので雨等で地中へ沈殿しにくく、地表付近にとどまることができるため放射線を効率よく減衰させることができる。特に、除染作業において、放射線減
衰部材が散布された土壌を運搬し、保管する際に、除染作業者に対する運搬土壌あるいは保管土壌からの放射線の影響を低減することができる。
As shown in FIG. 4, the
放射線減衰部材50aが放射線遮蔽材料をさらに含むことによって、地表2付近にある放射性物質から放出される放射線量をより効率よく減衰することができる。
When the
放射線減衰部材50aが放射性物質吸着材料をさらに含むことによって、地表2付近にある放射性物質を吸着し、固定化することで、放射性物質から放出される放射線量をより効率よく減衰することができる。また、除染作業において地表2付近の土壌を取りのぞく場合には、放射性物質が固定化された状態でしかも放射線量が減衰されているので、作業員への影響も減少し、土壌を移動させる際に放射線物質が飛散するのを防止することもできる。
By including the radioactive substance adsorbing material in the
放射線減衰部材50aが吸水性樹脂をさらに含むことによって、吸水性樹脂が水分と共に放射性物質を取り込むこともできるため、放射性物質を吸着しやすくすることもできる。また、散水あるいは雨水を吸水性樹脂が吸水し、体積が増えることによって、比較的少量の放射性減衰部材50aを散布しても、広い範囲で地表2の放射線量を減衰することができる。さらに、放射線減衰部材50aが吸水性樹脂を含むことによって、水に溶け込んだ放射性物質を水と一緒に吸収することができるため、例えば、水中に放射性減衰部材10aを散布しても水中の放射線量を減衰する効果が期待できる。
Since the
図5に示すように、放射線減衰部材50aは、比較的小さな比重であるため、雨水Wによって地下へ沈殿しにくく、地表2近くにとどまって放射線量を長期間にわたって減衰することができる。したがって、例えば除染によって取り除いた土壌を保管する際に、放射線減衰部材50aを散布しておくことで放射性物質を移動しにくくすることができるため、放射性物質を保管場所に固定化できる。
As shown in FIG. 5, since the
また、上述の実施形態においては、放射線減衰部材を散布して用いたが、例えば、あらかじめ地表付近の放射性物質を多く含む土壌をすき取った後、このすき取った土と放射線減衰部材とを混合し、放射線量を減衰させた状態にして保管することもできる。 In the above-described embodiment, the radiation attenuating member is dispersed and used. For example, after the soil containing a large amount of radioactive material in the vicinity of the ground surface is previously scraped, the removed soil and the radiation attenuating member are mixed. However, it can be stored in a state in which the radiation dose is attenuated.
図6〜図7は、本発明の一実施の形態に係る土壌からの放射線量を減衰させる他の方法を説明するための模式図である。 6-7 is a schematic diagram for demonstrating the other method of attenuating the radiation dose from the soil which concerns on one embodiment of this invention.
図6に示すように、放射線物質によって汚染された土壌1の地表2をシート状の放射線減衰部材50bで覆うことができる。
As shown in FIG. 6, the
図7に示すように、地表2を覆ったシート状の放射線減衰部材50bは、土壌1内の放射線物質から放出される放射線量を減衰することができる。例えば、除染作業によって運び出された汚染土壌1を覆うことによって、保管あるいは運搬の際に、周囲への放射線の影響を低減することができる。
As shown in FIG. 7, the sheet-like
天然ゴム100質量部に表1〜表4に示す配合剤を配合し、オープンロールを用いて混練して放射線減衰材を得た。より詳細には、ロール径が6インチのオープンロール(ロール温度10℃〜20℃)に、表1〜表4に示す所定量(100g)の天然ゴム(表では「NR」と記載する)100質量部(phr:parts per hundred rubber))を投入して、ロールに巻き付かせた。ロールに巻きついた天然ゴムに対して各種配合剤を投入し、混練し、混合物をロールから取り出した。このとき、ロール間隙を1.5mmとした。ロール間隙を1.5mmから0.3mmと狭くして、混合物を投入し
て薄通しをした。このとき、2本のロールの表面速度比を1.1とした。薄通しは繰り返し5回行った。ロールを所定の間隙(1.1mm)にセットして、薄通しした混合物を投入し、分出しした。さらに、未加硫の混合物を、170℃で20分間プレス加硫して、厚さが10mmのシート状の放射線減衰部材のサンプルを得た。各サンプルの比重(g/cm3)を測定し、表1〜表4に示した。
Compounding ingredients shown in Tables 1 to 4 were blended with 100 parts by mass of natural rubber, and kneaded using an open roll to obtain a radiation attenuating material. More specifically, a predetermined amount (100 g) of natural rubber (described as “NR” in the table) 100 shown in Tables 1 to 4 is applied to an open roll having a roll diameter of 6 inches (roll temperature: 10 ° C. to 20 ° C.). A part by weight (phr: parts per hindered rubber) was added and wound around a roll. Various compounding agents were added to the natural rubber wound around the roll, kneaded, and the mixture was taken out of the roll. At this time, the roll gap was set to 1.5 mm. The roll gap was narrowed from 1.5 mm to 0.3 mm, and the mixture was introduced to make it thin. At this time, the surface speed ratio of the two rolls was set to 1.1. Thinning was repeated 5 times. The roll was set to a predetermined gap (1.1 mm), and the thinned mixture was charged and dispensed. Further, the unvulcanized mixture was press vulcanized at 170 ° C. for 20 minutes to obtain a sample of a sheet-like radiation attenuation member having a thickness of 10 mm. The specific gravity (g / cm 3 ) of each sample was measured and shown in Tables 1 to 4.
なお、各配合剤の詳細は以下の通りであった。表1〜表4には略称で示した。
FER:フェライト
PbO:酸化鉛
W:タングステン
Cu:銅
Fe:鉄
CB−1:SAFカーボンブラック
CB−2:MTカーボンブラック
GR:グラファイト
G−1:グラフェン(厚み:平均厚み2nm、平均面サイズ1μm)
G−2:グラフェン(厚み:平均厚み7nm、平均面サイズ25μm)
CNT−1:平均直径70nmのマルチウォール・カーボンナノチューブ
CNT−2:平均直径10nmのマルチウォール・カーボンナノチューブ
CNT−3:シングルウォール・カーボンナノチューブ
その他の配合剤として、加工助剤、老化防止剤及び硫黄を配合した。
The details of each compounding agent were as follows. The abbreviations are shown in Tables 1 to 4.
FER: Ferrite PbO: Lead oxide W: Tungsten Cu: Copper Fe: Iron CB-1: SAF carbon black CB-2: MT carbon black GR: Graphite G-1: Graphene (thickness:
G-2: Graphene (thickness: average thickness 7 nm,
CNT-1: Multi-wall carbon nanotubes with an average diameter of 70 nm CNT-2: Multi-wall carbon nanotubes with an average diameter of 10 nm CNT-3: Single-wall carbon nanotubes Other compounding agents include processing aids, anti-aging agents, and sulfur Was formulated.
これらのサンプルを使用して、以下に示す試験方法により放射線量を測定し、式1により放射線遮蔽率(PF:%)を計算し、放射線減衰部材サンプルの比重ρ(g/cm3)とそのサンプルの厚さt(cm)との積ρt(g/cm2)を計算し、表1〜表4に示した。また、表1〜表4の放射線遮蔽率(%)と比重(g/cm3)との関係を図8に示し、図8の一部を図9に拡大して示した。
Using these samples, the radiation dose is measured by the test method shown below, the radiation shielding rate (PF:%) is calculated by
まず、汚染土壌の放射線量(I0:Sv/h)をシンチレーションカウンタ(HORIBA製 PA−1000Radi)を使用して計測した。次に、シート状の放射線減衰部材を汚染土壌上に設置し、放射線量(I:Sv/h)を計測した。得られた測定値から式1を用いて放射線遮蔽率(PF)を求めた。
遮蔽率PF(%)=(I0−I)/I0×100 (式1)
ここで、I0は線源の放射線量(Sv/h)、Iは測定放射線量であった。
First, the radiation dose (I 0 : Sv / h) of the contaminated soil was measured using a scintillation counter (PA-1000Radi manufactured by HORIBA). Next, the sheet-like radiation attenuation member was installed on the contaminated soil, and the radiation dose (I: Sv / h) was measured. The radiation shielding rate (PF) was calculated | required using
Shielding rate PF (%) = (I 0 −I) / I 0 × 100 (Formula 1)
Here, I 0 was the radiation dose (Sv / h) of the radiation source, and I was the measured radiation dose.
この結果、グラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料を用いた放射線減衰部材は、カーボンブラックやグラフェンを用いた比較例サンプルに比べて炭素材料の配合量が比較的少なくても高い放射線遮蔽の効果が得られた。また、グラフェン及びカーボンナノチューブの少なくとも一方からなる炭素材料を用いた放射線減衰部材は、金属粉や金属粒子とエラストマーとの複合材に比べて比重は小さいが、放射線遮蔽率(PF)は高いことが判った。 As a result, the radiation attenuating member using the carbon material composed of at least one of graphene and carbon nanotubes has high radiation shielding even if the amount of the carbon material is relatively small compared to the comparative sample using carbon black or graphene. The effect was obtained. A radiation attenuating member using a carbon material composed of at least one of graphene and carbon nanotubes has a lower specific gravity than a composite material of metal powder or metal particles and an elastomer, but has a high radiation shielding rate (PF). understood.
さらに、実施例3と比較例7の放射線減衰部材を冷凍粉砕機を用いて粉砕し、平均粒径
が100μmの粒子状の放射線減衰部材を製造した。この粒子状の放射線減衰部材を汚染土壌上に散布して、上記実施例と同様にして放射線遮蔽率(PF)を求めた。測定結果は、表5に示す。
Further, the radiation attenuating members of Example 3 and Comparative Example 7 were pulverized using a freeze pulverizer to produce particulate radiation attenuating members having an average particle diameter of 100 μm. The particulate radiation attenuation member was dispersed on the contaminated soil, and the radiation shielding rate (PF) was determined in the same manner as in the above example. The measurement results are shown in Table 5.
実施例11の放射線減衰部材は、比較例10よりも高い放射性減衰効果があった。 The radiation attenuation member of Example 11 had a higher radioactive attenuation effect than Comparative Example 10.
1 土壌、2 地表、10 第1のロール、20 第2のロール、d 第1のロール10と第2のロール20との間隔、30 エラストマー、32 バンク、40 カーボンナノファイバー、50a 放射線減衰部材、50b 放射線減衰部材、50c 放射線減衰部材、R 放射線、W水
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記炭素材料がグラフェンであるとき、前記炭素材料は、エラストマー100質量部に対して、10質量部以上80質量部以下を配合する、土壌からの放射線量を減衰させる方法。 In claim 1,
When the carbon material is graphene, the carbon material is blended in an amount of 10 parts by mass or more and 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer.
前記放射線減衰部材は、活性炭、ゼオライト及びプルシアンブルーから選択された1種以上の放射性物質吸着材をさらに5質量部以上100質量部以下含む、土壌からの放射線量を減衰させる方法。 In claim 1 or 2,
The radiation attenuating member is a method for attenuating radiation dose from soil, wherein the radiation attenuating member further contains 5 parts by mass or more and 100 parts by mass or less of one or more kinds of radioactive substance adsorbents selected from activated carbon, zeolite and Prussian blue.
前記放射線減衰部材は、吸水性樹脂をさらに20質量部以上300質量部以下含む、土壌からの放射線量を減衰させる方法。 In any one of Claims 1-3,
The radiation attenuation member further includes 20 parts by mass or more and 300 parts by mass or less of a water-absorbing resin to attenuate the radiation dose from soil.
前記放射線減衰部材は、金属粒子をさらに50質量部以上2000質量部以下含む、土壌からの放射線量を減衰させる方法。 In any one of Claims 1-4,
The radiation attenuating member further includes 50 parts by mass or more and 2000 parts by mass or less of metal particles to attenuate the radiation dose from the soil.
前記炭素材料がグラフェンであるとき、前記炭素材料は、エラストマー100質量部に対して、10質量部以上80質量部以下を配合する、放射線減衰材。 In claim 6,
When the carbon material is graphene, the carbon material is a radiation attenuating material in which 10 parts by mass or more and 80 parts by mass or less are blended with respect to 100 parts by mass of the elastomer.
さらに、活性炭、ゼオライト及びプルシアンブルーから選択された1種以上の放射性物質吸着材を5質量部以上100質量部以下含む、放射線減衰材。 In claim 6 or 7,
Furthermore, the radiation attenuating material containing 5 mass parts or more and 100 mass parts or less of 1 or more types of radioactive substance adsorbents selected from activated carbon, zeolite, and Prussian blue.
さらに、吸水性樹脂を20質量部以上300質量部以下含む、放射線減衰材。 In any one of Claims 6-8,
Furthermore, the radiation attenuation material containing 20 mass parts or more and 300 mass parts or less of water absorbing resin.
さらに、金属粒子を50質量部以上2000質量部以下含む、放射線減衰材。 In any one of Claims 6-8,
Furthermore, the radiation attenuation | damping material which contains 50 mass parts or more and 2000 mass parts or less of metal particles.
前記第1の複合材と吸水性樹脂とを混合して放射線減衰材を得る工程と、
を含む、放射線減衰材の製造方法。 Mixing an elastomer and a carbon material comprising at least one of graphene and carbon nanotubes to obtain a first composite material;
Mixing the first composite material and the water absorbent resin to obtain a radiation attenuating material;
A method for producing a radiation attenuating material.
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| WO2019058911A1 (en) * | 2017-09-22 | 2019-03-28 | 日本ゼオン株式会社 | Rubber composition |
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