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JPH0825774B2 - 放射線遮蔽ガラス - Google Patents

放射線遮蔽ガラス

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JPH0825774B2
JPH0825774B2 JP1032419A JP3241989A JPH0825774B2 JP H0825774 B2 JPH0825774 B2 JP H0825774B2 JP 1032419 A JP1032419 A JP 1032419A JP 3241989 A JP3241989 A JP 3241989A JP H0825774 B2 JPH0825774 B2 JP H0825774B2
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JP
Japan
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glass
radiation
dielectric breakdown
shielding
coloring
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義治 三和
和彦 旭
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Nippon Electric Glass Co Ltd
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Nippon Electric Glass Co Ltd
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    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/08—Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は放射線遮蔽能を有する放射線遮蔽ガラスに関
し、特に非着色性に優れ、誘電破壊を起こし難いことを
特徴とする放射線遮蔽ガラスに関するものである。
「従来の技術」 放射線遮蔽ガラスは、原子力研究施設や同位体実験室
等の放射線照射室の窓用ガラスとして使用されており、
放射線を遮断して人体に対する安全を確保すると共に照
射室の内部観察ができることが要求される。
ガンマ線（γ線）等の放射線に対して鉛等の重金属は
大きな遮蔽能を有しており、従ってPbOを多量に含有す
る鉛ガラスが大きな放射線遮蔽能を有することは周知で
ある。また一般にガラスに対して放射能を照射すると茶
褐色に着色し、照射線量の増加と共にその着色は増大し
て光の透過率は悪くなるが、CeO2をガラス中に含有させ
ると放射線による着色を抑制することができる。
［発明が解決しようとする問題点］ ガラスに放射線が照射されると照射線量の増加と共に
コンプトン効果によってガラス内部に電荷の蓄積を生
じ、この蓄積電荷の放電が瞬間的に発生し、この放電に
よってガラス内部に亀裂が生じて破壊が起こる恐れがあ
る。この問題を解決するためにはガラス内部の電荷蓄積
を抑制することが必要であるが、先記したようにCeO2は
放射線による着色を防ぐという効果を有する一方で蓄積
電荷の放電による破壊を起こし易くするという欠点を有
している。放射線の照射線量が多くなるとより一層非着
色性が要求されるためCeO2を多量含有させることになる
が、この場合内部電荷の蓄積による放電破壊の問題は増
々深刻なものとなる。
本発明の目的は、高い放射線遮蔽能を有し、放射線に
よる着色を防止するのに充分な量のCeO2を含有しながら
も誘電破壊を起こし難い放射線遮蔽ガラスを提供するも
のである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明のガラスは、主に放射線遮蔽能、非着色性、非
破壊性の観点に基づいて組成を限定したものであり、放
射線遮蔽能を高めるためにPbOを一定量含有し、放射線
による着色を防止するのに充分な量のCeo2を含有するガ
ラスについて、さらに誘電破壊を防ぐためにNa2OとK2O
の割合を限定して含有させるものである。
すなわち本発明の放射線遮蔽ガラスは、本質的に重量
百分率でSiO240.0〜60.0％、PbO25.0〜45.0％、CeO21.5
〜2.0％、Na2O4.5〜12.0％、K2O2.0〜9.0％、B2O30〜5.
0％、BaO0〜10.0％を有し、Na2O/（Na2O＋K2O）＝0.5〜
0.8であり、放射線に対して要求される遮蔽能を充分満
足し、且つ放射線による着色に対して抵抗性があり、誘
電破壊を起こし難いことを特徴とする。
本発明の放射線遮蔽ガラスの組成範囲を上記の様に限
定したのは以下の理由による。
SiO2及びPbOは、このガラスを遮蔽窓として用いた場
合のその総合遮蔽能を構造物の遮蔽能と同程度にするた
めに必要な成分である。遮蔽能は密度に比例し、遮蔽ガ
ラスの密度は、構造物のそれ（2.3〜3.9）に近いことが
必要である。そのためSiO2は40.0〜60.0％、PbOは25.0
〜45.0％含有されるが、SiO2が40.0％より少ない場合は
ガラスの耐候性が悪くなると共に光の透過率が低くな
り、60.0％より多い場合は密度が小さくなりすぎて遮蔽
能が不充分となる。またPbOが25.0％より少ない場合
は、密度が小さくなりすぎて遮蔽能が不充分となり、4
5.0％より多い場合はガラスの体積電気抵抗が大きくな
りすぎて誘電破壊が起こり易くなる。
CeO2は放射線による着色防止剤として1.5〜2.0％含有
されるが、1.5％より少ない場合は、その効果が得られ
ず、2.0％より多い場合は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。
Na2OとK2Oのアルカリ金属酸化物は、放射線照射によ
って生じる誘電破壊を防止すると共に放射線照射前後の
光の透過性を良くするためにNa2Oが4.5〜12.0％、K2Oが
2.0〜9.0％含有され、且つNa2O/（Na2O＋K2O）＝0.5〜
0.8を満足するように含有される。すなわちNa2Oが4.5
％、K2Oが2.0％より少ない場合はガラスの体積電気抵抗
が大きくなりすぎて誘電破壊が起こり易くなり、Na2Oが
12.0％、K2Oが9.0％より多い場合はガラスの耐水性が著
しく劣化するため好ましくない。さらにNa2O/（Na2O＋K
2O）の割合が0.5より小さくなると体積電気抵抗が大き
くなりすぎて誘電破壊を起こし易くなり、0.8より大き
くなると放射線に対する耐着色性が悪くなる。
B2O3は主にガラスの粘性曲線を調整するために5.0％
まで添加できる。
B2Oはガラスの粘性曲線を調整するためと遮蔽能を向
上させるために10.0％まで添加できる。
しかしながらSb2O3を添加すると、放射線着色を著し
く増大させるため含有しない方が良い。
［実施例］ 以下に本発明を実施例及び比較例に基づいて説明す
る。
次表は本発明の実施例（試料No.1〜６）及び比較例
（試料No.7及び８）のガラス組成、γ線着色量、誘電破
壊の有無、Na2O/（Na2O＋K2O）の値及び密度を示したも
のである。
No.1〜８の試料は次のように調整した。まずNo.1〜８
の各ガラス組成になる様に調合した原料バッチを白金ル
ツボに入れ、1440℃で４時間溶融した。均質なガラスを
得るために途中、白金撹拌棒で撹拌を行い、脱泡後金型
に流し出して各試料片を作成した。
こうして作成した各試料について、γ線着色量、誘電
破壊の有無及び密度を調べたところ、本発明品（試料N
o.1〜６）はγ線着色量が少なく、誘電破壊も生じない
が、比較例の試料No.7はCeO2の含有量が少ないためγ線
着色量が多く、試料No.8はNo2O/（Na2O＋K2O）の値が0.
44と小さいため誘電破壊が生じた。また密度については
各試料とも構造物の密度と同程度であり良好な遮蔽能力
を有していた。
尚、表中のγ線着色は両面光学研磨した厚さ1cmのガ
ラス試料にコバルト−60γ線108レントゲンを照射し
て、その照射前後の波長590nmにおける透過率差を示し
たものである。また誘電破壊の有無は、光学研磨した１
辺10cmの立方体の形状をしたガラス試料にコバルト−60
γ線106レントゲンを照射した後、高さ38mmのところか
ら重さ730gのおもりを落下させて誘電破壊が起こるかど
うかのテストを行い、各試料５個づつ行って１個でも破
壊すれば有、しなければ無で示した。さらに密度は周知
のアルキメデス法によって測定した。
［発明の効果］ 以上のように本発明の放射線遮蔽ガラスは、放射線に
対して要求される遮蔽能力を充分満足し、非着色性に優
れ、且つ誘電破壊を起こし難いため放射線照射室の窓用
ガラスとして有用である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】本質的に重量百分率でSiO240.0〜60.0％、
    PbO25.0〜45.0％、CeO21.5〜2.0％、Na2O4.5〜12.0％、
    K2O2.0〜9.0％、B2O30〜5.0％、BaO0〜10.0％を有し、N
    a2O/（Na2O＋K2O）＝0.5〜0.8であり、放射線に対して
    要求される遮蔽能を充分満足し、且つ放射線による着色
    に対して抵抗性があり、誘電破壊を起こし難いことを特
    徴とする放射線遮蔽ガラス。
JP1032419A 1989-02-10 1989-02-10 放射線遮蔽ガラス Expired - Fee Related JPH0825774B2 (ja)

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