放射源容器及容器内收容的放射源囊的密封寿命延长方法 相关申请的交叉参考
本申请基于并请求2009年3月5日申请的首次JP特愿2009‑52614的优先权,在此引用其全部内容作为参考。
【技术领域】
本发明涉及一种收容有密封了放射源的放射源囊(radiation sourcecapsule)的放射源容器,以及该放射源容器内所收容的放射源囊的密封寿命延长方法。
背景技术
利用放射线进行计测,从而测定被计测物的厚度、能级(level)、密度、水分等的放射线应用计测器已被公知。此外,对于应用了放射线的各种装置,针对其放射源的密封性的安全基准,在作为日本基准的JIS Z4821中进行了规定,此外,针对收容了密封放射源的放射源容器的安全性的基准,在作为日本基准的JIS Z4614中进行了规定。例如,参照下述文献:“技术解说、放射线应用计器”,“online”,2007年,财团法人日本电气计测器工业会,平成21年1月29日检索,互联网(URL:http://www.jemima.or.jp/)(以下,称为非专利文献1)。
参照图1A和图1B,对基于这样基准的将γ射线作为放射源的以往的放射源容器进行说明。图1A是从以往的放射源容器100的上部方向取下容器盖7b后的状态的俯视图,图1B是从图1A的虚线箭头Xa‑Xb方向看到的剖视图。
在图1A、图1B中,放射源容器100具有:放射源囊1,被不锈钢等的金属密封着,且用于放射γ射线;放射源保持架(holder)4,用于收容放射源囊1,并具有使从位于放射源囊1的上部中央部的放射口A放射的γ射线向一个方向放射的开口部B,该放射源保持架4遮挡γ射线从该开口部B以外泄漏,并以难以拆装的方式来固定该放射源囊1;以及放射源保持架收容容器7,用于收容放射源保持架4。
该放射源保持架收容容器7具有:具有照射窗C的放射源保持架收容容器盖7b,该照射窗C具备由容易透射γ射线的铝等的金属板成形的窗板7b1;以及该放射源保持架收容容器盖7b的放射源保持架收容容器主体7a,γ射线从该照射窗C进行照射。
另外,从照射窗C照射的γ射线的遮挡构件位于放射源保持架收容容器7的内部,且设置在放射源囊1的放射口A和照射窗C之间,该遮挡部包括手动操作的手动闸门5和通过来自外部的控制信号而被操作的电动闸门6。
详细地讲,放射源保持架4包括:囊固定构件2a,该囊固定构件2a具有将放射源囊1固定在该放射源保持架4的内部的盖2a1和座2a2;保持架侧板4a和保持架基板4b,被粘贴了铅板以使得除开口部B以外不泄漏γ射线。
此外,在保管或搬运放射源容器100的情况下,通过对由铅板或钨板构成的遮蔽板5a进行手动操作,手动闸门5能够遮挡从开口部B放射的γ射线以使其不泄漏。
在放射线应用计测器中装入放射源容器10的情况下,电动闸门6控制对来自构成放射线应用计测器的其他的控制装置的放射线的照射或遮蔽,该电动闸门6进行如下控制:在安装台6c上安装由铅板、钨板构成的遮蔽板6d,通过旋转螺线管(线圈)6b使安装在旋转螺线管6b的旋转轴上的安装台6c旋转,通过遮蔽板6d来开闭从开口部B放射出的γ射线,使γ射线从照射窗C向放射源保持架收容容器7外部照射。
这样构成的放射源容器100中所收容的放射源囊1通常利用不锈钢制的囊来焊接密封,放射源囊1的生产厂家推荐该焊接密封的使用期间为15年左右,在使用超过该期限的情况下,推荐更换放射源囊1。
此外,关于利用了这样的γ射线的能级计,有文献公开了提高该性能的技术。例如,有日本专利公报中的特许第3063488号公报(以下,称为专利文献1)。
然而,在241Am(放射源)的情况下,其半衰期为432年,在137Cs(放射源)的情况下为30年,因此从放射源的半衰期方面来看,可以使用焊接密封的推荐使用期间以上的时间,若按照焊接密封的推荐使用期间更换放射源囊,不仅需要对大量使用中的装置逐一进行更换作业,而且还需要徒劳无益地进行放射源囊的废弃处理。
因此,虽然考虑了对放射源囊整体进行再焊接密封从而改善密封性的推荐使用期间,以使放射源能够被更长时间地使用,但在两层囊的情况下,存在放射线量减少、不能够获得当初的放射线量的问题,而且由于其密封性的保障的不确定性,因此存在可信度低的问题。
【发明内容】
本发明是鉴于上述问题点而作出的,目的在于提供一种收容有放射源囊的放射源容器以及该放射源容器内所收容的该放射源囊的密封寿命延长方法,所述放射源容器不需要根据放射源囊的焊接密封的推荐使用期间来更换放射源囊,能够容易地延长放射源囊的使用寿命。
为了达成上述目的,本发明的放射源容器构成如下。即,
一种放射源容器,收容有密封了放射源的放射源囊,其特征在于,具备:
上述放射源囊;
放射源保持架,具有使从上述放射源囊的放射口放射的放射线向一个方向放射的开口部,该放射源保持架遮挡上述放射线以使上述放射线不从该开口部以外泄漏,并且以难以拆装的方式固定该放射源囊;
放射源保持架收容容器,收容上述放射源保持架,并具有使从上述开口部放射的放射线透射的照射窗;
衰减板,设置在上述放射源囊的放射口和上述照射窗之间,预先使从上述照射窗照射的放射线量衰减;
闸门,设置在上述衰减板和上述照射窗之间,对从上述照射窗照射的放射线进行遮挡;以及
囊壳,在经过了上述放射源囊的密封性的推荐使用期间时,卸下上述衰减板,并且以与上述衰减板相同的材质和相同的厚度,对上述放射源囊的放射口部进行再密封,从而使囊壳覆盖整个该放射源囊。
另外,为了达成上述目的,本发明的放射源容器的放射源囊的延长密封寿命方法包括下述步骤。即,
一种放射源容器的放射源囊的延长密封寿命方法,该放射源囊对放射源容器中收容的放射源进行密封,其特征在于,包括:
设置衰减板的步骤,该衰减板使从上述放射源容器的照射窗照射的放射线量预先衰减为与上述放射源囊的密封性的推荐使用期间内衰减的量相当的值,
在经过了上述放射源囊的密封性的推荐使用期间后,卸下上述衰减板,并且以与上述衰减板相同的材质和相同的厚度,对上述放射源囊的放射口部进行再密封,从而对整个该放射源囊进行再密封的步骤。
根据本发明,能够获得一种收容放射源囊的放射源容器以及该放射源囊的密封寿命延长方法,该放射源容器不需要根据放射源囊的焊接密封的推荐使用期间来更换放射源囊,而且能够容易地延长放射源囊的使用寿命。
【附图说明】
图1A、图1B是以往的放射源容器的结构图,即,平面图以及正面剖视图。
图2A、图2B、图2C是本发明的放射源容器的结构图,即,平面图、正面剖视图以及正面剖视图。
图3A、图3B、图3C、图3D、图3E是本发明的原理说明图。
图4是说明本发明的动作的图。
【具体实施方式】
以下,参照附图对本发明的一个实施例进行说明。
实施例
参照图2A、图2B、图2C~图4,对本发明的放射源容器10进行说明。对于该图2A、图2B、图2C所示的实施例中与图1A、图1B所示的实施例相同的部分,附加相同的符号并省略其说明。
该图2A、图2B、图2C所示的实施例与图1A、图1B所示的以往结构的不同点在于,在最初使用放射源容器10的阶段,在通过放射线的开口部B上具有使放射线量衰减至预先设定放射线量的衰减板3,在规定的放射源囊1的密封焊接的推荐使用期间到期后的更换时期的段階,卸下囊固定构件2a和该衰减板3,将放射源囊1收容在再次焊接密封的囊壳2b中,并将其在收容到放射源保持架4上。
接着,参照图3A、图3B、图3C、图3D、图3E以及图4对本发明的原理进行说明。图3A、图3B、图3C、图3D、图3E是放射源容器10的示意图,图4中示出了从此时的放射源囊1放射出的放射线量的经时衰减特性的例子。在放射源囊1的放射口和放射源容器的照射窗之间设置有预先规定的厚度th的衰减板3的情况下,从放射源容器照射的放射线量I如下述(1)式所示。
I=I0·e‑μΔt1·e‑λt …(1)
在此,
I0:在没有图3A的衰减板3的情况下的放射线量,
λ:密封放射源的衰变常数,
t:时间,
Δth:衰减板的厚度,
μ:衰减板的线吸收系数。
如图4所示,在密封放射源的半衰期T比保证了密封性的推荐使用期间q足够长的情况下,当初的放射线量I0在经过了推荐使用期间q的时刻的衰减量可以忽视。然而,在密封放射源的半衰期T不比保证了密封性的推荐使用期间q足够长的情况下,随着该推荐使用期间q的时间经过的衰减量B不能忽视。
例如,在从该密封放射源放射的必要的放射线量为Ia,并确保推荐使用期间q的2倍的寿命延长期间的情况下,必须满足下式。
It2=I0·e‑μΔth·e‑λt2≥Ia …(2)
此外,若设定为厚度Δth的衰减板3所引起的放射线的衰减量B,则B为下式。
B=I0·e‑μ·Δth …(3)
因此,在经过了2q的期间(t2‑t0)后的t2时刻,确保必要的放射线量的情况下,时刻t0的初始值的放射线量I0需要满足下式。
I0≥Ia+3B …(4)
因此,设置满足(3)式的放射线量的放射源囊1,在该密封焊接的推荐使用期间q的时刻t1,卸下衰减板3,并利用与衰减板3相同厚度Δt1、相同材质的囊壳2b进行再密封,则在时刻t2的放射线量为It2=I0‑2B,若再密封后的囊壳2b的密封焊接的推荐使用期间q为之前的同等以上,则能够进一步将使用寿命延长至该放射源囊1的推荐使用期间q的2倍。
由于该囊壳2b是重复制作的,因此,需要与再密封次数相对应地,预先扩大放射源保持架4的放射源囊1的收容空间。
这样,通过预先选定已考虑到必要的放射线量的必要的期间的密封放射线,以与密封焊接的推荐使用期间q相同的规格来密封,从而能够省去对密封焊接的长期寿命进行新的评测的麻烦,能够有实际效果地可靠地延长放射源囊1的寿命。
以上是设置一个衰减板的情况,在延长密封放射源的寿命的情况下,也可以设置两个上述衰减板3,在经过密封性的推荐使用期间q的时刻卸下1个衰减板,并利用新的囊壳2b‑1进行再密封,进而,在到达下一个密封性的推荐使用期间q的时刻卸下第二个衰减板3,并利用新的囊壳2b‑2进行再密封。
接着,对基于以上说明的发明原理而构成的囊壳2b和衰减板3进行说明。由定囊壳2b1和底囊壳2b2构成的囊壳2b构成为相互容易嵌合的结构,在重复收容放射源囊1时,容易进行密封焊接作业。
此外,通过不锈钢的密封焊接而保证的放射源囊1的材质、厚度是预先知道的,实际使用的环境中的长期寿命对于各个放射线应用机器而言都作为数据库而被预先确认过,因此,利用与其相同厚度、相同材质的材料的囊壳2b进行密封焊接,而且衰减板3也使用相同的材质、厚度,因此能够高可信度地可靠地延长寿命。
如上所述,根据本发明,由于预先设置基于照射的放射线量的衰减板,并且重复地对与该衰减板相同材质、相同厚度的囊壳进行再密封,因此能够容易地延长放射源囊的寿命。
本发明并不仅限于上述的实施例,衰减板和囊壳设置在放射源容器的照射窗和密封放射源的放射口之间,并使用相同材质、相同厚度即可,在不脱离本发明的主旨的范围内,适应密封放射源的制作规格,可以适当地改变形状、材质来实施本发明。