東邦金屬株式會(huì )社

技術(shù)開(kāi)発 | 技術(shù)開(kāi)発情報

放射線(xiàn)遮蔽関連

放射線(xiàn)遮蔽関連
実用金屬中最高クラスの19.3g/cm3の密度を誇るタングステンの極細ワイヤーを、一般的な生地にも使われるニット編みにより、金屬繊維生地の製造に成功しました。
この生地を縫製することで、放射線(xiàn)遮蔽服、醫療用途など様々な展開(kāi)が期待されます。

W繊維を用いた放射線(xiàn)遮蔽材の開(kāi)発(従來(lái)のWワイヤとは別分野への取組)

概要

2011年3月の東日本大震災による福島第一原子力発電所事故以降、國內における放射線(xiàn)防護に対する意識は年々強くなってきています。

この事態(tài)に際し、スウェーデン語(yǔ)で「重い石」を意味するタングステンを用いた事業(yè)を行う當社は、タングステンの大きな特徴の1つである実用金屬中トップクラスの密度(19.3g/cm3·金と同等)を放射線(xiàn)遮蔽用途として使用を畫(huà)策し、直徑0.05mm以下のタングステン極細線(xiàn)(ワイヤー)を用いたタングステンの生地(以下Wニット)を開(kāi)発しました。

Wニット開(kāi)発と同時(shí)に放射線(xiàn)遮蔽性能の評価を展開(kāi)し、2012年より國立大學(xué)法人東海國立大學(xué)機構 名古屋大學(xué)未來(lái)材料·システム研究所(熊谷純準教授)と共同研究を開(kāi)始し、同校コバルト60ガンマ線(xiàn)照射室で製品評価を重ねています。

課題

Wニットだけに限らず、広く展開(kāi)するべく下記の課題もあります。

  1. 縫製技術(shù)の構築·外部協(xié)力
  2. 販路の拡大

タングステンが持つ高い特性を有した繊維構造物ですので、放射線(xiàn)遮蔽に限らず、幅広い分野での展開(kāi)を図ります。

タングステンニット

タングステンニット

タングステンニット拡大寫(xiě)真

タングステンニット拡大寫(xiě)真

取組み 放射線(xiàn)遮蔽服

Wニットの安定した生産をするべく、ニット編みに強い北陸地方の企業(yè)と技術(shù)協(xié)力をし、高品質(zhì)なWニットの製造法を構築しています。

また、Wニット100%(外生地除く)の放射線(xiàn)遮蔽服を、縫製を専門(mén)とする企業(yè)と協(xié)力し、顧客のニーズに応じた設計を実施。特に、福島第一原発事故の除染作業(yè)用として、作業(yè)內容に応じた改良·オプションを付屬し、満足度の高い放射線(xiàn)遮蔽服の納品を実施しています。

タングステンニットを用いた放射線(xiàn)遮蔽服

タングステンニットを用いた放射線(xiàn)遮蔽服

プロトタイプ

プロトタイプ

プロトタイプ

ベストタイプ初期型
軽量+作業(yè)性重視

プロトタイプ

ベストタイプ 最新版 THB-002
遮蔽面積増加+重量感低減改良


放射線(xiàn)遮蔽服 変遷

用途?要望に応じて常に進(jìn)化し続けています

取組み タングステンフレキシブルシート

Wニットを複數積層圧著(zhù)させた、タングステンフレキシブルシートを開(kāi)発(以下WFS)しました。

空隙があるので、純粋なタングステン板より密度は劣りますが、放射線(xiàn)遮蔽材料として広く使われる鉛(密度11.34g/cm3)を超える、約12g/cm3の密度を持ちながら、寫(xiě)真の様にしなやかさも有するシート材料となっています。

タングステンフレキシブルシート

タングステンフレキシブルシート

今後

Wニット、WFSの基本アイテムを軸とし、放射線(xiàn)遮蔽服だけに留まらず、醫療関係や工業(yè)部材など幅広い分野への応用製品の拡販を展開(kāi)していきます。

同時(shí)に名古屋大學(xué)での性能評価も隨時(shí)行っており、アップデートを繰り返しながら製品の特性を精査していきます。

(複數の特許取得済)

開(kāi)発事例

  • タングステン製放射線(xiàn)遮蔽生地の開(kāi)発

    東邦金屬の技術(shù)で滑らかな繊維狀に加工したタングステンを、繊維メーカーの協(xié)力により編み織られた、「タングステン製放射線(xiàn)遮蔽生地」は、既存の遮蔽體と同等の遮蔽能力を有し、かつ、軽量で柔軟性が高く、原子力発電所における防護服や、醫療分野における新たな遮蔽材としての展開(kāi)が期待されています。

    「タングステン製放射線(xiàn)遮蔽生地」の特徴

    • タングステン製放射線(xiàn)遮蔽生地の開(kāi)発

      実験では、γ線(xiàn)遮蔽率10.7%という値が得られました。生地の多層化や、タングステン板(0.1mm)等との組み合わせにより、25%以上の遮蔽も可能です。

      生地にすることにより、軽量で柔軟性の高い、新たな遮蔽體としての開(kāi)発に成功しました。人體に裝著(zhù)する防護服等にこの遮蔽生地を用いた場(chǎng)合、 今までの重く扱いにくい遮蔽體に比べ、作業(yè)者への負擔を大きく軽減することが可能です。

      更なる遮蔽率向上に向けて日々実験を進(jìn)めており、早期の実用化を目指してまいります。

      ※遮蔽率は、名古屋大學(xué)內コバルト60γ線(xiàn)照射施設にて測定しています。

  • フレキシブルタングステンシートの開(kāi)発

    タングステン100%でありながら、ゴムシートのような柔軟性を有し、自由に折り曲げたり包み込んだりできるシートの開(kāi)発に成功しました。変形性の自由度が高い為、一般的なタングステン板では実現が困難であった領(lǐng)域への可能性を秘めており、今までの既成概念を打ち破る新しい用途に期待されています。

    「フレキシブルタングステンシート」の特徴

    • フレキシブルタングステンシートの開(kāi)発

      特徴

      • 100%タングステン製
      • 変形性の自由度が高い
      • 密度は12g/cm3(鉛は11.3g/cm3
      • 耐食性は一般的なタングステン板と同等

      放射線(xiàn)遮蔽性能

      • 鉛と同等以上の密度であるので、鉛以上の放射線(xiàn)遮蔽性能を有する

      可能性のある用途

      • 高溫爐內の遮熱材 又は 補強材
      • 高溫雰囲気における焼成用の敷材(トレイ)
      • 立體形狀體に貼り付ける放熱材(変形性+タングステンの高い熱伝導度)
      • 爆発物の飛散防止用カーテン
      • 放射線(xiàn)遮蔽用マット(場(chǎng)所を問(wèn)わず敷ける)
      • タングステン製放射線(xiàn)遮蔽生地との組合せ
  • 「フレキシブルタングステンシート」の放射線(xiàn)遮蔽性能

    タングステン100%でありながら、ゴムシートのような柔軟性を有し、自由に折り曲げたり包み込んだりできるシートの開(kāi)発に成功しました。変形性の自由度が高い為、一般的なタングステン板では実現が困難であった領(lǐng)域への可能性を秘めており、今までの既成概念を打ち破る新しい用途に期待されています。

    「フレキシブルタングステンシート」の特徴

    • 「フレキシブルタングステンシート」の放射線(xiàn)遮蔽性能

      フレキシブルタングステンシートのX線(xiàn)遮蔽性能

      フレキシブルタングステンシートは、密度12(g/cm3)と鉛の密度である11.3(g/cm3)を上回るように設計されておりますので、鉛と同等の遮蔽性能であるならば、より薄くすることが可能となります。
      また、鉛のような鉛害に留意する必要も無(wú)く、環(huán)境に対しても配慮された製品と言えます。

      X線(xiàn)遮蔽性能

      • 1枚約0.35mmのフレキシブルタングステンシートについて、左グラフの通り、鉛以上の遮蔽性能を有しています

      ※1枚で約90%、2枚以上で約98%の遮蔽性能。
      ※放射線(xiàn)遮蔽性能測定においては、JIS Z 4501に準じて、透過(guò)X線(xiàn)量の測定により鉛當量を求めた。(管電圧:100kVのX線(xiàn)を照射)

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