JP2024163424A - 放射性物質輸送容器 - Google Patents

Abstract

【課題】放射性物質の運搬時に発生した衝撃を抑制する放射性物質輸送容器を提供する。
【解決手段】放射性物質輸送容器は、内部に収納した線源の放射線を遮蔽可能な収納容器と、前記収納容器の周囲を断熱緩衝体で覆った上で密閉可能な内部容器と、前記内部容器を収容した中壕を上部スプリングと下部スプリングとで押し合うように支持し、側周を複数のテンションスプリングで引っ張り合うように支持した状態で密閉可能な外部容器と、を有し、前記上部スプリングは、上面が前記外部容器の上蓋のセンターガイドに嵌合するガイド孔が空いた上面緩衝体で、下面が前記中壕に被せる中蓋であり、前記下部スプリングは、下面が前記外部容器の底に固定され、上面が前記中壕を載せる載置台であり、前記テンションスプリングは、それぞれ前記外部容器と前記中壕の間を繋ぐように等間隔で配置される、ことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射性物質の運搬時に発生した衝撃を抑制する放射性物質輸送容器に関するものである。

放射線治療は、がんの治療法の１つであり、患部に放射線を当ててがん細胞を殺している。放射線治療には、Ｘ線、ガンマ線、陽子線、中性子線などの放射線を体の外側から当てる外部照射と、飲み薬や注射で放射性物質を投与して体の内側から当てる内部照射がある。

内部照射で使用される放射性物質としては、例えば、塩化ラジウム２２３がある。ラジウム２２３は、同位体であるラジウム２２６に中性子を当てて人工的に生成可能である。半減期１１．４日でアルファ崩壊してラドン２１９になり、最終的には鉛２０７となる。

放射性物質を含む医薬品は、国内で製造される場合もあれば、海外から原料又は製品として輸入される場合もあり、車両や航空機などで医療機関まで輸送される。運搬時に放射線によって人体が被曝しないように、鉛やタングステンなどの容器に収納して放射線を遮蔽している。

特許文献１に記載されているように、放射性薬液を封入した放射性薬液封入容器の輸送中や保存中に放射性薬液封入容器が破損することを防ぐと共に、万一放射性薬液封入容器が破損したり、あるいは何らかの原因で液漏れを起こした場合にも収納している放射性薬液が放射線遮蔽容器外へ漏出し、放射性汚染物を増加させる危険性の無い放射性薬液封入容器用輸送容器の発明も開示されている。

特許第３６３０７７２号公報

特許文献１に記載の発明は、放射性薬液封入容器と遮蔽体との間の衝撃力を吸収するとともに放射性薬液封入容器が破損し放射性薬液を吸収したときには膨張する吸収部材を備えている。吸収部材は、吸水性ポリマーやイオン交換樹脂などからなっており、高所からの落下による衝撃に対しては効果があると考えられる。

しかしながら、車両や航空機が事故により炎上した場合、吸収部材は熱により燃焼又は溶解してしまい、衝撃力や放射性薬液を吸収することができなくなる。また、吸収部材が無くなることで、遮蔽体が放射性薬液封入容器内で落下又は傾倒して衝撃を受ければ、放射性物質が漏出するおそれがある。

そのため、放射性医薬品の輸送においては、振動や落下や荷重が掛かる状況だけでなく、上空や海底のような低温の状況や、火災のような高温の状況など、過酷な状況においても外部又は内部で発生した衝撃を抑制して放射性物質の漏出を防止できる放射性物質輸送容器が求められている。

そこで、本発明は、放射性物質の運搬時に発生した衝撃を抑制する放射性物質輸送容器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明である放射性物質輸送容器は、内部に収納した線源の放射線を遮蔽可能な収納容器と、前記収納容器の周囲を断熱緩衝体で覆った上で密閉可能な内部容器と、前記内部容器を収容した中壕を上部スプリングと下部スプリングとで押し合うように支持し、側周を複数のテンションスプリングで引っ張り合うように支持した状態で密閉可能な外部容器と、を有し、前記上部スプリングは、上面が前記外部容器の上蓋のセンターガイドに嵌合するガイド孔が空いた上面緩衝体で、下面が前記中壕に被せる中蓋であり、前記下部スプリングは、下面が前記外部容器の底に固定され、上面が前記中壕を載せる載置台であり、前記テンションスプリングは、それぞれ前記外部容器と前記中壕の間を繋ぐように等間隔で配置される、ことを特徴とする。

前記放射性物質輸送容器において、前記収納容器は、タングステン製の容器である、ことを特徴とする。

前記放射性物質輸送容器において、前記緩衝体は、珪藻土又はケイ酸カルシウムを使用した断熱材である、ことを特徴とする。

前記放射性物質輸送容器において、前記テンションスプリングは、前記中壕の周囲８方向にコイルバネが配置される、ことを特徴とする。

前記放射性物質輸送容器において、前記外部容器は、底の四隅に底部緩衝体が設けられる、ことを特徴とする。

本発明によれば、放射性物質を含む医薬品の運搬時に火災など高熱によって緩衝体が燃焼又は溶解したとしても放射性物質の輸送容器の外部又は内部で発生した衝撃を抑制し、放射性物質の漏出を防止することができる。

本発明である放射性物質輸送容器の正面を示す縦断面図である。 本発明である放射性物質輸送容器の上蓋を外した状態を示す縦断面図である。 本発明である放射性物質輸送容器の上蓋を外した状態を示す平面図である。 本発明である放射性物質輸送容器から中壕を取り出した状態を示す縦断面図である。 本発明である放射性物質輸送容器の中壕から内部容器を取り出した状態を示す縦断面図である。 本発明である放射性物質輸送容器の内部容器を示す縦断面図である。 本発明である放射性物質輸送容器の内部容器から収納容器を取り出した状態を示す縦断面図である。 本発明である放射性物質輸送容器の収納容器を示す縦断面図である。 本発明である放射性物質輸送容器の試験結果を示す図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

まず、本発明である放射性物質輸送容器について説明する。図１は、放射性物質輸送容器の正面を示す縦断面図である。図２は、放射性物質輸送容器の上蓋を外した状態を示す縦断面図である。図３は、放射性物質輸送容器の上蓋を外した状態を示す平面図である。図４は、放射性物質輸送容器から中壕を取り出した状態を示す縦断面図である。図５は、放射性物質輸送容器の中壕から内部容器を取り出した状態を示す縦断面図である。

図１に示すように、放射性物質輸送容器１００は、内部に収納した線源の放射線を遮蔽可能な収納容器９００、収納容器９００の周囲を断熱緩衝体（軟質緩衝体８３０と硬質緩衝体８４０）で覆った上で密閉可能な内部容器８００、内部容器８００を収容した中壕７００を上部スプリング４００と下部スプリング５００とで押し合うように支持し、側周を複数のテンションスプリング６００で引っ張り合うように支持した状態で密閉可能な外部容器２００等を有する。

外部容器２００は、ステンレス等の中空の容器であり、空いた上面に上蓋３００を被せることで密閉可能である。なお、上蓋３００の縁に沿って樹脂等のパッキン３２０でシールする。また、内部に重いものを収容するので、持ち運ぶために外側面に把手２２０が設けられる。さらに、落下時や衝突時の衝撃に対し、それ自体が塑性変形することで外部容器２００の内部へ荷重が掛からないように、底面四隅に底部緩衝体２１０が設けられる。

図２に示すように、外部容器２００の内部に配置された中壕７００と、上蓋３００の間には、上部スプリング４００を介在させる。上部スプリング４００は、縦向きの複数（例えば、４本）のコイルバネを並置し、外部容器２００の上蓋３００のセンターガイド３１０に嵌合するガイド孔４１０が空いた上面緩衝体４２０を上面に設け、中壕７００に被せる中蓋４３０を下面に設けたものである。

センターガイド３１０は、上蓋３００の内面中央に下方へ突出するように設ければ良い。上蓋３００と上部スプリング４００とは接しているのみで、上蓋３００の内面に対して上面緩衝体４２０で面として当てつつ、センターガイド３１０をガイド孔４１０に嵌めることでほぼ中央に位置を保持する。

上部スプリング４００と中壕７００とは、中蓋４３０を中壕５００の上側に嵌め込むように被せているのみで、上蓋３００を外部容器２００に被せたときに、上部スプリング４００は上蓋３００と中壕７００に挟まれて押圧状態になり収縮する。

図３に示すように、外部容器２００の内側壁に中壕７００が通過可能なサイズの円形の孔が空いた中板６１０が取り付けられる。中壕７００は、中板６１０とは接触しないように、外部容器２００のほぼ中央に配置され、中壕７００の側周面に沿って突出させたフランジ７１０と、中板６１０の縁枠６２０とを、複数のテンションスプリング６００で連結する。

テンションスプリング６００は、中壕７００の周囲にそれぞれ外部容器２００と中壕７００の間を繋ぐように等間隔（例えば、６０°ごと３方向、９０°ごと４方向、４５°ごと８方向など）で配置されたコイルバネで、互いに引っ張られて伸長状態になる。

図４に示すように、中壕７００は、テンションスプリング６００を外すことで、外部容器２００から取り出すことが可能である。なお、中壕７００と外部容器２００の内底面との間には、下部スプリング５００を介在させている。

下部スプリング５００は、縦向きの複数（例えば、４本）のコイルバネを並置し、下面は外部容器２００の底に固定され、上面に中壕７００を載せる載置台５１０を設けたものである。中壕７００は、平坦な載置台５１０に置かれているだけであり、下部スプリング５００は中壕７００の重量により押圧状態になり収縮する。

中壕７００と外部容器２００とは、上部スプリング４００、下部スプリング５００、及び複数のテンションスプリング６００の弾力部材を介して連結しており、それら伸縮の復元力を利用して中壕７００の位置が外部容器２００の内部中央に保持される。外部容器２００が受けた衝撃は、これら弾力部材に吸収されて、中壕７００にはほとんど伝達されない。

中壕７００と外部容器２００の間には、ウレタンスポンジ等の緩衝体を介在させても良い。火や熱で緩衝体が燃焼又は溶解しても、上部スプリング４００、下部スプリング５００、及びテンションスプリング６００によって中壕７００の姿勢は維持され、内部は熱の影響や外部から受けた衝撃に対して保護される。

図５に示すように、中壕７００は、ステンレス等の中空の容器であり、空いた上面に中蓋４３０を被せることが可能である。中壕７００には、内部容器８００を収容可能である。収容した内部容器８００と中蓋４３０の間の空間には上部緩衝体７２０を介在させる。上部緩衝体７２０には、ウレタンスポンジ等を用いれば良い。

図６は、放射性物質輸送容器の内部容器を示す縦断面図である。図７は、放射性物質輸送容器の内部容器から収納容器を取り出した状態を示す縦断面図である。図８は、放射性物質輸送容器の収納容器を示す縦断面図である。

図６に示すように、内部容器８００は、ステンレス等の中空の容器であり、空いた上面に内部蓋８１０を被せることで密閉可能である。なお、内部蓋８１０の縁に沿って銅などの金属パッキン８２０でシールする。

内部容器８００の側周面の上端から外方に向かって、把持用の容器フランジ８５０が突出しており、容器フランジ８５０に合わせて内部蓋８１０を重ね、容器フランジ８５０の位置に沿って複数の蓋取付ボルト８６０で間欠的に締結する。また、ロープ等を係止して持ち上げるためにアイボルト８７０を取り付けても良い。

図７に示すように、内部容器８００は、収納容器９００の上下及び周囲を覆うための断熱緩衝体を有する。内部容器８００の底部には硬質緩衝体８４０を入れておいて収納容器９００を載せ、内部容器８００の内周部には軟質緩衝体８３０を入れて収納容器９００が中央に配置されるようにし、内部容器８００の上部には収納容器９００に上側緩衝体９１０を載せた上で、内部蓋８１０で封止する。

例えば、軟質緩衝体８３０には、無数の細孔により耐熱温度が約１０００℃の珪藻土などを使用し、硬質緩衝体８４０には、耐熱温度が約１０００℃のケイ酸カルシウム等（酸化カルシウムや二酸化ケイ素などを含む）を使用すれば良い。上側緩衝体９１０には、ウレタンスポンジ等を用いれば良い。また、ガイドなどを使用して収納容器９００が中央で保持されるようにしても良い。

図８に示すように、収納容器９００は、タングステンや鉛などの容器であり、内部に放射性医薬品などの線源９３０を収納した上で、容器蓋９２０で密閉される。タングステンは、鉛より放射線を遮蔽する能力が高く環境負荷が小さい。

タングステンは、鉛より比重が大きいため、放射線を遮蔽するために容器の壁を厚くすると重量もかなり大きくなる。運搬時は、放射線遮蔽および衝撃抑制するために内部容器８００と外部容器２００に収容して多重に保護する。

放射性物質輸送容器１００においては、一般試験よりも特別に厳しい条件で試験される。例えば、３８℃の環境に１週間放置して太陽の放射熱を加える、５０ｍｍ／ｈの雨量に相当する水を１時間吹き付ける、９ｍの高さから最大破損を及ぼすように落下させる、自重の５倍に相当する荷重を２４時間掛ける、直径１５ｃｍで長さ２０ｃｍの丸棒に対して１ｍの高さから落下させて弱い部分に突き刺す、８００℃で３０分耐火させる、１５ｍの水中に８時間浸漬させる、－４０～５０℃の環境で亀裂が入らない等をクリアさせる。

図９は、放射性物質輸送容器の試験結果を示す図である。図９に示すように、９ｍ落下試験では、外部容器２００の底部緩衝体２１０が歪んだが、大きな破損や亀裂は無かった。テンションスプリング６００は８本中３本が外れたが、中壕７００の位置は中央で維持された。中壕７００のフランジ７１０と外部容器２００が変形しており、バネの弾性と容器の塑性変形により衝撃荷重が吸収された。上部スプリング４００、下部スプリング５００、及びテンションスプリング６００の効果により、内部容器８００や収納容器９００の損傷は見られなかった。放射性物質輸送容器１００は略立方体状であることから、落下時に地面に衝突しても１回転することなく静止し、部品の飛散も無かった。

本発明によれば、放射性物質を含む医薬品の運搬時に火災など高熱によって緩衝体が燃焼又は溶解したとしても放射性物質の輸送容器の外部又は内部で発生した衝撃を抑制し、放射性物質の漏出を防止することができる。

以上、本発明の実施例を述べたが、これらに限定されるものではない。

１００：放射性物質輸送容器
２００：外部容器
２１０：底部緩衝体
２２０：把手
３００：上蓋
３１０：センターガイド
３２０：パッキン
４００：上部スプリング
４１０：ガイド孔
４２０：上面緩衝体
４３０：中蓋
５００：下部スプリング
５１０：載置台
６００：テンションスプリング
６１０：中板
６２０：縁枠
７００：中壕
７１０：フランジ
７２０：上部緩衝体
８００：内部容器
８１０：内部蓋
８２０：金属パッキン
８３０：軟質緩衝体
８４０：硬質緩衝体
８５０：容器フランジ
８６０：蓋取付ボルト
８７０：アイボルト
９００：収納容器
９１０：上側緩衝体
９２０：容器蓋
９３０：線源

Claims (5)

1. 内部に収納した線源の放射線を遮蔽可能な収納容器と、
   前記収納容器の周囲を断熱緩衝体で覆った上で密閉可能な内部容器と、
   前記内部容器を収容した中壕を上部スプリングと下部スプリングとで押し合うように支持し、側周を複数のテンションスプリングで引っ張り合うように支持した状態で密閉可能な外部容器と、を有し、
   前記上部スプリングは、上面が前記外部容器の上蓋のセンターガイドに嵌合するガイド孔が空いた上面緩衝体で、下面が前記中壕に被せる中蓋であり、
   前記下部スプリングは、下面が前記外部容器の底に固定され、上面が前記中壕を載せる載置台であり、
   前記テンションスプリングは、それぞれ前記外部容器と前記中壕の間を繋ぐように等間隔で配置される、
   ことを特徴とする放射性物質輸送容器。
2. 前記収納容器は、タングステン製の容器である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射性物質輸送容器。
3. 前記断熱緩衝体は、珪藻土又はケイ酸カルシウムを使用した断熱材である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射性物質輸送容器。
4. 前記テンションスプリングは、前記中壕の周囲８方向にコイルバネが配置される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射性物質輸送容器。
5. 前記外部容器は、底の四隅に底部緩衝体が設けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射性物質輸送容器。