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技術 放射線源材料および放射線源体の製造方法

出願人 大根彬豪日比野史夫
発明者 大根彬豪林二郎
出願日 1998年4月5日 (22年8ヶ月経過) 出願番号 1998-129431
公開日 1999年10月19日 (21年2ヶ月経過) 公開番号 1999-287899
状態 未査定
技術分野 放射線の遮蔽 放射線源とその利用及び核爆発 放射線治療装置 物理的水処理
主要キーワード ガーゼ布 人類社会 ラジウム温泉 一般用水 航空宇宙局 核原料物質 窯出し後 ゼーゲル式
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年10月19日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

目的

空気・水の浄化改質動物(人間を含む)の健康に貢献する放射性源材料および放射線源体を提供する。

構成

1.放射性核種を含む、鉱物1種以上に遷移元素2種以上、両性元素1種以上を可塑性原料混練、1200°Cで焼成して、放射線源材料を得る。2.放射線源材料に低火度釉薬粘結剤とともに混練して、放射線源釉薬を得る。3.放射線源材料に多孔性原料である可燃性気孔造成材、可塑性材を混練、成形施釉後、1000°Cで焼成し、水、空気の浄化、改質用放射線源体を得る。4.放射線源材料、遠赤外線放射材料、可燃性気孔造成材、可塑性材を混練、成形、施釉後、1000°Cで焼成し、動物(人間を含む)の健康に貢献する放射線源体を得る。5.放射線源材料と合成樹脂等を含む組成物から、所望の成形をなした、放射線源体を得る。

概要

背景

微量な放射線による治療療養)は、古代から温泉療法として、ラジウム温泉トロン温泉等の放射能が利用されている。近年、放射線の産業への平和利用は、目覚ましいものがあり、原子力発電を始めとして、工業、農林業水産業、医療等、あらゆる分野で利用されている。本申請に係る関係のものでも、昭54−126897、昭61−283900、昭61−211599、平1−188478、特開平7−16450、特開平8−299424等が特許出願公開されている。これ等の出願公開されている特許申請のものを詳細に検討すると、α線を利用の対象としたものが大部分である。

α線はα崩壊によって起こり、ヘリウム(He)の核に相当する粒子高速放射される。β崩壊は高速の電子とそれに伴ってニュートリノ(中間微子)が放射され、γ線励起状態にある核から波長の短い光子電磁波)が放射される。α線、β線、γ線、X線加速電子線等は光の10万倍も大きいエネルギーをもっているので、これ等放射線に照射された物質は、励起されるだけでなく、必ずイオン化される。また、放射線の透過力はα線<β線<γ線の順序であり、電離作用(イオン化)の強さは、α線>β線>γ線の順序である。いずれの放射性核種も、全てα線、β線、γ線を放射して崩壊を起こしている。また、α線の透過力は、上述のとおり最も弱くて、アルミ箔1〜2枚を被せるだけで、その透過は阻止されて、α線によるイオン化作用が阻まれる欠点がある。

本件申請に係る従来の技術に関しては(前述の特許出願公開の6件を含む)、
1.放射線源体(放射性核種鉱物粉体)と陶磁器製造用原料粘土等)を混合し、焼成してセラミック化したもの。
2.1の工法微小可燃物混入して、気孔性のあるセラミックにしたもの。
3.1の工法による網目構造のセラミックにしたもの。
4.50μm程度の厚さの樹脂被覆したもの。
5.30μm程度の厚さの紙にコーティングしたもの。
等々であるが、いずれも法の許容限度内で最大量の放射線を有効に照射するための研究と努力に励んでいることが伺われる。これ等のものは、その用途によって、それぞれ決められるものであり、一概には言えないが、既存のものよりも更に効率的に放射量増しイオン化効率を上げる手法を考えるべきである。

概要

空気・水の浄化改質動物(人間を含む)の健康に貢献する放射性源材料および放射線源体を提供する。

1.放射性核種を含む、鉱物1種以上に遷移元素2種以上、両性元素1種以上を可塑性原料混練、1200°Cで焼成して、放射線源材料を得る。2.放射線源材料に低火度釉薬粘結剤とともに混練して、放射線源釉薬を得る。3.放射線源材料に多孔性原料である可燃性気孔造成材、可塑性材を混練、成形施釉後、1000°Cで焼成し、水、空気の浄化、改質用放射線源体を得る。4.放射線源材料、遠赤外線放射材料、可燃性気孔造成材、可塑性材を混練、成形、施釉後、1000°Cで焼成し、動物(人間を含む)の健康に貢献する放射線源体を得る。5.放射線源材料と合成樹脂等を含む組成物から、所望の成形をなした、放射線源体を得る。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
5件
牽制数
4件

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請求項1

1種以上の放射性同位元素と他原料物質を混合、溶融して、複合化したものを粗砕摩砕して粉体としたことを特徴とする放射線源材料

請求項2

前記放射線源材料を基礎原料とし、それを所望の形状に被覆して成る放射線源体。

請求項3

前記放射線源材料に他の物質を混合し、所望の形状に結合して成る放射線源体。

請求項4

前記放射線源材料に他の物質を混合し、所望の形状に成形すると共に焼成して化合物とする放射線源体。

技術分野

したがって、既存の製品よりも、効率の良い放射線源材料および放射線源体を提供するものである。

背景技術

0001

本発明は、放射線源材料から放射される微量の放射線を利用して、空気や一般用水改質動物(人間を含む)の会合水の改質、人の健康保持等に関する放射線源材料の製造および同材料を基礎原料とした放射線源体に関するものである。

0002

微量な放射線による治療療養)は、古代から温泉療法として、ラジウム温泉トロン温泉等の放射能が利用されている。近年、放射線の産業への平和利用は、目覚ましいものがあり、原子力発電を始めとして、工業、農林業水産業、医療等、あらゆる分野で利用されている。本申請に係る関係のものでも、昭54−126897、昭61−283900、昭61−211599、平1−188478、特開平7−16450、特開平8−299424等が特許出願公開されている。これ等の出願公開されている特許申請のものを詳細に検討すると、α線を利用の対象としたものが大部分である。

0003

α線はα崩壊によって起こり、ヘリウム(He)の核に相当する粒子高速で放射される。β崩壊は高速の電子とそれに伴ってニュートリノ(中間微子)が放射され、γ線励起状態にある核から波長の短い光子電磁波)が放射される。α線、β線、γ線、X線加速電子線等は光の10万倍も大きいエネルギーをもっているので、これ等放射線に照射された物質は、励起されるだけでなく、必ずイオン化される。また、放射線の透過力はα線<β線<γ線の順序であり、電離作用(イオン化)の強さは、α線>β線>γ線の順序である。いずれの放射性核種も、全てα線、β線、γ線を放射して崩壊を起こしている。また、α線の透過力は、上述のとおり最も弱くて、アルミ箔1〜2枚を被せるだけで、その透過は阻止されて、α線によるイオン化作用が阻まれる欠点がある。

発明が解決しようとする課題

0004

本件申請に係る従来の技術に関しては(前述の特許出願公開の6件を含む)、
1.放射線源体(放射性核種鉱物粉体)と陶磁器製造用原料粘土等)を混合し、焼成してセラミック化したもの。
2.1の工法微小可燃物混入して、気孔性のあるセラミックにしたもの。
3.1の工法による網目構造のセラミックにしたもの。
4.50μm程度の厚さの樹脂被覆したもの。
5.30μm程度の厚さの紙にコーティングしたもの。
等々であるが、いずれも法の許容限度内で最大量の放射線を有効に照射するための研究と努力に励んでいることが伺われる。これ等のものは、その用途によって、それぞれ決められるものであり、一概には言えないが、既存のものよりも更に効率的に放射量増しイオン化効率を上げる手法を考えるべきである。

0005

放射線の発生に関しては、「原子力基本法」に以下のとおり定められている。
1.原子力の研究開発および利用は、平和の目的に限り安全の確保を旨として、その成果を公開し、学術の進歩と産業の振興を図り、もって、人類社会福祉国民生活の水準向上に寄与することを目的としている。
2.「原子力」とは、原子核変換の過程において、原子核から放出されるすべての種類のエネルギーを言い、「放射線」とは、電磁波または粒子線のうち直接または間接に空気を電離する能力をもつもので、政令で定めるものを言うと定義されている。「核原料物質核燃料物質および原子炉規制に関する法律」によれば、法第61条の2により、同施行令19条に「使用の届出を要しない核原料物質の放射能濃度等」の限度が以下のように示されている。
1.放射能濃度については、74Bq/g(固体状の核原料物質にあっては370Bq/g)。
2.ウランまたはトリウムの数量については、ウランの量に3を乗じて得られる数量、若しくはトリウムの量またはこれを合計した数量で900gとする。

0006

以上の諸法令によって、放射能濃度の最大取扱数量が、制約された範囲以内で、いかに高効率に放射線を放射させるかを考えるとき、
(1)放射線源体と非放射物質物体)との接触面積を大にする。
(2)放射線を増幅させる。
(3)放射線源材料を放射体表面に透設(施工)する。
(4)放射線源材料と放射性核種をもたない他物質材料を化合させて、高効率にする。等に着目し、前記(1)に対処する方法として、放射線源体を、(a)微小粒子にする。(b)粒子内に気孔(空隙)を設ける。(c)粗面にする。(d)は、(a)(b)(c)を複合したものにすることとし、前記(2)に対処する方法として、放射線源体を、(a)円形にし、放射線を中央に集中させる。(b)凹面形にし、放射線を凹面中央に集中させる。(c)は、(a)(b)を複合した形状にする。前記(3)に対処する方法として、放射線源体を、(a)放射線源材料をベースにした放射線源釉薬を作り、施釉後焼成して一体化する。(b)樹脂等に混練して、表面にコーティングする。(c)被覆体無数の微小な孔を空ける。前記(4)に対処する方法として、放射線源体に、(a)例えば高効率遠赤外線放射材料と混合、または化合さす。(b)例えば水質浄化材料と混合、または化合さす。(c)例えば空気浄化材料と混合、または化合さす。

課題を解決するための手段

0007

等々が考えられるが、従来の技術では放射線核種鉱物原料(以下放射線源材料と言う)を、単に、陶磁器製造用原材料と混合または化合したものを、或るいは当該原料に可燃性微粒子を加えて、気孔性を有するセラミックに化合させたもの、または、樹脂で被覆・コーティングしたもの、並びに紙類中にコーティングしたもの等であって、放射線源材料のもつ特性と、これを混合または化合させる。他物質の特性を無視したものが大部分であった。(陶磁器原材料に微小な可燃性原材料を混入して、気孔性、すなわち、空隙を作る有孔セラミックは、古くから耐火レンガの製造やセラミックボールの製造に使われている技術で、公知・公用のものである)本発明は、放射線源材料とこれに添加する他物質の物理的・化学的特性を充分加味し、また、その形状における物理的特性も考慮に入れ、さらに、被放射物である、空気・水(生体の会合水を含む)・動物(人間を含む)の健康等に及ぼす影響を充分に研究して、放射線源材料の製造方法、該放射線源材料を用いた放射線源体の製造方法に関しての新技術を提供せんとするものである。

0008

放射線の放射効率は、その原料の配合比率によって、大きく変化するが、本発明によるセラミックス放射線源材料としては、基材モナザイト鉱石(鉱砂)、ラジウム鉱石(鉱砂)および瀝青ウラン(ピッチブレンド)、鉱石(鉱砂)の内1種類以上を用い、可塑性原料には粘土(組成基本式Al2O3・2SiO2・2H2O)15%以上を用いるが、当該粘土の含有成分はアルミナ分(Al2O3)30%以上、珪酸分(SiO2)50%、以上、酸化鉄分(Fe2O3)10%以上が望ましい。以上の原料は全て粉体であり、しかも、粒経が5μm以下のものが望ましい。以上の原料を、所定の配合に基づいて加水、混練した後にケーキとし、真空土練機押出した坏土匣鉢に入れ、約1200°Cで乾燥、焼成して、後にこれをクラッシャー粗砕し、ボールミル摩砕して、微粉末の放射線源材料を得る。以上が

発明を実施するための最良の形態

0009

鋭意研究の結果、水や動物(人間を含む)の電磁波(粒子も含む)吸収特性は、水の場合は、短波長域(3μm〜5.1μm。9μm〜10μm)側にスペクトル吸収ピークがあり、人の皮膚の吸収特性は、3μm、6μm付近にスペクトル吸収のピークがあり、人体透過のピークは2μm、4μm、11.5μm付近にある。米国航空宇宙局NASA)の研究では、人体に有効な電磁波は、8μm〜14μmの電磁波が良いとされている。人体の温熱機構は、体内細胞分子運動に依存するからであるが、放射波長吸収波長との差によって、表面反射浸透力内部吸収発熱等、種々影響するものと思われる。また、空気の電離(−イオン化)は、370Bq/gでは放射体周囲10cm位である。従って、放射線源材料に他物質を添加して、上述の吸収スペクトル適合する新材料を提供し、放射線源体においても、利用目的に適合した新放射線源体を提供して、空気、水(生体の会合水を含む)の浄化、改質、生物(人間を含む)の健康に寄与するものである。

0010

以下本発明に係る、放射線源材料および放射線源体の製造方法について、具体的に説明する。

0011

本発明に係る放射線源材料および放射線源体は、次の7種類に大別され、各種類毎に、その製造方法が異なるが、その理由は、材料と配合と処理条件を種々変えて、試作および試験を繰り返しながら、法令の規制内における、最大限度放射性能をもつ新製品を、発明するに至ったものである。

0012

水(一般用水、一般悪水、生体の会合水)、空気のイオン化、動物(人間を含む)の健康に寄与する、放射線源材料の製造方法。最も好ましい原料の配合は、下記のとおりである。
1.モナザイト鉱石粉{(組成元素%)ThO2−5.90、
希土類−59.65、CeO2−28.33、
U2O3−0.24、P2O5−25.70。一般式} 47重量%
2.ラジウム鉱石粉(Ra含有率5%程度) 20重量%
3.四三酸化鉄(Fe3O4) 10重量%
4.二酸化マンガン(MnO2) 3重量%
5.蛙目粘土(組成、SiO2−50%、Al2O3−36%、
Fe2O3−11%、CaO−0.02%、TiO2−0.5%)
15重量%
6.酸化ゲルマニウム(GeO2) 5重量%
1〜6の原料を湿式混合した後に、ミル(ボールミル)にて、摩砕混合したゾル状原料を、圧口機(フィルタープレス)で脱水して、ケーキとし、さらに、真空土練機(混練押出機)で押し出した杯土を粗砕し、匣鉢に入れて、酸化雰囲気内で、温度約1200°C、時間約7時間で焼成完了し、窯出し後、クラッシャーで粗砕し、さらに、ミル(ボールミル)で摩砕して、微細粉末の放射線源材料を得た。

0013

水・空気の浄化および改質(活性化)に、利用の放射線源体の製造方法。
配合
1.上記放射線源材料65重量%
2.珪藻土{組成(%)、SiO2−64.22、Al2O3−36.08、
Fe2O3−4.36、CaO−0.64、MgO−1.25、
IgLos−12.6、比重0.31〜0.35} 12重量%
3.低火度せっ器粘土(基本組成式、Al2O3・2SiO2・
2H2O) 20重量%
4.可燃性気孔造成材(米ヌカを使用) 3重量%
を上述の方法で杯土を作り、その杯土を直径10mm前後の球型の形状にし、2〜3日間自然乾燥を行った後、これを匣鉢に入れて、温度1000°C、時間4時間で、酸化焔焼成を行って、空気、水浄化改質用の放射線源放射体を得た。

0014

放射線源釉薬の製造方法
配合
1.上記放射線源材料62重量%
2.低火度用フリット無鉛のもの) 10重量%
3.石灰10重量%
4.長石10重量%
5.珪石8重量%
CMC10〜15%液で混練して透明釉を得た。着色を必要とする場合は、着色剤として、重金属を添加すれば所望の色彩が得られる。これ等は釉の化学組成を表す釉式(ゼーゲル式)RO・χR2O3・yRO2で表し、概略所望の色彩と融点温度を求めることができる。

0015

人の健康に寄与する、放射線源体の製造方法。最も好ましい配合は、下記のとおりである。
1.放射線源材料52重量%
2.高効率赤外線放射材料30重量%
3.可燃性気孔造成材(米ヌカを使用) 2重量%
4.可塑性材(せっ器粘土を使用) 16重量%
1〜4の材料を、湿式混合した後に、ミル(ボールミル)にて、摩砕混合したゾル状原料を圧口機(フィルタープレス)で脱水して、ケーキとし、さらに、真空土練機で押し出した杯土を、所望の形状に成形し、乾燥後に、温度1000°C、時間4時間で、酸化焔焼成を行って、セラミック遠赤外線放射線源体を得た。以上は

0016

に記載の放射線源体を得るため、直径4cmφ、厚さ6mmの金属(銅)の表裏面に無数の細孔(孔経0.3mmφ)を設け、当該金属容器中に、放射線源材料をガーゼ布包み圧入して、蓋を被せ、圧着して、「放射線源体メタル」を得た。

0017

に記載の放射線源体として、人体用ブレスレット水質浄化、改質用剤を次のとおり製造した。
1.放射線源材料1を、樹脂4の割合で混練して熔着し、「放射線源体ブレスレット」を得た。
2.放射線源材料5、ゼオライト粉末1、ポルトランドセメント2の割合で混練し、さらに、可燃性気孔造成材として、セルロイド粒(粒経1mmφ)を、前記合計10に対し2の割合(いずれも容積比)で、再度混練し、乾燥後、これを200°Cで焼成して、気孔(空隙)を作り、「放射線源体水質活性剤」を得た。

0018

物理的特性のある形状として、現在考案しているものは、図1図8であり、これ等は、いずれも凸レンズ凹レンズ光特性を利用してものである。(粒子、光子ともに電磁波の一種であり、その特性は光と概略同じである。

図面の簡単な説明

0019

従来の技術に比べて、
1.多孔体のため、被放射物および被放射気体に対する接触面積が大となり、したがって、放射効率は良くなる。
2.物理的理論により、放射能を増幅させることができ、放射効率は良くなる。
3.理論的な配合により、被放射物および被放射気体の放射線吸収スペクトル合致させることが可能となり、放射効率は良くなる。
4.遠赤外線放射材料中の原子分子を励起させて、常温であっても、常温以上の遠赤外線を照射することができる。

--

0020

図1本発明の放射線源材料により製造した、多孔体リング型放射線源体の斜視図。
図2図1の断面図。
図3本発明の放射線源材料により製造した、多孔体凹型放射線源体の斜視図。
図4図3の断面図。
図5本発明の放射線源材料により製造した、多孔体球型放射線源体の斜視図。
図6本発明の放射線源材料により製造した、連続式多孔体リング型放射線源体および連続式多孔体凹型放射線源体の斜視図。
図7図6の連続式多孔体凹型放射線源体の断面図。
図8図6の連続式多孔体リング型放射線源体の断面図。

0021

1.多孔体リング型放射線源体の本体。
2.微細孔
3.中空
4.多孔体凹型放射線源体の本体。
5.多孔体球型放射線源体の本体。

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