高い耐放射線能力と軽量で高強度な複合材料開発

廃止措置等基盤研究・人材育成プログラム第2回福島人材育成セミナー

2015年2月24日（火） コラッセふくしま

福島工業高等専門学校鈴木茂和

福島県ハイテクプラザ菊地時雄

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・福島県ハイテクプラザにおいて，生活環境の空間放射線量が高くなっており，健康面に不安を持っている住民が多く、この不安解消のために、安全，安心のための材料開発が行われている．

・この技術を廃炉に関わるロボットに適用．

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エポキシ樹脂発泡体とハンダ分散遮へい材をCFRPでサンドイッチした構造

強度：外側のCFRP剛性：内側のエポキシ樹脂発泡材

放射線遮へい：鉛フリーはんだを樹脂中に分散させた遮へい材

エポキシ樹脂発泡材

プラスチック遮へい材

CFRP

CFRP

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• ABS樹脂• 鉛フリーはんだ（スス、銀、銅の合金）を分散

（φ１μm程度）させたプラスチック複合材料

金属粉末や金属酸化物では無く，鉛フリーはんだを用いる

長所 ＊機械が摩耗しない＊樹脂粘度が上がらない

鉛フリーはんだの融点（220℃）が，樹脂の成形温度200～300℃に近いため

10μm

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樹脂ペレットに鉛フリーはんだを射出成型により分散させ，板厚3mmで鉛板厚さ0.5mmとほぼ同じ遮へい効果を得ることができた

γ線源 セシウム 137Ｃｓ 0.662MeV 9.85×105Bq (2012/03/16)β線源 ストロンチウム 90Ｓｒ 0.546MeV 1.00×104Bq (2010/01/06)β線源 タリウム 204Ｔｌ 0.764MeV 1.00×104Bq (2010/01/06)

測定装置島津製作所 Radiation Counter RMS-60（一般社団法人 福島放射線総合研究所）

透過率測定結果

Ｓｒ Ｔｌ Ｃｓ試作品 3mm 15% 30% 81%

1.85 g/cm3

Ａｌ 0.5mm 30% 35% 84%2.7 g/cm3

Ｐｂ 0.5mm 15% 35% 79%11.34 g/cm3

まとめ

・プログラミング・機械加工・放射線に関する講義，実験（霧箱）・競技会

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