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公開番号2024163090
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2024076772
出願日2024-05-09
発明の名称中性子線シールド材、半導体装置用シールド材、半導体装置用パッケージ、原子炉用シールド材、原子炉格納容器、原子炉建屋、核融合炉用シールド材、核融合炉、および核融合炉建屋
出願人デクセリアルズ株式会社,国立大学法人筑波大学
代理人個人,個人
主分類G21F 3/00 20060101AFI20241114BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】中性子線を効率よく遮蔽することができる中性子線シールド材を提供する。
【解決手段】中性子線シールド材は、中性子線を遮蔽する中性子線シールド材であって、樹脂含有層とホウ化水素含有層とを有し、前記樹脂含有層および前記ホウ化水素含有層のいずれか一方が、中性子線の線源側に配置される。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
中性子線を遮蔽する中性子線シールド材であって、
樹脂含有層とホウ化水素含有層とを有し、
前記樹脂含有層および前記ホウ化水素含有層のいずれか一方が、中性子線の線源側に配置される、中性子線シールド材。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記樹脂含有層が、前記線源側に配置される、請求項１に記載の中性子線シールド材。
【請求項３】
前記樹脂含有層は、複数の樹脂層で構成され、
少なくとも１つの前記樹脂層は、前記線源側に配置される、請求項１に記載の中性子線シールド材。
【請求項４】
前記ホウ化水素含有層の厚みに対する、前記樹脂含有層の厚みの比が、０．５以上である、請求項１に記載の中性子線シールド材。
【請求項５】
前記ホウ化水素含有層の厚みに対する、前記樹脂含有層の厚みの比が、１以上１０以下である、請求項１に記載の中性子線シールド材。
【請求項６】
前記樹脂含有層に含まれる樹脂が、ポリオレフィン系樹脂および／またはポリイミド系樹脂である、請求項１に記載の中性子線シールド材。
【請求項７】
半導体装置に照射される中性子線を遮蔽する半導体装置用シールド材であって、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の中性子線シールド材で構成されている、半導体装置用シールド材。
【請求項８】
半導体素子を収納する半導体装置用パッケージであって、
請求項７に記載の半導体装置用シールド材が用いられている、半導体装置用パッケージ。
【請求項９】
原子炉で発生した中性子線を遮蔽する原子炉用シールド材であって、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の中性子線シールド材で構成されている、原子炉用シールド材。
【請求項１０】
原子炉圧力容器を格納する原子炉格納容器であって、
請求項９に記載の原子炉用シールド材が用いられている、原子炉格納容器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、中性子線シールド材、半導体装置用シールド材、半導体装置用パッケージ、原子炉用シールド材、原子炉格納容器、原子炉建屋、核融合炉用シールド材、核融合炉、および核融合炉建屋に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
情報通信を支える通信装置は、年々増加する通信トラフィックを処理するため大容量化、高機能化が求められており、使用される半導体デバイスの高集積化、微細化が進んでいる。このような半導体デバイスの高集積化、微細化に伴い、ソフトエラー（半導体デバイスを構成するシリコン原子核に宇宙からの中性子線が衝突し、電荷を持った粒子が発生して半導体メモリのコンデンサ容量がビット反転する一時的な誤動作）が増加する傾向にある。
【０００３】
このようなソフトエラーを抑制するため、ハードウエア自律訂正（ＥＣＣ回路）、装置自律訂正（制御プログラム）などのエラーを訂正する手法がある。しかし、エラーの訂正は、エラーチェックの時間が支配的となり、高速演算や低遅延通信が求められる通信装置や自動運転装置等では、致命的な遅延の原因となる。
【０００４】
これに対して、中性子線を遮蔽する手法として、半導体デバイスに中性子線を減速させる材料を用いること、半導体デバイスの３次元構造化により面積を縮小すること、発生する電荷をダミー回路で吸収すること等がある。
【０００５】
例えば、特許文献１、２には、エポキシ樹脂、硬化剤、およびガドリニウム酸化物等の無機充填剤を含む半導体素子封止用エポキシ樹脂組成物により中性子線を遮蔽する技術が開示されている。
【０００６】
また、中性子線は、人に放射されると、人体の７０％を構成する水の水素原子核（陽子）に衝突する。中性子線が衝突した陽子は弾き飛ばされ、体内で電離またはイオン化が起こることで、細胞の構成分子が破壊され、種々の障害を誘発する。中性子線に晒される環境としては、原子力発電所、核融合炉、中性子発生機器、宇宙船内などがあり、これらを覆う筐体には、人体へ影響を重視して材料を選択する必要がある。
【０００７】
特許文献３には、セメント、砂、ガラスカレットを含有して形成された２枚の同形のセメントモルタル版またはさらに粗骨材を含有するコンクリート版と、セメントモルタル版またはコンクリート版に挟持され略同形のパラフィンの層とを一体化して放射線遮蔽積層材を構成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０２１－１７８９５３号公報
特開２０２１－１８１５５９号公報
特開２０１４－１３７３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の中性子線を遮蔽する手法では、中性子線を減速させる材料の使用量が多く、部材の厚みを厚くしないと中性子線の十分な遮蔽ができない。
【００１０】
本発明の課題は、中性子線を効率よく遮蔽することができる中性子線シールド材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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