AT405773B - Strahlenschutzmaterial mit neutronen-absorber - Google Patents
Strahlenschutzmaterial mit neutronen-absorber Download PDFInfo
- Publication number
- AT405773B AT405773B AT82096A AT82096A AT405773B AT 405773 B AT405773 B AT 405773B AT 82096 A AT82096 A AT 82096A AT 82096 A AT82096 A AT 82096A AT 405773 B AT405773 B AT 405773B
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- weight
- radiation protection
- protection material
- material according
- binder
- Prior art date
Links
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 35
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 13
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims description 10
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims description 10
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 title abstract description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title abstract 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 44
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 22
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 4
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 claims description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 2
- 239000002694 phosphate binding agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims description 2
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 claims description 2
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 claims description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 8
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910001938 gadolinium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940075613 gadolinium oxide Drugs 0.000 description 2
- CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N gadolinium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Gd+3].[Gd+3] CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 1,3,2$l^{2}-dioxaplumbetan-4-one Chemical compound [Pb+2].[O-]C([O-])=O MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- LRTTZMZPZHBOPO-UHFFFAOYSA-N [B].[B].[Hf] Chemical compound [B].[B].[Hf] LRTTZMZPZHBOPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDFCWFBWQUEQIJ-UHFFFAOYSA-N [B].[P] Chemical class [B].[P] GDFCWFBWQUEQIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 150000001553 barium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
<Desc/Clms Page number 1>
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strahlenschutzmaterial, das in der Lage Ist, die Umgebung einer, insbesondere elektromagnetischen Strahlenquelle In besonders wirksamer Weise vor dem Durchtritt gesundheitschädigender Strahlung zu schützen.
Eine Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlungen, z. B. Alpha-, Beta-, Gamma- oder Neutronenstrahlen wird beim Arbeiten mit Röntgenapparaten, Radar- und anderen Mikrowellengeräten, Zyklotronen und anderen Teilchenbeschleunigern sowie Kernreaktoren benötigt.
Es sind verschiedene Strahlenschutzmaterialien bekannt geworden. Neben Blei wird z. B. auch Barytbeton zu diesem Zweck verwendet. So beschreibt die SU 834 772 A Abschirmungen für Röntgenapparate, die aus Barytsand und einem Binder aus Bariumhydroaluminat in einem Verhältnis 70-81 zu 19-30 hergestellt wurden. Diese Materialien zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit von 260-273 kg/cm2 aus, die deutlich über der von 50-80 kg/cm2 der bisher für denselben Zweck verwendeten Mischungen auf Basis von Zement, Kalk und Barytsand liegt. Der Abschirmungseffekt wird in diesem Dokument durch einen Stromfluss nach der Bestrahlung bestimmt Es wurden gemessen 19, 5 A nach 3 sec für eine 5 mm dicke Abschirmung, 6 A nach 5 sec für eine 10 mm dicke Abschirmung und 16 A nach 10 sec für eine 10mm dicke Abschirmung.
Die Materialien können in Schalen- oder Blockform vorliegen und mit einem dekorativen weissen Finish ausgestattet sein.
In der DE 3 607 190 A wird eine beidseits mit Karton abgedeckte Gipsstrahlenschutzplatte (gegen Röntgen- oder ähnliche Strahlen) beschrieben, die Baryt und gegebenenfalls Bleioxid enthält. Der Barytanteil kann zwischen 15 und 40% schwanken. Eventuell kann eine oder auch beide der Karton-Stützschichten noch mit eine Bleifolie kaschiert sein, um die Strahlenresorption zu verbessern.
Die DE 2 049 570 A beschreibt Abschirmelemente für Atomkernreaktoren, die nach Art von Setzsteinen mit prismatische Querschnitt ausgebildet sind und eine formstabile Aussenschicht von etwa 10 mm Dicke und eine sandartige Innenstruktur aus Bariumsulfatpulver aufweisen. Die Aussenschicht besteht ebenfalls aus mittels Wasserglas gebundenem Banumsulfatpulver. Diese Elemente werden zu Wänden von 2-3 m Höhe geschichtet und einer Strahlendosis von 20 000 bis 40. 000 rad pro Stunde ausgesetzt.
Die GB 2 004 406 A beschreibt ein strahlenabsorbierendes Matenal, das aus in einem härtbaren Binder, z. B. Zement, eingebettetem Aggregat aus Barium- oder Bleimineralien besteht. In besondere sind Baryt, Cerussite, Anglesit und Galenit genannt. Vorzugsweise enthält das Material bis zu 20 Gewichtsprozent an Aggregatpartikeln.
Die DE 4 131 274 A offenbart eine Kunststoffbahn, die in der Lage ist, Neutronenstrahlen zu absorbieren. Zur Moderierung der Neutronen wird ein geeignetes Polymeres, z. B. Polyisobutylen eingestzt.
Ein erster Zuschlagstoff aus Schwermetallverbindungen, bevorzugt Braunstein, dient zur Absorption und Streuung der Neutronen, ein zweiter Zuschlagstoff, z. B. Borcarbid, Gadoliniumoxid, Hafniumborid wirkt als breitbandiger Neutronenabsorber für thermische Neutronen. Gegebenenfalls kann ein Gammastrahlen absorbierender Zusatzstoff, wie Bariumsulfat, zugesetzt werden.
Die DE 3 821 684 A beschreibt einen Baustoff zur Herstellung von Schutzraumbauten in Form von Mörtel oder Bausteinen, der Metallpartikel zur Abschirmung von Röntgen-und Gammastrahlen sowie Graphit zum Schutz gegen Neutronenstrahlung enthält. Durch Zugabe von Schwerspat (Bariumsulfat) und/oder Bor-Phosphorverbindungen kann die Strahlungsabsorption, im letzteren Fall besonders gegenüber Neutronen verbessert werden. Auch in D2 ist die Verwendung von Bornitrid als Neutronenabsorber weder erwähnt noch nahegelegt.
Die DD 103 081 A offenbart bitumenhaltige strahlenabsorbierende Dichtungsmassen, die Bariumsulfat und organische Stoffe, wie Epoxidharze oder ungesättigte Polyesterharze, enthalten. Die DD-A weist auch auf das Bekanntsein der Eignung von Borverbindungen als Neutronenabsorber hin.
Die FR 2 669 142 A offenbart ein hitzebeständiges Strahlenschutzmaterial, das Graphit als Neutronenbremsstoff, Gadoliniumoxid als Neutronenabsorber, Wolfram und/oder Wolframoxid als Gammastrahlenabsorber und Eisen als Bindemittel enthält. Die Inhaltsstoffe werden als Pulver gemischt und unter Druck über dem Schmelzpunkt des Eisens geformt. Diese FR-A weist auch auf die Schädigung von Borcarbid als Neutronenabsorber durch sein Aufblähen infolge der Entstehung von Helium hin.
Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, ein Strahlenschutzmaterial bereitzustellen, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und gegen alle Formen elektromagnetischer Strahlungen ausgezeichnet wirksam ist und insbesondere auch sehr guten Schutz gegen Neutronenstrahlen bietet.
Dabei soll das Material gut und einfach verarbeitbar, und daraus hergestellte Elemente sollen gut und ungefährlich handhabbar sein.
Es sollte auch ein Strahlenschutzmaterial bereitgestellt werden, das zur besonders effektiven Neutronenabsorption befähigt ist und diesbezüglich den Stand der Technik übertrifft.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Strahlenschutzmaterial gelöst, das aus durch ein vorzugsweise anorganisches Bindemittel gebundenen strahlenabsorbierenden Inhaltsstoffen besteht und
<Desc/Clms Page number 2>
folgende Zusammensetzung enthält : a) 35-50 Gew.-% Bariumsulfat in Pulverform b) 10-45 Gew.-% Bornitrid c) 0-15 Gew.-% Aktivkohle d) 0-30 Gew.-% Graphit e) 0-10 Gew.-% Borcarbid B4C.
Durch diese Zusammensetzung wird gewährleistet, dass nicht nur eine gute Abschirmung gegen radioaktive Strahlen, insbesondere Gammastrahlen erzielt wird, sondern auch gegenüber Neutronenstrahlen.
Während zur Abschirmung gegen Gammastrahlen das spezifische Gewicht des Materials von grosser Bedeutung ist, weshalb Blei-und Bariumverbindungen sich hierzu besonders eignen, sind diese Materialien gegenüber Neutronen als Abschirmung nicht effektiv. Beispielsweise beträgt die (= die Probendicke, die erforderlich ist, um die Gammastrahlung von Cobatt-60 zu halbieren, wenn zylindrische Probekörper mit einem Durchmesser von 10 cm und einer Dicke von 2-3 cm verwendet werden) : - für Blei (Gsp = 11,3 g/cm3): 1,01 cm; - für Eisen (Gsp = 7,8 g/cm3): 1,67cm; - für normalen Beton (Gsp = 2, 35 g/cm3) : 4, 1 cm.
Demgegenüber liegt d/z bei dem erfindungsgemässen Strahlenschutzmaterial, das vorzugsweise ein spezifisches Gewicht von 1, 5-2, 7 g/cm3 aufweist, zwischen 2, 5 und 4, 5, vorzugsweise zwischen 2, 5 und 4, insbesondere zwischen 3 und 3, 5 cm.
Zur Bestimmung der Neutronenabsorption wird eine Ra/Be-Nuklidquelle mit einer maximalen Energie von 11 MeV (grösste Energiedichte zwischen 3-7 MeV) verwendet. Solche Neutronenstrahlen gehen durch eine 60 cm dicke Bleiabschirmung ungebremst durch. Dasselbe gilt auch für Eisen.
Im Gegensatz dazu sind die erfindungsgemässen Strahlungsschutzmatenallen in der Lage, eine ganz erhebliche Neutronenabsorption zu erzielen. Die folgenden Expenmente wurden an Proben der angegebenen Dicke durchgeführt, die Neutronenabsorption wurde dann auf 10 cm Probendicke hochgerechnet. Als Mass der Neutronenabsorption wurde der Faktor 100x)/ ! o (%) bestimmt, der angibt, wieviel Prozent der auftreffenden Strahlung 10 die Probe mit der Intensität I passiert hat.
Beispiel 1 : a) 35 Gew. teile Bariumsulfat b) 40 Gew. teile Bornitrid c) 15 Gew. teile Aktivkohle
Als Binder werden 40 Gew. teile Aluminiumphosphat eingesetzt.
Die Ingredienzien werden gemischt, in eine Form gefüllt und die Mischung bei 100 atü gepresst, ausgetrocknet und bei 150. C 30 Minuten lang ausgehärtet.
An einem Probekörper wird das Verhältnis M. gemessen. Daraus ergab sich, abhängig von der Dicke des Probekörpers, folgende Reduktion der Neutronenstrahlung nach dem Durchgang durch den Probe-
EMI2.1
:Beispiel 2 : a) 35 Gew. teile Bariumsulfat b) 40 Gew. teile Bornitrid c) 15 Gew. teile Graphit
Als Binder werden 40 Gew. teile Aluminiumphosphat eingesetzt.
Bei einer Probekörperdicke von 2, 2 cm wurde eine Reduktion der Neutronenstrahlung auf 12, 0% gemessen (wie in Beispiel 1).
Beispiel 3 : a) 40 Gew. teile Bariumsulfat b) 40 Gew. teile Bornitrid c) 15 Gew. teile Aktivkohle d) 20 Gew. teile Borsäure
Als Binder werden 20 Gew. teile Natronwasserglas eingesetzt.
<Desc/Clms Page number 3>
Bel einer Probekörperdicke von 2, 9 cm wurde eine Reduktion der Neutronenstrahlung auf 26, 7% gemessen (wie in Beispiel 1).
Gute Ergebnisse bezüglich der Neutronenabsorption wurden auch mit bis zu 10 Gew.-% Bornitrid erzielt (Reduktion der Neutronenstrahlung auf unter etwa 30%).
Eine einfache und kostengünstige Verarbeitung des erfindungsgemässen Strahlenschutzmaterials ist möglich, wenn das/die Bindemittel anorganisch isVsind. Insbesondere können als anorganische Bindemittel ein Silikat- und/oder Silikat-Aluminat-Binder verwendet werden. Wasserglas, insbesondere Natronwasserglas zeichnet sich durch wirtschaftliche und verfahrensmässige Vorteile aus und ermöglicht auch gute mechanische und thermische Eigenschaften.
Gute Härtungseigenschaften werden erzielt, wenn dem Silikat- oder SilikaVAluminatbinder Polyphosphat als Härter zugesetzt wird.
Günstige Verarbeltungs- und Produkteigenschaften sind auch bei Verwendung eines AluminiumphosphatBinder erreichbar
Es ist jedoch auch möglich, organische Bindemittel, beispielsweise Harnstoff- oder Melaminharze einzusetzen.
Vorteilhaft auf das Ausmass der Neutronenabsoption wirkt sich auch die zusätzliche Zugabe von Borsäure, vorzugsweise in Kristallform aus.
Ein ausgewogenens Verhältnis der Absorption von Gamma- und Neutronenstrahlen kann erzielt werden, wenn das Strahlenschutzmaterial einen Bariumsulfatgehalt zwischen 40 und 47 Gew-%, vorzugsweise zwischen 43 und 45 Gew. % hat.
Folgende Zusammensetzungen haben sich hinsichtlich der gestellten Aufgabe als zweckmässige Kompromisse bewährt : Zusammensetzung A : a) 35-50 Gew.-% Bariumsulfat in Pulverform b) 15-30 Gew.-% Bornitrid in Pulverform c) 5-15 Gew.-% Aktivkohle d) 5-30 Gew.-% Graphit in Pulverform e) 5-10 Gew-% Borcarbid B4 C in Pulverform.
Zusammensetzung B : a) 40-45 Gew. -% Bariumsulfat In Pulverform b) 15-20 Gew.-% Bornitrid in Pulverform c) 8-12 Gew.-% Aktivkohle d) 10-25 Gew.-% Graphit in Pulverform e) 5-8 Gew.-% Borcarbid B4C in Pulverform.
Zusammensetzung C : a) 40-50 Gew.-% Bariumsulfat in Pulverform b) 10-15 Gew.-% Bornitrid in Pulverform c) 5-10 Gew.-% Aktivkohle d) 40-50 Gew.-% Borsäure crist.
Wenn das spezifisches Gewicht Gsp des gehärteten Strahlenschutzmaterials zwischen 1, 5-2, 7 g/cm3 liegt, können neben der guten Strahlenabsorption auch gute bauphysikalische Eigenschaften erzielt werden.
Um eine flexible Gestaltungsmöglichkeit für Abschirmungswände zu gewährleisten, ist es zweckmässig, wenn das Strahlenschutzmaterial in Form von überlappenden Elementen vorliegt. Dabei werden diese
Elemente (oder Ziegel) nach der zu erwartenden Strahlenenergie in der Stärke von 10 bis 30 cm aufgebaut.
Bei einer Dicke von 30 cm pro Stück wird ein Gewicht von etwa 10 kg erreicht (abhängig von Mauerdicke und spezifischem Gewicht). Die Länge des Elements ist variabel und kann z. B. von 20 cm (bei Wandstärke
30 cm) bis 50 cm (bei einer Wandstärke von 10 cm) betragen. Es ist auch möglich für sehr starte
Strahlungsenergien zwei oder mehrere Wände nebeneinender aufzubauen, eventuell mit einer Barytfüllung zwischen den Wänden.
Die Elemente können lose verlegt oder zusammengeklebt werden. Als Kleber wird vorzugsweise Mörtel auf
Barytbasis oder auch ein Kunsstoffadhesiv verwendet.
<Desc/Clms Page number 4>
Die bevorzugt dachartige Form der Elemente kann den Figuren 1 bis 4 entnommen werden. Das dort dargestellte Element hat eine Länge zwischen 27-30 cm und eine Breite (gemessen am Grundriss) von 30 cm. Die Dicke der Wandung beträgt etwa 5 cm. Am Grundriss gemessen schliessen die zwei am Giebel verbundenen Wandteile miteinander einen stumpfen Winkel von 150'-160'ein.
Aus Figur 1 ist erkennbar, dass der Neigungswinkel (a) der den dachartigen Giebel bildenden Flächen gegenüber einer horizontalen Grundfläche etwa 20'beträgt. Figur 2 stellt einen Blick auf zwei einander teilweise überlappende Elemente von vorne oben dar. Die Figuren 3 und 4 zeigen die versetzte Anordnung dreier Elemente, wobei aus Figur 4 erkennbar ist, dass die Stirnseiten der betden"Dachhätften"des Giebets nicht fluchtend ausgebildet sind, sondern einen Winkel miteinander einschliessen. Dabei entsteht an der einen Seite des Elements gleichsam eine Spitze, die in die dazu komplementär ausgebildete pfeilförmige Ausnehmung des Folgeelements ragen kann.
Für den Wandaufbau wird die unterste und oberste Ziegelreihe mit Hilfe von Zlegel-Einlegekeilen aufgebaut, die universell verwendet werden und nach Bedarf, z. B. mit einer Winkelschleifmaschine (Steinscheibe) zurechtgeschnitten werden. Diese Keile können die in den Figuren 5 (unterer Keil) und 6 (oberer Keil) gezeigte Gestaltung aufweisen.
Die Elemente können zur strahlendichten Verlegung auch mit randseitigen Abstufungen zur Überlappung mit den Nachbarelementen versehen sein.
Claims (15)
- Patentansprüche 1. Strahlenschutzmaterial zur Absorption von Gammastrahlen und Neutrone mit durch ein Bindemittel oder Bindemittelgemische gebundenen strahlenabsorbierenden Inhaltsstoffen unter Verwendung von Barium sulfat dadurch gekennzeichnet, dass es enthält : a) 35-50 Gew.-% Bariumsulfat in Pulverform b) 10-45 Gew.-% Bornitrid in Pulverform c) 0-20 Gew.-% Aktivkohle d) 0-30 Gew.-% Graphit in Pulverform e) 0-10 Gew.-% Borcarb ! d BtC in Pulverform.
- 2. Strahlenschutzmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Bindemittel anorga- nisch ist/sind.
- 3. Strahlenschutzmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als anorganisches Bindemit- tel ein Silikat- und/oder Silikat-Aluminat-Binder verwendet wird.
- 4. Strahlenschutzmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Silikatbinder Wasserglas verwendet wird.
- 5. Strahlenschutzmaterial nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bindemittel Polyphosphat als Härter zugesetzt wird.
- 6. Strahlenschutzmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel ein Alumini- umphosphat-Binder verwendet wird.
- 7. Strahlenschutzmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Bindemittel organisch ist/sind.
- 8. Strahlenschutzmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das/die organischen Binde- mittel Harnstoff-oder Melaminharze ist/sind.
- 9. Strahlenschutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich Borsäure, vorzugsweise in Kristallfonn enthält.
- 10. Strahlenschutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bariumsulfatgehalt zwischen 40 und 47 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 43 und 45 Gew. % liegt.
- 11. Strahlenschutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung : <Desc/Clms Page number 5> EMI5.1 c) 5-15 Gew.-% Aktivkohle d) 5-30 Gew.-% Graphit in Pulverform e) 5-10 Gew.-% Borcarbid B4C in Pulverform.
- 12. Strahlenschutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung : a) 40-45 Gew.-% Bariumsulfat in Pulverform b) 15-20 Gew.-% Bornitrid in Pulverform c) 8-12 Gew.-% Aktivkohle d) 10-25 Gew.-% Graphit In Pulverform e) 5-8 Gew.-% Borcarbid B4C in Pulverform.
- 13. Strahlenschutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein spezifisches Gewicht Gsp von 1, 5-2, 7 g/cm3 aufweist.
- 14. Strahlenschutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es In Form von überlappenden Elementen vorliegt.
- 15. Strahlenschutzmatenal nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente dachförmig ausgebildet sind mit randseitigen Abstufungen zur Überlappung mit den Nachbarelementen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT82096A AT405773B (de) | 1996-05-08 | 1996-05-08 | Strahlenschutzmaterial mit neutronen-absorber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT82096A AT405773B (de) | 1996-05-08 | 1996-05-08 | Strahlenschutzmaterial mit neutronen-absorber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ATA82096A ATA82096A (de) | 1999-03-15 |
| AT405773B true AT405773B (de) | 1999-11-25 |
Family
ID=3500508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| AT82096A AT405773B (de) | 1996-05-08 | 1996-05-08 | Strahlenschutzmaterial mit neutronen-absorber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT405773B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2684855A3 (de) * | 2012-07-12 | 2014-09-03 | Soletanche Freyssinet | Abschirmungsverbundbaustoffe mit niedrigem internen Level an ionisierender Strahlung |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2049570A1 (en) * | 1969-07-03 | 1972-04-20 | Siemens Ag | Demountable shielding blocks - for nuclear reactors |
| DD103081A1 (de) * | 1973-02-13 | 1974-01-05 | ||
| GB2004406A (en) * | 1978-08-03 | 1979-03-28 | Marconi Co Ltd | Radiation-absorbing material |
| SU834772A1 (ru) * | 1979-10-31 | 1981-05-30 | Казанский Инженерно-Строительныйинститут | Рентгенозащитный материал |
| DE3607190A1 (de) * | 1986-03-05 | 1987-09-10 | Norgips Bv | Verfahren zur herstellung von gipsplatten und gipsstrahlenschutzplatte |
| DE3821684A1 (de) * | 1988-06-28 | 1990-02-08 | Martin Dr Westarp | Baustoff zur herstellung von schutzraumbauten |
| FR2669142A1 (fr) * | 1990-11-08 | 1992-05-15 | Doryokuro Kakunenryo | Materiau de protection radiologique resistant a la chaleur. |
| DE4131274A1 (de) * | 1991-09-20 | 1993-04-01 | Braas Gmbh | Strahlenabsorbierende kunststoffbahn |
-
1996
- 1996-05-08 AT AT82096A patent/AT405773B/de active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2049570A1 (en) * | 1969-07-03 | 1972-04-20 | Siemens Ag | Demountable shielding blocks - for nuclear reactors |
| DD103081A1 (de) * | 1973-02-13 | 1974-01-05 | ||
| GB2004406A (en) * | 1978-08-03 | 1979-03-28 | Marconi Co Ltd | Radiation-absorbing material |
| SU834772A1 (ru) * | 1979-10-31 | 1981-05-30 | Казанский Инженерно-Строительныйинститут | Рентгенозащитный материал |
| DE3607190A1 (de) * | 1986-03-05 | 1987-09-10 | Norgips Bv | Verfahren zur herstellung von gipsplatten und gipsstrahlenschutzplatte |
| DE3821684A1 (de) * | 1988-06-28 | 1990-02-08 | Martin Dr Westarp | Baustoff zur herstellung von schutzraumbauten |
| FR2669142A1 (fr) * | 1990-11-08 | 1992-05-15 | Doryokuro Kakunenryo | Materiau de protection radiologique resistant a la chaleur. |
| DE4131274A1 (de) * | 1991-09-20 | 1993-04-01 | Braas Gmbh | Strahlenabsorbierende kunststoffbahn |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2684855A3 (de) * | 2012-07-12 | 2014-09-03 | Soletanche Freyssinet | Abschirmungsverbundbaustoffe mit niedrigem internen Level an ionisierender Strahlung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATA82096A (de) | 1999-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zeyad et al. | Effect of aggregate and fibre types on ultra-high-performance concrete designed for radiation shielding | |
| US10636534B2 (en) | Shielding material for shielding radioactive ray and preparation method thereof | |
| US6565647B1 (en) | Cementitious shotcrete composition | |
| US2796529A (en) | Radiation shield | |
| DE2516023A1 (de) | Beton oder moertel zur verwendung als baustoff im strahlungsschutzbau und verfahren zu seiner herstellung | |
| DE10312271A1 (de) | Strahlungsabschirmungsanordnung | |
| El-Hosiny et al. | Shielding of gamma radiation by hydrated Portland cement–lead pastes | |
| CN103000242A (zh) | 一种高性能辐射屏蔽混凝土 | |
| CN101767968A (zh) | 高性能辐射屏蔽混凝土材料 | |
| Mohammed et al. | Investigating the influence of gamma ray energies and steel fiber on attenuation properties of reactive powder concrete | |
| AT405773B (de) | Strahlenschutzmaterial mit neutronen-absorber | |
| US2992175A (en) | Neutronic reactor shielding | |
| EP3432315A1 (de) | Betonzusammensetzung und verfahren zum herstellen einer solchen betonzusammensetzung | |
| US3558526A (en) | Cement matrix radiation shielding compositions containing calcium compounds | |
| DE3821684C2 (de) | ||
| Boncukcuoğlu et al. | Comparison of radioactive transmission and mechanical properties of Portland cement and a modified cement with trommel sieve waste | |
| DE2619613A1 (de) | Legierung zur herstellung von bleibeton sowie mittels dieser legierung hergestelltes bleibeton | |
| EP0708745B1 (de) | Stossdämpfende anordnung und verfahren zu ihrer herstellung | |
| US3827982A (en) | Moldable lead composition | |
| JP4918727B2 (ja) | 中性子線遮蔽体 | |
| DE102005057428B3 (de) | Strahlenresistentes und -abschirmendes Beschichtungssystem und Verfahren seiner Auftragung auf Bauteile und Bauwerke | |
| DE19800868C2 (de) | Verwendung eines vergießfähigen Mörtels | |
| Najib et al. | Irradiation duration effect of Gamma ray on the compressive strength of reactive powder concrete | |
| Elamin et al. | The effect of replacements 30% for each concrete component by iron filling in concrete on attenuation properties | |
| DE2716932A1 (de) | Verfahren zur herstellung von zur abschirmung gegen radioaktive strahlen dienendem material |