DE1094432B

DE1094432B - Wandung, Decke od. dgl. zum Schutz gegen energiereiche Strahlen

Info

Publication number: DE1094432B
Application number: DED25728A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Drath; Dipl-Ing Heinrich Nickel
Original assignee: HEINRICH NICKEL DIPL ING
Current assignee: HEINRICH NICKEL DIPL ING
Priority date: 1957-06-03
Filing date: 1957-06-03
Publication date: 1960-12-08
Also published as: CH364344A; FR1196513A; BE568236A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wandung·, eine Decke od. dgl. zum Schutz gegen energiereiche Strahlen, insbesondere gegen Röntgen-, Gamma- und Neutronenstrahlen, die aus platten- oder ziegeiförmigen Bauelementen aus strahlungsschwächendem Material zusammengesetzt ist.

Es ist bekannt, plattenförmige oder ähnliche Bauelemente aus Beton, Schwerbeton, Barytbeton od. dgl. mit schwalbenschwanzförmigen Randprofilen zu versehen, welche beim Zusammenbau der Platten ineinandergreifen, um ein Durchtreten von Strahlen durch die Fugen der zusammengesetzten Bauelemente zu verhindern. Um dabei zu erreichen, daß auch schräg auf die Platten einfallende Strahlen stets mindestens die volle Wandstärke zu durchdringen haben, muß der Winkel der Schwalbenschwanzprofile hinreichend spitz, nämlich 60° oder geringer sein. Dadurch ergeben sich verhältnismäßig komplizierte Formen der Bauelemente, welche schwierig herstellbar sind und vor allem den Nachteil haben, daß sich die spitzen Ecken und Kanten der Randprofile leicht abstoßen. Solche Beschädigungen der Bauelemente müssen bei Strahlenschutzbauten aber unbedingt vermieden werden, weil schadhafte Stellen hier nicht nur die mechanische Festigkeit, sondern auch die gewünschte sichere Abschirmung gegen die schädlichen Strahlungen gefährden.

Es sind auch bereits Blöcke zum Aufbau von Strahlenschutzwänden od. dgl. bekannt, die an ihren Stoßflächen Vorsprünge und Vertiefungen haben, welche beim Zusammenbau mehrerer Blöcke nach Art von Nut und Feder ineinandergreifen. Hierbei besteht aber der Block einschließlich Feder einheitlich aus Schwerspatmaterial, so daß in den Fugen ebenfalls kein der vollen Blockstärke entsprechender Strahlenschutz eintreten kann. Senkrecht auf eine aus solchen Blöcken zusammengesetzte Wand auftreffende Strahlen können nur durch den kleineren Querschnitt der Federn hindurchtreten, so daß an diesen Stellen nur ein Teilschutz erreicht wird, der durch die geringere Stärke der Federn bedingt ist. Die Schutzwirkung einer solchen Wand ist also nur so groß wie diejenige der Federstärke.

Es sind ferner Betonplatten mit Zwischenlagen aus Bleifolien bekannt, welche einander überlappen. Die Verwendung solcher Bleifolien ist bautechnisch ungünstig und teuer. Als Strahlenschutzmaterial dient dabei im wesentlichen nur die Bleifolie, während das umgebende Material, welches aus Beton, Mörtel, Holz usw. bestehen kann, nur als mechanischer Schutz und als Konstruktionsmaterial zur Errichtung der Wand dient. Die Stoß- oder Fugensicherung geschieht durch das Überlappen der Bleifolien. Dabei soll aber nicht die Fuge des umgebenden Materials strahlenschutz-Wandung, Decke od. dgl.
zum Schutz gegen energiereiche Strahlen

Anmelder:

Heinrich Drath,

Geesthacht bei Hamburg, Kronsberg 9,

und Dipl.-Ing. Heinrich Nickel,
Dortmund-Mengede, Castroper Str. 41

Heinrich Draüi, Geesthacht bei Hamburg,

und Dipl.-Ing. Heinrich Nickel, Dortmund-Mengede,

sind als Erfinder genannt worden

mäßig gesichert werden, weil dieses Material keine ausgesprochene strahlenabsorbierende Funktion hat.

Um die Nachteile der bekannten Strahlenschutzwandungen, -decken usw. zu beseitigen, geht die Erfindung von platten- oder ziegeiförmigen Bauelementen aus, die aus strahlungsschwächendem Material bestehen und mit Nut und Feder ineinandergreifen.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Federn aus einem Strahlungsschwächenden Material mit einem Bleiäquivalent bestehen, welches um so viel höher als dasjenige der Bauelemente ist, daß die Strahlenschwächung in den Fugen mindestens ebenso groß wie innerhalb der Bauelemente ist.

Dadurch wird erreicht, daß die Schutzwirkung der Wandung, Decke od. dgl. an allen Stellen gleich groß ist. Diese Wirkung wird auch dann erzielt, wenn die Federn nur lose in die Nuten der Bauelemente eingelegt werden, sogar wenn die Fugen leicht klaffen. Daher eignet sich die Erfindung auch besonders zur Herstellung von aus einzelnen Bauelementen baukastenartig zusammensetzbaren und auseinandernehmbaren Baukörpern, wie z. B. versetzbaren, im Trockenbauverfahren aufstellbaren Strahlenschutzwänden für Laboratoriumszwecke usw.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand verschiedener Ausführungsbeispiele veranschaulicht.

Die Figuren zeigen in perspektivischer Darstellung jeweils zwei zusammengefügte Bauelemente mit Nuten und Federn gemäß der Erfindung.

Die dargestellten Bauelemente bestehen aus Platten oder Steinen 3,7,11,15 bzw. 19, deren Randflächen im wesentlichen rechtwinklig zu den Hauptflächen verlaufen und mit Quernuten 4, 8, 12, 16 bzw. 20 sowie

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mit Längsnuten 5, 9, 13, 17 bzw. 21 versehen sind. Die Nuten können an einer, an mehreren oder auch an allen vier Randseiten der Platten bzw. Steine od. dgl. angeordnet sein.

Der Querschnitt der Nuten entspricht der Hälfte des Querschnittes der in sie einzulegenden Federn. Die Querschnitte dieser Federn und damit auch die Nutquerschnitte können verschiedenartig geformt sein. Dabei wird man bestrebt sein, die Federn so schwach wie möglich zu halten, weil ihr Material teurer ist als dasjenige der eigentlichen Bauelemente. Gemäß Fig. 1 haben die Federn6 einen kreisrunden und die Nuten 4,5 einen halbkreisförmigen Querschnitt. Die in Fig. 2 gezeigten Federn 10 sind oval, diejenigen gemäß Fig. 3 linsenförmig im Querschnitt. Weitere Beispiele bilden die quadratisch profilierten Federn 18 gemäß Fig. 4 und die Federn 22 mit rhombischem Querschnitt gemäß Fig. 5.

Die Federn sind nun erfindungsgemäß aus einem Material hergestellt, welches ein höheres Bleiäquivalent hat als das Material, aus dem die eigentlichen Platten, Steine oder sonstigen Baukörper bestehen. Die erforderliche Dicke der Feder ergibt sich aus der Formel

wobei ά_Λ die Dicke der Platte oder des Steines od. dgl., d₂ die Dicke der Feder und O₁ und a₂ die zugehörigen Bleiäquivalente einer 1 mm starken Platte des betreffenden Materials des Bauelementes bzw. der Feder sind.

Das strahlenschwächende bzw. strahlenabsorbierende Material kann natürlich je nach den Anforderungen an den gewünschten Strahlenschutz und je nach der Stärke und Art der Strahlungen verschieden gewählt werden. Wesentlich ist aber stets, daß das Material der Federn so gewählt wird, daß die Feder trotz ihrer geringeren Dicke und der daraus folgenden geringeren Durchgangstiefe der zu absorbierenden Strahlen mindestens das gleiche Absorptionsvermögen wie die eigentlichen Bauelemente hat, in deren Fugen sie eingelegt ist. Aus der Beziehung

d_x: d₂ = O₂ :04

ergeben sich die Mindestabmessungen der Feder und der Bauelemente bzw. umgekehrt die Mindestwerte für die erforderlichen Bleiäquivalente des jeweiligen Strahl enschutzmaterials.

Wenn beispielsweise zum Schutz gegen Streu-Strahlungen nur geringere Bleiäquivalente erforderlich sind, kann man zur Herstellung der Bauelemente ein Material von geringerer Dichte verwenden, wie z. B. Beton, Schwerbeton, Schwerstbeton, Barytbeton od. dgl. Die Feder kann in diesem Falle aus einem dichteren Material bzw. aus einem Stoff mit höherem Atomgewicht, z. B. aus Eisen oder aus Schwerbeton, Barytbeton, Kunststein, Steinholz, Kunststoff od. dgl., welches mit fein verteilten Zusatzstoffen hohen Atomgewichtes angereichert ist, hergestellt werden. Bei stärkeren Anforderungen an das Strahlenäbsorptionsvermögen der Schutzwände oder sonstigen Baukörper können die Bauelemente aus einem Material bestehen, welches sowohl Grundstoffe mit niedrigem oder mittlerem Atomgewicht, wie z. B. Schwerspat, Sand, Kies od. dgl., und Bindemittel, wie Zement, Kunstharz od. dgl., als auch feinverteilte Stoffe mit hohem Atomgewicht, wie Schwermetalle oder Schwermetallverbindungen, vorzugsweise Blei oder Bleiverbindungen, enthält. Beispielsweise bestehen die Bauelemente in einem solchen Falle aus Beton od. dgl., welcher mit Bleiteilchen durchsetzt ist. Die Federn, deren Material erfindungsgemäß ein höheres Bleiäquivalent haben muß, können dann z. B. aus reinem Blei hergestellt werden.

Die Anfertigung der Platten, Steine oder sonstigen Bauelemente und der zugehörigen Federn kann auf beliebige Weise geschehen. Die Federn können lose mit den Bauelementen geliefert und erst beim Versetzen der Schutzwände usw. eingelegt werden. Man kann aber auch die Federn schon in der Fabrik an zwei benachbarten Seiten eines Bauelementes in den Nuten befestigen, so daß beim Aufbau der Schutzwände od. dgl. die fertigen: Platten, Steine usw. nur noch passend zusammengesetzt werden müssen. Bei stärker beanspruchten Federn oder bei Verwendung von Federmaterial geringerer Festigkeit kann man die Federn mit einem Oberflächenschutz, z. B. mit einem Mantel aus Blech od. dgl., versehen. Dadurch kann ein Ausbröckeln von Material oder eine sonstige Beschädigung der Federn vermieden werden.

Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele, sondern sie umfaßt alle möglichen Varianten im Rahmen des wesentlichen Erfindungsgedankens. Die Form und Größe der Platten, Steine od. dgl. und der Nuten sowie der Federn können je nach Erfordernis gewählt werden. Die Bauelemente können, wie bereits erwähnt, nur lose zusammengefügt werden, so daß sie als provisorische und jederzeit wieder auseinandernehmbare Schutzwände od. dgl. verwendet werden können. Man kann aber auch mit Hilfe von Mörtel, Kitt od. dgl. feste Verbindungen zwischen den einzelnen Bauelementen herstellen, wenn es sich um bleibende Bauten, Baugruppen od. dgl. handelt.

Claims

Patentansprüche:

1. Wandung, Decke od. dgl. zum Schutz gegen energiereiche Strahlen, insbesondere gegen Röntgen-, Gamma- und Neutronenstrahlen, die durch platten- oder ziegeiförmige, mit Nut und Feder ineinandergreifende Bauelemente aus strahlungsschwächendem Material gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn aus einem Strahlungsschwächenden Material mit einem Bleiäquivalent bestehen, welches um so viel höher als dasjenige der Bauelemente ist, daß die Strahlenschwächung in den Fugen mindestens ebenso groß wie innerhalb der Bauelemente ist.

2. Feder für Wandungen, Decken od. dgl. nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schutzüberzug gegen mechanische Beschädigung, z. B. einen Blechmantel.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 583 912;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 735 835.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen