DE1596750B1

DE1596750B1 - Verwendung von Glaesern als Werkstoff fuer die gleichzeitige Dosimetrie von Roentgen- und Gammastrahlen sowie thermischen Neutronen

Info

Publication number: DE1596750B1
Application number: DE19661596750
Authority: DE
Inventors: Serge Carpentier; Roger Francois Delarue; Grand-Clement Anne Marie; Portal Guy Massy
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1965-03-05
Filing date: 1966-02-23
Publication date: 1971-05-06
Also published as: BE676939A; IS701B6; NL6602830A; FR1446321A; IS1540A7; GB1078793A; US3449136A; LU50571A1; NL146771B

Description

1 2

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von. BeO 1,85 und bei 3 Gewichtsprozent Li₂O und 3,5 Ge-Gläsern, in Gewichtsprozenten, bestehend aus wichtsprozent BeO bereits 2,15, wie auch aus der

Zeichnung hervorgeht. Diese Überempfindlichkeit gegenüber thermischen Neutronen ist im übrigen auch

^Ό ?i^s .AJ,⁰ t¹²;? 5 z. B. störend bei der Bestimmung der Dosis, der Be-

ni w in no/ μ η Strahlungsproben ausgesetzt werden, die im Reaktor

η ι κ inn o/° a in ^{od3r durch eine andere} Neutronenquelle bestrahlt und

?'r Z^ ,« «η/ a T-? hinsichtlich des Einflusses der Gammastrahlung unter-

7 's S Io β ι po ^{sucht werden sollen}·

/1,8 bis w,b /o F₂O_{5 xo Ziel der Erfindung war daher} die Auffindung bzw.

Verwendung von Gläsern, die keine Überempfindlichais Werkstoff für die gleichzeitige Dosimetrie von keit gegenüber thermischen Neutronen zeigen und Röntgen- und Gammastrahlen sowie thermischen deren Neutronenempfindlichkeit insbesondere einstell-Neutronen. bar und vorzugsweise auf die Röntgen- und Gamma-

Aus der britischen Patentschrift 974157 sind ganz 15 empfindlichkeit abgleichbar ist.

allgemein mit Silber aktivierte Phosphatgläser für die Solche Gläser wurden in den erfindungsgemäß ver-

Röntgen- und Gammadosimetrie bekannt, die im wendeten Gläsern der eingangs angegebenen Zusamwesentlichen aus Lithium-, Beryllium-, Natrium-, Alu- mensetzung gefunden. Es wurde nämlich festgestellt, mijiium- und Silbermetaphosphaten bestehen. daß es möglich ist, die Empfindlichkeit der bekannten

Besonders vorteilhaft hinsichtlich der raschen Aus- 20 Metaphosphatgläser des aus der britischen Patentwertung und relativen Unabhängigkeit des Anzeige- schrift bekannten Typs gegenüber thermischen Neuwertes von der Energie der einfallenden Strahlung tronen durch Änderung der Anteile an Lithiumoxid sollen dabei Gläser sein, deren gewichtsmäßige Zu- (Li₂O) und Berylliumoxid (BeO) zu verändern, und sammensetzung innerhalb der folgenden Grenzen liegt: zwar nimmt diese Empfindlichkeit ab, wenn der Gehalt

25 an Lithiumoxid verringert wird, und sie wird minimal, _T . _ ₁,._₀. wenn der Lithiumgehalt zu Null wird.

Jr¹^T j'^°l^s '''J.⁰ Untersuchungen der Empfindlichkeit (bzw. des

}^3eU 1,3 bis 6,6 J₀ Ansprechvermögens) gegenüber thermischen Neutro-

V₁TT rfSl·!^ e'«o/° ^nenSa ^und gegenüber Gammastrahlung Ξγ zeigten

™²*1³ 1 « ?^S ο a 0/ ³° ^weiter'^{daß sich das} Verhältnis ρ der Empfindlichkeiten

Ag₂O 1,3 bis y,j /₀ . s \

P₂O₅ 71,8 bis 80,5 % [Q ~ ~~<r~) bei einem bestimmten Gehalt an Silberoxid

(Ag₂O) gleichsinnig mit dem Gewichtsgehalt an

und die insbesondere aus den folgenden Bestandteilen Lithiumoxid (Guzo) ändert. Bei diesen Untersuchunbestehen (in Gewichtsprozenten): 35 gen wurde die Empfindlichkeit ^_n bzw. Ξγ durch

Messung der durch gleiche Strahlungsdosen (in rem) . ^4<o/ induzierten Fluoreszenz-bzw. Radiophotolumineszenz-

~^l2T 1 410/ intensität bestimmt.

^l'V: J⁰ Die beigefügte grafische Darstellung zeigt die Ände-

z.'vt J.⁰ 40 rung von ρ in Abhängigkeit vom Gewichtsgehalt an

9 fino/ Lithiumoxid eines erfindungsgemäßen Glases im Ver-

^ ■Z'ri (° gleich mit der eines Glases nach der britischen Patent-

^F2°⁵ ⁷⁷'⁵⁸ Ι« schrift 974 137.

Für die Aufnahme der Kurve wurde die in »National

Diese Gläser mit der vorstehend angegebenen Zu- 45 Bureau of Standards« (Handbook 63, US Department sammensetzung sind für die Röntgen- und Gamma- of Commerce, NBS, November 1957) festgelegte dosimetrie gut geeignet und in Fällen, wo lediglich der Äquivalenz: 1 rem (nth) = 10⁹ Neutronen/cm² zuNachweis der durch diese Strahlungsarten empfange- gründe gelegt, ρ wurde als das Verhältnis der Fluoresnen Dosen von Interesse ist, mit Erfolg einsetzbar. zenz pro rem, bedingt durch Einwirkung thermischer

Insbesondere bei der Überwachung von Strahlen- 50 Neutronen, zu der Fluoreszenz pro rem, bedingt durch arbeitern tritt jedoch häufig der Fall auf, daß diese der die Einwirkung von Gammastrahlung, bestimmt, gleichzeitigen Einwirkung von Röntgen-, Gamma- und Diese Kurve bezieht sich auf Gläser, für welche die Neutronenstrahlen ausgesetzt sind, und da für die Gehalte an Lithium und Beryllium in der Weise festmaximal zulässige Strahlungsbelastung einer Person gelegt wurden, daß die Summe der Gehalte an Lithiumdie Gesamtwirkung sämtlicher Strahlungsarten maß- 55 metaphosphat und Berylliummetaphosphat konstant gebend ist, müssen bei der Verwendung von Glas- ist.

dosimetern für die Kontrolle z. B. des Reaktorbedie- Der Punkt A entspricht einem lithiumfreien Glas

nungspersonals Gläser verwendet werden, die summa- mit folgender Zusammensetzung (in Gewichtsprozenrisch sowohl die durch Röntgen- und Gammastrah- ten):
lung als auch die durch thermische Neutronen empfan- 60

gene Dosis anzeigen. Ag₂O 2,63 %

Die aus der britischen Patentschrift bekannten BeO 6,08%

Gläser mit definierter Zusammensetzung sind für die- Na₂O 6,33%

sen Zweck nicht brauchbar, da sie gegenüber thermi- Al₂O₃ 6,66 %

sehen Neutronen überempfindlich sind. Und zwar be- 65 P₂O₅ 78,30%

trägt das Verhältnis φ der Empfindlichkeiten gegenüber

thermischen Neutronen und Gammastrahlung bei Wie man sieht, zeigt dieses Glas eine minimale

2,5 Gewichtsprozent Li₂O und 3,94 Gewichtsprozent Empfindlichkeit gegenüber thermischen Neutronen.

Der Punkt B bezieht sich auf ein Glas mit folgender Zusammensetzung (in Gewichtsprozenten):

Li₂O

Ag₂O

Na₂O

Al₂O₃

P₂O₅

1,20% 2,63% 5,12% 6,33% 6,66% 78,06%

Wie man sieht, ist das Verhältnis ρ der Empfindlichkeiten für dieses Glas mit der Zusammensetzung B gleich 1; in diesem Fall ist also die Intensität der zum Zeitpunkt der Ablesung ausgelösten Lumineszenz für eine (aufgesammelte) Dosis von 1 rem stets gleich, gleichgültig ob die vom Glas empfangene Dosis von Gammastrahlen oder thermischen Neutronen herrührt.

Man kann also, wie vorangehend gezeigt wurde, den Wert für das Verhältnis ρ durch die Wahl der Gehalte ao an Lithiumoxid (Li₂O) und an Berylliumoxid (BeO) festlegen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung von Gläsern, in Gewichtsprozenten, bestehend aus

O bis 1,5% Li₂O 5 bis 15,0% BeO 0,1 bis 10,0% Na₂O 0,1 bis 10,0% Al₂O₃ 1,5 bis 10,0% Ag₂O 71,8 bis 80,6% P₂O₅

als Werkstoff für die gleichzeitige Dosimetrie von Röntgen- und Gammastrahlen sowie thermischen Neutronen.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas, in Gewichtsprozenten, folgende Zusammensetzung aufweist:

Ag₂O 2,63%

BeO 6,08%

Na„0 6,33%

Al₂O₃ 6,66%

P₂O₅ 78,30%

3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas, in Gewichtsprozenten, folgende Zusammensetzung aufweist:

Li₂O 1,20%

Ag₂O 2,63%

BeO · 5,12%

Na₂O 6,33%

AI₂O₃ 6,66%

P₂O₅ 78,06%

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen