DE2039583C3 - Gemenge zu Erschmelzen von verwitterungsbeständigen silberaktivierten Phosphatgläsern für Dosimeter, insbesondere für Gammastrahlen - Google Patents

Description

Die in dem Hauptpatent 1 596 882 beschriebenen Dosimetergläser zeichnen sich durch niedrige Vordosis, hohe Empfindlichkeit und sehr gute Oberflächenstabilisierung aus. Das Anklingverhalten, d. h. die Zeit, die zwischen Bestrahlung und Erreichen eines bestimmten Fluoreszenzintensitätswertes verstreicht, liegt bei Raumtemperatur bei etwa 3000 Stunden für 70% des Intensitälsendwerte.?.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Optimierung der Eigenschaften der Dosimetergläser zu erreichen durch eine besondere Wahl der Zusammensetzung der Gemenge, aus denen die Gläser erschmolzen werden.

Es ist hier an zwei Gruppen der Anwendung gedacht, die eine besondere Auswahl der Eigenschaften notwendig machen:

1. Die Personendosimetrie

Die dazu notwendigen Gläser dürfen nur ein sehr kleines Fading besitzen, damit eine Messung der

ic effektiven Dosis nach vielen Monaten möglich wird (man wird beispielsweise die von den Mitarbeitern eines Leistungsreaktors und wahrscheinlich auch die von den im Umkreis des Reaktors lebenden Menschen empfangene Dosis im Jahr zwei- bis dreimal messen wollen). In diesem Fall — es handelt sich stets um sehr kleine Dosen — wird man auf eine sehr kleine Vordosis der Dosimetergliiser Wert legen. Hingegen spielt die Anklingzeit gar keine Rolle.

2. Die taktische Dosimeirie

Hier spielt die Vordosis kaum eine Rolle und auch nicht das Langzeitfading. Es muß spätestens nach 24 Stunden gemessen werden. Allerdings wird hier eine sehr kurze Anklingzeit notwendig. Dies kann durch Erhöhung des Silbergehaltes erreicht werden. Hierdurch wird im allgemeinen wegen des Aufreißens der Netzwerkstruktur der Gläser die Oberflächenbeständigkeit vermindert, so daß eine praktische Anwendung der Dosimetergliiser unter normalen Umweltsbedingungen nicht mehr möglich ist. Es wurde nun erfindungsgemäß festgestellt, daß bei bestimmten Zusammensetzungen der Gemenge gemäß dem Hauptpatent eine Steigerung des Silbergehaltes möglich ist, ohne daß die Oberflächenstabili-

li sierung verschlechtert wird. In beiden Fällen ist die beste Oberflächenstabilisierung von größter Wichtigkeit. In Tabelle 1 werden Meßergebnisse mitgeteilt.

Cilas-Nr.

Schmclz-	Klima vrechsel-	Em
Nr.	bestiindigkeit
Do 538	2
Do 539	2
Do 541	2
Do 542	2
Do 543	2
Do 544	2

Empfindlichkeit

65
73
72
62
56
49

Tabelle 1

Vordosis
(in R.)

	Anklingzeiten	90%
	(in Stunden)	—
70%	80%	—
3000		—
400	1000	3,1
6	100	1,5
0,4	I	0,5
0,12	0,35
0,06	0,15

Fading
in 10 Tagen

■el

Hierin wurde die Klimawechselbeständigkeit nach der Methode bestimmt, die von den Jenaer Glaswerken Schott & Gen., Mainz, im Katalog 3050 vom Oktober 1966 (Platt 111/3), beschrieben ist. Wie aus der Tabelle 1 zu ersehen ist, gehören die aus den erfindungsgemäßen Gemengen erschmolzenen Gläser nach der im Schott-Katalog gewählten Einstufung zur Klasse 2, d. h., sie weisen eine »gute« Klimawechselbeständigkeit auf. Die »Empfindlichkeit« ist in Prozenten zu einem hochempfindlichen, aber nicht klimawechselbeständigen Standardglas mit extrem kleiner Vordosis angegeben. Vordosis, Anklingzeit und Fading sind mit den üblichen Methoden gemessen. Aus der Tabelle 1 ist ferner zu ersehen, daß eine Verkürzung der Anklingzeit um mehrere Zehnerpotenzen möglich ist, ohne daß eine Verschlechterung der Oberflächenbeständigkeit auftritt.

Tabelle 2
(Gewichtsprozent)

Glas- Nr.	Schmelz- Nr.	LiPO,	Al(POj),	AgPO,	NaNO2
1	Do 538	44,3	41,50	2,20	2,0
2	Do 539	42,7	41,50	3,80	2,0
3	Do 541	39,5	41,50	6,0	2,0
4	Do 542	36,1	41,50	10,4	2,0
5	Do 543	32,9	41,50	13,6	2,0
6	Do 544	29,8	41,50	16;;	2,0

10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0

Es hat sich als praktisch erwiesen, nicht Silbermetaphosphat getrennt einzusetzen, da dann die

Gläser leicht verfärbt werden. Wird das Silbermetaphosphat mit Lithiummetaphosphat gleichzeitig im Molverhältnis 1:1 gefällt, so erhält man ein Rohprodukt, das beim Einschmelzen ohne Schwierigkeiten farblose Gläser ergibt. Wie aus der Tabelle 2 hervorgeht, ist der Silbermetaphosphatanteil der Gemenge zum Erschmelzen der Gläser Nr. 4, 5 und 6 wesentlich größer als im Hauptpatent.

Der Tabelle 1 kann man entnehmen, daß die Gläser Nr. 1 bis 3 für die Personendosimetrie, hingegen die Gläser Nr. 4 bis 6 für die taktische Dosimetrie optimiert sind. Durch technisch selbstverständliche Variationen der Zusammensetzung der Gemenge in der Tabelle 2 können bestimmte in der Tabelle 1 aufgeführte Eigenschaften der Gläser noch weiter optimiert werden.

Zur Senkung der Vordosis, für die das Ag" mitentscheidend ist, wird NaNO₂ zugesetzt, das das Gleichgewicht der Reaktion Ag⁺ + ei=±Ag° zugunsten

ίο von Ag⁺ verschiebt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gemenge zum Erschmelzen von verwitterungsbeständigen silberaktivierten Phosphatgläsern Tür Dosimeter, insbesondere für Gammastrahlen, nach Hauptpatent 1 596 882, dadurch gekennzeichnet, daß zur Optimierung des Anklingverhaltens die Zusammensetzung in folgender Weise abgewandelt ist:

29 bis 44,3 Gewichtsprozent LiPO₃,

41,5 Gewichtsprozent A1(PO₃)₃, wobei
deren Summe 71
bis 86 Gewichtsprozent beträgt;

2 bis 17 Gewichtsprozent AgPO₃,'
10 Gewichtsprozent BeO,
2 Gewichtsprozent NaNO₂.

2. Gemenge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Silbetanetaphosphat als Silberlithiummetaphosphat eingesetzt ist.