FI86341C - Indikatormaterial foer radioaktiv straolning. - Google Patents

Description

86341

RADIOAKTIIVISEN SÄTEILYN ILMAISINMATERIAALI

Keksinnön kohteena on radioaktiivisen säteilyn ilmaisinmateriaali, joka sisältää vähintään yhden orgaanisen ja/tai epäorgaanisen tuikeaineen ja on ensisijaisesti tarkoitettu alustamateriaalilla olevien radioaktiivisten näytteiden 5 havaitsemiseksi. Ilmaisinmateriaali on tarkoitettu radioaktiivisen säteilyn detektoimiseksi sellaisessa järjestelyssä, jossa radioaktiiviset näytteet sijaitsevat mittausalus-talla, kuten filtterilevyllä tai vastaavalla, ja johon ilmaisinaine, kuten tuikeaine, lisätään ennen mittausta.

10 Keksintö liittyy ensisijaisesti filtterilevyltä mittaavaan nestetuikelaskentaan. Tällainen nestetuikelaskin on esimerkiksi hakijan eli Wallac Oysn valmistama nestetuikelaskin, jonka kauppanimi on 1205 Betaplate. Tällä laitteella mitataan radioaktiivisilla merkkiaineilla leimattuja näytteitä, 15 jotka sijaitsevat filtterilevyllä tai vastaavalla muulla levyllä. Hakijan käyttämän filtterilevyn koko on n.

10 cm x 25 cm. Näytteet on sijoitettu levylle 16 riviin niin, että jokaisessa rivissä on 6 näytettä. Yhteensä näytteitä on levyllä 96 kappaletta. Jokainen näyte sijait-20 see alueella, jonka halkaisija on 9 mm.

Tunnetun menetelmän mukaan filtterilevy, jossa määritettävät näytteet sijaitsevat, asetetaan mittausta varten litte-ään muovipussiin, johon lisätään noin 10 ml tuikenestettä.

Pussi suljetaan esimerkiksi kuumasaumaimella ja asetetaan : 25 1205 Betaplate-nestetuikelaskimen mittauskasettiin. Tui- keneste muuttaa osan näytteiden emittoiman radioaktiivisen säteilyn energiasta valoksi, joka mitataan tuikelaskimen valomonistinputkilla.

Tämän tunnetun menetelmän huono puoli on ollut se, että 30 filtterilevyllä olevien näytteiden on joissain tapauksissa todettu vähitellen liukenevan mainittuun tuikenesteeseen.

Jos näytteet tällöin pääsevät sekoittumaan keskenään, aiheutuu siitä mittaukseen vakavia virheitä.

2 86341 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusi ilmaisin-materiaali, joka on huoneen lämpötilassa kiinteä ja esim. levymäinen, mutta voidaan lämmittämällä n. +100°C lämpötilaan sulattaa juoksevaksi, jolloin materiaali imeytyy 5 filtterilevyyn. Mittaus suoritetaan, kun ilmaisinmateriaali on jäähdyttyään jähmettynyt.

Keksinnön mukaiselle ilmaisinmateriaalille on tunnusomaista se, että ilmaisinmateriaali on huoneen lämpötilassa kiinteä, mutta ilmaisinmateriaalin saattamiseksi läheiseen 10 yhteyteen alustamateriaalin ja sillä olevan radioaktiivisuuden kanssa, ilmaisinmateriaali on tarvittaessa sulatettavissa juoksevaksi lämmittämällä. Ilmaisinmateriaalin yhtenä olennaisena komponenttina on matalamolekyylipainoi-nen aromaattinen polymeeri, ensisijaisesti lämpömuovailtava 15 hartsi, joka sisältää matalamolekyylipainoisia styreenin ja/tai styreenijohdannaisten polymeerimolekyylejä.

Keksinnön mukainen filtterilevyyn sulatettava kiinteä ilmaisinmateriaali- eli tuikelevy poistaa edellä mainitun ongelman, koska näytteet eivät liukene kiinteään tuikele-20 vyyn.

Keksinnön muut tunnusmerkit on esitetty jäljempänä seuraa-vissa patenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaista ilmaisumateriaalia ja sen käyttöä selostetaan seuraavassa oheisten piirrosten avulla, joissa, 25 Kuvio 1 esittää ilmaisinmateriaalilevyä ja filtterilevyä, johon näyte on sijoitettu.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 levyjä asetettuina päällekkäin. Kuvio 3 esittää kuvion 2 filtterilevyä, johon on sulatettu ilmaisinmateriaalilevy.

30 Keksinnön mukaisesta ilmaisinmateriaalista tehtyä tuikele-vyä käytetään esim. seuraavalla tavalla: 3 86341

Filtterilevy 1, jossa määritettävät näytteet 2 sijaitsevat, asetetaan litteään muovipussiin, johon lisätään myös mainittu kiinteä tuikelevy 3, joka on samankokoinen kuin mainittu filtterilevy. Tuikelevyn paksuus on esim. 0.2-2 5 mm. Tämän jälkeen mainittu kiinteä tuikelevy 3 sulatetaan mainitun huokoisen filtterilevyn 1 sisään esim. kuuman metallilevyn avulla. Sulatusvaiheessa tuikelevyn materiaalin muodostama neste tunkeutuu niin lähelle radioaktiivista säteilyä emittoivia näytemolekyylejä, että säteily ja 10 tuikelevyn materiaali voivat vuorovaikuttaa keskenään.

Sulatuksen jälkeen systeemi jäähdytetään huoneenlämpötilaan, jolloin tuikelevyn materiaali on taas kiinteä ja jonka vuoksi näytteet eivät voi siihen liueta. Vuorovaikutusprosessin tuloksena osa radioaktiivisten molekyylien 15 emittoiman säteilyn energiasta muuttuu valoksi, joka mitataan mainitun nestetuikelaskimen avulla.

Keksinnön mukaan on havaittu, että sulatettavan ilmaisinma-teriaalin yhdeksi erittäin hyödylliseksi komponentiksi soveltuu lämpömuovailtava hartsi, joka sisältää matalamole-20 kyylipainoisia styreenin ja/tai styreenijohdannaisten polymeerimolekyylejä.

Mainittuja styreenijohdannaisia ovat esim. a-metyylistyree-ni, vinyylitolueeni, dimetyylistyreeni, dimetyyli-a-metyy-listyreeni ja tertiaarinen butyylistyreeni. Tällaisten 25 hartsien kauppanimiä ovat esim. Piccotex, Kristalex ja Nevbrite.

Mainittujen hartsien matalat molekyylipainot ovat olennaisia sulatettavuuden kannalta. Ennestään tunnettuja ovat korkeamolekyylipainoiset polystyreeni ja polyvinyylitoluee-30 ni, joita on käytetty niin kutsuttujen tuikemuovien perus-polymeereinä. Nämä eivät kuitenkaan ole helposti sulatettavissa juokseviksi.

4 86341

Edelleen on havaittu, että ilmaisinmateriaalin toiseksi hyödylliseksi komponentiksi soveltuu sulateliimapolymeeri, joka antaa materiaalille elastisuutta huoneen lämpötilassa. Sulateliimapolymeerien perusyksikköinä ovat esim. etyleeni-5 vinyyliasetaatti (EVA), etyleenietyyliakrylaatti (EEA) ja etyleenibutyyliakrylaatti (EBA).

Kolmantena komponenttina ilmaisinmateriaalissa käytetään varsinaisia tuikeaineita, jotka ovat ennestään tunnettuja. Orgaanisia tuikeaineita ovat esim. difenyylioksatsoli 10 (PPO), fenyylibifenylyylioksadiatsoli (PBD), bis(fenyyli-oksatsolyyli)bentseeni (POPOP) ja bis(metyylistyryyli)-bentseeni (bis-MSB). Edellä mainittujen hartsien käyttökelpoisuuden keksijät uskovat johtuvan siitä, että ne sisältävät aromaattisia ryhmiä, jotka pystyvät siirtämään säteilyn 15 synnyttämät viritystilat mainituille orgaanisille tuikeai-neille. Erityissovellutuksiin voidaan myös käyttää epäorgaanisia tuikeaineita, joita ovat esim. sopivin epäpuhtau-satomein aktivoidut sinkkisulfidi ja yttriumsilikaatti.

Lisäkomponentiksi ilmaisinmateriaaliin voidaan vielä ottaa 20 esim. parafiini tai muu sopiva vaha säätelemään sulan materiaalin juoksevuutta.

Mainittujen komponenttien määrät voivat painoprosentteina olla esim. seuraavat: hartsi 60%, sulateliimapolymeeri 10%, tuikeaineet 5% ja parafiini 25%. Luonnollisesti määriä 25 voidaan vaihdella tarpeen mukaan.

Mainituista komponenteista saadaan homogeeninen seos kuumentamalla ne riitävän korkeaan lämpötilaan, esim n.

+100°C, ja sekoittamalla ne keskenään. Tästä seoksesta voidaan valmistaa esim. valamalla halutun paksuisia huoneen 30 lämpötilassa kiinteitä tuikelevyjä, joita käytetään aikaisemmin kuvatulla tavalla.

Keksintöä voidaan myös käyttää eräissä muissa sovellutuksissa, kuten autoradiografiässä, jossa säteilyn energia 5 86341 voidaan keksinnön avulla muuttaa valoksi, jonka annetaan valottaa valokuvauslevyä tai -filmiä.

Keksintö ei ole rajoitettu edellä esitettyyn kuvaukseen, vaan se sisältää kaikki sulatettavat tuikelevyt ja muun 5 muotoiset kappaleet, joissa yhtenä komponenttina on lämpö-muovailtava hartsi, joka sisältää matalamolekyylipainoisia styreenin ja/tai styreenijohdannaisten polymeerimolekyyle-jä.

Claims (5)

6 86341 PATENTTIVAATIMUKS ET

1. Radioaktiivisen säteilyn ilmaisinmateriaali, joka sisältää vähintään yhden orgaanisen ja/tai epäorgaanisen tuike-aineen ja on ensisijassa tarkoitettu alustamateriaalilla olevien radioaktiivisten näytteiden havaitsemiseksi, 5 tunnettu siitä, että ilmaisinmateriaali on huoneen lämpötilassa kiinteä, mutta ilmaisinmateriaalin saattamiseksi läheiseen yhteyteen alustamateriaalin ja sillä olevan radioaktiivisuuden kanssa, ilmaisinmateriaali on tarvittaessa sula-10 tettavissa juoksevaksi lämmittämällä, ja että ilmaisinmateriaalin yhtenä olennaisena komponenttina on matalamolekyylipainoinen aromaattinen polymeeri, ensisijaisesti lämpömuovailtava hartsi, joka sisältää matalamolekyylipainoisia styreenin ja/tai 15 styreenijohdannaisten polymeerimolekyylejä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmaisinmateriaali, tunnettu siitä, että styreenijohdannaisista ainakin yksi on α-metyylistyreeni, vinyylitolueeni, dimetyylisty-reeni, dimetyyli-a-metyylistyreeni tai tertiaarinen butyy- 20 listyreeni.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen ilmaisinmateriaali, tunnettu siitä, että ilmaisinmateriaalin toisena komponenttina on sulateliimapolymeeri.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen ilmaisinmateriaali, 25 tunnettu siitä, että sulateliimapolymeerin perusyksiköistä ainakin yksi on etyleenivinyyliasetaatti, ety-leenietyyliakrylaatti tai etyleenibutyyliakrylaatti.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmaisinmateriaali, tunnettu siitä, että ilmaisinmateriaali sisältää 30 ainakin seuraavia aineita: 7 86341 matalamolekyylipainoista aromaattista polymeeriä, ensisijaisesti lämpömuovailtavaa hartsia, joka sisältää matalamolekyylipainoisia styreenin ja/tai styreeni-johdannaisten polymeerimolekyylejä, jossa styreenijoh-5 dannaisista ainakin yksi on a-metyylistyreeni, vinyyli-tolueeni, dimetyylistyreeni, dimetyyli-a-metyylistyreeni tai tertiäärinen butyylistyreeni, - elastista komponenttia, ensisijaisesti sulateliimapoly-meeriä, jossa sulateliimapolymeerin perusyksiköistä 10 ainakin yksi on etyleenivinyyliasetaatti (EVA), ety- leenietyyliakrylaatti (EEA) tai etyleenibutyyliakrylaat-ti (EBA), vahamaista komponenttia, ensisijaisesti parafiinia. 8 86341