FR2482761A1

FR2482761A1 - Radiation stopping tiles for atomic shelters - comprising lead or lead oxide powder, resin, filler and catalyst

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Publication number: FR2482761A1
Application number: FR8010977A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-05-16
Filing date: 1980-05-16
Publication date: 1981-11-20

Abstract

Tiles for stopping atomic radiations consists of Pb powder and Pb oxide amorphous powder dispersed in a crystalline medium, the whole set into pseudo-vitrification by a resin. They may be formed in several sub-layers and a sheet of Pb coating the surface, or a sandwich of the base material between PVC or fire resistant rubber and Pb or glass cloth and Pb, the mould being made non-adherent using epoxy resin. The tiles are used for lining underground atomic shelters. The tiles are easier to manipulate than Pb sheet and less expensive to put in place.

Description

Un abri antiatomique est un local souterrain entièrement étanche, sans fenêtre et dont l'épaisseur des murs en béton devrait en principe arrêter les rayonnements atomiques. Or pour arrêter la radioactivité il faut une épaisseur de béton considérable. Il est bien connu que le plomb et ses oxy- des opposent un obstacle aux radiations des éléments radioactifs (radiu uranium, plutonium, etc...) Mais le plomb en feuille est très lourd à maYdZ puler et coûteux à mettre en place Quant aux oxydes sous forme de poudre amorphes, leur utilisation dans l'industrie comme charge dans divers élaste mères est très limitée et le produit chargé doit en plun subir des moulages thermiques onéreux. A fallout shelter is an entirely watertight underground room, without windows, the thickness of the concrete walls of which should in principle stop atomic radiation. However, to stop radioactivity, a considerable thickness of concrete is required. It is well known that lead and its oxides oppose an obstacle to the radiation of radioactive elements (radiu uranium, plutonium, etc.). oxides in the form of amorphous powder, their use in industry as a filler in various elastomers is very limited and the loaded product must moreover undergo expensive thermal molding.

In but de la présente invention consiste dans la fabrication d'un ma- tériau capable d'arrêter tous rayonnements sous une faible épaisseur et dans des conditions d'utilisation plus pratiques. The object of the present invention consists in the manufacture of a material capable of stopping all radiation under a small thickness and under more practical conditions of use.

a présentation se fera sous forme de carrelages soit carrés soit de quelqu'autre forme géométrique. The presentation will be in the form of either square tiles or some other geometric form.

Pour la fabrication de ces carreaux on utilisera un moule cadre(i)dont les dimensions peuvent varier sans sortir du domaine de l'invention. Ce moule sera constitué d'un simple cadre (métal, bois ou matière synthétique) dont l'épaisseur (ou profondeur)(2) sera, pour une question de fiabilité, comprise entre 8 et 10 m/m. For the manufacture of these tiles, a frame mold (i) will be used, the dimensions of which can vary without departing from the scope of the invention. This mold will consist of a simple frame (metal, wood or synthetic material) whose thickness (or depth) (2) will be, for a question of reliability, between 8 and 10 m / m.

Le matériau faisant l'objet de la présente invention est constitué soit de poudre de plomb, soit d'oxydes de plomb (minium, litharge, etc. .) mélangés à un autre matériau cristallin permettant une pseudo vitrification micro cristalline à température ambiante ou à très faible température (60, 80 ou 1000 C.). Ce matériau pourra être soit le carbure de silicium (grains 60, 80 100) (carburundum) soit l'alumine cristallisée ou corindon (grains 60, 80,100) soit le sable très fin, silice cristalline, granit porphvrbde, etc..... The material which is the subject of the present invention consists either of lead powder or of lead oxides (minium, litharge, etc.) mixed with another crystalline material allowing pseudo-microcrystalline vitrification at room temperature or at very low temperature (60, 80 or 1000 C.). This material may be either silicon carbide (grains 60, 80 100) (carburundum) or crystallized alumina or corundum (grains 60, 80,100) or very fine sand, crystalline silica, porphvrbde granite, etc.

Tous ces produits cristallins agissant comme support et dispersant de surface des charges amorphes seront malaxés avec un liant du type époxy comprenant un catalyseur réagissant soit à température ambiante, soit à 50 ou 600 C. ou 1000 C. All these crystalline products acting as a support and surface dispersant of amorphous charges will be kneaded with a binder of the epoxy type comprising a catalyst reacting either at room temperature or at 50 or 600 C. or 1000 C.

Dans la pratique on utilisera des malaxeurs à pales en Z du type Werner en aJoutant un peu de diluant : trichloréthylène, méthyléthylcétone, acétate d'6thyle, etc.... pour faciliter le "mouillage". Ce diluant disparaît ensuite par évaporation et n'entre en rien dans la formulation. In practice, we will use kneaders with Z blades of the Werner type, adding a little diluent: trichlorethylene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, etc. to facilitate "wetting". This diluent then disappears by evaporation and does not enter into anything in the formulation.

Diverses formulations qui ne sont pas limitatives sont données à titre d'exemples. Various formulations which are not limiting are given by way of examples.

a) - Résine Epikote liquide 10
Poudre de plomb 50
Carborundum 40
100
Catalyseur aminé ou phénolique : 1 à 5 b) - Résine Epikote liquide 10
Poudre de plomb
Carborundum 30
100
Catalyseur aminé ou phénolique : 1 à 5 c) - Résine Epikote liquide 10
Litharge 50
Carborundum 40
100
Catalyseur aminé ou phénolique : 1 à 5 d)R- Résine Epikote liquide 10
Litharge 60
Carborundum 30
100
Catalyseur aminé ou phénolique : 1 à 5 e) - Résine Epikote liquide 10
Minium 50
Carborundum 40
100
Catalyseur aminé ou phénolique : 1 à 5 f) - Résine Epikote liquide 10 Minium 6o
Carborundum 30
100
Catalyseur aminé ou phénolique : 1 à 5
Des formulations identiques peuvent être obtenues en remplaçant le carborundum par les divers éléments cités précédemment. a) - Liquid Epikote resin 10
Lead powder 50
Carborundum 40
100
Amine or phenolic catalyst: 1 to 5 b) - Liquid Epikote resin 10
Lead powder
Carborundum 30
100
Amine or phenolic catalyst: 1 to 5 c) - Liquid Epikote resin 10
Litharge 50
Carborundum 40
100
Amine or phenolic catalyst: 1 to 5 d) R- Liquid Epikote resin 10
Litharge 60
Carborundum 30
100
Amine or phenolic catalyst: 1 to 5 e) - Liquid Epikote resin 10
Minium 50
Carborundum 40
100
Amine or phenolic catalyst: 1 to 5 f) - Liquid Epikote resin 10 Minium 6o
Carborundum 30
100
Amine or phenolic catalyst: 1 to 5
Identical formulations can be obtained by replacing the carborundum with the various elements mentioned above.

Ce matériau peut être employé
- seul
- avec une sous couche de P.V.C. (ou caoutchouc ignifuge, ou tissu de verre) et une couche de plomb
- avec une couche de plomb
Pour fabriquer ces carrelages, placer le moule en cours de remplissage sur une table vibrante bien horizontale qui permettra une régularité dans l'épaisseur finale du carreau. Précaution préliminaire, les parois intérieures du moule-cadre auront été enduites avant remplissage d'un produit anti-adhérent vis à vis des époxy. Après passage de 25 à 30' dans un tunnel chauffant à 800 C. la matière est durcie et le carreau peut être démoulé
Le même résultat serait obtenu en 24 ou 48 heures à 250 C.This material can be used
- only
- with an under layer of PVC (or flame retardant rubber, or glass fabric) and a layer of lead
- with a layer of lead
To make these tiles, place the mold being filled on a well horizontal vibrating table which will allow regularity in the final thickness of the tile. Preliminary precaution, the interior walls of the framework mold will have been coated before filling with a non-stick product with respect to epoxy. After passing 25 to 30 'in a tunnel heating at 800 C. the material is hardened and the tile can be removed from the mold
The same result would be obtained in 24 or 48 hours at 250 C.

Pour fabriquer les carrelages sulti-couches, dans le premier cas on dispose en sous-couche dans le moule une plaque de 2m/mt3)constituée soit par un mélange caoutchouc ignifuge chargé ou non en plomb, soit une feuille de P.V.C. amiantée ou non, soit du tissu de verre. Ces diverses sous-couches permettront ultérieurement le collage rapide et peu onéreux sur toute surface de béton lisse. Verser ensuite le matériau de base. Après avoir fait vibrer le moule en vue de régulariser l'épaisseur de matière, on obture le plan supérieur du moule-cadre avec une feuille de plomb de 0,5 m/m(4Pen- dant le passage de 25à 30' à 800 C. la formulation adhèrera très fortement sur la feuille de plomb ainsi que sur la sous-couche de fond de moule.Cette adhérence sera définitive et permanente. Après moulage nous aurons donc un carreau multi-couches constitué par
a) une sous-couche P.V.C. ou caoutchouc au plomb ignifuge
b) une couche médiane constituée par la formulation
c) une couche de plomb de 0,5 m/m qui constituera la partie externe du carreau
bans le second cas de fabrication de carrelages multi-couches on tapisse le fond et les cotés intérieurs du moule avec une feuille de plomb de 0,5 m/m on on coule ensuite à l'intérieur de cette cuvette la couche constituée par la formulation(6+
Sans aucune pression le moule-cadre passe à 800 C. pendant 25 à 30'. Le démoulage se fait facilement, le plomb n'adhérant pas sur les côtés du moule.To make multi-layered tiles, in the first case, a 2m / mt3 plate is placed in the mold underlayment. either glass cloth. These various sub-layers will subsequently allow rapid and inexpensive bonding on any smooth concrete surface. Then pour the base material. After having made the mold vibrate in order to regularize the material thickness, the upper plane of the framework mold is closed with a lead sheet of 0.5 m / m (4During the passage from 25 to 30 'at 800 C the formulation will adhere very strongly to the lead sheet as well as to the mold base undercoat. This adhesion will be final and permanent. After molding we will therefore have a multi-layer tile consisting of
a) a PVC or flame retardant lead rubber underlay
b) a middle layer formed by the formulation
c) a layer of lead of 0.5 m / m which will constitute the external part of the tile
in the second case of manufacturing multi-layer tiles, the bottom and the interior sides of the mold are covered with a lead sheet of 0.5 m / m, then the layer formed by the formulation is poured inside this bowl. (6+
Without any pressure, the frame mold goes to 800 C. for 25 to 30 '. The release is easy, the lead does not adhere to the sides of the mold.

Quel que soit le procédé de moulage adopté, le carreau est toujours dur,
difficilement cassable et ignifuge. Il sera collé sur béton avecrdes colles
spéciales adaptées à ce genre de matériau. Whatever the molding process adopted, the tile is always hard,
difficult to break and flame retardant. It will be stuck on concrete with glues
special adapted to this kind of material.

Claims

1. Tiles stopping atomic radiation, characterized in that they consist of lead powder or amorphous lead oxide powder dispersed in a crystalline medium, all done in pseudo vitrification by a resin.

2. Tiles stopping atomic radiation characterized in that they consist of several sub-layers O

3. Tiles stopping atomic radiation characterized in that they consist of a lead coating sheet and the material according to claim 1

or by a sandwicb system where the base material is taken between P.V.C.

and lead or flame retardant rubber and lead or glass fabrics and lead; the mold being made non-stick to the epoxy resin.