FR2918785A1 - RADIO ATTENUATOR MATERIAL AND METHOD FOR OBTAINING SUCH MATERIAL - Google Patents

RADIO ATTENUATOR MATERIAL AND METHOD FOR OBTAINING SUCH MATERIAL Download PDF

Info

Publication number
FR2918785A1
FR2918785A1 FR0705082A FR0705082A FR2918785A1 FR 2918785 A1 FR2918785 A1 FR 2918785A1 FR 0705082 A FR0705082 A FR 0705082A FR 0705082 A FR0705082 A FR 0705082A FR 2918785 A1 FR2918785 A1 FR 2918785A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
metal compounds
material according
attenuator
nanoparticulate
metals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0705082A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2918785B1 (en
Inventor
Gerard Froyer
Haber Fady El
Laurent De La Barre Francois Du
Pierre Marie Lemer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Lemer Protection Anti X SAS
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Lemer Protection Anti X SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Lemer Protection Anti X SAS filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority to FR0705082A priority Critical patent/FR2918785B1/en
Priority to PCT/FR2008/051317 priority patent/WO2009013426A2/en
Priority to AT08826609T priority patent/ATE495527T1/en
Priority to EP08826609A priority patent/EP2181447B1/en
Priority to DE602008004550T priority patent/DE602008004550D1/en
Publication of FR2918785A1 publication Critical patent/FR2918785A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2918785B1 publication Critical patent/FR2918785B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F1/00Shielding characterised by the composition of the materials
    • G21F1/02Selection of uniform shielding materials
    • G21F1/10Organic substances; Dispersions in organic carriers
    • G21F1/103Dispersions in organic carriers
    • G21F1/106Dispersions in organic carriers metallic dispersions
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F7/00Shielded cells or rooms
    • G21F7/02Observation devices permitting vision but shielding the observer
    • G21F7/03Windows, e.g. shielded

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

The invention relates to a transparent material which attenuates electromagnetic radiation and/or directly or indirectly ionising particles, of particular use for the production of transparent sheets which serve as protective screens for an operator against said electromagnetic radiation and/or particles. Said transparent attenuating material is made of a matrix of an organic glass in which at least one metal radiation-attenuating compound is dispersed (advantageously other than lead) in the form of nanoparticles, advantageously in the "core-shell" form. The metals of the nanoparticle metal compounds form at least 25 % of the mass of the material.

Description

L'invention concerne le domaine des matériaux atténuateurs de rayonnementsThe invention relates to the field of radiation attenuator materials

électromagnétiques et/OU particulaires directement ou indirectement ionisants ; elle porte plus précisément sur de nouveaux matériaux transparents atténuateurs de rayonnements, qui sont en particulier adaptés pour la fabrication de plaques transparentes servant d'écrans de radioprotection. Certains secteurs d'activité (médicale, industrielle, etc.) peuvent nécessiter la manipulation et l'utilisation de substances radioactives émettrices de rayonnements directement ou indirectement ionisants, tels que les rayonnements de nature électromagnétique (X, gamma) ou de nature particulaire (alpha, beta, neutron, etc.).  electromagnetic and / or particulate matter directly or indirectly ionizing; More specifically, it relates to new transparent radiation attenuator materials, which are particularly suitable for the manufacture of transparent plates used as radiation protection screens. Certain sectors of activity (medical, industrial, etc.) may require the handling and use of radioactive substances that emit directly or indirectly ionizing radiation, such as electromagnetic (X, gamma) or particulate (alpha) radiation. , beta, neutron, etc.).

Les opérateurs manipulant de telles substances radioactives, ou se trouvant à proximité de ces substances, se protègent classiquement derrière une structure de type écran de protection, formée d'une plaque réalisée en un matériau atténuateur ou d'un assemblage de telles plaques. Certaines au moins des plaques de ces écrans de protection sont habituellement fabriquées en matériau atténuateur transparent, pour conférer à l'opérateur un accès visuel direct à la zone de travail. Ce type de plaques transparentes est constitué de verre organique (c'est-à-dire une matrice formée d'une matière organique de type polymère), ou de verre inorganique (c'est-à-dire par exemple une matrice en silicate de métal alcalin) ; un dérivé d'un ou de plusieurs métaux est intégré dans cette matrice pour réaliser l'absorption des différents types de rayonnements émis par la substance manipulée. A titre d'exemple, nous citons les verres contenant un dérivé de plomb, à hauteur de 12 % à 80 % en poids, introduit dans la matrice lors du processus de fabrication ; ce type de verre plombé a l'intérêt de transmettre la lumière visible avec peu d'absorbance, tout en atténuant efficacement les rayonnements radioactifs. Cependant, l'utilisation de verre plombé , à matrice organique ou inorganique, n'est pas sans poser quelques problèmes. Ce genre de matériau plombé est en effet particulièrement cassant lorsque la matrice est de type inorganique ; ce type de matériau plombé n'est pas recyclable ; et le plomb, en raison de son caractère toxique, est amené à être supprimé au maximum (notamment pour des questions environnementales). Malgré ces considérations, les écrans de radioprotection équipés de telles plaques de verre plombé restent encore aujourd'hui un standard. En effet, la plupart des matériaux radioatténuateurs sans plomb développés à ce jour (contenant au moins un métal destiné à se substituer au plomb), ne parviennent pas à reproduire la combinaison des caractéristiques intrinsèques des verres atténuateurs plombés (combinaison d'une bonne transmission de la lumière visible et d'une atténuation efficace des rayonnements), tout en maintenant des coûts de revient raisonnables. Or, la demanderesse est parvenue, malgré de nombreux obstacles techniques, à développer un nouveau matériau remplissant les critères nécessaires à une utilisation comme élérnent constitutif de plaques transparentes de protection. Le matériau atténuateur selon l'invention se compose d'une matrice à base d'un verre organique, avantageusement thermoplastique ou thermodurcissable, dans lequel est incorporé au moins un type de composé métallique atténuateur de rayonnements sous forme de nanoparticules (avantageusement à l'exception du plomb). Ce nouveau matériau atténuateur a l'intérêt de présenter une bonne transmission de la lumière visible, sans phénomènes de diffusion (voire très peu), tout en ayant des caractéristiques de radioprotection toujours optimales. Ce nouveau matériau a en plus l'intérêt de pouvoir contenir des proportions élevées en composés métalliques atténuateurs, avantageusement autres que les dérivés de plomb ; il présente ainsi des caractéristiques proches, équivalentes, voire meilleures, par rapport à un matériau du type verre plombé . Plus précisément, la matrice organique du matériau radioatténuateur est avantageusement réalisée à base d'un polymère ou d'un copolymère de type acrylique ou styrénique, avantageusement thermoplastique. A titre d'exemple, lorsqu'elle est du type acrylique, la matrice organique peut être réalisée à base de poly(méthacrylate de méthyle), plus communément dénommé PMMA , ou d'un polymère similaire (par exemple un copolymère de poly(méthacrylate de méthyle)).  Operators handling such radioactive substances, or being in the vicinity of these substances, conventionally protect themselves behind a protective screen type structure, formed of a plate made of an attenuator material or an assembly of such plates. At least some of the plates of these shields are usually made of transparent attenuator material, to give the operator direct visual access to the work area. This type of transparent plates consists of organic glass (that is to say a matrix formed of an organic material of the polymer type), or inorganic glass (that is to say for example a matrix of silicate of alkali metal); a derivative of one or more metals is integrated in this matrix to achieve the absorption of the different types of radiation emitted by the substance handled. By way of example, we mention the glasses containing a lead derivative, up to 12% to 80% by weight, introduced into the matrix during the manufacturing process; this type of leaded glass has the advantage of transmitting visible light with little absorbance, while effectively attenuating radioactive radiation. However, the use of leaded glass, organic or inorganic matrix, is not without some problems. This kind of lead material is indeed particularly brittle when the matrix is of inorganic type; this type of leaded material is not recyclable; and lead, because of its toxic nature, is brought to a maximum (especially for environmental reasons). Despite these considerations, radiation shielding screens equipped with such leaded glass plates still remain a standard today. Indeed, most lead-free radio-attenuator materials developed to date (containing at least one metal intended to replace lead), fail to reproduce the combination of the intrinsic characteristics of leaded attenuator lenses (a combination of good transmission of visible light and effective attenuation of radiation), while maintaining reasonable costs. However, the applicant has managed, despite numerous technical obstacles, to develop a new material meeting the criteria necessary for use as element constitutive transparent plates of protection. The attenuator material according to the invention consists of a matrix based on an organic glass, advantageously thermoplastic or thermosetting, in which is incorporated at least one type of metal compound radiation attenuator in the form of nanoparticles (preferably with the exception Lead). This new attenuating material has the advantage of having good transmission of visible light, without diffusion phenomena (or very little), while having radioprotection characteristics always optimal. This new material also has the advantage of being able to contain high proportions of attenuating metal compounds, advantageously other than the lead derivatives; it thus has characteristics that are close to, equivalent to, or even better than, a material of the leaded glass type. More specifically, the organic matrix of the radio-attenuator material is advantageously made based on a polymer or copolymer of acrylic or styrenic type, advantageously thermoplastic. By way of example, when it is of the acrylic type, the organic matrix may be made based on poly (methyl methacrylate), more commonly known as PMMA, or a similar polymer (for example a copolymer of poly (methacrylate) methyl)).

Encore à titre d'exemple, la matrice organique peut être réalisée à base de polystyrène, de polycarbonate ou de polyester insaturé (thermodurcissable). Les composés métalliques nanoparticulaires sont répartis et incorporés de manière homogène, ou au moins sensiblement de manière homogène, dans cette matrice organique.  By way of example, the organic matrix may be made based on polystyrene, polycarbonate or unsaturated polyester (thermosetting). The nanoparticulate metal compounds are distributed and homogeneously incorporated, or at least substantially homogeneously, in this organic matrix.

Ces composés nanoparticulaires intègrent un métal (ou un mélange de métaux, c'est-à-dire des composés nanoparticulaires dit mixtes ) choisi(s) en fonction du type de rayonnements à atténuer. En l'occurrence, pour l'atténuation de rayonnements ionisants électromagnétiques (X ou gamma) de faible ou moyenne énergie, le métal ou au moins l'un des métaux choisi a avantageusement un numéro atomique z compris entre 56 et 74, bornes incluses.  These nanoparticulate compounds integrate a metal (or a mixture of metals, ie, so-called mixed nanoparticulate compounds) chosen (s) depending on the type of radiation to be attenuated. In this case, for the attenuation of electromagnetic ionizing radiation (X or gamma) of low or medium energy, the metal or at least one of the metals chosen advantageously has an atomic number z between 56 and 74 inclusive.

Dans ce cas, de préférence, ce composé métallique est plus précisément choisi dans la famille des lanthanides (plus communément appelés terres-rares ), dont le numéro atomique z est compris entre 57 et 71, bornes incluses. Dans cette famille des lanthanides, le métal en question est encore avantageusement choisi parmi les éléments suivants : - le lanthane (numéro atomique z 57), et/ou - le gadolinium (numéro atomique z 64), et/ou - l'ytterbium (numéro atomique z 70). D'autre part, pour l'atténuation de rayonnements d'origine particulaire neutronique, le métal du ou des composés nanoparticulaires est choisi parmi les éléments ayant un numéro atomique z compris entre 3 et 7, bornes incluses ; de préférence, ce métal est choisi parmi le bore et le lithium. Dans ce cas, le métal atténuateur peut également être le gadolinium (numéro atomique z 64).  In this case, preferably, this metal compound is more precisely chosen from the family of lanthanides (more commonly called rare earths), whose atomic number z is between 57 and 71 inclusive. In this family of lanthanides, the metal in question is still advantageously chosen from among the following elements: lanthanum (atomic number z 57), and / or - gadolinium (atomic number z 64), and / or - ytterbium ( atomic number z 70). On the other hand, for the attenuation of neutron particulate radiation, the metal of the nanoparticulate compound (s) is chosen from elements having an atomic number z of between 3 and 7 inclusive; preferably, this metal is selected from boron and lithium. In this case, the attenuator metal may also be gadolinium (atomic number z 64).

Les composés métalliques nanoparticulaires en question sont constitués au moins d'un composé minéral, organométallique ou hybride organique/inorganique de métal. Sous forme organométallique, les composés se présentent par exemple sous forme d'acétate, de propionate, de butyrate ou d'isobutyrate ; ils peuvent aussi se présenter sous forme de complexes de métaux avec un ligand organique, par exemple les di(éthylhexyl)phosphates, les aminocarboxylates, les hydroxycarboxylates et les organophosphates. Pour la forme inorganique, ces composés nanoparticulaires peuvent être constitués d'un sel de métal de type nitrate, phosphate, fluorure, nitrure ou oxyde.  The nanoparticulate metal compounds in question consist of at least one inorganic, organometallic or hybrid organic / inorganic metal compound. In organometallic form, the compounds are, for example, in the form of acetate, propionate, butyrate or isobutyrate; they may also be in the form of metal complexes with an organic ligand, for example di (ethylhexyl) phosphates, aminocarboxylates, hydroxycarboxylates and organophosphates. For the inorganic form, these nanoparticulate compounds may consist of a metal salt of nitrate, phosphate, fluoride, nitride or oxide type.

La forme hybride organique/inorganique consiste en des nanoparticules dont la structure est du type coeur-écorce : le coeur est formé par la partie inorganique radioatténuatrice, et l' écorce constitue la partie organique améliorant la dispersion dans la matrice organique. De préférence, l'écorce de ces nanoparticules est formée d'une multitude de greffons, reliés à la partie inorganique ; ces greffons sont avantageusement chacun formés d'un bras espaceur (par exemple du type aikyl ou du type polyéther), terminé par une fonction organique proche chimiquement de la matrice de destination (en particulier pour optimiser son affinité avec la matrice). Cette écorce est avantageusement de type acrylique, méthacrylique et/ou styrénique.  The hybrid organic / inorganic form consists of nanoparticles whose structure is of the heart-bark type: the core is formed by the inorganic radio-attenuating part, and the bark constitutes the organic part improving the dispersion in the organic matrix. Preferably, the bark of these nanoparticles is formed of a multitude of grafts, connected to the inorganic part; these grafts are advantageously each formed of a spacer arm (for example of the alkyl or polyether type), terminated by an organic function chemically close to the destination matrix (in particular to optimize its affinity with the matrix). This bark is advantageously of acrylic, methacrylic and / or styrenic type.

A titre d'exemple, les nanoparticules peuvent se présenter sous l'une des formes représentées schématiquement ci-dessous (seul l'un des greffons de la nanoparticule étant représentée par soucis de simplification). Dans une première forme de réalisation, la nanoparticule se présente 5 avantageusement sous la structure générale suivante : O C -- R R' CH2 où C correspond au coeur , R correspond au bras espaceur, et la fonction organique est du type ester acrylique (R' = hydrogène) ou du type ester méthacrylique (R' = méthyle). 10 Dans une seconde forme de réalisation, la nanoparticule se présente avantageusement sous la structure générale suivante : où C correspond au coeur , et la fonction organique est du type styrène. Les composés métalliques nanoparticulaires (et le cas échéant la partie coeur 15 de ces nanoparticules) ont avantageusement une dimension maximale inférieure à 20 nanomètres. Cette dimension maximale des nanoparticules a l'intérêt de réduire, voire de supprimer, les phénomènes de diffusion de la lumière visible traversant le matériau atténuateur, tout en lui conférant des caractéristiques de radioprotection toujours 20 optimales. Elle a aussi l'intérêt de permettre une charge élevée de la matrice organique en nanoparticules. Pour atténuer efficacement les rayonnements, tout en conservant une diffusion minimale de la lumière, le métal des composés nanoparticulaires représente au minimum 25% de la ruasse du matériau atténuateur, et peut atteindre le niveau de C CH2 25 80%.  By way of example, the nanoparticles may be in one of the forms shown schematically below (only one of the grafts of the nanoparticle is represented for the sake of simplification). In a first embodiment, the nanoparticle is advantageously under the following general structure: OC - RR 'CH2 where C corresponds to the core, R corresponds to the spacer arm, and the organic function is of the acrylic ester type (R' = hydrogen) or methacrylic ester type (R '= methyl). In a second embodiment, the nanoparticle is advantageously under the following general structure: where C corresponds to the core, and the organic function is of the styrene type. The nanoparticulate metal compounds (and where appropriate the core portion 15 of these nanoparticles) advantageously have a maximum dimension of less than 20 nanometers. This maximum dimension of the nanoparticles has the advantage of reducing, or even eliminating, the phenomena of diffusion of the visible light passing through the attenuating material, while conferring on it radioprotection characteristics which are always optimal. It also has the advantage of allowing a high charge of the organic matrix in nanoparticles. To effectively mitigate radiation while maintaining minimal light scattering, the metal of the nanoparticulate compounds accounts for at least 25% of the scum of the attenuator material, and can reach the 80% C CH2 level.

La matrice du matériau atténuateur peut intégrer un seul type de composé métallique nanoparticulaire. Bien entendu, elle peut également contenir une combinaison de tels composés nanoparticulaires, cela en fonction des rayonnements électromagnétiques et/ou particulaires à atténuer.  The matrix of the attenuator material can integrate a single type of nanoparticulate metal compound. Of course, it may also contain a combination of such nanoparticulate compounds, depending on the electromagnetic and / or particulate radiation to be attenuated.

A titre d'exemple, le matériau atténuateur peut contenir une combinaison de composés nanoparticulaires dont le métal ou les métaux sont choisis parmi la liste suivante : bore et/ou lanthane et/ou gadolinium et/ou ytterbium et/ou bismuth. Le métal correspondant (ou le cas échéant, la combinaison de métaux) est choisi en particulier pour couvrir la gamme d'énergie particulière des rayonnements électromagnétiques et/ou particulaires correspondant à certaine(s) application(s) du domaine médical ou de la recherche scientifique. Le matériau radio-atténuateur conforme à l'invention peut être obtenu par un procédé consistant à mettre en oeuvre les étapes suivantes : - préparation des composés métalliques nanoparticulaires, avantageusement du type coeur-écorce , à partir de sels de métaux, - dispersion desdits composés nanoparticulaires - soit dans un ou plusieurs polymères en solution, - soit clans un ou plusieurs monomères liquides destinés à être polymérisés, en vue de former la matrice organique, par exemple du type polymère (genre poly(méthacrylate de méthyle)) ou des copolymères (genre poly(méthacrylate de méthyle-co-acrylate de méthyle)). La préparation des composés métalliques nanoparticules consiste par exemple en une méthode consistant à faire réagir un sel de métal en le chauffant dans un solvant de synthèse approprié, cela en présence d'un complexant ou d'une amine. Le solvant de synthèse en question est choisi en fonction de la composition de la matrice et aussi de la présentation des composés métalliques nanoparticulaires (minérale, organométallique ou hybride), principalement pour optimiser la dispersion de ces particules. Le solvant de synthèse employé peut être par exemple de type éthanol, méthanol, tris(2-éthylhexyle) phosphate, dibutyle phosphate, tributyle phosphate, diéthylène glycol, diphényléther, triméthyle phosphate, triphényle phosphate, bis[2-(méthacryloyloxy)éthyl] phosphate, tris(2-butoxyéthyle phosphate), tris(2-chloroéthyle) phosphate, toluène. Le complexant est de type trioctylamine, acrylamide, acide d'éthylène diamine tetraacétique, acide acrylique, acide méthacrylique, diméthyle amino éthyle méthacrylate, diéthylamino éthyle méthacrylate, N,N-diméthylacrylamide, méthacrylonitrile, acrylonitrile, pyridine ou fluorure d'amine.  By way of example, the attenuating material may contain a combination of nanoparticulate compounds whose metal or metals are chosen from the following list: boron and / or lanthanum and / or gadolinium and / or ytterbium and / or bismuth. The corresponding metal (or if appropriate, the combination of metals) is chosen in particular to cover the particular energy range of electromagnetic and / or particulate radiation corresponding to certain application (s) of the medical field or research scientist. The radio-attenuator material in accordance with the invention may be obtained by a process consisting in carrying out the following steps: preparation of the nanoparticulate metal compounds, advantageously of the core-shell type, from metal salts, dispersion of said compounds nanoparticles - either in one or more polymers in solution, - or in one or more liquid monomers intended to be polymerized, in order to form the organic matrix, for example of the polymer type (poly (methyl methacrylate) type) or copolymers ( poly (methyl methacrylate-methyl-co-acrylate)). The preparation of the nanoparticle metal compounds consists, for example, of a method consisting of reacting a metal salt by heating it in a suitable synthetic solvent, in the presence of a complexing agent or an amine. The synthetic solvent in question is chosen according to the composition of the matrix and also the presentation of the nanoparticulate metal compounds (mineral, organometallic or hybrid), mainly to optimize the dispersion of these particles. The synthetic solvent used can be, for example, ethanol, methanol, tris (2-ethylhexyl) phosphate, dibutyl phosphate, tributyl phosphate, diethylene glycol, diphenyl ether, trimethyl phosphate, triphenyl phosphate, bis [2- (methacryloyloxy) ethyl] phosphate tris (2-butoxyethyl phosphate), tris (2-chloroethyl) phosphate, toluene. The complexing agent is of the trioctylamine, acrylamide, ethylene diamine tetraacetic acid, acrylic acid, methacrylic acid, dimethyl amino ethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, N, N-dimethylacrylamide, methacrylonitrile, acrylonitrile, pyridine or amine fluoride type.

Le greffon est quant à lui de type poly(propylène glycol), poly(propylène glycole monométhacrylate), oxychlorure phosphorique, dodécanol, chlorure d'acide acrylique, éhylène glycol méthacrylate phosphate, bis(2-éthylhexyle) phosphate, hydroxyéthyle méthacrylate, hydroxyéthyle acrylate.  The graft is in turn of the poly (propylene glycol), poly (propylene glycol monomethacrylate), phosphoric oxychloride, dodecanol, acrylic acid chloride, ethylene glycol methacrylate phosphate, bis (2-ethylhexyl) phosphate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate .

Au cours du procédé de fabrication, le greffon est avantageusement rapporté sur ses composés nanoparticulaires, pendant ou après la synthèse de ces dernières, pour optimiser leur dispersion dans la matrice organique. On obtient ainsi les composés nanoparticulaires du type coeur-écorce contenant, d'une part, le coeur contenant le dérivé de métal radioatténuateur, et d'autre part, l'écorce de type chevelure optimisant sa dispersion dans la matrice organique. De manière générale, les techniques de synthèse des nanoparticules, et les techniques de greffage, sont connues de l'homme du métier. Ainsi, on peut citer à titre d'exemple le document Jan W. Stouwdam and Frank C.J.M. van Veggel, Langmuir, 20 (26), 11763-11771, 2004.  During the manufacturing process, the graft is advantageously reported on its nanoparticulate compounds, during or after the synthesis of the latter, to optimize their dispersion in the organic matrix. The nanoparticulate core-shell type compounds are thus obtained, containing, on the one hand, the core containing the radio-attenuating metal derivative, and on the other hand, the hair-type bark optimizing its dispersion in the organic matrix. In general, techniques for synthesizing nanoparticles, and grafting techniques, are known to those skilled in the art. Thus, for example, Jan W. Stouwdam and Frank C.J.M. van Veggel, Langmuir, 20 (26), 11763-11771, 2004.

De manière intéressante, la demanderesse a mis au point une technique pour synthétiser en une seule étape des nanoparticules de phosphate de terres rares sous forme coeur-écorce , ladite écorce étant formée d'éthylène glycol méthacrylate phosphate. Lors de la synthèse, le sel métallique est ajouté à une solution composée du solvant de synthèse (avantageusement du tris(2-éthylhexyle) phosphate) contenant de l'éthylène glycol méthacrylate phosphate et de l'acide phosphorique en proportion choisie, ainsi que d'une amine à une concentration adéquate suivant la taille visée pour les nanoparticules. La formation du coeur de phosphate de terres rares s'effectuera en ayant l'éthylène glycol méthacrylate comme greffon , qui constituera l'écorce de la nanoparticule. De manière alternative, le matériau atténuateur selon l'invention peut être également obtenu par extrusion d'un mélange composé de granulés de polymère(s) et de composés métalliques nanoparticulaires. De manière générale, ce matériau atténuateur peut être employé pour la fabrication de plaques transparentes servant d'écrans de radioprotection. Ce type d'écran peut par exemple faire partie intégrante de paravents utilisés par les opérateurs manipulant, directement ou indirectement, des substances ionisantes, en particulier dans le cadre de certaines interventions médicales (médecine nucléaire, radiothérapie, etc.).  Interestingly, the Applicant has developed a technique for synthesizing in a single step rare earth phosphate nanoparticles in core-bark form, said bark being formed of ethylene glycol methacrylate phosphate. During the synthesis, the metal salt is added to a solution composed of the synthesis solvent (advantageously tris (2-ethylhexyl) phosphate) containing ethylene glycol methacrylate phosphate and phosphoric acid in a chosen proportion, as well as an amine at an adequate concentration according to the size targeted for the nanoparticles. The formation of the rare earth phosphate core will be done by having the ethylene glycol methacrylate as a graft, which will constitute the bark of the nanoparticle. Alternatively, the attenuator material according to the invention can also be obtained by extrusion of a mixture of polymer granules (s) and nanoparticulate metal compounds. In general, this attenuating material can be used for the manufacture of transparent plates serving as radioprotection screens. This type of screen can for example be an integral part of screens used by operators handling, directly or indirectly, ionizing substances, particularly in the context of certain medical interventions (nuclear medicine, radiotherapy, etc.).

Ce type de plaque a avantageusement une épaisseur d'au moins 5 mm.  This type of plate advantageously has a thickness of at least 5 mm.

Pour illustrer l'efficacité et l'intérêt du matériau radioatténuateur selon l'invention, des exemples de différents matériaux sont détaillés ci-après.  To illustrate the efficiency and the interest of the radio-attenuator material according to the invention, examples of different materials are detailed below.

Exemple 1 Préparation de composés métalliques nanoparticulaires, contenant un mélange de lanthane et de gadolinium. Nous avons préparé une solution d'un mélange de deux sels de terres rares : lanthane et gadolinium (sous forme de nitrates ou de chlorures) dans une proportion 1 : 1 dans du tris(2-éthylhexyle phosphate) à une concentration totale de 1,67 moles/litre. 10 Ce mélange est ensuite ajouté à une solution constituée d'acide phosphorique et de trioctylamine dans une proportion respectivement de 1 : 3, en moles. Le mélange est chauffé à 200 C sous azote avec un reflux pendant 40 heures. Les nanoparticules de phosphates de terres rares obtenues (LaPO4 et GdPO4) sont ensuite précipitées et lavées avec de l'alcool, puis récupérées par centrifugation à 15 7800 tours/minute. Ces nanoparticules ont été observées à l'aide d'un microscope électronique à transmission de type 1-19000NAR- 300kV (kilo Volts) à fort grossissement. La taille des nanoparticules isolées varie entre 3 nm et 13 nm. La caractérisation physico-chimique confirme la composition des nanoparticules. 20 Préparation des nanoparticules sous forme coeur-écorce Les nanoparticules de phosphates de terres rares (mixte lanthane et gadolinium) préparées sont traitées avec de l'oxychlorure de phosphore dans une proportion de 1 : 2 en masse, respectivement. L'ensemble est chauffé à 120 C sous 25 une atmosphère de gaz inerte pendant 2 heures. Après reflux, l'oxychlorure de phosphore est éliminé sous vide en chauffant à 80 C pendant 1 heure. On ajoute alors une solution de toluène contenant un greffon type hydroxyde : hydroxyéthyle acrylate, hydroxyéthyle méthacrylate ou polypropylène glycol monométhacrylate ; et ce mélange est mis au reflux à 140 C pendant 2 heures. 30 La caractérisation physico-chimique confirme la composition des nanoparticules coeur-écorce de phosphates de terres rares dont le coeur est le phosphate de terres rares et dont l'écorce est constituée des greffons acryliques ou méthacryliques.  Example 1 Preparation of nanoparticulate metal compounds, containing a mixture of lanthanum and gadolinium. We prepared a solution of a mixture of two rare earth salts: lanthanum and gadolinium (in the form of nitrates or chlorides) in a ratio 1: 1 in tris (2-ethylhexyl phosphate) at a total concentration of 1, 67 moles / liter. This mixture is then added to a solution consisting of phosphoric acid and trioctylamine in a proportion of 1: 3, in moles, respectively. The mixture is heated at 200 ° C under nitrogen with reflux for 40 hours. The obtained rare earth phosphate nanoparticles (LaPO4 and GdPO4) are then precipitated and washed with alcohol, and then recovered by centrifugation at 7800 rpm. These nanoparticles were observed using a transmission electron microscope type 1-19000NAR- 300kV (kilo Volts) at high magnification. The size of the isolated nanoparticles varies between 3 nm and 13 nm. The physico-chemical characterization confirms the composition of the nanoparticles. Preparation of nanoparticles in core-shell form The nanoparticles of rare earth phosphates (mixed lanthanum and gadolinium) prepared are treated with phosphorus oxychloride in a proportion of 1: 2 by mass, respectively. The whole is heated at 120 ° C under an inert gas atmosphere for 2 hours. After refluxing, the phosphorus oxychloride is removed under vacuum while heating at 80 ° C. for 1 hour. A solution of toluene containing a hydroxide type graft: hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate or polypropylene glycol monomethacrylate is then added; and this mixture is refluxed at 140 ° C. for 2 hours. The physico-chemical characterization confirms the composition of the core-shell nanoparticles of rare earth phosphates whose core is rare earth phosphate and whose bark is made up of acrylic or methacrylic grafts.

35 Dispersion des nanoparticules coeur-écorce dans la matrice organique, puis étude des caractéristiques d'absorption optique et d'atténuation massique Les nanoparticules coeur-écorce sont dispersées facilement dans un monomère de type acrylique. La solution ainsi obtenue est polymérisée en présence de l'azobisisobutyronitrile (AIBN) comme amorceur à 0,2 % en masse du monomère à 60 C. Le matériau obtenu est soumis à des tests d'absorption optique et d'atténuation massique, dont les résultats sont présentés figures 1 et 2. Composition Absorption optique Atténuation massique 25 % LaPO4 Figure 1 Figure 2 25 % GdPO4 Pourcentage de la Atténuation massique en 50 % PMMA lumière transmise en cm2/g en fonction de l'énergie fonction de la longueur en MeV, pour le verre d'onde en nm inorganique au plomb (1), le matériau test (2) et le verre inorganique sans plomb (3) Le matériau PMMA/nanoparticules LaPO4 / GdPO4 de 5 nm de taille moyenne, à 1 : 1 en masse et d'épaisseur 5 mm transmettent au moins, d'après des simulations de la méthode des 4-flux, 65 % de la lumière incidente à 450 nm et 87 % à 650 nm dans le domaine du visible entre 450 et 650 nanomètres (figure 1). Par ailleurs, ce matériau présente une atténuation massique meilleure que celle d'un verre inorganique atténuateur sans plomb sur toute la gamme d'énergie entre 0,1 MeV et 1 MeV, et une atténuation proche de celle du verre inorganique atténuateur au plomb entre 0,04 MeV et 0,09 MeV (figure 2).  Dispersion of the core-shell nanoparticles in the organic matrix, then study of the optical absorption and mass attenuation characteristics The core-shell nanoparticles are easily dispersed in an acrylic-type monomer. The solution thus obtained is polymerized in the presence of azobisisobutyronitrile (AIBN) as initiator at 0.2% by weight of the monomer at 60 C. The material obtained is subjected to optical absorption and mass attenuation tests, the The results are shown in FIGS. 1 and 2. Composition Optical absorption 25% mass attenuation LaPO4 FIG. 1 FIG. 2 25% GdPO4 Percentage of the mass attenuation in 50% PMMA transmitted light in cm 2 / g according to the energy function of the length in MeV for lead-in-inorganic nm (1) wave glass, test material (2) and lead-free inorganic glass (3) PMMA / nanoparticle LaPO4 / GdPO4 material, 5 nm, medium size, 1: 1 in mass and 5 mm thick transmit at least, according to simulations of the 4-flux method, 65% of the incident light at 450 nm and 87% at 650 nm in the visible range between 450 and 650 nanometers (figure 1). Furthermore, this material exhibits a better mass attenuation than that of a lead-free inorganic attenuator glass over the entire energy range between 0.1 MeV and 1 MeV, and an attenuation close to that of the inorganic lead attenuator glass between 0 , 04 MeV and 0.09 MeV (Figure 2).

Exemple 2 Préparation de composés métalliques nanoparticulaire, contenant un mélanqe de lanthane, de qadolinium et d'ytterbium. Nous avons préparé une solution d'un mélange de trois sels de terres rares (sous forme de nitrate ou de chlorure) : lanthane, gadolinium et ytterbium, à une proportion 1,2 : 1 : 1,8 dans du tris (2-éthylhexyle phosphate) à une concentration totale de 3 moles/litre. Cette solution est ensuite ajoutée à une solution d'acide phosphorique et de trioctylamine dans des proportions stoechiométriques. Le mélange est chauffé à 200 C sous azote avec un reflux pendant 40 heures.  Example 2 Preparation of nanoparticulate metal compounds containing a mixture of lanthanum, qadolinium and ytterbium. We prepared a solution of a mixture of three rare earth salts (in the form of nitrate or chloride): lanthanum, gadolinium and ytterbium, at a ratio of 1.2: 1: 1.8 in tris (2-ethylhexyl) phosphate) at a total concentration of 3 moles / liter. This solution is then added to a solution of phosphoric acid and trioctylamine in stoichiometric proportions. The mixture is heated at 200 ° C under nitrogen with reflux for 40 hours.

Les nanoparticules mixtes de phosphates de terres rares ont été précipitées et lavées avec de l'alcool, puis récupérées par centrifugation à 7800 tours/minute. Ces nanoparticules ont été observées à l'aide d'un microscope électronique à transmission de type H9000NAR- 300kV à fort grossissement.  The mixed nanoparticles of rare earth phosphates were precipitated and washed with alcohol and then recovered by centrifugation at 7800 rpm. These nanoparticles were observed using a transmission electron microscope of H9000NAR-300kV type at high magnification.

La taille des nanoparticules isolées varie entre 3 nm et 17 nm (dimension la plus grande dépendant de la forme géométrique). La caractérisation physico-chimique confirme la composition des nanoparticules.  The size of the isolated nanoparticles varies between 3 nm and 17 nm (the largest dimension depending on the geometrical shape). The physico-chemical characterization confirms the composition of the nanoparticles.

Préparation des nanoparticules sous forme coeur-écorce La préparation des nanoparticules sous forme coeur-écorce s'effectue selon une méthode identique à celle décrite ci-dessus dans l'exemple 1.  Preparation of Nanoparticles in Heart-Bark Form The preparation of the nanoparticles in core-shell form is carried out according to a method identical to that described above in Example 1.

Dispersion des nanoparticules coeur-écorce dans la matrice orqanique, puis étude des caractéristiques d'absorption optique et d'atténuation massique Ces nanoparticules sous forme coeur-écorce sont dispersées facilement dans un monomère de type acrylique. La solution ainsi obtenue est polymérisée en présence de l'azobisisobutyronitrile (AIBN) comme amorceur à 0,2 % en masse du monomère à 60 C. Le matériau obtenu est soumis à des tests d'absorption optique et d'atténuation 20 massique, dont les résultats sont présentés figures 3 et 4. Composition Absorption optique Atténuation massique 15 % LaPO4 Figure 3 Figure 4 12.5 % GdPO4 Pourcentage de la Atténuation massique en 22.5 % YbPO4 lumière transmise en cm2/g en fonction de 50 % PMMA fonction de la longueur l'énergie en MeV, pour le d'onde en nm verre inorganique au plomb (1), le matériau test (2) et le verre inorganique sans plomb (3) 25 Le matériau PMMA/nanoparticules LaPO4/GdPO4/YbPO4 de 5 nm de taille moyenne, à 1,2: 1 :1,8 en masse, et d'épaisseur 5 mm, transmettent au moins, d'après des simulations de la méthode des 4-flux, 65 % de la lumière incidente à 450 nm et 87 % à 650 nm, dans le domaine du visible entre 450 et 650 nanomètres (figure 3). Le matériau obtenu présente encore une atténuation massique meilleure que celle du verre inorganique sans plomb sur toute la gamme d'énergie entre 0,1 MeV et 1 5 MeV et une atténuation identique à celle du verre inorganique au plomb entre 0,06 MeV et 0,09 MeV (figure 4).  Dispersion of the core-shell nanoparticles in the organic matrix, then study of the optical absorption and mass attenuation characteristics These nanoparticles in core-shell form are easily dispersed in an acrylic-type monomer. The solution thus obtained is polymerized in the presence of azobisisobutyronitrile (AIBN) as initiator at 0.2% by weight of the monomer at 60 C. The material obtained is subjected to optical absorption and mass attenuation tests, of which the results are shown in FIGS. 3 and 4. Composition Optical absorption Mass attenuation 15% LaPO4 FIG. 3 FIG. 4 12.5% GdPO4 Percentage of Mass Attenuation in 22.5% YbPO4 light transmitted in cm 2 / g as a function of 50% PMMA depending on the length l energy in MeV, for the wavelength in nm leaded inorganic glass (1), the test material (2) and the lead-free inorganic glass (3) The PMMA material / nanoparticles LaPO4 / GdPO4 / YbPO4 of 5 nm average size, at 1.2: 1: 1.8 in mass, and of thickness 5 mm, transmit at least, according to simulations of the 4-flux method, 65% of the incident light at 450 nm and 87% at 650 nm, in the visible range between 450 and 650 nanometers (Figure 3). The obtained material still has a better mass attenuation than the lead-free inorganic glass over the entire energy range between 0.1 MeV and 15 MeV and an attenuation identical to that of the lead inorganic glass between 0.06 MeV and 0 , 09 MeV (Figure 4).

Exemple 3 Préparation en une seule étape de composés métalliques nanoparticulaires, contenant 10 du lanthane Nous avons préparé une solution du sel de lanthane (nitrate ou chlorure) dans du tris(2-éthylhexyle phosphate) à une concentration totale de 1,67 moles/litre. Cette solution de sel de lanthane est ensuite ajoutée à une solution d'éthylène glycol méthacrylate phosphate et de trioctylamine dans une proportion 1 : 3 en moles, 15 respectivement. Le mélange est chauffé à 200 C sous azote avec un reflux pendant 40 heures. Le produit de la synthèse a été précipité et lavé avec de l'alcool, puis récupéré par centrifugation à 7800 tours/minute. Ces nanoparticules de phosphates de lanthane constituent des 20 nanoparticules chevelues , dont le coeur est le phosphate de lanthane et dont l'écorce est constituée de greffons d'éthylène glycol méthacrylate. Ces nanoparticules sont observées à l'aide d'un microscope électronique à transmission de type H9000NAR- 300kV à fort grossissement. La taille des nanoparticules isolées varie entre 3 nm et 10 nm pour une 25 moyenne de 5 nm. La répartition de la taille des nanoparticules est observée par spectroscopie de corrélation de photons, sur un appareil de type Beckman Coulter N4 plus. La caractérisation physico-chimique confirme la composition des nanoparticules.  Example 3 One-step preparation of nanoparticulate metal compounds containing lanthanum A solution of the lanthanum salt (nitrate or chloride) in tris (2-ethylhexyl phosphate) was prepared at a total concentration of 1.67 moles / liter . This solution of lanthanum salt is then added to a solution of ethylene glycol methacrylate phosphate and trioctylamine in a proportion of 1: 3 in moles, respectively. The mixture is heated at 200 ° C under nitrogen with reflux for 40 hours. The product of the synthesis was precipitated and washed with alcohol and recovered by centrifugation at 7800 rpm. These nanoparticles of lanthanum phosphates constitute hairy nanoparticles, the core of which is lanthanum phosphate and whose bark consists of grafts of ethylene glycol methacrylate. These nanoparticles are observed using a transmission electron microscope type H9000NAR-300kV at high magnification. The size of the isolated nanoparticles varies between 3 nm and 10 nm for an average of 5 nm. The size distribution of the nanoparticles is observed by photon correlation spectroscopy, on a Beckman Coulter N4 plus apparatus. The physico-chemical characterization confirms the composition of the nanoparticles.

30 Dispersion des nanoparticules coeur-écorce dans la matrice orqanique, puis étude des caractéristiques d'absorption optique et d'atténuation massique Les nanoparticules coeur-écorce obtenues sont dispersées dans le méthacrylate de méthyle, sous ultra-sons. La solution est ensuite polymérisée en présence de l'azobisisobutyronitrile 35 (AIBN) comme amorceur à 0.2 % en masse du monomère à 60 C.  Dispersion of the core-shell nanoparticles in the organic matrix, then study of the optical absorption and mass attenuation characteristics The core-shell nanoparticles obtained are dispersed in methyl methacrylate, under ultrasound. The solution is then polymerized in the presence of azobisisobutyronitrile (AIBN) as an initiator at 0.2% by weight of the monomer at 60 C.

Le matériau obtenu est soumis à des tests d'absorption optique et d'atténuation massique, dont les résultats sont présentés figures 5 et 6. Composition Absorption optique Atténuation massique 40 % LaPO4 Figure 5 Figure 6 60 % PMMA Pourcentage de la Atténuation massique en lumière transmise en cm2/g en fonction de fonction de la longueur l'énergie en MeV, pour le d'onde en nm verre inorganique au plomb (1), le matériau test (2) et le verre inorganique sans plomb (3) Le matériau obtenu PMMA/nanoparticules de LaPO4 de 5 nm de taille moyenne, à 1,5: 1 en masse et d'épaisseur 5 mm transmet au moins, d'après des simulations de la méthode des 4-flux, 76 % de la lumière incidente à 450 nm et 90 % à 650 nm dans le domaine du visible entre 450 et 650 nanomètres (figure 5). Ce matériau présente une atténuation massique meilleure que celle du verre inorganique sans plomb sur toute la gamme d'énergie entre 0,1 MeV et 1 MeV et une atténuation proche de celle du verre inorganique au plomb entre 0,04 MeV et 0,09 Mev (figure 6).  The material obtained is subjected to optical absorption and mass attenuation tests, the results of which are shown in FIGS. 5 and 6. Composition Optical absorption 40% mass attenuation LaPO4 FIG. 6 60% PMMA Percentage of mass attenuation in light transmitted in cm2 / g as a function of the length of the energy in MeV, for the wave in nm leaded inorganic glass (1), the test material (2) and the inorganic lead-free glass (3) The material obtained PMMA / LaPO4 nanoparticles of 5 nm average size, 1.5: 1 by mass and 5 mm thickness transmits at least, according to simulations of the 4-flux method, 76% of the incident light at 450 nm and 90% at 650 nm in the visible range between 450 and 650 nanometers (Figure 5). This material exhibits a better mass attenuation than lead-free inorganic glass over the entire energy range between 0.1 MeV and 1 MeV and attenuation close to that of inorganic lead glass between 0.04 MeV and 0.09 MeV (Figure 6).

Exemple 4 Préparation de nanoparticules de fluorures de terres rares Les nanoparticules de fluorures de terres rares sont préparées à partir d'une solution 1 : 1 éthanol/eau de fluorure de sodium et d'un greffon de type acrylique (hydroxyéthyle acrylate ou hydroxyéthyle méthacrylate), chacun a une concentration d'environ 3,10-2 mole/litre, dans laquelle est versée sous agitation vigoureuse une solution 1 : 1 éthanol/eau de sels de terres rares (nitrates ou chlorures) à une concentration comprise entre 0,5 mole/litre et 1 mole/litre. La solution ainsi formée est chauffée à 75 C pendant 2 heures. Les nanoparticules sont isolées par centrifugation à 7800 tours/minute et dispersées dans du dichlorométhane puis précipitées avec de l'éthanol. Cette 25 opération de lavage est répétée plusieurs fois.  Example 4 Preparation of rare earth fluoride nanoparticles The rare earth fluoride nanoparticles are prepared from a 1: 1 ethanol / water solution of sodium fluoride and of an acrylic type graft (hydroxyethyl acrylate or hydroxyethyl methacrylate) each has a concentration of about 3.10-2 mol / l, in which a 1: 1 ethanol / water solution of rare earth salts (nitrates or chlorides) at a concentration between 0.5 is poured with vigorous stirring. mole / liter and 1 mole / liter. The solution thus formed is heated at 75 ° C. for 2 hours. The nanoparticles are isolated by centrifugation at 7800 rpm and dispersed in dichloromethane and then precipitated with ethanol. This washing operation is repeated several times.

La caractérisation physico-chimique confirme la composition des nanoparticules coeur-écorce de fluorures de terres rares dont le coeur est le fluorure de terres rares et dont l'écorce est constituée des greffons acryliques ou méthacryliques.  The physico-chemical characterization confirms the composition of the core-bark nanoparticles of rare earth fluorides whose core is rare earth fluoride and whose bark is composed of acrylic or methacrylic grafts.

Dispersion des nanoparticules coeur-écorce dans la matrice organique, puis étude des caractéristiques d'absorption optique et d'atténuation massique Les nanoparticules de type LaF3 fabriquées sont mélangées dans le méthacrylate de méthyle sous ultra-sons. La solution est ensuite polymérisée en présence de l'azobisisobutyronitrite (AIBN) comme amorceur à 0.2 % en masse du monomère à 60 C. Le matériau obtenu est soumis à des tests d'absorption optique et d'atténuation massique, dont les résultats sont présentés figures 7 et 8. Composition Absorption optique Atténuation massique 50 % LaF3 Figure 7 Figure 8 50 % PMMA Pourcentage de la Atténuation massique en lumière transmise en cm2/g en fonction de fonction de la longueur l'énergie en MeV, pour le d'onde en nm verre inorganique au plomb (1), le matériau test (2) et le verre inorganique sans plomb (3) Ce matériau PMMA/nanoparticules LaF3 de 5 nm de taille moyenne, à 1 : 1 en masse et d'épaisseur 5 mm transmet au moins, d'après des simulations de la méthode des 4-flux, 85 % de la Numière incidente à 450 nm et 92 % à 650 nm dans le domaine du visible entre 450 et 650 nanomètres (figure 7). Ce matériau présente encore une atténuation massique identique à celle du 20 verre inorganique sans plomb entre 0,03 MeV et 0,037 MeV et une atténuation supérieure au-delà de cette gamme (figure 8).  Dispersion of the core-shell nanoparticles in the organic matrix, then study of the optical absorption and mass attenuation characteristics The LaF3-type nanoparticles produced are mixed in methyl methacrylate under ultrasound. The solution is then polymerized in the presence of azobisisobutyronitrite (AIBN) as an initiator at 0.2% by weight of the monomer at 60 C. The material obtained is subjected to optical absorption and mass attenuation tests, the results of which are presented. Figures 7 and 8. Composition Optical absorption Mass attenuation 50% LaF3 Figure 7 Figure 8 50% PMMA Percentage of mass attenuation transmitted in cm2 / g as a function of length of energy in MeV, for the wave in nm lead inorganic glass (1), the test material (2) and the lead-free inorganic glass (3) This PMMA material / LaF3 nanoparticles of 5 nm average size, 1: 1 by mass and thickness 5 mm At least, according to simulations of the 4-flux method, 85% of the incident numeral is transmitted at 450 nm and 92% at 650 nm in the visible range between 450 and 650 nanometers (FIG. 7). This material still has a mass attenuation identical to that of the lead-free inorganic glass between 0.03 MeV and 0.037 MeV and higher attenuation beyond this range (FIG. 8).

Claims (15)

REVENDICATIONS - 1.- Matériau transparent, atténuateur de rayonnements électromagnétiques et/ou particulaires directement ou indirectement ionisants, utilisé en particulier pour la fabrication de plaques transparentes servant d'écrans de protection d'un opérateur contre lesdits rayonnements électromagnétiques et/ou particulaires, caractérisé en ce que ledit matériau transparent atténuateur se compose d'une matrice à base d'un verre organique dans lequel est dispersé au moins un composé métallique atténuateur de rayonnements sous forme de nanoparticules.  - 1.- transparent material, attenuator of electromagnetic and / or particulate radiation directly or indirectly ionizing, used in particular for the manufacture of transparent plates serving as shields of an operator against said electromagnetic and / or particulate radiation, characterized in said attenuating transparent material is composed of a matrix based on an organic glass in which at least one radiation-attenuating metallic compound is dispersed in the form of nanoparticles. 2.- Matériau atténuateur de rayonnements selon la revendication 1, caractérisé en ce que les composés métalliques nanoparticulaires ou au moins l'un des composés métalliques nanoparticulaires se composent au moins d'un composé minéral, organométallique ou hybride organique/inorganique de métal.  2. A radiation attenuator material according to claim 1, characterized in that the nanoparticulate metal compounds or at least one of the nanoparticulate metal compounds consist of at least one inorganic compound, organometallic or hybrid organic / inorganic metal. 3.- Matériau atténuateur de rayonnements selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les composés métalliques nanoparticulaires ou au moins l'un des composés métalliques nanoparticulaires consistent en un sel de métal de type phosphate, ou du type fluorure, ou du type nitrure, ou en un oxyde de métal.  3. A radiation attenuator material according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the nanoparticulate metal compounds or at least one of the nanoparticulate metal compounds consist of a phosphate-type metal salt, or fluoride type , or of the nitride type, or of a metal oxide. 4.- Matériau atténuateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les composés métalliques nanoparticulaires présentent une structure du type coeur-écorce , ledit coeur consistant en une partie inorganique radioatténuatrice contenant le composé métallique atténuateur et ladite écorce étant formée de greffons destinés à optimiser la dispersion desdites nanoparticules dans la matrice.  4. attenuator material according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the nanoparticulate metal compounds have a core-shell structure, said core consisting of a radio-attenuating inorganic part containing the attenuator metal compound and said bark being formed of grafts for optimizing the dispersion of said nanoparticles in the matrix. 5.- Matériau atténuateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, pour la protection contre les rayonnements électromagnétiques, caractérisé en ce que les métaux ou au moins l'un des métaux constitutifs des composés métalliques nanoparticulaires ont un numéro atomique z compris entre 56 et 74, bornes incluses.  5. attenuator material according to any one of claims 1 to 4 for the protection against electromagnetic radiation, characterized in that the metals or at least one of the constituent metals of the nanoparticulate metal compounds have an atomic number z between 56 and 74, terminals included. 6.- Matériau atténuateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les métaux ou au moins l'un des métaux constitutifs des composés métalliques nanoparticulaires ont un numéro atomique z compris entre 57 et 71, bornes incluses.  6. attenuator material according to claim 5, characterized in that the metals or at least one of the constituent metals of the nanoparticulate metal compounds have an atomic number z between 57 and 71 inclusive. 7.- Matériau atténuateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les métaux ou au moins l'un des métaux constitutifs des composés métalliques nanoparticulaires sont choisis parmi le lanthane, l'ytterbium et/ou le gadolinium.  7. attenuator material according to claim 6, characterized in that the metals or at least one of the constituent metals of the nanoparticulate metal compounds are chosen from lanthanum, ytterbium and / or gadolinium. 8.- Matériau atténuateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, pour la protection contre les rayonnements particulaires,caractérisé en ce que les métaux ou au moins l'un des métaux constitutifs des composés métalliques nanoparticulaires ont un numéro atomique z compris entre 3 et 7, bornes incluses.  8. attenuator material according to any one of claims 1 to 4 for the protection against particulate radiation, characterized in that the metals or at least one of the constituent metals of the nanoparticulate metal compounds have an atomic number z between 3 and 7, terminals included. 9.- Matériau atténuateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, pour 5 la protection contre les rayonnements particulaires, caractérisé en ce que les métaux ou au moins l'un des métaux constitutifs des composés métalliques nanoparticulaires sont du type gadolinium.  9. Attenuator material according to any one of claims 1 to 4 for the protection against particulate radiation, characterized in that the metals or at least one of the constituent metals of the nanoparticulate metal compounds are of the gadolinium type. 10.- Matériau atténuateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les composés métalliques nanoparticulaires ont une dimension 10 maximale inférieure à 20 nm.  10. Attenuator material according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the nanoparticulate metal compounds have a maximum dimension of less than 20 nm. 11.- Matériau atténuateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les métaux des composés métalliques nanoparticulaires représentent au minimum 25 % de la masse dudit matériau.  11. attenuator material according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the metals of the nanoparticulate metal compounds represent at least 25% of the mass of said material. 12.- Ecran de radioprotection constitué d'un matériau atténuateur transparent 15 selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.  12. Radiation protection screen made of a transparent attenuator material according to any one of claims 1 to 11. 13.- Procédé cle fabrication d'un matériau atténuateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il consiste en la mise en oeuvre des étapes suivantes : - préparation des composés métalliques nanoparticulaires, éventuellement sous forme 20 de type coeur-écorce , - dispersion desdits composés nanoparticulaires soit dans un ou plusieurs polymères en solution, soit dans un ou plusieurs monomères en solution destinés à être polymérisés, en vue de former la matrice organique.  13. A method of manufacturing an attenuator material according to any one of claims 1 to 11, characterized in that it consists of the implementation of the following steps: - preparation of nanoparticulate metal compounds, optionally in the form of core-shell type, - dispersion of said nanoparticulate compounds either in one or more polymers in solution, or in one or more monomers in solution intended to be polymerized, in order to form the organic matrix. 14.- Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il consiste à 25 apporter un greffon sur les composés métalliques nanoparticules, apte à améliorer la solubilité ou la dispersion desdits composés métalliques nanoparticulaires dans la matrice organique.  14.- Method according to claim 13, characterized in that it consists in providing a graft on the nanoparticle metal compounds, capable of improving the solubility or dispersion of said nanoparticulate metal compounds in the organic matrix. 15.- Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que les greffons sont rapportés au cours de la synthèse des nanoparticules, en utilisant un solvant de 30 synthèse comprenant un mélange d'éthylène glycol méthacrylate phosphate, d'acide phosphorique et d'une amine.  15. A process according to claim 14, characterized in that the grafts are reported during the synthesis of the nanoparticles, using a synthesis solvent comprising a mixture of ethylene glycol methacrylate phosphate, phosphoric acid and a amine.
FR0705082A 2007-07-13 2007-07-13 RADIOATTENUATOR MATERIAL, AND PROCESS FOR OBTAINING SUCH MATERIAL Active FR2918785B1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0705082A FR2918785B1 (en) 2007-07-13 2007-07-13 RADIOATTENUATOR MATERIAL, AND PROCESS FOR OBTAINING SUCH MATERIAL
PCT/FR2008/051317 WO2009013426A2 (en) 2007-07-13 2008-07-11 Radiation attenuating material and method for producing the same
AT08826609T ATE495527T1 (en) 2007-07-13 2008-07-11 RADIATION ATTENUATION MATERIAL AND PRODUCTION METHOD THEREOF
EP08826609A EP2181447B1 (en) 2007-07-13 2008-07-11 Radiation attenuating material and method for producing the same
DE602008004550T DE602008004550D1 (en) 2007-07-13 2008-07-11 RADIATION DAMPING MATERIAL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0705082A FR2918785B1 (en) 2007-07-13 2007-07-13 RADIOATTENUATOR MATERIAL, AND PROCESS FOR OBTAINING SUCH MATERIAL

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2918785A1 true FR2918785A1 (en) 2009-01-16
FR2918785B1 FR2918785B1 (en) 2009-11-13

Family

ID=39078389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0705082A Active FR2918785B1 (en) 2007-07-13 2007-07-13 RADIOATTENUATOR MATERIAL, AND PROCESS FOR OBTAINING SUCH MATERIAL

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2181447B1 (en)
AT (1) ATE495527T1 (en)
DE (1) DE602008004550D1 (en)
FR (1) FR2918785B1 (en)
WO (1) WO2009013426A2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114678151A (en) * 2022-03-24 2022-06-28 济南大学 Preparation method and application of flexible transparent radiation protection film based on bismuth compound
CN115410736A (en) * 2022-10-11 2022-11-29 四川大学 Ray shielding material based on core-shell structure nano particles and preparation method thereof

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103204827B (en) 2012-01-17 2014-12-03 上海科州药物研发有限公司 Benzothiadiazole compounds as protein kinase inhibitors, and preparation method and application thereof
CN108794678B (en) * 2018-06-07 2020-12-18 扬州大学 Flame-retardant radiation-proof gadolinium-containing organic glass and preparation method thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1539878A (en) * 2003-07-17 2004-10-27 长春市恩特尔新型材料有限责任公司 Light scattering material of organic glass modified by Nano silicon in use for lighting and displaying, and preparation method
RU2003133728A (en) * 2001-04-30 2005-07-10 Поустеч Фаундейшн (Kr) COLLOIDAL SOLUTION OF METAL NANOPARTICLES, NANOCOMPOSITES METAL-POLYMER AND METHODS FOR PRODUCING THEM
DE102005018452A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Degussa Ag Production of zinc oxide nanoparticles and these transparent plastic glasses containing UV protectants

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2003133728A (en) * 2001-04-30 2005-07-10 Поустеч Фаундейшн (Kr) COLLOIDAL SOLUTION OF METAL NANOPARTICLES, NANOCOMPOSITES METAL-POLYMER AND METHODS FOR PRODUCING THEM
CN1539878A (en) * 2003-07-17 2004-10-27 长春市恩特尔新型材料有限责任公司 Light scattering material of organic glass modified by Nano silicon in use for lighting and displaying, and preparation method
DE102005018452A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Degussa Ag Production of zinc oxide nanoparticles and these transparent plastic glasses containing UV protectants

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114678151A (en) * 2022-03-24 2022-06-28 济南大学 Preparation method and application of flexible transparent radiation protection film based on bismuth compound
CN114678151B (en) * 2022-03-24 2024-01-23 济南大学 Preparation method and application of flexible transparent radiation protection film based on bismuth compound
CN115410736A (en) * 2022-10-11 2022-11-29 四川大学 Ray shielding material based on core-shell structure nano particles and preparation method thereof
CN115410736B (en) * 2022-10-11 2024-05-28 四川大学 Ray shielding material based on core-shell structure nano particles and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
FR2918785B1 (en) 2009-11-13
WO2009013426A2 (en) 2009-01-29
EP2181447B1 (en) 2011-01-12
WO2009013426A3 (en) 2009-07-30
DE602008004550D1 (en) 2011-02-24
ATE495527T1 (en) 2011-01-15
EP2181447A2 (en) 2010-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Transparent ultra-high-loading quantum dot/polymer nanocomposite monolith for gamma scintillation
Zhi et al. Malic acid carbon dots: from super-resolution live-cell imaging to highly efficient separation
EP2964724B1 (en) Plastic scintillator materials, plastic scintillators comprising such materials and method for distinguishing neutrons from gamma rays using said scintillators
Liu et al. Facile single‐precursor synthesis and surface modification of hafnium oxide nanoparticles for nanocomposite γ‐ray scintillators
Clark et al. Exploration of organic acid chain length on water-soluble silicon quantum dot surfaces
Vaijayanthimala et al. Functionalized fluorescent nanodiamonds for biomedical applications
Burda et al. New transient absorption observed in the spectrum of colloidal CdSe nanoparticles pumped with high-power femtosecond pulses
FR2918785A1 (en) RADIO ATTENUATOR MATERIAL AND METHOD FOR OBTAINING SUCH MATERIAL
Das et al. Silver nanoparticles embedded polymer sorbent for preconcentration of uranium from bio-aggressive aqueous media
Zhou et al. One-pot large-scale synthesis of robust ultrafine silica-hybridized CdTe quantum dots
Ragni et al. Hybrid photonic nanostructures by in vivo incorporation of an organic fluorophore into diatom algae
US20100055448A1 (en) Multiphoton absorption functional material, composite layer having multiphoton absorption function and mixture, and optical recording medium, photoelectric conversion element, optical control element, and optical modeling system using the same
Cho et al. Highly enhanced fluorescence signals of quantum dot–polymer composite arrays formed by hybridization of ultrathin plasmonic Au nanowalls
JP2015504518A (en) Method of processing a signal from a phoswich scintillator and associated scintillation detector
van Dam et al. High internal emission efficiency of silicon nanoparticles emitting in the visible range
Erroi et al. Ultrafast and radiation-hard lead halide perovskite nanocomposite scintillators
Rossner et al. Functionalization of planet–satellite nanostructures revealed by nanoscopic localization of distinct macromolecular species
Zaki et al. Improving photoluminescence, optical and electrical characteristics of PMMA films with gamma irradiation
Alfahed et al. Preparation and characterization of tin chloride-based polymeric composite for gamma shielding applications
Safin et al. Photochemically induced circular dichroism of semiconductor quantum dots
FR2983310A1 (en) SCINTILLATION DETECTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
EP3591025A1 (en) Plastic scintillator doped with metal ions and uses thereof
WO2022136145A1 (en) Plastic scintillators allowing intrinsic emission amplified by purcell effect
Kamura et al. Photoluminescence from carbon dot-gold nanoparticle composites enhanced by photonic and plasmonic double-resonant effects
Chen et al. Ytterbium fluoride loaded plastic scintillators for γ-ray spectroscopy

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11