NO126101B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO126101B NO126101B NO69187A NO18769A NO126101B NO 126101 B NO126101 B NO 126101B NO 69187 A NO69187 A NO 69187A NO 18769 A NO18769 A NO 18769A NO 126101 B NO126101 B NO 126101B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- aluminum oxide
- measuring element
- proportion
- radiation
- stone
- Prior art date
Links
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 18
- 238000004980 dosimetry Methods 0.000 claims description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 claims description 5
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010893 electron trap Methods 0.000 claims description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- -1 organic Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 36
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 24
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 21
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 10
- 238000000904 thermoluminescence Methods 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 6
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 4
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 4
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 4
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 4
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 3
- 208000026935 allergic disease Diseases 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000009610 hypersensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 2
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002320 enamel (paints) Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Inorganic materials [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000006223 plastic coating Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000003247 radioactive fallout Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000010979 ruby Substances 0.000 description 1
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 210000004722 stifle Anatomy 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/02—Dosimeters
- G01T1/10—Luminescent dosimeters
- G01T1/11—Thermo-luminescent dosimeters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
Termoluminescerende måleelement til dosimetri.
Oppfinnelsen går ut på et termoluminescerende måleelement til dosimetri av ioniserende strålinger hvor måleelementet som termolumi-nescensaktiv bestanddel inneholder korn av aluminiumoksyd» AlgO^» som i en andel over 8o vektprosent foreligger i alfa-fase og inneholder et som krystallisator virkende element såvel som en aktivator som danner elektronfeller.
Radio-termoluminescehs er en egenskap som foreligger hos
mange materialer, og består i at der emitteres en lysende stråling når materialet efter på forhånd å være bestrålt bringes på en tilstrekkelig temperatur. Termoluminescens skyldes i forste rekke en eksitering som elektronene undergår, og som får dem til å utfore en overgang hvorved de kommer inn i "feller" hvor de befinner seg i en metastabil tilstand. Når materialet varmes opp, går disse elektroner tilbake til sin ikke-eksiterte tilstand, idet de emitterer en lysende stråling.
Mange termoluminescerende materialer har allerede vært benyttet som dosimetre for ioniserende strålinger. På grunn av sin store folsomhet har spesielt litium- og kalsiumklorid, dotert aad små inn-* hold av forurensninger som magnesium eller mangan, vært benyttet. Imidlertid har de materialer som hittil har vært benyttet, særlig som dosimetre til periodisk måling av bestrålingsdoser mottatt av perso-nale, visse ulemper og særlig den at de er ytterst kostbare. ;Likeledes er det for dosimetri av ioniserende stråling kjent å anvende aluminiumoksyd, særlig i form av rubin og safir, d.v.s. i Æorm av krystaller i alfa-fase, med en tilsetning av en aktivator av termoluminescerende materiale som danner elektronfeller, og i den for-bindelse å anvende aluminiumoksyd-krystaller med kornstorrelser opp til 76 /tun (jfr. "Health Physics", b. 13, 1967, s. 798 - 800; "Science" b. 117, 1953, nr. 3040, s. 345; "G-I-T-Fachzeitschrift fur das Labo-ratorium", 11. årgang 1967, nr. 10, s.970). Videre er det også kjent å anvende aluminiumoksyd som inneholder en andel over 80 vektprosent I alfa-fase ("Journal of Applied Physics", b. 33, 1962, nr. 12, s. 3389 - 3391)» De her anvendte syntetiske rubiner og safirer har imidlertid gitt utilfredsstillende resultater i praksis, da deres termolu-miniscehsmaksima befinner seg ved temperaturer under værelsetemperafeur. ;Ved litiumfluorid og kalsiumfluorid som termoluminescerende materialer er det kjent å anvende kornstorrelser mellom 40 og 200 /um ("Strahlentherapie", b. 132, I967, nr. 4, s. 553 - 557j "Kernenergie", 9. årgang, 1966, nr. 7, s. 228 - 232; "Zeitschrift fiir Naturforschung", b. 19a, 1964, nr. 7/8, s. 978 og 979). ;Det er også allerede kjent å forene korn- eller pulverformede termolumininescens-materialer til et fast legeme ved hjelp av forskjellige organiske eller anorganiske bindemidler ("Strahlentherapie", b. 132, I967, nr. 4, s. 553 - 557; <«>Kernenergie<»>, 8. årgang, I965, nr. 9, s. 544; "Nucleonics", b. 18, 1960, nr. 3, s. 92, 95, 96, 98, 100 og 102; "Kernenergie", 5. årgang, 1962, nr. 3, s. 173). ;Videre er det også allerede kjent å inneslutte korn av termoluminescerende materiale i et gjennomsiktig orahyllingsmateriale, f.eks. polytetrafluoreten (('Strahlentherapie", b 132, 1967, nr. 4, s. 553 - 557)» På denne måte kan dosimeter-materiale beskyttes mot forstyrrende værinnflytielser og mot kontaminasjon, Å anbringe slike dosimetre til bestemmelse av kontaminasjon av bygninger representerer ingen tilfredsstillende losning, for det er vanskelig ■ å avlede den kontaminasjon som mottas av en hel vegg,fra en dose registrert av etter-moluminescerende dosimeter anordnet i nærheten. Anbringelsen av et ;1 ;i ;vanlig dosimeter på en femdig vegg i en bygning forer ofte til at dosi-meteret blir utsatt for tallrike innflydelser som virker forstyrrende. ;Det er derfor oppfinnelsens oppgave å skaffe et termoluminescerende-dosimeterelement som egner seg til dosimetri av stråling og til å foyes inn som byggedel i vegger i vanlige bygninger, og som Juar den fornodne bestandighet mot atmosfæriskeinnflydelser,samt hvorfra det er mulig å få prover som kan tilgodegjores noyaktig for en kåta-st rofe-dosemåling. ;Ved et termoluminescerende måleelement av den innledningsvis angitte art blir denne oppgave lost ved at der som krystallisator foreligger fluor i en andel av 0,01 til 1 vektprosent og som aktivator foreligger 0.01 til 1 vektprosent natrium i aluminiumoksydet, og at aluminiumoksydet foreligger i en kornstorrelse under 400 yum. ;Det tilstedeværende natrium i mengder over 0.01 vektprosent ;i aluminiumoksydet skaffer de elektronfeller som bevirker ;radio-termoluminescensen. Materialets folsomhet tiltar tilnærmel-sesvis lineært med natriuminnholdet i det minste opp til et maksimalt innhold av ca. 1% i alfa-aluminiumoksydet. Man soker derfor ikke å overstige denne verdi, så meget mere som der ovenfor denne grense opptrer natriumaluminat. ;For at aluminiumoksydet skal foreligge i alfa-fase,må man tilsette det en krystallisator. Til dette anvender man 0.01 til 1 vektprosent fluor, som under fremstillingen av aluminiumoksydet ved smeltning og efterfolgende stivning forer til dannelse av monokrystaller av stor dimensjon. Ved efterfolgende knusning av disse monokrystaller får man dermed korn som vesentlig utgjores av gjennomskinnelige fragmenter av monokrystaller av aluminium i alfa-fase (d.v.s. korund). I fravær av fluor ville aluminiumoksydet ha en stor andel i beta-fase, hvor kornene ville ligpe de relativt ugjennomsiktige korn av aluminiumoksyd som fremstilles ved rostning, og det lys som eventuelt ville bli emittert ved termoluminescens, ville bli absorbert i kornene, så materialet ville være uskikket for dosemåling. ;Den ovre grense på 400 mikroner for kornets dimensjon er en praktisk grense. Går man ut over den, blir det vanskelig å varme opp kornet homogent og inn til kjernen med sikte på avledning. Omvendt er det onskelig at materialet inneholder en andel av minst 60 vektprosent av korn med dimensjon over 10 mikroner. Under denne dimensjon kommer det lys som emitteres under oppvarmningen, dårlig ut av kornene for å påvirke "leserens" lysfolsomme organ. ;Aluminiumoksydets innhold av visse andre elementer som mangan og krom b5r være lavest mulig og fortrinnsvis under 20 ppm, for selv i små mengder har disse elementer en ugunstig innflytelse på materialets termoluminescens. ;F.eks. har man ved en elektrisk smeltemetode fremstilt et termoluminescerende materiale som egner seg for dosimetri. Materialet utgjores av omtrent 95 vektprosent i alfa-fase, mens innholdet ;av den interessante forurensning (natrium) er 0,7 vektprosent. Materialet inneholder likeledes spor av SiOg, Fe^ O^, Tl, V, Ge og F. ;Under mikroskop viser dette måleelement-materiale seg å bestå av gjennomsiktlige fragmenter med tydelige kanter. ;Når det således fremstilte termoluminescerende materiale en gang er bestrålt, viser det ved temperatursdigning en kurve for radio-termoluminscens med fire på hinannen folgende topper. Den fjerde ;(som frigjores ved hoyere temperatur) skyldes vesentlig dev feller som forårsakes av tilstedeværelsen av natrium. Bare Menne sistnevnte topp er stabil og kan utnyttes til dosemåling uten særskilte forholdsregler. De tre ovrige topper kan fjernes ved en enkel oppvarmning til 150°C ;i ca. 10 minutter. ;Måten hvorpå det termoluminescerende måleelement i henhold til oppfinnelsen reagerer på forskjellige typer av strålinger, kan sammenfattes som folger: a) Kurven for reaksjon på rontgen- og gamma-fotoner ligger mellom dem for litiumfluorid og kalsium-fluorid, men i betraktelig mindre grad har materialet en hyperfolsomhet overfor små energier. Således er reaksjonen på strålinger på 45 keV omtrent tre ganger hoyere enn den man får med en stråling på 1 MeV. Utover denne energi og opp til omtrent 10 MeV er folsomheten nesten konstant. b) Reaksjonen på hurtige neutroner er neglisjerbar for en energi under 8 MeV. Ved en energi over 8 MeV ytrer produksjonen av ^a24 se^ vec* en ^ke neglisjerbar reaksjon. Men det må erindres at andelen av neutroner med energi over 8 MeV er liten i neutronflukser som skriver seg fra fisjoner, så man i virkeligheten kan regne med at materialet har en neglisjerbar folsomhet for hurtige neutroner. c) Reaksjonen på termiske neutroner er av samme storrelsesorden som for gamma-strålinger. Nærmere bestemt er materialets reaksjon på en Rem av termiske neutronstrålinger ekvivalent med den som skyldes en tilsynelatende dose på 0,75 Rem av gammastrålinger. Denne særegenhet representerer en fordel fremfor andre materialer som f.eks.
LiF,som er hyperfolsom for termiske neutroner.
d) Folsomheten for beta-stråling lar seg utnytte for store energier, over omtrent 1 MeV. I betraktning av beta-strålingens svake
inntrengning er det fordelaktig for dens dosimetri å anvende materiale med fin korning. I dette tilfelle blir reaksjonen likeverdig med den man får med en gamma-stråling.
Blant de mulige tilpasninger av det termoluminescerende element ifolge oppfinnelsen synes en av de mest interessante å bestå i at materialet innlemmes i et byggemateriale (byggestein, takstein, fliser o.l.) som kan benyttes sammen med tradisjonelle materialer for å danne eller kle veggene av rom samtidig som de gjor det mulig å bestemme den dose av ioniserende strålinger (som gamma- og neutronstrålinger) som mottas av veggen.
Det kan f.eks. være onskelig enten periodisk eller efter
et spesielt uhell å skulle bestemme den bestrålingsdose som er mottatt direkte på et gitt sted, eller den bestrålingsdose som er medfort av radioaktiv forurensning på vedkommende sted. Foruten tilfellet av kjerneeksplosjon kan en slik bestemmelse komme på tale i nærheten av en forsknings- eller kraftreaktor med sikte på periodisk å få bekref-tet fravær av bestrålingen. Således kan det være nyttig i tilfellet av at en reaktor blir utsatt for et uhell.'
Med sikte på slike muligheter er det hensiktsmessig å for-dele kornene av aluminiumoksyd jevnt i et stykke hvis kohesjon skaffes med et kjemisk, organisk, keramisk eller med vann avbindende bindemiddel.
Når stykket skal anvendes som byggemateriale, bor det til-fredsstille en rekke krav: det bruksferdige stykke bor ha form av en murstein, takstein etc. som enten har normale dimensjoner eller reduserte dimensjoner og lettvint egner seg for uttagning av sylindriske prover som er homo-gene i hele sin masse, foråt proven skal bli maken uansett hvor den tas ut,
den uttatte prove bor kunne benyttes direkte uten forutgå-ende sortering mellom bruddstykkene,
innholdet av aluminiumoksyd bor være så hoyt at folsomheten blir tilstrekkelig, en betingelse som kan antas oppfylt om der foreligger en konstaterbar reaksjon av fem Rad.
Egenskapene hos aluminiumoksydet som anvendes ifolge oppfinnelsen, gjor det mulig å oppfylle enda en betingelse: relasjonen mellom mottatt dose og den lysende emisjon som leveres til et avlesning sinstrument , skal være kjent opp til minst henved 10^ Rad og være lineær i det minste for svake doser.
Alle disse betingelser forer til at man i praksis bor velge et vektinnhold av A120^ i materialet mellom 70 og 98% og fortrinnsvis av størrelsesorden S6%.
Bindemiddelet skal tjene til å gi stykket de mekaniske egenskaper som gjor det mulig å anvende det som byggemateriale (tilstrekkelig mekanisk kohesjon, såvel som motstand mot smuldring, vær-innflytelser og trykk). Det er dette kriterium som bestemmer den praktiske grense for innholdet av aluminiumoksyd. Blant de bindemidler som egner seg til formålet, kan særlig nevnes: kjemiske bindemidler, som epoksydharpikser, glass, MgOCl, AlPO^...
organiske varmebindemidler, som silikoner keramiske bindemidler, som kaolin, feltspat m.v. hydrauliske bindemidler, særlig sement.
Måten stykket skal produseres på, avhenger selvsagt fremfor alt av art.av anvendt bindemiddel når blandingen av Alg<O>^ og bindemiddel en gang er foretatt og gjort så homogen som mulig.
Bruker man et organisk varmebindemiddel, blir dette karbonisert etter å være blandet med AlgO^ og stykket er bragt i brikettform. Produktene av rostningen (henimot 500°C for silikoner) bevirker en innbyrdes sammensveising av aluminiumoksydkornene (ved frigjoring av kisel, som i nærvær av et basisk element innfort i liten mengde i blandingen gir et silikat). Denne sveisevirkning meddeler materialet dets mekaniske ko.-hesjon og knusningsmotstand. I tilfelle av et keramisk bindemiddel blir stykket fremstilt ved bakning av blandingen av krystallisert aluminiumoksyd i pulverform og bindemiddel (f.eks. kaolin eller feltspat), hvortil man setter et lite innhold, av størrelses-orden 1$, av organisk koldbindemiddel, f.eks. dekstrin, melasse eller papirmasse, for å sikre kohesjon etter presning, samt 0, 1% av et fuktemiddel til å senke overflatespenningen. Man må huske at baketempe-raturen folger av et kompromis: Er den for lav, blir kohesjonen mellom kornene i aggregatet ikke realisert i tilstrekkelig grad. Er den for hoy, kveler den fenomenet termoluminescens. I alminnelighet
vil man arbeide ved temperatur mellom 1000 og 1500°C.
Man har spesielt fremstilt stykker ved fSigende metoder: krystallisert aluminiumoksyd knuses til en korning under 200^u og tilblandes så en grot, som utgjor bindemiddelet og består av kaolin og feltspat i kolloidal tilstand i vann med et tilsatt fuktemiddel.
De respektive vektandeler kan være S6fo aluminiumoksyd, 3% feltspat
og 1% kaolin for den ferdigs stein når man ikke regner vannet med.
I blandingen blir der for bakningen innfort 1$ dekstrin, som for-svinner ved bakningen. Den oppnådde deig presses i en mursteinsform og torkes. Råstéinen som kommer fra pressen, bakes i to etapper ved temperaturer av størrelsesorden henholdsvis 124-0 og 1450°C. Denne fremstillingsteknikk er relativt konvensjonell, og en beskrivelse av den kan finnes i boken "La technologie des produits céramiques réfractaires" av A. Jourdain (Gauthier Villars - Paris 1966).
Den således fremstilte byggestein kan benyttes sammen
med byggesteiner av samme eller annet format for å danne vegger, skott eller gulv. For siden å bestemme den integrerte dose som er mottatt av veggen eller gulvet, tar man en sylindrisk prove av steinen.
Er denne massiv, gjores dette med et diamantbor. Fra denne sylindriske prove kapper man en eller flere skiver, som man anbringer i et av-le sningsapparat for termoluminescerende dosimetre etterat apparatet på forhånd er utstyrt av prover av materialet av samme type, som har vært utsatt for kjente strålingsdoser. Den avleste verdi på leseapparatet oppfores på en kalibreringskurve, som gir den mottatte dose.
Som ikke-begrensende eksempeler vil der nå under hen-visning til tegningen bli beskrevet noen utforelseseksempeler på dosimeterstykker i henhold til oppfinnelsen.
Fig. 1 viser perspektivisk en byggestein utfort med
sikte på å lette uttagning av prover.
Fig. 2 viser sentralt horisontalsnitt av det samme, som antydet ved linjen II-II på fig. 1. Fig. 3 viser et tilsvarende snitt av en lignende stein, men kledd med emalje. Fig. 4 °6 5 viser henholdsvis i partielt og i fullt horisontalsnitt et par ytterligere varianter, likeledes utformet for å lette uttagning av prover. Fig. 6 er et perspektivriss av enda en variant.
Steinen eller briketten på fig. 1 og 2 utgjores av et massivt parti 4 med sylinderformede uttagninger 6. Disse uttagninger 6 opptas av fortsettelser 8, som etter bakningen danner ett stykke med steinen forovrig og har form av en stabel av skiver 10 med slik diameter og tykkelse at de kan anbringes i et leseapparat (eventuelt etter oppdeling), og innbyrdes forbundet ved tappformede partier 12. For å ta utoen prove behover man bare å brekke los en av f oifcsettelsene 8 og skille skivene 10 fra hverandre. Denne form av steinene har blant annet fordelen av å gjore det'mulig å bestemme bestrålingsdoser motsatt i forskjellige dybder og derav avlede verdier for mottatt strålingsenergi.
Steinen kan fremstilles på folgende måte: I et forste trinn presser man det massive parti, idet man utformer forsenkninger av passende diameter i bunnen av uttagningene 6 (som vist strekpunktert på fig. 2). Man fremstiller særskilt en rund stav av samme materiale og utformer ringformede spor i denne som skille mellom skivene. De således fremstilte forlengelser innsettes så i sine leier, og råsteinen bakes som antydet ovenfor, hvorved det massive parti 4 forbinder seg med fortsettelsene 8.
Skal steinen på fig. 1 og 2 bli utsatt for vær og vind, for forurensende eller korroderende agenser eller for radioaktivt st5v, ville det kunne innvendes at steinen kan bli utsatt for forurensning på overflaten eller i uttagningene.
For å rydde denne fare av veien er det nok å kle den
side som er blotlagt mot atmosfæren eller mot smittekildene, med •
en emalje eller plastisk kledning som er glatt og ikke angripes under de påtenkte forhold.
Steinen pa fig. 3 er maken til den på fig. 1 og 2, men
er på forsiden kledd med et tynt og glatt belegg 14 av en emalje som er motstandsdyktig overfor korroderende stoffer som denne flate kan tenkes å bli utsatt for. Belegget danner bro. mellom flaten 7 og stammen av skiver 10, som slutter i samme plan, og forhindrer derved stov og væske i å komme inn i uttagningene 6. Den anvendte emalje, som selvsagt må være forlikelig med aggregat og bindemiddel, kan fremstilles på vilkårlig konvensjonell måte og bakes sammen med steinen. Det vil innses at den blant annet gjor det mulig
å redusere eventuelle farer for permanent forurensning med radioaktive nedfall, idet den forhindrer inntrengen av st6v i
uttagningene og,gir en glatt overflate som er litt utsatt for ved-heftning av stdv,
å unngå at fuktighet trenger inn i steinens porer, særlig hvis emaljen også dekker steinens sideflater i tilstrekkelig lengde
innover fra forsiden; i praksis er en lengde av 1 - 2 cm tilstrekkelig for steiner med en dybde av 5 - 6 cm og forbundet ved hjelp av sement-mortel; det er å foretrekke ikke å dekke sideflatene helt for å mulig-gjøre god forankring av mortelen; og
å unngå at påkastet sementgrot trenger inn i porene i fortsettelsene som skal tjene som prover.
For emaljen kan der velges en slik sammensetning og tykkelse at den foruten å danne beskyttelse fyller funksjonen som filtér for strålingene. Spesielt kan man bedre materialets spektrale reaksjon ved å redusere aggregatets hyperfolsomhet for gammastråler med lav energi.
Som ikke-begrensende eksempel kan anfores at steiner fremstilt av pulver av krystallisert aluminiumoksyd sammenfoyd med et keramisk bindemiddel av den ovenfor omtalte type, ble kledd med en emalje med folgende sammensetning, regnet etter vekt:
For et belegg med en tykkelse av storrelsesorden 0,5 mm har denne emalje et blyinnhold på 60 mg/cm , som allerede i en viss grad avboter aluminiumoksydets hyperfolsomhet for lavenergetiske strålinger.
Steinen kan få annen form enn vist på figurene 1-3.
To eksempeler er vist på fig. 4 og 5. Steinen på fig. 4 har sylindriske provestykker oppdelt i en rekke sirkelrunde skiver 10' som er innbyrdes forbundet ved en soyle 12<»> på siden. Steinen på fig. 5
har tomme sylindriske uttagninger 6<»»> hvis bunn 10" kan tas ut med at enkelt verktoy for å danne en rund skive til avlesning i et lese-
>
apparat.
Det er også mulig å forsyne steinen med en eller flere sylindriske prefabrikerte prøvestykker som kan tas ut rett og slett ved trykk fra en loftestang som innfores i den sirkelrunde fuge som omgir sylinderen. Disse sylindre blir så tilpasset den benyttede type av avlesningsapparat. Spesielt kan de kappes opp i skiver eller findeles til pulver.
Man kan også benytte massive parallellepipediske steiner. De prSver man skal ta fra en stein for å måle termoluminescensen, tas direkte i form av pulver ved hjelp av et steibor eller i sylindrisk form ved hjelp av et sirkelrundt verktoy. Sluttelig kan man også utforme spor 14 ved .hjornene av en massiv stein som vist på fig. 6
for å gjore det mulig å fjerne bruddstykker som kan brukes som prover.
De benyttede betegnelser "stein" og "brikett" blir selvsagt å oppfatte i vid forstand slik at de ikke bare dekker hva man vanligvis forstår ved disse betegnelser, men også hvilke som helst andre som egner seg for byggeelementer, f.eks. takstein eller fliser. Denne sistnevnte type av materialet i henhold til oppfinnelsen, for-synt med en emalje, kan benyttes i dekorative veggpaneler og i gulv-kledninger. Emaljen vil da kunne være farvet. F.eks. kan man til den ovennevnte sammensetning foye 0, 2% Cr^ O^ for å skaffe en gul farve, eller spor av krom, kobolt og sink for å skaffe en gronn farve. I de ovrige tilfeller vil det imidlertid være onskelig å anvende materialet i form av et stykke hvor i det minste en av dimensjonene er et mål for en dimensjon av de kurante materialer det skal settes sammen med.
I en takkledning vil man fordelaktig anbringe den takstein som danner dosimetrimaterialet, med kanten, av taket for å kunne la det ha reduserte dimensjoner.
Claims (4)
1. Termoluminescerende måleelement til dosimetri av ioniserende strålinger hvor måleelementet som termoluminescens-aktiv bestanddel inneholder kor? av aluminiumoksyd, AlgO^, som i en andel over 8o vektprosent foreligger i alfa-fase og inneholder et som krystallisator virkende element såvel som en aktivator som danner elektronfeller, karakterisert ved at der som krystallisator foreligger fluor i en andel av 0,001 - 1 vektprosent og som aktivator foreligger 0,01 - 1 vektprosent natrium i aluminiumoksydet, og at aluminiumoksydet foreligger i en kornstorrelse under /\ O0 yum.
2. Måleelement som angitt i krav 1, karakterisert ved at andelen av korn med dimensjon over 10 ai minst er 60$.
3. Måleelement som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at aluminiumoksydkornene er jevnt fordelt i et stykke hvor kohesjonen er tilveiebragt med et kjemisk, organisk, keramisk eller hydraulisk bindemiddel.
4. Måleelement som angitt i krav 3»karakterisert ved at aluminiumoksydet er homogent fordelt i en andel av 70 - 9^# i måleelementet og dette er utformet som arbeidsstykke eller byggesten.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR136564 | 1968-01-18 | ||
FR143427A FR94048E (fr) | 1968-01-18 | 1968-03-12 | Matériau de construction pour dosimétrie de rayonnements ionisants. |
FR166636 | 1968-09-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO126101B true NO126101B (no) | 1972-12-18 |
Family
ID=27244769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO69187A NO126101B (no) | 1968-01-18 | 1969-01-17 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3600579A (no) |
BE (1) | BE726268A (no) |
CH (1) | CH502601A (no) |
DE (1) | DE1902284A1 (no) |
ES (1) | ES362661A1 (no) |
GB (1) | GB1195521A (no) |
LU (1) | LU57705A1 (no) |
NO (1) | NO126101B (no) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3728543A (en) * | 1971-11-23 | 1973-04-17 | Us Sec Department Of Health | Thermoluminescience of sapphire |
FR2365134A1 (fr) * | 1976-09-17 | 1978-04-14 | Commissariat Energie Atomique | Materiaux pour la realisation de detecteurs a exoelectrons |
US4220856A (en) * | 1978-11-03 | 1980-09-02 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method of analysis of asbestiform minerals by thermoluminescence |
RU2445646C2 (ru) * | 2008-06-11 | 2012-03-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина" (ФГАОУ ВПО "УрФУ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина") | Рабочее вещество для термолюминесцентного детектора нейтронов |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2616051A (en) * | 1949-05-31 | 1952-10-28 | Wisconsin Alumni Res Found | Thermoluminescence radiation exposure meter |
US3337948A (en) * | 1964-06-25 | 1967-08-29 | James H Schulman | Method of manufacture of miniature radiation dosimeters |
US3471699A (en) * | 1965-03-09 | 1969-10-07 | Isotopes Inc | Phosphor-polytetrafluoroethylene thermoluminescent dosimeter |
US3484605A (en) * | 1967-07-27 | 1969-12-16 | Us Navy | Thermoluminescent dosimeter |
-
1968
- 1968-12-27 LU LU57705D patent/LU57705A1/xx unknown
- 1968-12-30 BE BE726268D patent/BE726268A/xx unknown
-
1969
- 1969-01-02 GB GB189/69A patent/GB1195521A/en not_active Expired
- 1969-01-07 US US789460A patent/US3600579A/en not_active Expired - Lifetime
- 1969-01-17 CH CH66869A patent/CH502601A/fr not_active IP Right Cessation
- 1969-01-17 DE DE19691902284 patent/DE1902284A1/de active Pending
- 1969-01-17 NO NO69187A patent/NO126101B/no unknown
- 1969-01-18 ES ES362661A patent/ES362661A1/es not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1902284B2 (no) | 1970-11-19 |
ES362661A1 (es) | 1971-02-01 |
LU57705A1 (no) | 1969-04-21 |
DE1902284A1 (de) | 1970-06-04 |
GB1195521A (en) | 1970-06-17 |
CH502601A (fr) | 1971-01-31 |
US3600579A (en) | 1971-08-17 |
BE726268A (no) | 1969-05-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mejdahl et al. | Thermoluminescence applied to age determination in archaeology and geology | |
Chowdhury et al. | Concentration of radionuclides in building and ceramic materials of Bangladesh and evaluation of radiation hazard | |
Daniel et al. | Thermoluminescence characteristics and dosimetric aspects of fluoroperovskites (NaMgF3: Eu2+, Ce3+) | |
Yasir et al. | Study of natural radionuclides and its radiation hazard index in Malaysian building materials | |
Panzeri | Mortar and surface dating with optically stimulated luminescence (OSL): innovative techniques for the age determination of buildings | |
NO126101B (no) | ||
Bailiff | The use of ceramics for retrospective dosimetry in the Chernobyl exclusion zone | |
Ramzaev et al. | An assessment of cumulative external doses from Chernobyl fallout for a forested area in Russia using the optically stimulated luminescence from quartz inclusions in bricks | |
Barescut et al. | Natural radioactivity in Italian ceramic tiles | |
Nadira Mahamood et al. | Assessment of natural radionuclide enrichment and radiation hazard from building materials in Kannur District, Kerala | |
US3243590A (en) | Thermoluminescent radiation dosimeter and integral heater | |
Bøtter-Jensen et al. | Luminescence properties of porcelain ceramics relevant to retrospective radiation dosimetry | |
Nakamura et al. | Development of a ZnS/10B2O3 scintillator with low-afterglow phosphor | |
Göksu et al. | Thermoluminescence dating of terrazzo from the monastery church of Tegernsee (Bavaria, Germany) using the 210 C TL peak of quartz | |
Uosif et al. | Radiological hazard resulting from using ceramic tile in Egypt | |
Brahmanandhan et al. | Natural radioactivity and indoor radiation measurements in buildings and building materials in Gobichettipalayam town | |
Løvborg et al. | Experiences with concrete calibration sources for radiometric field instruments | |
Papadopoulos et al. | Natural radioactivity and dose assessment of granitic rocks from the Atticocycladic Zone (Greece) | |
Isinkaye et al. | Natural radioactivity and associated radiation hazards of some commonly used building materials in southwest Nigeria | |
Crockett et al. | Radon as an anthropogenic indoor air pollutant as exemplified by radium-dial watches and other uranium-and radium-containing artefacts | |
Vaz | Ucera meteorite: Determination of differential atmospheric heating using its natural thermoluminescence | |
Ramzaev et al. | Cumulative dose assessment using thermoluminescence properties of porcelain isolators as evidence of a severe radiation accident in the Republic of Sakha (Yakutia), Russia, 1978 | |
Avramović et al. | Radon exhalation rate of some building materials common in Serbia | |
Robertson | Materials and methods in thermoluminescence dating of thai artifacts | |
Gattuso et al. | SAR and MAAD TL Dating of “Caroselli” from three sites in Calabria, South Italy |