RU2364963C1 - Elastic material for protection from x-ray and gamma radiation - Google Patents

Elastic material for protection from x-ray and gamma radiation Download PDF

Info

Publication number
RU2364963C1
RU2364963C1 RU2007148599/06A RU2007148599A RU2364963C1 RU 2364963 C1 RU2364963 C1 RU 2364963C1 RU 2007148599/06 A RU2007148599/06 A RU 2007148599/06A RU 2007148599 A RU2007148599 A RU 2007148599A RU 2364963 C1 RU2364963 C1 RU 2364963C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elastic material
ray
gamma radiation
protection against
protective
Prior art date
Application number
RU2007148599/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Дмитриевич Воронин (RU)
Сергей Дмитриевич Воронин
Андрей Николаевич Поляков (RU)
Андрей Николаевич Поляков
Original Assignee
Сергей Дмитриевич Воронин
Андрей Николаевич Поляков
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 Сергей Дмитриевич Воронин, Андрей Николаевич Поляков filed Critical Сергей Дмитриевич Воронин
Priority to RU2007148599/06A priority Critical patent/RU2364963C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2364963C1 publication Critical patent/RU2364963C1/en

Links

Abstract

FIELD: physics; nuclear.
SUBSTANCE: invention concerns materials for protection against radiation which can be used for making of protective clothes, screens, facing and other products. The elastic material for protection against X-ray and gamma radiation consists from a binding agent and a filling compound - powdered tungsten or heavy metals oxides. Binding agent is executed from thermoplastic polyurethane. Polyurethane content in a protective material makes 10.0…80.0 wt %, and the rest - the specified tungsten or heavy metals oxides.
EFFECT: increase of protective properties of a material and its basic technical characteristics, simplification of technological process of material manufacture and various products from it, extension of material usage temperature range.
2 tbl

Description

Изобретение относится к материалам для защиты от радиационных излучений, которые могут быть использованы при создании защитной одежды, экранов, облицовки и других изделий.The invention relates to materials for protection against radiation, which can be used to create protective clothing, screens, cladding and other products.

Известен эластичный материал для защиты от рентгеновского и гамма-излучений, содержащий связующее и наполнитель - порошкообразный вольфрам или оксиды тяжелых металлов (патент РФ №2030803, G21F 1/10, 1995 г. - ближайший аналог). При этом в качестве связующего в материале используются в основном каучуки.Known elastic material for protection against x-ray and gamma radiation, containing a binder and filler - powdered tungsten or heavy metal oxides (RF patent No. 2030803, G21F 1/10, 1995 - the closest analogue). At the same time, rubbers are mainly used as a binder in the material.

Недостатками ближайшего аналога являются:The disadvantages of the closest analogue are:

- недостаточно высокие защитные свойства материала;- insufficiently high protective properties of the material;

- изготовление из материала различных изделий возможно лишь путем склеивания или литья их составных элементов;- the manufacture of various products from the material is possible only by gluing or molding their constituent elements;

- наличие этапа вулканизации в процессе производства материала;- the presence of a vulcanization stage in the production process of the material;

- использование в материале различных добавок для упрощения технологического процесса и повышения термоокислительной стабильности материала;- the use of various additives in the material to simplify the process and increase the thermo-oxidative stability of the material;

- ограниченность применения материала при низких температурах.- limited use of the material at low temperatures.

Техническим результатом изобретения является повышение защитных свойств материала и его основных технических характеристик, упрощение технологического процесса производства материала и различных из него изделий, расширение температурного диапазона применения материала.The technical result of the invention is to increase the protective properties of the material and its main technical characteristics, simplify the manufacturing process of the material and various products made of it, expand the temperature range of the material.

Этот результат в эластичном материале для защиты от рентгеновского и гамма-излучений, содержащем связующее и наполнитель - порошкообразный вольфрам или оксиды тяжелых металлов, достигается тем, что связующее выполнено из термопластичного полиуретана при следующем соотношении компонентов: термопластичный полиуретан 10,0…80,0 мас.%, остальное - порошкообразный вольфрам или оксиды тяжелых металлов.This result in an elastic material for protection against x-ray and gamma radiation containing a binder and a filler — powdered tungsten or heavy metal oxides — is achieved by the fact that the binder is made of thermoplastic polyurethane with the following ratio of components: thermoplastic polyurethane 10.0 ... 80.0 wt. .%, the rest is powdered tungsten or heavy metal oxides.

Эластичный материал для защиты от рентгеновского и гамма-излучений, как указано выше, содержит термопластичный полиуретан и порошкообразный вольфрам или оксиды тяжелых металлов.The elastic material for protection against x-ray and gamma radiation, as described above, contains thermoplastic polyurethane and powdered tungsten or heavy metal oxides.

Выполнение связующего из термопластичного полиуретана дает возможность повысить основные характеристики материала, его эластичность, прочность, стойкость к внешним атмосферным факторам, упростить технологию производства самого материала и различных из него изделий, расширить температурный диапазон использования материала.The execution of a binder made of thermoplastic polyurethane makes it possible to increase the basic characteristics of the material, its elasticity, strength, resistance to external atmospheric factors, simplify the production technology of the material itself and various products made of it, and expand the temperature range of use of the material.

Эластичный материал, в отличие от прототипа, может свариваться тепловой сваркой и ультразвуком, что существенно упрощает технологию производства из него изделий, особенно больших размеров и сложной формы. Кроме сварки, заявленный материал также хорошо клеится. Он может использоваться повторно.The elastic material, unlike the prototype, can be welded by heat welding and ultrasound, which greatly simplifies the technology for the production of products from it, especially large sizes and complex shapes. In addition to welding, the claimed material also adheres well. It can be reused.

Эластичный материал получают следующим способом.The elastic material is obtained in the following manner.

Гранулы термопластичного полиуретана и оксидов тяжелых металлов в необходимом соотношении смешивают друг с другом. Затем полученную смесь подают в планетарный экструдер, в котором при температуре плавления термопластичного полиуретана она плавится. После этого расплав подают в каландр, где получают пленку заданной толщины и ширины.Granules of thermoplastic polyurethane and heavy metal oxides in the required ratio are mixed with each other. Then the resulting mixture is fed into a planetary extruder, in which it melts at the melting temperature of thermoplastic polyurethane. After that, the melt is fed into the calender, where a film of a given thickness and width is obtained.

Основные свойства эластичного материала представлены в таблице 1.The main properties of the elastic material are presented in table 1.

Использование наполнителя - порошкообразного вольфрама или оксидов тяжелых металлов обеспечивает получение высоких защитных свойств заявленного эластичного материала. Эти свойства, полученные в результате обработки проведенных испытаний, оценивались линейным коэффициентом ослабления гамма-излучения пластин, изготовленных из заявленного эластичного материала. Указанный коэффициент ослабления представляет собой отношение измеренных доз изучения, полученных между источником излучения и детектором дозиметра-радиометра при отсутствии и наличии образца.The use of filler - powdered tungsten or heavy metal oxides provides high protective properties of the claimed elastic material. These properties, obtained as a result of processing the tests performed, were estimated by the linear attenuation coefficient of gamma radiation of the plates made of the claimed elastic material. The indicated attenuation coefficient is the ratio of the measured study doses received between the radiation source and the dosimeter-radiometer detector in the absence and presence of a sample.

Таблица 1Table 1 Основные свойства материала The main properties of the material №№№№ Свойства материалаMaterial properties ПоказателиIndicators 1one Удельная масса, кг/м3 Specific gravity, kg / m 3 49004900 22 Полезная ширина, смUseful width, cm 150150 33 Прочность на разрыв, МПаTensile strength, MPa 90…20090 ... 200 4four Удлинение при разрыве, %Elongation at break,% 350…370350 ... 370 55 Температурный диапазон использования, °СTemperature range of use, ° С -70…+110-70 ... + 110 66 МаслобензостойкостьOil resistance СтоекRacks 77 ТехнологичностьManufacturability Сваривается теплом, ультразвуком, клеитсяWelded by heat, ultrasound, glued 88 Эластичность (число перегибов), килоцикловElasticity (number of excesses), kilocycles 100…300100 ... 300

Значения этого линейного коэффициента ослабления в зависимости от толщины пластин и мощности источников излучения представлены в таблице 2.The values of this linear attenuation coefficient depending on the thickness of the plates and the power of the radiation sources are presented in table 2.

Таблица 2table 2 Линейный коэффициент ослабления гамма-излучения пластинThe linear attenuation coefficient of gamma radiation of the plates ИзотопыIsotopes Толщина пластин, ммPlate thickness, mm 0,350.35 0,70.7 1,051.05 1,41.4 1,751.75 2,12.1 2,452.45 4,654.65 Со - 60Co - 60 1,0011.001 1,0031.003 1,0111.011 1,0211,021 1,0271,027 1,0391,039 1,0561,056 1,1231,123 Cs - 137Cs - 137 1,0141.014 1,0281,028 1,0421,042 1,0581,058 1,0691,069 1,0851,085 1,1011,101 1,2141,214 Ir - 192Ir - 192 1,0391,039 1,0631,063 1,0761,076 1,1041,104 1,1281,128 1,1601,160 1,2001,200 1,4021,402 Sc - 75Sc - 75 1,0811,081 1,1811,181 1,2651,265 1,3411,341 1,4421,442 1,5371,537 1,6461,646 2,3532,353 Примечание: Данные табл.2 получены при наполнении материала пластин порошкообразным вольфрамом, равным 75,0 мас.%.Note: The data in Table 2 were obtained when filling the wafer material with powder tungsten equal to 75.0 wt.%.

Заявленное изобретение позволяет получить эластичный материал, обладающий высокой эффективностью защиты от рентгеновского и гамма-излучений. Основными достоинствами эластичного материала являются высокие физико-механические и эксплуатационные характеристики, возможность получения защитной от излучений пленки, технологичность производства материала и различных из него изделий, отсутствие пластификатора, возможность варьирования композиции материала в широких пределах, отсутствие токсичности в производстве и эксплуатации, широкий температурный диапазон использования материала (-70°С…+110°С), возможность повторной переработки материала. Эти достоинства вместе с высокой эффективностью защиты от излучений дают основание полагать, что предложенный эластичный материал может найти широкое применение на практике.The claimed invention allows to obtain an elastic material with high protection against x-ray and gamma radiation. The main advantages of an elastic material are its high physical and mechanical and operational characteristics, the possibility of obtaining a protective film from radiation, the manufacturability of the material and its various products, the absence of plasticizer, the possibility of varying the composition of the material over a wide range, the absence of toxicity in production and operation, a wide temperature range the use of material (-70 ° C ... + 110 ° C), the possibility of recycling the material. These advantages, together with the high efficiency of radiation protection, give reason to believe that the proposed elastic material can be widely used in practice.

Claims (1)

Эластичный материал для защиты от рентгеновского и гамма-излучений, содержащий связующее и наполнитель - порошкообразный вольфрам или оксиды тяжелых металлов, отличающийся тем, что связующее выполнено из термопластичного полиуретана при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Термопластичный полиуретан 10,0-80,0 Порошкообразный вольфрам или оксиды тяжелых металлов остальное
An elastic material for protection against x-ray and gamma radiation, containing a binder and a filler - powdered tungsten or heavy metal oxides, characterized in that the binder is made of thermoplastic polyurethane in the following ratio of components, wt.%:
Thermoplastic polyurethane 10.0-80.0 Powdered tungsten or heavy metal oxides rest
RU2007148599/06A 2007-12-27 2007-12-27 Elastic material for protection from x-ray and gamma radiation RU2364963C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007148599/06A RU2364963C1 (en) 2007-12-27 2007-12-27 Elastic material for protection from x-ray and gamma radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007148599/06A RU2364963C1 (en) 2007-12-27 2007-12-27 Elastic material for protection from x-ray and gamma radiation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2364963C1 true RU2364963C1 (en) 2009-08-20

Family

ID=41151382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007148599/06A RU2364963C1 (en) 2007-12-27 2007-12-27 Elastic material for protection from x-ray and gamma radiation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2364963C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011122745A1 (en) 2011-12-29 2013-07-04 Sebastian Oberwalder Combination material, used for preparing articles and coatings, comprises polyurethane material, metal particles such as e.g. lead and tungsten or their corresponding oxides, sulfides, fluorides and/or oxide sulfides, and boron or its salt
RU2491667C1 (en) * 2011-12-29 2013-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "АполлО" Composite material for protection against radiation
RU2660656C1 (en) * 2017-11-27 2018-07-09 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Flexible protective layer for moving and deforming elements of constructions

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011122745A1 (en) 2011-12-29 2013-07-04 Sebastian Oberwalder Combination material, used for preparing articles and coatings, comprises polyurethane material, metal particles such as e.g. lead and tungsten or their corresponding oxides, sulfides, fluorides and/or oxide sulfides, and boron or its salt
RU2491667C1 (en) * 2011-12-29 2013-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "АполлО" Composite material for protection against radiation
RU2660656C1 (en) * 2017-11-27 2018-07-09 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Flexible protective layer for moving and deforming elements of constructions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Soylu et al. Gamma radiation shielding efficiency of a new lead-free composite material
Kalkornsurapranee et al. Wearable and flexible radiation shielding natural rubber composites: Effect of different radiation shielding fillers
Dong et al. Using iron concentrate in Liaoning Province, China, to prepare material for X-Ray shielding
Kim et al. Medical radiation shielding effect by composition of barium compounds
González-Ortega et al. Radiological protection and mechanical properties of concretes with EAF steel slags
Chai et al. Preparation and properties of novel, flexible, lead‐free X‐ray‐shielding materials containing tungsten and bismuth (III) oxide
RU2364963C1 (en) Elastic material for protection from x-ray and gamma radiation
Özdemir et al. Mixed radiation shielding via 3-layered polydimethylsiloxane rubber composite containing hexagonal boron nitride, boron (III) oxide, bismuth (III) oxide for each layer
JPH10153687A (en) Radiation shielding material and its production
Esen et al. An investigation of X-ray and radio isotope energy absorption of heavyweight concretes containing barite
CN103824605A (en) Unleaded ionizing-radiation-resistant composite material
US4587277A (en) Radiation shield
US20210163717A1 (en) Lead-free radiation shielding sheet and manufacturing method therefor
CN112662020A (en) Lead-free nuclear radiation protection glove and preparation method thereof
KR101890267B1 (en) Method for preparing lead-free radiation sheilding sheet
JP2003130990A (en) Radiation shield material and its production method
Tashlykov et al. An extensive experimental study on the role of micro-size pozzolana in enhancing the gamma-ray shielding properties of high-density polyethylene
KR102334663B1 (en) Lead free gamma radiation sheilding sheet and method for preparing the same
Azman et al. Radiation attenuation ability of bentonite clay enriched with eggshell as recyclable waste for a physical rradiation barrier
US3247130A (en) Energy absorbing composition
DE102017119683A1 (en) Plastic scintillator based on an organic polyaddition product
Chaiphaksa et al. Photon, charged particles, and neutron shielding properties of natural rubber/SnO2 composites
JP4779029B2 (en) Flexible neutron shielding material, stock for producing flexible neutron shielding material, neutron shielding tape, neutron shielding packing, and neutron shielding filler
Tousi et al. Evaluation of the mass attenuation coefficient and Effective Atomic Number of the Eremurus spp. Root in Mammography Energy Range
KR101804295B1 (en) Rubber composition for radiation shield with lead-free and sheet for radiation shield using the same

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20120201

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171228