RU2617755C1 - Composite material for radiation protection - Google Patents
Composite material for radiation protection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2617755C1 RU2617755C1 RU2016101617A RU2016101617A RU2617755C1 RU 2617755 C1 RU2617755 C1 RU 2617755C1 RU 2016101617 A RU2016101617 A RU 2016101617A RU 2016101617 A RU2016101617 A RU 2016101617A RU 2617755 C1 RU2617755 C1 RU 2617755C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- plates
- mica
- composite material
- radiation resistance
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
- B29C65/52—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the way of applying the adhesive
- B29C65/54—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the way of applying the adhesive between pre-assembled parts
- B29C65/546—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the way of applying the adhesive between pre-assembled parts by gravity, e.g. by pouring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/88—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced
- B29C70/882—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced partly or totally electrically conductive, e.g. for EMI shielding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
- C09J5/04—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving separate application of adhesive ingredients to the different surfaces to be joined
Abstract
Description
Изобретение относится к материалам для защиты от ионизирующего излучения с использованием природного минерала слюда, который может быть использован в радиационной защите в атомной промышленности.The invention relates to materials for protection against ionizing radiation using a natural mineral mica, which can be used in radiation protection in the nuclear industry.
Специалистам, работающим с природным минералом слюда, известно, что слюда обладает достаточно высокой радиационной стойкостью. Однако в таких отраслях, как атомная промышленность, необходимы материалы с максимально высокой радиационной стойкостью против любого вида ионизирующего излучения (альфа, бета, гамма и нейтронного) и желательно с небольшими толщинами. При этом из всех видов ионизирующего излучения гамма-излучение обладает самой высокой проникающей способностью, и теоретически никакая преграда не способна защитить от него полностью. Но первое место в рейтинге опасности занимает нейтронное излучение (быстрые нейтроны). Поскольку нейтроны подобно гамма-квантам легко проникают внутрь организма, но в отличие от гамма-квантов полностью поглощаются внутри него, вызывая большие разрушения внутри организма. В связи с этим защита именно от этих видов ионизирующего излучения является наиважнейшей.Specialists working with the natural mineral mica, it is known that mica has a fairly high radiation resistance. However, in industries such as the nuclear industry, materials with the highest possible radiation resistance against any type of ionizing radiation (alpha, beta, gamma and neutron) and preferably with small thicknesses are needed. Moreover, of all types of ionizing radiation, gamma radiation has the highest penetrating ability, and theoretically no obstacle is able to completely protect against it. But the first place in the hazard rating is occupied by neutron radiation (fast neutrons). Since neutrons like gamma rays easily penetrate into the body, but unlike gamma rays, they are completely absorbed inside it, causing great damage inside the body. In this regard, protection from these types of ionizing radiation is the most important.
В настоящее время применяются исключительно такие материалы, как тяжелые элементы (свинец и другие металлы с большим номером в таблице Менделеева). Но они дорогие, защита достаточно тяжелая и имеет большие размеры.Currently, only materials such as heavy elements (lead and other metals with a large number in the periodic table) are used. But they are expensive, the protection is quite heavy and large.
Задачей настоящего изобретения является разработка нового применения слюды, расширение области ее использования, а именно создание материала из слюды, готового к использованию в качестве материала с высокой радиационной стойкостью, и что очень важно, полученный пластинчатый материал имеет при этом незначительную толщину. Этот материал можно использовать в атомной промышленности, а также в других промышленностях, где необходима высокая степень радиационной защиты. Его можно использовать в строительстве домов в зонах с повышенной опасностью (нахождение около атомных электростанций) для облицовки стен, потолков.The objective of the present invention is to develop a new application of mica, expanding the scope of its use, namely the creation of mica material, ready to be used as a material with high radiation resistance, and most importantly, the resulting plate material has a slight thickness. This material can be used in the nuclear industry, as well as in other industries where a high degree of radiation protection is needed. It can be used in the construction of houses in areas with increased danger (located near nuclear power plants) for wall and ceiling cladding.
Известно использование слюды в качестве наполнителя в композиции для защитного покрытия, обладающего помимо антиобледенительных свойств химической и радиационной стойкостью (см. патент РФ №2213114 с датой приоритета от 13.03.2002).It is known to use mica as a filler in a composition for a protective coating, which, in addition to anti-icing properties, has chemical and radiation resistance (see RF patent No. 2213114 with priority date of March 13, 2002).
Здесь слюда является лишь наполнителем, основную защитную функцию выполняют оксиды переходных металлов, а они очень дорогие.Here, mica is only a filler, the main protective function is performed by transition metal oxides, and they are very expensive.
Известен материал, являющийся дополнительным наружным слоем тканевого материала, закрепленного снаружи тканевого тента палатки и пропитанного консистенцией на клеевой основе с добавлением в него смеси, состоящей в равных долях из измельченных стеклянной крошки, слюды, цементной сухой смеси и свинцовой крошки или стружки (см. патент РФ №2251185 на изобретение «Палатка подготовки населения в области гражданской защиты» с датой приоритета от 26.12.2013, публ. 20.05.2015, бюл. №14. Патентообладатель - ФГБУ ВНИИ ГОСЧ (ФЦ).Known material, which is an additional outer layer of fabric material, fixed on the outside of the tent tent and impregnated with a consistency on an adhesive basis with the addition of a mixture consisting of crushed glass chips, mica, cement dry mix and lead chips or chips (see patent) RF №2251185 for the invention “Tent for the preparation of the population in the field of civil protection” with priority date from 12/26/2013, publ. 05/20/2015, bulletin No. 14. Patent holder - FSBI VNII GOSCH (FC).
Данный материал, являющийся дополнительным к тканевому тенту палатки, обеспечивает защиту граждан, находящихся в палатке, от ионизирующего излучения. Однако материал является многокомпонентным, что не только усложняет технологию его изготовления, но и значительно удорожает его, особенно в части наличия свинцового компонента.This material, which is additional to the tent fabric tent, provides protection for citizens in the tent from ionizing radiation. However, the material is multicomponent, which not only complicates the technology of its manufacture, but also significantly increases its cost, especially regarding the presence of a lead component.
Известен материал, являющийся дополнительным наружным слоем тканевого материала, закрепленного снаружи тканевого тента палатки и пропитанного консистенцией на основе жидкого полиуретана с добавлением в него смеси, состоящей в равных долях из измельченных стеклянной крошки, слюды и свинцовой крошки или стружки (см. патент РФ №2558353 на изобретение «Палатка для обучения населения в условиях чрезвычайных ситуаций» с датой приоритета от 26.12.2013, публ. 10.07.2015, бюл. №22. Патентообладатель - ФГБУ ВНИИ ГОСЧ (ФЦ).Known material, which is an additional outer layer of fabric material, fixed on the outside of the tent tent and impregnated with a consistency based on liquid polyurethane with the addition of a mixture consisting of crushed glass chips, mica and lead chips or chips (see RF patent No. 2558353 for the invention “Tent for training the population in emergency situations” with priority date from 12/26/2013, publ. 07/10/2015, bulletin No. 22. Patent holder - FSBI VNII GOSCH (FC).
Данный материал, являющийся дополнительным к тканевому тенту палатки, также обеспечивает защиту граждан, находящихся в палатке, от ионизирующего излучения. Однако материал, как и предыдущий аналог, является многокомпонентным, что не только усложняет технологию его изготовления, но и значительно удорожает его, особенно в части наличия свинцового компонента.This material, which is additional to the tent fabric tent, also provides protection for citizens in the tent from ionizing radiation. However, the material, like the previous analogue, is multicomponent, which not only complicates the technology of its manufacture, but also significantly increases its cost, especially in terms of the presence of a lead component.
Анализ отобранной в процессе поиска информации позволил выявить наиболее близкий аналог композиционного материала для защиты от радиации, содержащего полимер, представленный органическим видом в виде полиэтилена или неорганическим видом в виде стекла, добавку, представляющую собой слоистый силикат пластинчатой формы в виде слюды, талька или каолина, синтетическую слюду, стеклянные пластинки, керамические пластинки и пластинки двуокиси кремния, стабилизаторы и вещества, необходимые для улучшения технологических свойств полимера, и полимерное клеящее связующее с адгезией к слюде для соединения с пластиной (см. патент WO 9405727 A2 на изобретение «Композиционный материал для защиты от радиации с датой публикации 17.03.1994.).An analysis of the information selected during the search revealed the closest analogue of a composite material for radiation protection containing a polymer represented by an organic species in the form of polyethylene or an inorganic species in the form of glass, an additive that is a layered silicate in a plate form in the form of mica, talc or kaolin, synthetic mica, glass plates, ceramic plates and silicon dioxide plates, stabilizers and substances necessary to improve the technological properties of the polymer, and limernoe adhesive with adhesion to the binder for the mica compound to the plate (see. Patent WO 9405727 A2 the invention "The composite material for protection against radiation from the date of publication of 03.17.1994.).
Известный композиционный материал также является многокомпонентным, что не только усложняет технологию его изготовления, но и значительно удорожает его, особенно в части наличия металлического компонента (металлические оксиды). Значительно удорожает и усложняет технологию получения композиционного материала его основной компонент - полимер. Кроме того, слюда как материал, обладающий хорошей радиационной стойкостью, является здесь лишь добавкой.The known composite material is also multicomponent, which not only complicates the technology of its manufacture, but also significantly increases its cost, especially in terms of the presence of a metal component (metal oxides). Significantly more expensive and complicates the technology for producing composite material, its main component is the polymer. In addition, mica as a material with good radiation resistance is only an additive here.
Таким образом, известные заявителю композиционные материалы с использованием природного алюмосиликатного минерала слюда, обеспечивают определенную защиту от ионизирующего излучения, но характеризуются многокомпонентностью, соответственно технологической сложностью изготовления и достаточной дороговизной.Thus, the composite materials known to the applicant using the natural aluminosilicate mineral of mica provide a certain protection against ionizing radiation, but are characterized by multicomponentness, correspondingly the technological complexity of manufacturing and sufficient cost.
Заявляемое в качестве изобретения техническое решение позволяет достичь технический результат - получение композиционного материала для защиты от радиации, характеризующегося малокомпонентным составом, а соответственно простотой изготовления. The claimed technical solution as an invention allows to achieve a technical result - obtaining a composite material for protection against radiation, characterized by a low-component composition and, accordingly, ease of manufacture.
Следующая совокупность существенных признаков характеризует сущность предлагаемого в качестве изобретения технического решения и способствует достижению указанного технического результата. The following set of essential features characterizes the essence of the technical solution proposed as an invention and contributes to the achievement of the specified technical result.
Композиционный материал для защиты от радиации, включающий полимерный компонент, слоистый силикат пластинчатой формы в виде слюды, отличающийся тем, что в качестве полимерного компонента использовано полимерное клеящее связующее, обладающее радиационной стойкостью и адгезией к пластинам слюды, в качестве слюды выбраны пластины щипаного мусковита, подвергнутые физико-химической модификации путем выдержки его в нагретом растворе кислоты с добавлением трав, и пластины природного щипаного флогопита, которые соединены с помощью полимерного клеящего связующего в монолитный защитный материал.Composite material for radiation protection, including a polymer component, a laminated plate silicate in the form of mica, characterized in that the polymer component used is a polymer adhesive binder having radiation resistance and adhesion to mica plates, plucked muscovite plates subjected to mica are selected physico-chemical modification by soaking it in a heated acid solution with the addition of herbs, and a plate of natural plucked phlogopite, which are connected using polymer adhesive adhesive in a monolithic protective material.
Для достижения результата в качестве полимерного связующего использованы эпоксидные, либо глифталевые, либо полиэфирные, либо кремнийорганические лаки, смолы.To achieve the result, epoxy, or glyphthalic, or polyester, or silicone varnishes, resins were used as a polymer binder.
Итак, анализ выявленной информации о существующем уровне техники в области композиционных материалов с использованием слюды для защиты от радиации и сущность предложенного изобретения показали, что предлагаемое в качестве изобретения техническое решение отвечает критерию патентоспособности «новизна».So, the analysis of the revealed information about the current level of technology in the field of composite materials using mica for radiation protection and the essence of the proposed invention showed that the proposed technical solution as an invention meets the patentability criterion of “novelty”.
Для повышения радиационной стойкости заявитель использовал пластины природного щипаного мусковита, подвергнутого физико-химической модификации, то есть выдержки пластин в нагретом растворе кислоты за счет введения в пластины различных веществ - антиоксидантов, а именно добавление трав. To increase the radiation resistance, the applicant used plates of natural plucked muscovite, subjected to physico-chemical modification, that is, exposure of the plates in a heated acid solution due to the introduction of various antioxidant substances into the plates, namely the addition of herbs.
Слюда обладает достаточно высокой радиационной стойкостью (антиоксидант), является прекрасным адсорбентом ввиду ее совершенной микропористой структуры. Это свойство слюды заявитель использовал для ее физико-химической модификации (дополнительное насыщение антиоксидантами) с целью получения нового пластинчатого материала, обладающего повышенной радиационной стойкостью. Заявитель использовал тонко расщепленные пластины слюды, поскольку они легче насыщаются компонентами, которые используют для обработки слюды. Кроме того, это готовый к использованию после обработки пластинчатый материал.Mica has a fairly high radiation resistance (antioxidant), is an excellent adsorbent due to its perfect microporous structure. The applicant used this property of mica for its physico-chemical modification (additional saturation with antioxidants) in order to obtain a new plate material with increased radiation resistance. The applicant used finely divided mica plates, as they are more readily saturated with the components that are used for mica processing. In addition, it is a plate material ready for use after processing.
Согласно указанным выше операциям получения материала автором был получен новый пластинчатый материал, обладающий многократно увеличенной радиационной стойкостью по сравнению с природной необработанной слюдой, особенно в отношении нейтронного излучения. При этом обработанный мусковит характеризуется средней радиационной стойкостью по отношению к гамма-излучению (γ-квантами).According to the above operations for obtaining material, the author obtained a new plate material, which has a significantly increased radiation resistance compared to natural untreated mica, especially with respect to neutron radiation. In this case, the treated muscovite is characterized by an average radiation resistance with respect to gamma radiation (γ-quanta).
При этом природный минерал слюда - флогопит, характеризуется высокой радиационной стойкостью по отношению к гамма-излучению и достаточно радиационно стоек по отношению к нейтронному излучению.At the same time, the natural mineral of mica - phlogopite, is characterized by high radiation resistance with respect to gamma radiation and is sufficiently radiation resistant with respect to neutron radiation.
С целью получения нового материала для защиты от радиации, обладающего более высокой радиационной стойкостью к указанным видам радиационного излучения, автор предложил склеить пластины химически модифицированного мусковита и пластины необработанного природного флогопита с помощью полимерного клеящего связующего в монолитный защитный материал.In order to obtain a new material for radiation protection, which has higher radiation resistance to these types of radiation, the author suggested gluing chemically modified muscovite plates and untreated natural phlogopite plates using a polymer adhesive binder into a monolithic protective material.
Для получения высококачественного материала, обладающего высокой радиационной стойкостью, в качестве полимерного клеящего связующего использованы связующие, обладающие высокой радиационной стойкостью и отличной адгезией к пластинам слюды, в качестве которых использованы эпоксидные, либо глифталевые, либо полиэфирные, либо кремнийорганические лаки, смолы.To obtain a high-quality material with high radiation resistance, binders with high radiation resistance and excellent adhesion to mica plates, which are used as epoxy, or glyphthal, or polyester, or organosilicon resins, were used as a polymer adhesive binder.
Полученный композиционный материал из модифицированного мусковита и природного флогопита обладает высокой радиационной стойкостью, поскольку все компоненты обладают ею. При этом эффект радиационной стойкости повышается многократно по сравнению с отдельно взятыми пластинами слюды.The resulting composite material from modified muscovite and natural phlogopite has high radiation resistance, since all components have it. At the same time, the effect of radiation resistance increases many times over in comparison with individual mica plates.
Полученный композиционный материал отличается простотой состава, простотой технологии изготовления и невысокой стоимостью материала.The resulting composite material is characterized by simplicity of composition, simplicity of manufacturing technology and low cost of the material.
Таким образом, совокупность существенных признаков обеспечивает получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.Thus, the combination of essential features provides a technical result in all cases to which the requested amount of legal protection applies.
В ходе проведенного заявителем поиска информации в указанной области обнаружены отдельные отличительные признаки заявленного изобретения (склеивание обычных пластин щипаной слюды с помощью полимерных связующих с образованием миканитов).During the search by the applicant for information in this area, certain distinctive features of the claimed invention were discovered (gluing ordinary plucked mica plates using polymer binders to form micanites).
При этом совокупность существенных отличительных признаков предлагаемого изобретения, способствующая достижению указанного технического результата, и ее влияние на последний из существующего уровня техники не обнаружена.In this case, the set of essential distinguishing features of the present invention, contributing to the achievement of the specified technical result, and its effect on the last of the existing level of technology is not detected.
Именно совокупность существенных отличительных признаков позволяет получить технический результат - получение композиционного материала для защиты от радиации, характеризующегося малокомпонентным составом, а соответственно простотой изготовления и невысокой стоимостью.It is the combination of essential distinguishing features that makes it possible to obtain a technical result — obtaining a composite material for radiation protection, characterized by a low-component composition and, accordingly, ease of manufacture and low cost.
Следовательно, предлагаемое изобретение обладает таким критерием патентоспособ- ности как «изобретательский уровень».Therefore, the present invention has such a patentability criterion as “inventive step”.
Сущность технического решения, предлагаемого в качестве изобретения, поясняется с помощью ниже приведенного примера.The essence of the technical solution proposed as an invention is explained using the following example.
Для изготовления композиционного материала используют следующее сырье:For the manufacture of composite material using the following raw materials:
- расщепленные пластины модифицированного мусковита, согласно технологии пластины природного щипаного мусковита подвергнуты физико-химической модификации, то есть выдержке пластин в нагретом растворе кислоты за счет введения в пластины различных веществ - антиоксидантов, а именно добавления трав,- the split plates of modified muscovite, according to the technology of natural plucked muscovite plates, are subjected to physico-chemical modification, that is, exposure of the plates in a heated acid solution due to the introduction of various antioxidant substances into the plates, namely the addition of herbs,
- в качестве полимерного клеящего связующего использованы эпоксидные, либо глифталевые, либо полиэфирные, либо кремнийорганические лаки, смолы,- epoxy, or glyphthalic, or polyester, or organosilicon varnishes, resins are used as the polymer adhesive binder,
- пластины щипаного природного флогопита, согласно ГОСТ 3028-78.- plucked natural phlogopite plates according to GOST 3028-78.
Пластины мусковита и флогопита должны быть одного размера, их соединяют с помощью клеящего связующего до необходимых толщин, обеспечивающих радиационную стойкость к нейтронному и гамма-излучению. Толщина образцов композиционного материала, состоящего из пластин слюды, в ходе экспериментальных исследований менялась с целью определения оптимальных толщин композиционного материала для максимальной защиты от нейтронного и гамма-излучений. Оптимальные толщины образцов композиционного материала являются ноу-хау автора.Muscovite and phlogopite plates must be of the same size, they are connected using an adhesive binder to the required thicknesses, providing radiation resistance to neutron and gamma radiation. The thickness of the samples of the composite material consisting of mica plates during experimental studies was varied in order to determine the optimal thicknesses of the composite material for maximum protection against neutron and gamma radiation. The optimal thicknesses of the samples of the composite material are the know-how of the author.
В качестве клеевого связующего автором было взято эпоксидное клеевое связующее, в частности, эпоксидный клей - компаунд марки ЦМК-5, который обладает высокой радиационной стойкостью (данные исследований ОАО «НПО «Композит», г. Королев Московской области).As an adhesive binder, the author took an epoxy adhesive binder, in particular, epoxy adhesive - a compound of the TsMK-5 brand, which has high radiation resistance (research data of NPO Kompozit OJSC, Korolev, Moscow Region).
При этом глифталевые, полиэфирные, кремнийорганические лаки, смолы также характеризуются отличной адгезией к указанным компонентам и хорошей радиационной стойкостью.Moreover, glyptal, polyester, silicone varnishes, resins are also characterized by excellent adhesion to these components and good radiation resistance.
Клеевое связующее равномерно наносят на пластины слюды, склеивают по известной технологии изготовления миканитов из слюды.The adhesive binder is uniformly applied to the mica plates, glued according to the known technology for the manufacture of micanites from mica.
Полученные образцы композиционного материала из склеенных пластин слюды представляют собой сплошной монолит без расслоений, отверстий и посторонних включений, с чистой поверхностью.The obtained samples of the composite material from glued mica plates are a continuous monolith without delamination, holes and foreign inclusions, with a clean surface.
Испытания полученных образцов композиционного материала из пластин слюды проводили специалисты в лабораторных условиях в одном из известных в РФ НИИ на линейных ускорителях быстрыми нейтронами и γ-квантами. Радиационные исследования образцов композиционного материала, а также флогопита (модифицированный мусковит был испытан при этих же условиях ранее, см. заявку №2015108509/03) были проведены в полях нейтронного и гамма-излучений со следующими параметрами:Tests of the obtained samples of composite material from mica plates were carried out by specialists in laboratory conditions in one of the research institutes known in the Russian Federation on linear accelerators with fast neutrons and γ-quanta. Radiation studies of samples of composite material, as well as phlogopite (modified muscovite was tested under the same conditions earlier, see application No. 2015108509/03) were carried out in the fields of neutron and gamma radiation with the following parameters:
- нейтронное излучение с энергией от 50 кэВ до 8 МэВ, плотность потока от 104 до 106 нейтр./см2⋅с;- neutron radiation with an energy of 50 keV to 8 MeV, a flux density of 10 4 to 10 6 neutrons / cm 2 s;
- гамма-излучение с энергией от 60 кэВ до 1,5 МэВ, интенсивность от 104 до 106 фотон/см2⋅с.- gamma radiation with energies from 60 keV to 1.5 MeV, intensity from 10 4 to 10 6 photons / cm 2 ⋅ s.
Сравнение проводили как с необработанными пластинами слюды, природным флогопитом, так и с модифицированным мусковитом при одинаковых толщинах сравниваемых образцов и одинаковых параметрах излучений. Результаты испытаний показали, что радиационная стойкость полученного композиционного материала, состоящего из пластин слюды, необработанного природного флогопита и модифицированного мусковита, многократно повысилась в сравнении с отдельно взятыми необработанными пластинами флогопита и модифицированного мусковита.The comparison was carried out both with untreated mica plates, natural phlogopite, and with modified muscovite with the same thicknesses of the compared samples and the same radiation parameters. The test results showed that the radiation resistance of the obtained composite material, consisting of mica plates, untreated natural phlogopite and modified muscovite, increased many times over in comparison with single untreated plates of phlogopite and modified muscovite.
Для пояснения полученного эффекта радиационная стойкость необработанной природной слюды (расщепленные необработанные пластины флогопита) и модифицированного мусковита автором условно принята за 1.To explain the effect obtained, the radiation resistance of untreated natural mica (split untreated phlogopite plates) and modified muscovite by the author are conventionally taken as 1.
Сравнение с природным флогопитомComparison with natural phlogopite
Радиационная стойкость композиционного материала (быстрые нейтроны) при всех равных условиях испытаний (параметры излучений, толщины образцов) составляет 10-15 условных единиц (при оптимально выявленных толщинах испытуемых образцов). Радиационная стойкость композиционного материала (гамма-кванты) при всех равных условиях испытаний (параметры излучений, толщины образцов) составляет 6-9 условных единиц (при оптимально выявленных толщинах испытуемых образцов).The radiation resistance of the composite material (fast neutrons) under all equal test conditions (radiation parameters, sample thicknesses) is 10-15 conventional units (for optimally detected thicknesses of test samples). The radiation resistance of the composite material (gamma rays) under all equal test conditions (radiation parameters, sample thicknesses) is 6–9 conventional units (with optimally detected thicknesses of the tested samples).
Сравнение с модифицированным мусковитомComparison with Modified Muscovite
Радиационная стойкость композиционного материала (быстрые нейтроны) при всех равных условиях испытаний (параметры излучений, толщины образцов) составляет 8-10 условных единиц (при оптимально выявленных толщинах испытуемых образцов). Радиационная стойкость композиционного материала (гамма-кванты) при всех равных условиях испытаний (параметры излучений, толщины образцов) составляет 4-6 условных единиц (при оптимально выявленных толщинах испытуемых образцов).The radiation resistance of the composite material (fast neutrons) under all equal test conditions (radiation parameters, sample thicknesses) is 8-10 conventional units (with optimally detected thicknesses of the tested samples). The radiation resistance of the composite material (gamma rays) under all equal test conditions (radiation parameters, sample thicknesses) is 4-6 conventional units (with optimally detected thicknesses of the tested samples).
Оптимальные толщины композиционного материала, при которых материал проявил максимальный эффект радиационной защиты, являются ноу-хау автора.The optimal thickness of the composite material, at which the material showed the maximum effect of radiation protection, are the know-how of the author.
Таким образом, в результате применения заявляемого изобретения достигается новый технический результат - получение композиционного материала для защиты от радиации, характеризующегося малокомпонентным составом, а соответственно простотой изготовления и невысокой стоимостью.Thus, as a result of the application of the claimed invention, a new technical result is achieved - obtaining a composite material for protection against radiation, characterized by a low-component composition and, accordingly, ease of manufacture and low cost.
Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».Therefore, the present invention meets the patentability criterion of "industrial applicability".
Предлагаемое изобретение позволяет использовать слюдяное минеральное сырье, обеспечивая его новое применение, расширение области его использования, а именно в атомной промышленности для радиационной защиты атомных реакторов. Кроме того, получают радиационную защиту сравнительно недорогую в сравнении с тяжелыми металлами таблицы Менделеева, отличающуюся также простотой ее изготовления. Новый композиционный материал можно использовать и в строительстве домов в зонах повышенной радиационной опасности, в частности для облицовки стен, потолков, пола. Такой материал, обеспечивающий как высокую радиационную защиту, так и механическую прочность, может найти самое широкое применение во многих других отраслях промышленности.The present invention allows the use of mica mineral raw materials, providing its new application, expanding the scope of its use, namely in the nuclear industry for radiation protection of nuclear reactors. In addition, they receive radiation protection that is comparatively inexpensive in comparison with heavy metals from the periodic table, also distinguished by the simplicity of its manufacture. The new composite material can also be used in the construction of houses in areas of increased radiation hazard, in particular for wall, ceiling, floor cladding. Such a material, which provides both high radiation protection and mechanical strength, can find the widest application in many other industries.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016101617A RU2617755C1 (en) | 2016-01-19 | 2016-01-19 | Composite material for radiation protection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016101617A RU2617755C1 (en) | 2016-01-19 | 2016-01-19 | Composite material for radiation protection |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2617755C1 true RU2617755C1 (en) | 2017-04-26 |
Family
ID=58643361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016101617A RU2617755C1 (en) | 2016-01-19 | 2016-01-19 | Composite material for radiation protection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2617755C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994005727A2 (en) * | 1992-09-09 | 1994-03-17 | Hyplast N.V. | Composite material for the screening of radiation |
| US20050211930A1 (en) * | 1998-12-07 | 2005-09-29 | Meridian Research And Development | Radiation detectable and protective articles |
| US20100328764A1 (en) * | 2005-11-01 | 2010-12-30 | Ppg Industries Ohio Inc. | Radiation diffraction material for reflecting invisible radiation |
| RU2013158018A (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) | TENT FOR EDUCATION OF POPULATION IN THE CONDITIONS OF EMERGENCY SITUATIONS |
-
2016
- 2016-01-19 RU RU2016101617A patent/RU2617755C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994005727A2 (en) * | 1992-09-09 | 1994-03-17 | Hyplast N.V. | Composite material for the screening of radiation |
| US20050211930A1 (en) * | 1998-12-07 | 2005-09-29 | Meridian Research And Development | Radiation detectable and protective articles |
| US20090114857A1 (en) * | 1998-12-07 | 2009-05-07 | Meridian Research And Development | Radiation detectable and protective articles |
| US20100328764A1 (en) * | 2005-11-01 | 2010-12-30 | Ppg Industries Ohio Inc. | Radiation diffraction material for reflecting invisible radiation |
| RU2013158018A (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) | TENT FOR EDUCATION OF POPULATION IN THE CONDITIONS OF EMERGENCY SITUATIONS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mhareb et al. | Structural and radiation shielding properties of BaTiO3 ceramic with different concentrations of Bismuth and Ytterbium | |
| Ambika et al. | Preparation and characterisation of Isophthalic-Bi2O3 polymer composite gamma radiation shields | |
| Modzel et al. | Comparative analysis of a wood: adhesive bondline | |
| Rosu et al. | Effect of UV radiation on some semi-interpenetrating polymer networks based on polyurethane and epoxy resin | |
| Azman et al. | Microstructural design of lead oxide–epoxy composites for radiation shielding purposes | |
| DE102010050788A1 (en) | Process for the treatment of wood and wood-based materials as well as wood and wood-based materials available therewith | |
| RU2617755C1 (en) | Composite material for radiation protection | |
| Manjunathaguru et al. | Simple parametrization of photon mass energy absorption coefficients of H-, C-, N-and O-based samples of biological interest in the energy range 200–1500 keV | |
| Mortazavi et al. | Production of an economic high-density concrete for shielding megavoltage radiotherapy rooms and nuclear reactors | |
| Cao et al. | UV-irradiation reduces the mechanical performance of wood-adhesive interphase | |
| Beltran et al. | Optimal sample preparation for the analysis of micrometric heterogeneous samples | |
| Taghizadeh Tousi et al. | Characterization of the rhizophora particleboard as a tissue-equivalent phantom material bonded with bio-based adhesive | |
| CN103198871A (en) | Composite shielding material with neutron shielding effect | |
| Rajasekhar et al. | Experimental investigation of gamma radiation shielding characteristics of wood | |
| Gao et al. | 13C CP/MAS NMR studies on the curing characteristics of phenol formaldehyde resin in the presence of nano cupric oxide and surfactants | |
| Özavci et al. | Radiation shielding properties of mortars and plasters used in historical buildings | |
| DE3834879A1 (en) | Adhesive based on phenolic resins and nitrile rubbers | |
| Kowalczyk | Preparation and characterization of nanocomposite uralkyd varnishes for a wood substrate | |
| Naji et al. | X-ray Protection Using Mixture of Cement Shielding with Barium Sulfate | |
| Osterloh et al. | Limited view tomography of wood with fast and thermal neutrons | |
| Olesik et al. | Selected properties of polypropylene-BaSO4 composites after UV exposure | |
| Sogbey | Investigation of structural and radiological shielding properties of pozzolana-portland cement | |
| Shim et al. | A Preliminary Study on the Fire Safety Testing Method for Fire-resistance Paints Using an X-ray Analysis Method | |
| Litovchenko et al. | Acrylate hydrogel modification using a cross-linking agent for increasing multilayer glazing flame resistance | |
| RU2029399C1 (en) | Aggregate of radiation-proof cement concrete |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210120 |