Эластичный материал для защиты от рентгеновского и гамма-излучений

Эластичный материал для защиты от рентгеновского и гамма-излучений

Реферат

Изобретение относится к материалам для защиты от радиационных излучений, которые могут быть использованы при создании защитной одежды, экранов, облицовки и других изделий.

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.

Недостатками ближайшего аналога являются:

- недостаточно высокие защитные свойства материала;

- изготовление из материала различных изделий возможно лишь путем склеивания или литья их составных элементов;

- наличие этапа вулканизации в процессе производства материала;

- использование в материале различных добавок для упрощения технологического процесса и повышения термоокислительной стабильности материала;

- ограниченность применения материала при низких температурах.

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.

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.

Эластичный материал для защиты от рентгеновского и гамма-излучений, как указано выше, содержит термопластичный полиуретан и порошкообразный вольфрам или оксиды тяжелых металлов.

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.

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.

Эластичный материал получают следующим способом.

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.

Основные свойства эластичного материала представлены в таблице 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.

Таблица 1
Основные свойства материала
№№	Свойства материала	Показатели
1	Удельная масса, кг/м3	4900
2	Полезная ширина, см	150
3	Прочность на разрыв, МПа	90…200
4	Удлинение при разрыве, %	350…370
5	Температурный диапазон использования, °С	-70…+110
6	Маслобензостойкость	Стоек
7	Технологичность	Сваривается теплом, ультразвуком, клеится
8	Эластичность (число перегибов), килоциклов	100…300

Значения этого линейного коэффициента ослабления в зависимости от толщины пластин и мощности источников излучения представлены в таблице 2.

Таблица 2
Линейный коэффициент ослабления гамма-излучения пластин
Изотопы	Толщина пластин, мм
0,35	0,7	1,05	1,4	1,75	2,1	2,45	4,65
Со - 60	1,001	1,003	1,011	1,021	1,027	1,039	1,056	1,123
Cs - 137	1,014	1,028	1,042	1,058	1,069	1,085	1,101	1,214
Ir - 192	1,039	1,063	1,076	1,104	1,128	1,160	1,200	1,402
Sc - 75	1,081	1,181	1,265	1,341	1,442	1,537	1,646	2,353
Примечание: Данные табл.2 получены при наполнении материала пластин порошкообразным вольфрамом, равным 75,0 мас.%.

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.

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