ES2317027T3 - PROTECTION MATERIAL AGAINST LEAD FREE RADIATION WITH TWO LAYERS OF DIFFERENT SHIELDING PROPERTY - Google Patents
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Abstract
Material de protección contra la radiación sin plomo en el intervalo de energías de un tubo de rayos X con un voltaje de 60 a 125 kV con una estructura de capas de dos capas de diferentes propiedades de blindaje, caracterizado porque la estructura de capas está constituida por una capa de radiación secundaria que contiene estaño o compuestos del mismo en una cantidad del 50 al 100% en peso y una capa de barrera que comprende al menos un elemento que se elige de bismuto, wolframio y compuestos de los mismos.Lead-free radiation protection material in the energy range of an X-ray tube with a voltage of 60 to 125 kV with a two-layer layer structure of different shielding properties, characterized in that the layer structure is constituted by a secondary radiation layer containing tin or compounds thereof in an amount of 50 to 100% by weight and a barrier layer comprising at least one element chosen from bismuth, tungsten and compounds thereof.
Description
Material de protección contra la radiación sin plomo con dos capas de diferente propiedad de blindaje.Radiation protection material without Lead with two layers of different shielding property.
La invención se refiere a un material de protección contra la radiación sin plomo en el intervalo de energías de un tubo de rayos X con un voltaje de 60 a 125 kV.The invention relates to a material of Lead-free radiation protection in the energy range of an X-ray tube with a voltage of 60 to 125 kV.
La mayoría de la ropa de protección contra la radiación convencional en el diagnóstico por rayos X contiene plomo u óxido de plomo como material de protección.Most protective clothing against Conventional radiation in X-ray diagnosis contains lead or lead oxide as protective material.
El plomo y su procesamiento llevan a un alto impacto medioambiental debido a su toxicidad. Debido a que el plomo posee un peso muy alto, las ropas de protección de plomo son extraordinariamente pesadas, lo que significa una fuerte carga física para el usuario. Al llevar la ropa de protección, por ejemplo en intervenciones médicas, el peso es de gran importancia para la comodidad al llevarla y la carga física del personal médico.Lead and its processing lead to a high environmental impact due to its toxicity. Because the lead It has a very high weight, the protective clothes of lead are extraordinarily heavy, which means a heavy load Physics for the user. When wearing protective clothing, for example in medical interventions, weight is of great importance for the comfort when carrying it and the physical burden of medical staff.
Ya se conocen materiales alternativos al plomo para aplicación en protección contra la radiación.Alternative materials to lead are already known for application in radiation protection.
El documento DE 199 55 192 A1 describe un procedimiento para fabricar un material de protección contra la radiación de un polímero como material de matriz y el polvo de un metal de alto número atómico.Document DE 199 55 192 A1 describes a procedure for manufacturing a protective material against radiation of a polymer as matrix material and the dust of a high atomic metal number.
El documento DE 201 00 267 U1 describe un material de protección contra la radiación de tipo gomoso, flexible, ligero, altamente elástico añadiendo aditivos de elementos químicos y sus óxidos con un número atómico mayor igual a 50 a un polímero especial.Document DE 201 00 267 U1 describes a rubbery, flexible, radiation protection material lightweight, highly elastic adding chemical element additives and its oxides with an atomic number greater than 50 to a polymer special.
Para reducir el peso en comparación con delantales de plomo convencionales, en el documento EP 0 371 699 A1 se propone un material que, además de un polímero como matriz, también presenta elementos de mayor número atómico. En este sentido se menciona un gran número de metales.To reduce weight compared to conventional lead aprons, in EP 0 371 699 A1 a material is proposed that, in addition to a polymer as a matrix, It also presents elements of greater atomic number. In this sense a large number of metals is mentioned.
El documento DE 102 34 159 A1 describe un material alternativo al plomo para fines de protección contra la radiación en el intervalo de energías de un tubo de rayos X con un voltaje de 60 a 125 kV.Document DE 102 34 159 A1 describes a alternative material to lead for protection against radiation in the range of energies of an x-ray tube with a 60 to 125 kV voltage.
Dependiendo de los elementos utilizados, el grado de atenuación o el equivalente en plomo (norma internacional IEC 61331-1, Protective devices against diagnostig medical X-radiation) del material respectivo muestra una dependencia parcialmente muy marcada de la energía de radiación, que es una función del voltaje del tubo de rayos X.Depending on the elements used, the degree of attenuation or the equivalent in lead (international standard IEC 61331-1, Protective devices against diagnostig medical X-radiation) of the respective sample material a partially marked dependence on radiation energy, which is a function of the x-ray tube voltage.
Los materiales sin plomo tienen, en comparación con el plomo, un comportamiento de absorción en parte fuertemente diferente en función de la energía de los rayos X. Por este motivo, para simular el comportamiento de absorción del plomo a maximización simultánea del ahorro de peso se requiere una ventajosa combinación de diferentes elementos.Lead-free materials have, in comparison with lead, absorption behavior partly strongly different depending on the energy of the X-rays. For this reason, to simulate lead absorption behavior to maximization Simultaneous weight saving requires an advantageous combination of different elements.
Por este motivo, el campo de aplicación de la ropa de protección contra la radiación sin plomo habitual en el comercio está generalmente limitado. Para poder sustituir el plomo para fines de protección contra la radiación se requiere un comportamiento de absorción lo más parecido posible al del plomo durante un intervalo de energías mayor ya que las sustancias de protección contra la radiación se clasifican normalmente según el equivalente en plomo y los cálculos de la protección contra la radiación se basan frecuentemente en equivalentes en plomo.For this reason, the scope of the usual lead-free radiation protective clothing in the Commerce is generally limited. In order to replace lead for radiation protection purposes a absorption behavior as close as possible to lead over a greater range of energies since the substances in radiation protection are normally classified according to the equivalent in lead and calculations of protection against Radiation is often based on lead equivalents.
Por equivalente en plomo global en una estructura con forma de capas de protección de un material alternativo al plomo se entiende el equivalente en plomo de la suma de todas las capas de protección. Por equivalente en plomo nominal global se entiende el equivalente en plomo que debe especificar el fabricante según DIN EN 61331-3 para el equipo de protección personal.By equivalent in global lead in a structure in the form of layers of protection of a material alternative to lead means the equivalent in lead of the sum of all layers of protection. For equivalent in nominal lead global means the equivalent in lead that must specify the manufacturer according to DIN EN 61331-3 for the equipment personal protection.
En mediciones de los equivalentes en plomo y los factores de atenuación en función del voltaje del tubo se ha establecido que el efecto protector de materiales sin plomo, especialmente a un voltaje del tubo de rayos X de 60 a 80 kV, es considerablemente menor en comparación con el plomo que en el intervalo de energías de 80 a 100 kV.In measurements of lead equivalents and attenuation factors depending on the tube voltage has established that the protective effect of lead-free materials, especially at an x-ray tube voltage of 60 to 80 kV, it is considerably less compared to lead than in energy range of 80 to 100 kV.
Esto tiene esencialmente dos motivos. Por una parte, el coeficiente de atenuación de masa de materiales sin plomo, como estaño, es inferior al del plomo a la energía media del espectro de 60 kV, es decir, a aproximadamente 25 keV. Por otra parte, en este bajo intervalo de energías se muestra un efecto de incremento de dosis especialmente grande. En otras palabras, el efecto protector del material se reduce por la formación de radiación secundaria en la parte de salida de la radiación.This has essentially two reasons. By a part, the mass attenuation coefficient of lead-free materials, as tin, it is lower than lead to the average energy of 60 kV spectrum, that is, at approximately 25 keV. For other part, in this low range of energies an effect of especially large dose increase. In other words, the protective effect of the material is reduced by the formation of secondary radiation in the radiation output part.
Para lograr un alto efecto protector, el incremento de dosis en el material sin plomo deberá mantenerse lo más bajo posible. Como ya se expone, en el material se excita una radiación secundaria que a campos de radiación grandes repercute de forma reductora en el efecto de blindaje del material. La mayoría de las veces, la radiación de fluorescencia excitada es responsable del incremento de dosis.To achieve a high protective effect, the dose increase in unleaded material should be maintained as low as possible As already stated, the material excites a secondary radiation that affects large radiation fields from reductive form in the shielding effect of the material. most of Sometimes, the excited fluorescence radiation is responsible for the dose increase
El incremento de dosis se expresa numéricamente mediante el denominado factor de incremento según IEC 61331-1.The dose increase is expressed numerically by the so-called increment factor according to IEC 61331-1.
El objetivo de la presente invención consiste en poner a disposición un material de protección contra la radiación sin plomo que presente pequeñas cantidades o sólo despreciables de radiación secundaria durante el intervalo de energías de un tubo de rayos X con un voltaje de 60 a 125 kV y por tanto garantice un efecto de blindaje óptimo.The objective of the present invention is to make available a radiation protection material unleaded that presents small or only negligible amounts of secondary radiation during the energy range of a tube X-rays with a voltage of 60 to 125 kV and therefore guarantee a optimal shielding effect.
El objetivo de la presente invención se alcanza con un material de protección contra la radiación sin plomo según la reivindicación 1.The objective of the present invention is achieved. with a lead-free radiation protection material according to the claim 1.
La presente invención se refiere a un material de protección contra la radiación sin plomo en el intervalo de energías de un tubo de rayos X con un voltaje de 60 a 125 kV con una estructura de capas de dos capas de diferentes propiedades de blindaje.The present invention relates to a material of protection against unleaded radiation in the range of energies of an x-ray tube with a voltage of 60 to 125 kV with a Two-layer layer structure of different properties of armor.
La invención se refiere además a una ropa de protección contra la radiación a partir del material de protección contra la radiación sin plomo según la invención.The invention further relates to a garment of radiation protection from the protective material against lead-free radiation according to the invention.
Según la invención es esencial que el material de protección contra la radiación sin plomo presente dos capas con diferentes propiedades de blindaje. En esta estructura de dos capas, la composición de los materiales de protección está en una capa de manera que una capa no logra todas las propiedades deseadas en cuanto al efecto de blindaje, especialmente durante un intervalo de energías mayor de 60 a 125 kV. Sólo las dos capas juntas dan como resultado propiedades de blindaje óptimas.According to the invention it is essential that the material Lead-free radiation protection present two layers with Different shielding properties. In this two layer structure, The composition of the protective materials is in a layer of so that a layer does not achieve all the desired properties in as for the shielding effect, especially during an interval of energies greater than 60 to 125 kV. Only the two layers together give as result optimal shielding properties.
La estructura de capas de dos capas de diferentes propiedades de blindaje del material de protección contra la radiación sin plomo según la invención está constituida por una capa de radiación secundaria y una capa de barrera.The two-layer layer structure of different shielding properties of the protective material against unleaded radiation according to the invention is constituted by a secondary radiation layer and a barrier layer.
La capa de radiación secundaria transforma una gran parte de los rayos X incidentes en radiación secundaria, es decir, radiación de fluorescencia.The secondary radiation layer transforms a much of the x-rays incident in secondary radiation, is that is, fluorescence radiation.
La capa de barrera bloquea la radiación de fluorescencia formada en la capa de radiación secundaria y ella misma sólo desarrolla una pequeña radiación secundaria.The barrier layer blocks radiation from fluorescence formed in the secondary radiation layer and she It only develops a small secondary radiation.
La capa de radiación secundaria y la capa de barrera como estructura de capas presentan muy buenas propiedades de blindaje cuando el material de protección contra la radiación sin plomo según la invención se procesa en una ropa de protección. Entonces, la capa de radiación secundaria se prevé como capa alejada del cuerpo de la ropa de protección. La capa de barrera, que está dispuesta como capa próxima al cuerpo en la ropa de protección, bloquea eficazmente la radiación de fluorescencia formada en la capa de radiación secundaria en la dirección del cuerpo. Esto garantiza una capacidad de blindaje óptima frente a la radiación de los rayos X.The secondary radiation layer and the layer of barrier as layer structure have very good properties of shielding when radiation protection material without Lead according to the invention is processed in protective clothing. Then, the secondary radiation layer is predicted as a remote layer of the body of protective clothing. The barrier layer, which is arranged as a layer close to the body in protective clothing, effectively blocks the fluorescence radiation formed in the layer of secondary radiation in the direction of the body. This guarantees optimal shielding capacity against radiation from lightning X.
Las figuras sirven para explicar adicionalmente la invención.The figures serve to explain further the invention.
La fig. 1 muestra factores de incrementos de distintos materiales.Fig. 1 shows factors of increments of different materials
La fig. 2 muestra una estructura tipo sándwich del material de protección contra la radiación sin plomo según la invención.Fig. 2 shows a sandwich structure of lead-free radiation protection material according to the invention.
El material de protección contra la radiación sin plomo es especialmente adecuado para el intervalo de energías de un tubo de rayos X con un voltaje de 60 a 125 kV, preferiblemente 60 a 100 kV, especialmente 60 a 80 kV.The radiation protection material Lead free is especially suitable for the energy range of an x-ray tube with a voltage of 60 to 125 kV, preferably 60 at 100 kV, especially 60 to 80 kV.
La capa de radiación secundaria contiene estaño o compuestos del mismo en una cantidad del 50 al 100% en peso. En una forma de realización preferida de la invención, la capa de radiación secundaria contiene estaño en una cantidad del 50 al 90% en peso y al menos otro elemento que se elige de yodo, cesio, bario, lantano, cerio, praseodimio, neodimio y compuestos de los mismos en una cantidad del 10 al 50% en peso.The secondary radiation layer contains tin or compounds thereof in an amount of 50 to 100% by weight. In a preferred embodiment of the invention, the layer of secondary radiation contains tin in an amount of 50 to 90% by weight and at least one other element that is chosen from iodine, cesium, barium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium and compounds thereof in an amount of 10 to 50% by weight.
La capa de barrera del material de protección contra la radiación sin plomo según la invención comprende al menos un elemento que se elige de bismuto, wolframio y compuestos de los mismos. Se prefiere el uso de bismuto. Ha demostrado ser ventajoso cuando la capa de barrera contiene wolframio en una cantidad del 0 al 30% en peso y/o bismuto en una cantidad de al menos el 30% en peso.The barrier layer of the protective material against unleaded radiation according to the invention comprises at least an element that is chosen from bismuth, tungsten and compounds of same. The use of bismuth is preferred. It has proven advantageous when the barrier layer contains tungsten in an amount of 0 at 30% by weight and / or bismuth in an amount of at least 30% in weight.
Se ha mostrado que la capa de barrera presenta un efecto de barrera todavía mejor frente a la radiación secundaria de la capa de radiación secundaria cuando comprende además al menos un elemento de los números atómicos 61 a 71 o compuestos del mismo. En una forma de realización preferida de la presente invención, el elemento se elige del grupo erbio, holmio, disprosio, terbio, gadolinio, europio, samario, lutecio, iterbio, tulio y compuestos de los mismos. Se prefiere especialmente el gadolinio o un compuesto del mismo.It has been shown that the barrier layer presents an even better barrier effect against secondary radiation of the secondary radiation layer when it also comprises at least an element of atomic numbers 61 to 71 or compounds thereof. In a preferred embodiment of the present invention, the element is chosen from the group erbium, holmium, dysprosium, terbium, gadolinium, europium, samarium, lutetium, ytterbium, tulium and compounds thereof. Gadolinium or a compound is especially preferred of the same.
Además, ha demostrado ser ventajoso cuando la capa de barrera todavía contiene adicionalmente al menos un elemento del grupo tántalo, hafnio, torio, uranio y compuestos de los mismos.In addition, it has proven advantageous when the barrier layer still additionally contains at least one element from the group tantalum, hafnium, thorium, uranium and compounds of same.
La proporción de peso de los otros elementos contenidos en la capa de barrera y/o sus compuestos puede ascender hasta el 80% en peso. La cantidad del (de los) otro(s) elemento(s) y/o sus compuestos se encuentra preferiblemente en un intervalo del 20 al 70% en peso.The weight ratio of the other elements contained in the barrier layer and / or its compounds may rise Up to 80% by weight. The amount of the other (s) element (s) and / or its compounds is preferably found in a range of 20 to 70% by weight.
Las dos capas del material sin plomo según la invención contienen un material de matriz en una cantidad del 0-12% en peso, preferiblemente 2-10% en peso, especialmente 4-8% en peso.The two layers of lead-free material according to the invention contain a matrix material in an amount of 0-12% by weight, preferably 2-10% by weight, especially 4-8% by weight.
El material de matriz forma casi una capa de soporte para los materiales de protección en la que éstos están dispersos en forma de polvo. Ejemplos de un material de matriz son goma, látex, polímeros sintéticos flexibles o rígidos y materiales de silicona.The matrix material forms almost a layer of support for protective materials in which they are dispersed in powder form. Examples of a matrix material are rubber, latex, flexible or rigid synthetic polymers and materials of sylicon.
También se ha establecido de forma sorprendente que el incremento de dosis o el rendimiento de radiación secundaria en el material de protección contra la radiación sin plomo según la invención es considerablemente menor que en materiales sin plomo habituales en el comercio como consecuencia de la separación en una capa de baja radiación secundaria y una capa con alta radiación secundaria. Para ello se remite a la fig. 1. En la fig. 1, YM significa la curva del material sin plomo según la invención y las curvas A y B se basan en materiales sin plomo habituales en el comercio que representan una mezcla en polvo sin estructura de capas. Sin más es evidente que la curva de YM va muy próxima a la curva del Pb, lo que significa que el material de protección contra la radiación sin plomo según la invención presenta propiedades de blindaje similarmente buenas a las del material de plomo.It has also been surprisingly established that the dose increase or secondary radiation performance in the lead-free radiation protection material according to the invention is considerably less than in lead-free materials customary in trade as a result of separation in a secondary low radiation layer and a high radiation layer high school. For this, refer to fig. 1. In fig. 1, YM means the curve of the lead-free material according to the invention and the curves A and B are based on usual lead-free materials in the trade representing a powder mix without structure of layers. It is clear that the YM curve is very close to the Pb curve, which means that the protective material against Lead-free radiation according to the invention has properties of similarly good shielding to lead material.
La capa de radiación secundaria y/o la capa de barrera del material de protección contra la radiación sin plomo según la invención pueden comprender preferiblemente al menos una capa de material puro. Con la expresión "capa de material puro" se indica una capa que, además del material de matriz, sólo contiene en cada caso uno de los elementos previamente mencionados y compuestos del mismo, es decir, una sustancia protectora. En una forma de realización preferida, estas capas de material puro poseen menos del 5% en peso del material de matriz.The secondary radiation layer and / or the barrier of lead-free radiation protection material according to the invention they can preferably comprise at least one layer of pure material. With the expression "layer of pure material" a layer is indicated that, in addition to the matrix material, only contains in each case one of the previously mentioned elements and compounds thereof, that is, a protective substance. In a preferred embodiment, these layers of pure material possess less than 5% by weight of the matrix material.
Además, se ha comprobado de forma sorprendente que una sustancia protectora o una combinación de sustancias protectoras, que se prevé en capas de material puro separadas, posee un efecto protector esencialmente mejor, es decir, efecto de blindaje, que un material en el que están mezclados todos los materiales, por ejemplo, como polvo.In addition, it has been surprisingly proven than a protective substance or a combination of substances protective, which is provided in separate layers of pure material, has an essentially better protective effect, that is, the effect of shielding, that a material in which all are mixed materials, for example, as powder.
En la práctica se ha comprobado que las capas de material puro producen un efecto de blindaje especialmente bueno cuando están fuertemente comprimidas, es decir, cuando entre las partículas del material de blindaje existen espacios lo más pequeños posibles, de manera que está presente una capa con la más alta densidad posible. La compresión de la capa se realiza, por ejemplo, mediante una distribución de tamaños de grano adecuada y/o compresión mecánica según procedimientos conocidos.In practice it has been proven that the layers of pure material produce a particularly good shielding effect when they are strongly compressed, that is, when between armor material particles there are the smallest spaces possible, so that a layer with the highest is present possible density. Layer compression is performed, for example, through an appropriate grain size distribution and / or mechanical compression according to known procedures.
En una forma de realización preferida, las capas de material puro deberán estar comprimidas hasta más del 75% en volumen. Se prefiere especialmente una compresión de capas de material puro de hasta más del 90% en volumen.In a preferred embodiment, the layers of pure material should be compressed to more than 75% in volume. Compression of layers of pure material up to more than 90% by volume.
En una forma de realización preferida del material de protección contra la radiación sin plomo según la invención, la capa de radiación secundaria y/o la capa de barrera comprenden al menos una capa de material puro. La capa de radiación secundaria se configura de tal manera que contiene elementos de los números atómicos 39 a 60 o sus compuestos. También pueden preverse varias capas de material puro de estos elementos y/o sus compuestos.In a preferred embodiment of the Lead-free radiation protection material according to the invention, the secondary radiation layer and / or the barrier layer They comprise at least one layer of pure material. Radiation layer secondary is configured in such a way that it contains elements of the Atomic numbers 39 to 60 or their compounds. Can also be provided several layers of pure material of these elements and / or their compounds.
En otra forma de realización preferida del material de protección contra la radiación sin plomo según la invención, la capa de barrera comprende una o varias capas de material puro de los elementos de números atómicos superiores a 71 y/o compuestos de los mismos. La capa de barrera también puede comprender adicionalmente una o varias capas de material puro de los elementos de números atómicos 61 a 71 o compuestos de los mismos.In another preferred embodiment of the Lead-free radiation protection material according to the invention, the barrier layer comprises one or several layers of pure material of the elements of atomic numbers greater than 71 and / or compounds thereof. The barrier layer can also additionally comprising one or more layers of pure material of the elements of atomic numbers 61 to 71 or compounds of same.
Los elementos con los números atómicos 61 a 71 y/o sus compuestos también pueden presentarse en una capa separada como una denominada capa intermedia que está dispuesta entre la capa de radiación secundaria y la capa de barrera.The elements with atomic numbers 61 to 71 and / or its compounds can also be presented in a separate layer as a so-called intermediate layer that is disposed between the layer of secondary radiation and the barrier layer.
En algunos casos, la práctica ha mostrado que los mejores resultados de blindaje se alcanzan cuando las capas de material puro fuertemente comprimidas se presentan en forma de láminas metálicas, como por ejemplo como tiras de láminas o plaquitas de láminas.In some cases, practice has shown that the best shielding results are achieved when the layers of Purely compressed pure material comes in the form of sheet metal, such as strip strips or plate inserts.
Las láminas metálicas presentan generalmente un espesor de 0,005 a 0,25 mm.Metal sheets generally have a thickness from 0.005 to 0.25 mm.
Las láminas se encuentran normalmente superpuestas sin unión entre ellas. No obstante, si debido a motivos prácticos o técnicos debe fabricarse una unión entre las láminas, entonces éstas pueden fabricarse según procedimientos habituales.The sheets are normally found superimposed without union between them. However, if due to reasons Practical or technical, a joint between the sheets must be manufactured, then these can be manufactured according to procedures usual.
A continuación se muestra que el material de protección contra la radiación sin plomo según la invención presenta resultados muy buenos en cuanto al efecto de blindaje en comparación con materiales de protección contra la radiación sin plomo ya conocidos, especialmente a 60 kV.It is shown below that the material of Lead-free radiation protection according to the invention features very good results in terms of shielding effect compared with lead-free radiation protection materials already known, especially at 60 kV.
Se fabricaron e investigaron los siguientes materiales a partir de los siguientes constituyentes:The following were manufactured and investigated materials from the following constituents:
Constituyentes: 40% en peso de estaño, 10% en peso de óxido de cerio, 20% en peso de óxido de gadolinio, 20% en peso de bismuto, 10% en peso de wolframio.Constituents: 40% by weight of tin, 10% in weight of cerium oxide, 20% by weight of gadolinium oxide, 20% in weight of bismuth, 10% by weight of tungsten.
Los materiales de protección contra la radiación se procesaron del siguiente modo:The radiation protection materials They were processed as follows:
Material 1: los constituyentes anteriores se mezclan uniformemente en forma de polvo en una matriz polimérica;Material 1: the previous constituents are mix evenly in powder form in a matrix polymeric;
Material 2: estratificación de los constituyentes por separado en capas de material puro en forma de polvo;Material 2: stratification of constituents separately in layers of pure material in the form of powder;
Material 3: estratificación de los constituyentes anteriores por separado en láminas de material puro.Material 3: stratification of previous constituents separately in sheets of material pure.
El peso por unidad de superficie fue en todos los casos 4,7 kg/m^{2}.The weight per unit area was in all the cases 4.7 kg / m2.
En el haz de rayos estrecho de un tubo de rayos X resultaron los siguientes factores de atenuación según la siguiente tabla 1:In the narrow beam of a ray tube X resulted in the following attenuation factors according to following table 1:
Como es evidente de los valores para los factores de atenuación, el material de protección contra la radiación sin plomo dispuesto en capas según la invención (material 2 y material 3) muestra un mejor efecto de blindaje que la mezcla en polvo del material 1. Especialmente se muestra un efecto de blindaje muy bueno a 60 kV.As is evident from the values for attenuation factors, the protective material against the Lead-free radiation arranged in layers according to the invention (material 2 and material 3) show a better shielding effect than the mixture in material powder 1. Especially a shielding effect is shown Very good at 60 kV.
Es esencial que la estratificación de las capas de material puro en el material de protección contra la radiación se realice de tal manera que las capas estén dispuestas con radiación secundaria creciente. Por tanto, en el procesamiento para formar ropa de protección contra la radiación, la capa con el mayor rendimiento de radiación secundaria se prevé alejada del cuerpo, mientras que la capa con la menor radiación secundaria se dispone próxima al cuerpo.It is essential that the stratification of the layers of pure material in the radiation protection material is perform in such a way that the layers are arranged with radiation growing secondary. Therefore, in the processing to form radiation protective clothing, the layer with the largest Secondary radiation performance is expected away from the body, while the layer with the lowest secondary radiation is arranged close to the body
En otra forma de realización preferida, la al menos una capa de material puro de la capa de radiación secundaria y la capa de barrera del material de protección contra la radiación sin plomo según la invención pueden presentarse en una denominada estructura tipo sándwich. Por estructura tipo sándwich debe entenderse una estructura en la que entre las capas de material puro se prevén otras capas. En una forma de realización más especial, la al menos una capa de material puro presenta en cada caso en una cara una capa de soporte. Alternativamente a esto, la al menos una capa de material puro puede presentar en cada caso en las dos caras una capa de soporte. Las capas de soporte están formadas preferiblemente por un polímero. El polímero puede ser uno tal que también se use como material de matriz. Normalmente, el polímero es un polímero de látex o elastomérico.In another preferred embodiment, the al minus a layer of pure material from the secondary radiation layer and The barrier layer of radiation protection material unleaded according to the invention can be presented in a so-called sandwich structure. By sandwich structure you must understand a structure in which between the layers of pure material other layers are provided. In a more special embodiment, the at least one layer of pure material has in each case a face a support layer. Alternatively to this, the at least one layer of pure material can present in each case on both sides a support layer The support layers are preferably formed by a polymer The polymer can be one such that it is also used as matrix material. Normally, the polymer is a polymer of latex or elastomeric.
En la práctica ha demostrado ser ventajoso que una o varias capas de soporte en la estructura de capas del material de protección contra la radiación sin plomo según la invención presenten un espesor de 0,01 a 0,4 mm.In practice it has proved advantageous that one or more layers of support in the layer structure of the material Lead-free radiation protection according to the invention have a thickness of 0.01 to 0.4 mm.
Si es necesario, la capa de soporte o las capas de soporte todavía pueden contener pequeñas proporciones de sustancias protectoras, como se describe anteriormente. No obstante, generalmente están libres de sustancias protectoras.If necessary, the support layer or layers support may still contain small proportions of protective substances, as described above. However, They are generally free of protective substances.
Las capas de soporte sobre una cara o sobre las dos caras de las capas de material puro contribuyen además a que aumente la estabilidad mecánica en la capa de material sumamente comprimida "interna", sea la capa de radiación secundaria o la capa de barrera, mientras que mejora el efecto de blindaje de la radiación de las capas de protección por separado.The support layers on one face or on the two sides of the layers of pure material also contribute to increase mechanical stability in the material layer extremely "internal" compressed, be it the secondary radiation layer or the barrier layer, while improving the shielding effect of the radiation of the protective layers separately.
La figura 2 muestra una estructura tipo sándwich del material de protección contra la radiación sin plomo según la invención. La capa 2 de sustancia protectora sumamente comprimida está rodeada en las dos caras por una capa 1 de soporte que aumenta la estabilidad mecánica de la estructura.Figure 2 shows a sandwich structure of lead-free radiation protection material according to the invention. Layer 2 of highly compressed protective substance it is surrounded on both sides by a support layer 1 that increases The mechanical stability of the structure.
También puede configurarse una estructura tipo sándwich alternativa de manera que cada capa con alta radiación secundaria presente en las dos caras una capa con baja radiación secundaria. De esta manera, el efecto de la capa de barrera de las capas de barrera con baja radiación secundaria puede contribuir a que las capas de alta radiación secundaria experimenten un efecto de barrera directo, es decir, en las dos caras.You can also configure a type structure alternative sandwich so that each layer with high radiation secondary layer on both sides a layer with low radiation high school. In this way, the effect of the barrier layer of Barrier layers with low secondary radiation can contribute to that the secondary high radiation layers experience an effect of direct barrier, that is, on both sides.
Generalmente, los materiales de protección contra la radiación se encuentran en las capas por separado como polvo metálico con tamaños de grano de 2 a 75 \mum. Es importante que en los espacios se encuentre el menos material de matriz posible.Generally, protective materials against radiation are found in the layers separately as metallic powder with grain sizes from 2 to 75 µm. It is important that the least matrix material is found in the spaces possible.
Se ha comprobado que en un sistema de capas con número de capas par la ocupación de masa (peso por unidad de superficie) asciende a 1:1. Por ejemplo, para un equivalente en plomo nominal de 0,5 mm (Pb) resulta un peso por unidad de superficie de 2,6 kg/m^{2} por capa en dos capas, que de nuevo pueden dividirse en respectivamente dos capas.It has been proven that in a layer system with number of layers for mass occupancy (weight per unit of surface) amounts to 1: 1. For example, for an equivalent in 0.5 mm nominal lead (Pb) results in a weight per unit of 2.6 kg / m2 surface area per layer in two layers, which again Two layers can be divided into respectively.
En una estructura de capas con número impar ha demostrado ser ventajosa una división de los pesos por unidad de superficie de 2:1 (capa de radiación secundaria:capa de barrera).In a layer structure with odd number has a division of the weights per unit of 2: 1 surface (secondary radiation layer: barrier).
En una forma de realización preferida de la presente invención, la división de los pesos por unidad de superficie en una estructura de capas de tres capas asciende a 1:1:1. Esta división es especialmente ventajosa en el caso de una estructura de capas de capa de radiación secundaria:capa intermedia:capa de barrera. La capa intermedia comprende principalmente al menos un elemento de los números atómicos 61 a 71 o sus compuestos.In a preferred embodiment of the present invention, the division of weights per unit of surface in a three-layer layer structure amounts to 1: 1: 1. This division is especially advantageous in the case of a secondary radiation layer layer structure: layer intermediate: barrier layer. The intermediate layer comprises mainly at least one element of atomic numbers 61 to 71 or its compounds.
El material de protección contra la radiación sin plomo según la invención es adecuado para la fabricación de ropas de protección contra la radiación, como por ejemplo un delantal de protección contra la radiación.The radiation protection material Lead-free according to the invention is suitable for the manufacture of radiation protection clothing, such as a radiation protection apron.
Además, el material según la invención puede usarse ventajosamente, por ejemplo, en guantes de protección, cubiertas para pacientes, protección de las gónadas, protección de los ovarios, escudos de protección dental, protección fija de la parte inferior del cuerpo, accesorios para mesas, paredes de protección contra la radiación o cortinas de protección contra la radiación fijas o móviles.In addition, the material according to the invention can used advantageously, for example, in protective gloves, patient covers, gonad protection, protection of ovaries, dental protection shields, fixed protection of the lower body, accessories for tables, walls of radiation protection or curtains protection against fixed or mobile radiation.
A continuación se explica más detalladamente la invención mediante los ejemplos.The following explains in more detail the invention by the examples.
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Se fabrica un material de protección contra la radiación sin plomo según la invención con una capa (A), que se corresponde con la capa de radiación secundaria, y una capa (B), que se corresponde con la capa de barrera. La capa (A) contiene 54% en peso de estaño, 36% en peso de cerio y 10% en peso de material de matriz. La capa (B) contiene 36% en peso de gadolinio, 36% en peso de bismuto, 18% en peso de wolframio y 10% de matriz.A protective material is manufactured against Lead-free radiation according to the invention with a layer (A), which is corresponds to the secondary radiation layer, and a layer (B), which It corresponds to the barrier layer. Layer (A) contains 54% in tin weight, 36% by weight of cerium and 10% by weight of material matrix. Layer (B) contains 36% by weight of gadolinium, 36% by weight of bismuth, 18% by weight of tungsten and 10% of matrix.
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Se fabrica un material de protección contra la radiación sin plomo según la invención. La capa (A) contiene 90% en peso de estaño y 10% en peso de matriz, mientras que la capa (B) contiene 54% en peso de gadolinio, 36% en peso de bismuto y 10% en peso de material de matriz.A protective material is manufactured against Lead-free radiation according to the invention. Layer (A) contains 90% in tin weight and 10% by weight matrix, while the layer (B) It contains 54% by weight of gadolinium, 36% by weight of bismuth and 10% by weight. weight of matrix material.
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Se fabrica un material de protección contra la radiación según la invención que contiene una capa (A) como en el ejemplo 1 y una capa (B) como en el ejemplo 2.A protective material is manufactured against radiation according to the invention containing a layer (A) as in the example 1 and a layer (B) as in example 2.
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Se fabrica un material de protección contra la radiación según la invención con una capa (A) como en el ejemplo 2 y una capa (B) como en el ejemplo 1.A protective material is manufactured against radiation according to the invention with a layer (A) as in example 2 and a layer (B) as in example 1.
Los resultados de medición para los equivalentes en plomo (EQ Pb) de los materiales de protección contra la radiación fabricados en los ejemplos 1 a 4 para voltajes del tubo de 60, 80, 100 y 120 kV se muestran en la siguiente tabla 2. El peso por unidad de superficie de las sustancias protectoras asciende en cada caso a 4,7 kg/m^{2}.Measurement results for equivalents in lead (EQ Pb) of radiation protection materials manufactured in examples 1 to 4 for tube voltages of 60, 80, 100 and 120 kV are shown in the following table 2. The weight per unit The surface area of the protective substances amounts in each case to 4.7 kg / m2.
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Claims (29)
peso.9. Lead-free radiation protection material according to one of claims 1 to 8, characterized in that the barrier layer contains the other elements and / or their compounds in an amount of up to 80% in
weight.
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