Brevet FR2019777A1 — publié le 19700710

La présente invention se rapporte à un carreau de plancher pour absorber des rayons X et des rayons à faife- énergie. Suivant l'utilisation toujours croissante des rayons X et des rayons # dans les domaines importants de diverses techniques telles que, par exemple, les applications cliniques et industrielles, la possibilité que les rayons x ou-les rayons , en étant irradiés sur un corps humain, puissent provoquer des effets nuisibles sur la santé et l'hérédité d'un être humain a été renforcée. Jusqu'à présent, on a pris diverses mesures pour empêcher les rayons x ou les rayons # d'être rayonnés vers l'extérieur, en protégeant l'espace où les rayons X ou les rayons t sont manipulés pour éviter des endommagements à un tiers.Cependant, par suite d'un plancher, drun plafond et d'une paroi dans lesquels on a prévu une protection (qu'on désignera ci-après simplement sous le nom de "paroi de protection" et analogues), les rayons X ou les rayons rebondiraient en retour vers l'espace où il sont manipulés et ainsi entraineraient un risque pour les opérateurs de manipulations que ceux-ci soient irradiés avec davantage de rayons x ou de rayons g que cela ne serait dans le cas où l'on ne prévoierait pas de paroi de protection et analogues. La présente invention prévoit une solution au problème mentionné ci-dessus, et elle se rapporte à un carreau de plancher pour absorber un rayonnement pénétrant et diffusé en retour de rayons x et de rayons # à faible énergie, caractérisé en ce que la feuille comprend un produit de charge renfermant 70 à 90 % en poids de composé de plomb, 5 à 25 % en poids de fer ou de composé de fer et 5 à 10 % en poids de composé de calcium, additionné d'un véhicule se composant d'une résine synthétique, d'un plastifiant, d'unstabilisant et d'un lubrifiant et que, par rapport à 1,00 partie de résine synthétique, on mélange 1,66 à 10,00 parties de produit de charge, 0,16 à 0,41 partie de plastifiant, 0,01 à 0,04 partie de stabilisant et 0,01 à 0,04 partie de lubrifiant. Lorsque des rayons x ou des rayons g ayant une fréquence d'oscillation # frappent un atome de substance ayant une énergie de liaison #k dans la couche K, si h# , où h et la constante de Planck est supérieur à #k, l'électron ou les électrons sur l'orbite dans la couche K sont éjectés, et la quantité équivalente d'énergie est absorbée (absorption de bord K).Alors, les électrons orbitaux dans la couche X, la couche M, la couche N, etc... tombent sur l'orbite vacante dans la couche K, entrainant l'émission d'éner gie #1, #2, ss1, ss2 etc... les intensités de ces énergies émises #1, #2, ss1, ss2, etc... dépendent du rapport entre les poids statistiques déterminés par les nombres quantiques internes. Ainsi, les rayons X ou les rayons # incidents sont absorbés par n'importe laquelle des couches, L, M de l'atome de substance suivant l'intensité d'énergie des rayons X ou des rayons. g -incidents. Par exemple, dans le cas du plomb, les rayons X ou les rayons # ayant une énergie supérieure à 83,95KeWsont soumis à l'ab sorption de bord K, entraînant l'émission de rayons X caractéristiques de 74,95 KeV (poids statistique maximum) et, en outre, après avoir été soumis à l'absorption de bord X, des rayons x caractéristiques de 14, 76 KeV sont émis. Egalement, dans le cas du fer, le produit absorbe des rayons X ou des rayons # ayant une énergie supérieure à 7,11 KeV et émet des rayons X caractéristiques ayant une énergie de.6,40 KeV. De plus, dans le cas du calcium, il absorbe des rayons x ou des rayons g ayant une énergie supérieure à 4,03 KeV et émet des rayons X caractéristiques de 3,69 KeV. En plus des effets photoélectriques décrits ci-dessus, les effets Compton se produiraient également, mais l'importance relative de ces derniers effets est faible lorsque l'énergie des rayons X ou des rayons # primaires est abaissée. Selon des caractéristiques de la présente invention, par suite du fait que le produit de charge comprend 70 à 90 % en poids de composé de plomb, 5 à 25 % en poids de fer ou de composé de fer et 5 à 10 % en poids de composé de calcium et qu'il est additionné du véhicule mentionné ci-dessus, les rayons X ou les rayons K sont soumis à l'absorption de bord K et L par le plomb et transformés en rayons X caractéristiques de 14,76 KeV, qui sont transformés en rayons X caractéristiques de 3,69 KeV par l'absorption de bord K par le calcium. En outre, les rayons X ou les rayons # caractéristiques égaux ou inférieurs à 3,69 KeV sont absorbés par l'absorption de bord M du véhicule pour solidifier les composés de plomb, de fer et de calcium, et le plomb, le fer et le calcium eux-mêmes. En outre, les rayons diffusés par lteffet Compton, produts en frappant sur le carreau de plancher absorbant selon des caractéristiques de la présente invention, sont également absorbés par le plomb. En outre, selon des caractéristiques de la présente invention, par suite du fait qu'un composé de plomb qui ne produit pas une réaction de combustion avec un véhicule à température élevée tel que, par exemple, le carbonate basique de plomb est utilisé, on peut obtenir une excellente résistance à la combustion, et également en mélangeant et en conformant le produit de charge et le véhicule mélangés dans la proportion mentionnée cidessus, on peut fabriquer un carreau de plancher,, ayant une grande résistance mécanique et une excellente stabilité chimique.En conséquence, l'application du présent carreau de~plancher selon des caractéristiques de la présente invention à -la surface du plancher tel qu'un mortier et analogues, comme par collage, en trains un avantage tel que les rayons g ou les- rayons X diffusés à partir dumortie et analoguespeùvent être absorbés par le carreau de plancher absorbant selon des caractéristiques de la présente invention, de sorte que la quantité de rayons X diffusés en arrière ou en retour à partir de la surface de plancher est réduite, et ainsi on élimine le risque selon lequel l'opérateur travaillant dans l'espace entouré par la paroi de protection et analogues pourrait être soumis à des endommagements par rayonnement.En outre, puisque le carreau de plancher peut être facilement fabriqué à l'avance dans une usine pour avoir une composition uniforme et une épaisseur régulière, il est possible d'assurer une propriété d'absorption prédéterminée pour les rayons diffusés en retour par simple collage du carreau de plancher à la surface du plancher. En outre, étant donné que le carreau de plancher peut Btre conformé suivant une dimension prédéterminée, il peut être facilement collé à la surface du plancher.De plus, en utilisant un carreau de plancher selon des caractéristiques de la présente invention, dans lequel la proportion de mélange du produit de charge par rapport au véhicule est spécifiquement augmentée, il est possible de faire absorber par le carreau de plancher les rayons X ou les rayons g incidents pour réduire la dose- de rayons X ou de rayons irradiés à la surface du plancher. En conséquence, en-collant le carreau de plancher abso-rbant selon des caractéristiques de la présente invention sur un plancher dans lequel on ne prévoit pas suffisamment la protection, il est possible de réduire grandement les rayons X ou les rayons g pénétrants et diffusés en retour. D'autres caractéristiques et avantages- de la présente inven- tion apparaîtront d'après la description suivante de ses exemples de réalisation préférés, en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 représente un spectre d'énergie des rayons diffusés en retour à partir de l'aluminium, par opposition à un autre spectre d'énergie des rayons diffusés en retour, dans le cas où un exemple de réalisation de la feuille- de plancher absorbante selon des caractéristiques de la présente invention a été collé sur l'aluminium. La figure 2 est une vue schématique présentant la relation entre la masse par unité de surface et le taux de diffusion dans le cas du même exemple de réalisation, et La figure 3 est une vue schématique représentant la relation entre la masse par unité de surface et ltépaisseur équivalente de plomb, dans le cas du même exemple de réalisation. On décrira maintenant la présente invention en se référant à ses exemples de réalisation préférés. EXEXPIE I On utilise la composition suivante Carbonate basique de plomb (2PbC03 . Pb(OH)2) 184 parties Poudre de fer 34,5 parties Carbonate de calcium 11,5 parties Un produit de charge comprenant les produits indiqués cidessus a été uniformément mélangé avec un véhicule renfermant la composition suivante et puis conformé en une dimension prddéter- minée de carreau de plancher : Chlorure de polyvinyle (Résine synthétique) 100 parties Phtalate de di-n-octyle (Plastifiant) 17 parties Paraffine chlorée (Plastifiant) 8 parties Stéarate de plomb (Stabilisant) 1,5 partie Dilaurate de dibutylétain (Lubrifiant) 1,5 partie Un spectre d'énergie des rayons X diffusés en retour obtenu en irradiant la surface d'une plaque d'aluminium standard (350 mm x 350 mm x 15 mm : pureté 99,99fui) dans un champ d'irradiation de 5 cm x 5 cm, sous un angle droit, avec des rayons X de 70 KVP, 0,1 mA, et en mesurant pour un angle de diffusion en retour de 450 au moyen d'un compteur à scintillation en cristaux de NaI (Tl) et un analyseur de crêtes tonde à 100 voies (dit TMC Gammascope II, modèle 102) est présenté par la courbe A sur la figure 1, où les abscisses représentent l'énergie des rayons X diffusés en retour en KeV, tandis que les ordonnées indiquent le taux de comptages des rayons X diffusés en retour,en comptagespar minute.D'autre part, lorsque le carreau de plancher absorbant fabriqué selon des caractéristiques du procédé mentionné ci-dessus est collé à la surface de la plaque d'aluminium standard et puis que les rayons I sont irradiés et mesurés dans les mêmes conditions que celles décrites ci-dessus, on obtient un autre spectre d'énergie tel qu'illustré par la courbe B sur la figure 1.~Comme cela sera évident d'après ces courbes, sauf au voisinage de 15 KeV (rayons caractéristiques du plomb)+ les rayous--X diffusés en retour sont grandement absorbés. On doit noter ici que le "taux de diffusion" est défini par : taux de comptage de rayons X diffusés à partir d'une plaque taux de comptage de rayons X diffusés à partir d'une plaque expérimentale (après correction B.G.) x 100 ffi d'aluminium standard après correction B.G.) De plus, par suite du fait que le carreau de plancher absorbant contient du plomb ayant une excellente propri-été de protection contre les rayonnements, dans le cas de l'irradiation du carreau de plancher absorbant avec des rayons X ou des rayons, les rayons I ou les rayons T , respectivement, pénétrant dans le carreau de plancher, sont grandement soumis à une décroissance.En conséquence, des rayons X de 140 KVP, 0,18 mA, sont irradiés sur une surface d'une plaque de plomb standard (épaisseur 0,1 - 0,3 mm, pureté 99,99 %) sous un angle droit dans un champ d'irradiation de 5 cm x 5 cm,etlefacteur de décroissance des rayons x est mesuré au moyen d'un dosimètre. de rayonnement du type à chambre d'ionisation pour former une courbe de décroissance de rayons X. Ensuite, le carreau de plancher absorbant est irradié avec des rayons X, et l'épaisseur équivalente du plomb est obtenue à partir de la courbe de décroissance de rayons X de la plaque de plomb standard par un procédé d'interpolation. L'exemple de réalisation décrit ci-dessus a une résistance élevée à la combustion et convient à des matériaux de construction, parce que le carbonate basique de plomb ne produit pas de réaction de combustion avec le chlorure de polyvinyle, un plastifiant, un stabilisant et un lubrifiant à une température élevée. Sous ce rapport, lorsque le carreau de plancher selon des caractéristiques de l'exemple de réalisation indiqué ci-dessus est conformé jusqu'à une épaisseur de 2 mm, on obtient des valeurs nominales de taux de diffusion en retour de 18 % et l'équivalent de plomb de 0,25 mm Pb. EXEMPLE II On utilise la composition suivante Carbonate basique de plomb 533,6 parties Poudre de fer 100 parties Carbonate de calcium 33,4 parties Un produit de charge comprenant les produits indiqués cidessus a été uniformément mélangé avec un véhicule renfermant la composition suivante et puis conformé en une dimension prédéterminée de carreau de plancher Chlorure de polyvinyle (Résine synthétique) t00 parties Phtalate de di-n-octyle (Plastifiant) 20 parties Paraffine chlorée (Plastifiant) 10 parties Stéarate de plomb (Stabilisant) 1,5 partie Dilaurate de dibutylétain (lubrifiant) 1,5 partie Dans le cas du dernier exemple de réalisation mentionné, le carreau de plancher a un effet d'absorption suffisant sur les rayonnements pénétrants, parce qu'il comprend une proportion supérieure de produit de charge par rapport au chlorure de polyvinyle. S'il est conformé jusqu'à une épaisseur de 2 mm, on obtient des valeurs nominales de taux de diffusion en retour de 18 % et l'équivalent en plomb de 0,35 mm Pb. Après que le carreau de plancher absorbant selon les exemples I et II respectivement ait été mesuré selon le procédé de mesure décrit ci-dessus, les résultats de la mesure présentant la relation entre la masse par surface unitaire et le taux de diffusion sont indiqués sur la figure 2, en prenant la masse par surface unitaire (mg/cm2) du produit de charge dans la feuille le long des abscisses et le taux de diffusion (%) le long des ordonnées. Quand la masse par surface unitaire du produit de charge dans la feuille est supérieure à 250 mg/cm2, la dose de rayonnement diffusé en retour est sensiblement constante. En outre, en ce qui concerne le rayonnement pénétrant,on peut voir que la masse par surface unitaire du produit de charge et de l'équivalent en plomb sont dans une proportion relative, comme on le représente sur la figure 3, où les ordonnées indiquent l'équivalent en plomb en mm Pb et les abscisses représentent la masse par surface unitaire en mg/cm2 du produit de charge. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire suscep tible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICAlIONS 1 - Carreau de plancher pour absorber des rayonnements pénétrants et diffusés en retour, formés de rayons X et de rayons & de faible énergie, caractérisé en ce qu'il comprend un produit de charge renfermant 70 à 90 % en poids de composé de plomb, 5 à 25 % en poids de fer ou de composé de fer et 5 à 10 ffi en poids de composé de calcium, additionné d'un véhicule comprenant une résine synthétique, un plastifiant, un stabilisant et un lubrifiant et en ce que, par rapport à 1,00 partie de la résine synthétique, on mélange 1,66 à 10,00- partiesde produit de charge, 0,16 à 0,41 partie de plastifiant, 0,01 à 0,04 partie de stabilisant et 0,01 à 0,04 partie de lubrifiant. 2 - Carreau -de plancher selon la revendication 1, caractérisé en ce que le produit de charge comprend 184 parties de carbonate basique de plomb, 34,5 parties de poudre de-fer et 11,5 parties de carbonate de calcium, et le véhicule comprend 100 parties de chlorure de polyvinyle en tant que résine synthétique, 17 parties de phtalate de di-n-octyle en tant que plastifiant, 8 parties de paraffine chlorée en tant que plastifiant, 1,5 partie de stéarate de plomb en tant que stabilisant et 1,5 partie de dilaurate de dibutylétain en tant que lubrifiant. 3 - Carreau de plancher selon la revendication 1, caractérisé en ce que le produitode charge renferme 533,6 parties de car-bonate basique de plomb, 100 parties de poudre de fer et 33,4 parties de carbonate de calcium, et le véhicule comprend 100 parties de chlorure de polyvinyle en tant que résine synthétique, 20 parties de phtalate de di-n-octyle, 10 parties de paraffine chlorée, 1,5 partie de stéarate de plomb et 1,5 partie de dilaurate de dibutylétain. 4 - Carreau de plancher selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est conformé à une épaisseur de 2 mm et, de ce fait, il fournit un taux de diffusion en retour de 18 % et un équivalent en plomb de 0,25 mm Pb. 5 - Carreau de plancher selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est conformé à une épaisseur de 2 mm et, de ce fait, il fournit un taux de diffusion en retour de 16 ffi et un équivalent en plomb de 0,35 mm Pb.