Brevet FR2439460A1 — publié le 19800516

i La présente invention a pour objet un matériau de pro section contre les rayonnements de type X et gamma et utiiisable 1sous forme de tissu souple ou mince pour la fabrication de gants, tabliers, soufflets, rideaux, par exemple Ce type de protection est nécessaire dans un certain nom bre d'activités du secteur médical, du secteur industriel et du secteur nucléaire entre autres.Dans le secteur médical, les ta aches nécessitant une protection contre les rayon-nements X sont d'une part celles du radiologue-qui s'accornode de gants et tabliers ) relativement lourds et encombrants et d'autre part celles du chir rurgien qui est appelé à opérer ou à pratiquer des examens dans un faisceau X ou à proximité immédiate. Dans le secteur industriel de nombreux contrôles comme ceux de soudure se font par radiogra phie, mais aussi certains repérages de défauts ou au contraire de métaux lourds, par exemple, se font par radioscopie, avec un ris que d'exposition .Dans le secteur nucléaire, le m'ontage, la répa ration, le démontage de pièces à faible radioactiv.ité, exposent l'opérateur à des rayons gamma, de même nature que les rayons X ,mais de plus faible longueur d'onde donc plus pénétrants Dans ces différents secteurs, il est connu que tout article de protection doit avoir deux caractéristiques. D'abord, lil doit etre efficace, c'est à dire, absorber un pourcentage, le plus élevé possible de radiations. Ce pourcentage est appelé coef fichent d'atténuation. Ensuite; le produit doit offrir une gène -négligeable au travail, sous peine de n'être pas portécomme le i sont souvent des articles de sécurité pourtant obligatoires. iDans le cas typique d'un gant, celui-ci doit présenter un coeffi cient d'atténuation élevé pour la radiation et les conditions o?é- ratoires envisagés. De plus, il doit être assez souple et fin pour ne pas entraver le travail et laisser la sensation du toucher Actuellement, il existe un grand nombre de gants et tis sus de protection contre ces rayonnements. L'agent absorbant des rayons'X et gamma est un métal lourd de la liste suivante, plomb', argent, bismuth, baryum, tungstène, fer, étain, zirconium, lithium, cadmium.Les neutrons thermiques sont arrétés par le bore tandis que les particules, ions, alpha, béta, sont arrétés par chocs élas t 'tiques contre des atomes légers tels que hydrogène, oxygene, car 'bone il a-été montré que les-métaux peuvent etre introduits avantageusement sous la forme de poudres fines ou colloïdales, d'acides gras métalliques, de sels ou d'oxydes. Les supports utili- j sués doivent conserver leurs caractéristiques sous les radiations. ice sont les chloroprènes, polymères de butadiene, polysulfures, polychlorure de vinyle, latex naturel, latex de neoprène, latex de xbutyl, polyester par exemple Les articles obtenus dans la gamme des matériaux souples et particulièrement les gants sont en général utilisables et prévis sentent, pour'les radiations X couramment utilisées, un coefficienj d'atténuation moyen.Cependant, pour une protection donnée, ils tisont relativement épais et permettent mal les travaux fins. Les | articles actuels sont tels que les radiologues utilisent des gants au plomb très lourds et épais.Certains opérateurs ne les utilisent Itpas car ils les gènent pour travailler . Médecins, chirurgiens, t dentistes, les utilisent très peu car ils sont trop épais f Le produit suivant l'invention permet, non d'éviter ces inconvénients mais d'apporter un progrès considérable. Ainsi, il est possible, à épaisseur égale, d'augmenter dc ve le coefficient d'atténuation, ou à efficacité égale, de diminu t .er l'ép,aisseur ou de diminuer le volume relatif de métal et ceci dans des proportions de l'ordre de 2 d 1 par rapport à l'article le plus efficace dans l'état actuel de la technique, par exemple le couple plçmb-polychlorure de vinyle. il est connu que les rayons X, comme-les rayons gamma, sont absorbés par la matière. Les élements chimiques de plus grand numéro atomique sont les plus-absorbants. Les rayons X ont une longueur d'onde allant de 0,03 à 20 angström. Les rayons X de plus faible longueur d'onde sont les plus pénétrarts. A titre d'exemple, les postes médicaux délivrent des rayons X de longueur d'onde' allant de 0,06 à 12 angström mais plus précisément les postes de radiographie et radiodiagnostic à anticathode de tungstène ou tungstène-rhénium délivrent des rayons de longueurs d'onde courte allant de 0,06 à 0,15 Ä tandis que les postes utilisés en mamogra phie à anticathode molybdène délivrent des rayons moins pénétrants de longueur d'onde allant de 0,3 à 6,6 A. Des essais de dosimétrie au fluorure de lithium effectués avec un poste à anticathode tung stène et dans des conditions. courantes en chirurgie à savoir une tension de 70 KV, une intensité de 0,2 mA, une distance à la fenê tre de 105 mm et un temps de 4 mn, donnent respectivement les coef- ficients d'atténuation de 69% pour une épaisseur de plomb de 0,08 mm et 91% pour 0,16 mm de plomb comme le montre la figure |Cette dernière épaisseur de plomb ne peut pas être utilement dis persée dans une épaisseur inférieure à 0,15 mm de matière éla-sti-. que ce qui enlève une bonne part de la souplesse .. et de la sensa tion du toucher Les élements actuellemnt employés ont des nurnéros atom i- ques divers Pb 82, Ag 47, Ba 56, W 74, Fe 26, Sn 50, Zr 40, Cd 48 Li 3 et B 5, sont les absorbants de neutrons . il en résulte que, si on considère que le tungstène peut donner un phénomène de ré émission ou built-up, le p.lomb,-de densité 11,3 est le plus favo- rable.L'uranium présente davantage de possibiIités. Son numéro atomique est 92 et sa densité est 18,7 . Son efficacité, à épais seur égale est supérieure à celle du plomb et à coefficient d'attél nutation égal pour des conditions opératoires données, l'épaisseur peut êtr diminuée de près de moitié.On peut donc réduire soit "l'épaisseur du gant ou du tissu soit à épaisseur égale inclure moins de métal en volume pour cent d.ans le support, latex par exemple1 lui restituant ainsi une partie de sa souplesse. Le choix jentre ces trois possibilités d'améliorations est fait, par l'hom- me de l'art, en fonction des conditions opératoires. L'uranium constitue aussi une amélioration pour l'absorbtion des rayons gam ma mais ne saurait être utilisé pour absorber des neutrons.Le gain d'efficacité par rapport au plomb est d'autant plus marqué ique la longueur d'onde est faiblie donc les rayons pénétrants L'uranium dit naturel est composé de deux isotopes prin- cipaux l'U 238 qui est inerte et l'U 235 qui est radioactif. Ce dernier est dans une proportion à l'état naturel de 0,7% en poids. On trouve sur le marché de l'uranium dit appauvri qui ne contient ,plus que l'isotope 238 inerte . C'est ce dernier que l'on peut utiliser pour l'objet de l'invention. Le mode d'introduction du métal dans le support plasti que, PVC, latex ou autre, peut se faire sous plusieurs formés. 'L'uranium appauvri peut être sous forme de poudre fine, de préferenl ;ce micronique pour obtenir une dispersion statistique. il est connu d'utiliser un agent mouillant pour éviter la formation de paquets de poudre inclus. La décantation dans le latex ou le PVC est négli geable selon la formule de Stokes. L'uranium peut être aussi introduit sous forme d'oxyde U02, oxyde uraneux à propriétés basiques, sous forme d'anhydride uranique U03 amphotère ou même d'-U308. Ii peut aussi être- avantageux de l'introduire sous la forme de sels tels que le nitrate d'uranyle ou un uranate. te procédé selon l'invention, peut être utilisé, comme cela a déjà été signalé, pour la fabrication de gants gants.d'opérateurs de postes de radiographie, radioscopie, radiodiagnostic, qu'ils soient radiologues, dentistes, médecins, chirurgiens, contraleurs - de pièces mécanosoudées mais aussi pour le montage la réparation ou le démontage de pièces radioactives, chaque fois qu'il- est in téressant d'avoir un matériau plus fin ou plus souple pour des raisons de confort ou pour des manipulations délicates . i Le produit obtenu peut évidemment servir à faire des tabliers, des pièces de vétements, des surbottes ou des soufflets dés rideaux, des panneaux et d'autres pièces de protection contre les radiations X et gamma, souples ou fines. REVENDICATIONS . 1- Matériau de protection contre les rayons X et gamma, utilisant comme corps lourd absorbant l'uranium dit appauvri, c'est à dire débarassé de son isotope 235 radioactif. Le métal lourd étant dispersé dans tout support plastique ou é'lastique connu de l'homme de l'art tel que latex, polychlorure de vinyle, plastique.ren- forcé ou non de tissus tels que le coton 2-. Matériau selon la revendication 1 dans lequel le métal est introduit dans le. support sous -forme de poudre métallique fine, avec! ou sans mouillant .. matériau selon la revendication t dans lequel le métal est introduit sous forme d'oxydes. 4-Matériau selon la revendication-1, dans lequel le métal est introduit sous forme de sel et en particulier de nitrate d'uranyle et d'uranates.