197114. lajstromszámú szabadalom • Védőfal röntgen és/vagy gamma sugárzás árnyékolására
1 197114 2 A találmány tárgya védőfal röntgen- és/vagy gamma-sugárzás árnyékolására. Röntgen- vagy gamma-sugárzás árnyékolására megfelelő abszorpciós tulajdonságú fémből, elsősorban ólomból levő védőfalat szoktak használni, amelynek vastagságát a kívánt sugárzásgyengftésnek megfelelően választják meg. A védőfalakat gyakran téglákból építik fel. A védőfalak mechanikai szilárdságának növelésére a 200 234 számú AT szabadalmi leírásban javasoltak már olyan szerkezetet, amelyben egy vagy több ólomlemezt rostos szerkezetű nem fémes lemezek közé helyeznek és a lemezeket összeragasztják. A 2117 964 számú GB szabadalmi leírásban, ugyancsak a mechanikai szilárdság növelésére és a könnyebb kezelhetőség végett, olyan sugárvédő falakhoz való téglát ismertetnek, amelyben egy sugárzáselnyelő fém, pl. ólom anyagú réteg két műanyag réteg között van rögzítve. A találmány olyan védőfalra vonatkozik, amelyben réteges felépítésben egymástól különböző sugáizáselnyelő anyagok vannak kombinálva. A találmány tehát védőfal röntgen- és/vagy gamma-sugárzás árnyékolására, amely réteges felépítésű és a találmány szerint legalább n darab, egymástól különböző sugárzáselnyelő anyagú réteget tartalmaz, ahol n nagyobb vagy egyenlő mint kettő, és a sugárzás áthaladási iránya felől első n—1 réteg minegyike az árnyékolandó röntgen- vagy gamma-sugárzás, illetve az előző réteg által kibocsátott szekunder sugárzás legalább egy részét a következő rétegben levő elem K éle által meghatározott energiaszint feletti energiatartományba transzponáló elemet tartalmaz. A találmány szerint az első réteg elemét célszerű úgy megválasztani, hogy annak K éle az árnyékolandó röntgen- vagy gamma-sugárzás maximális energiájánál kisebb legyen, míg a második réteg — és adott esetben a további rétegek — elemeit úgy, hogy annak K éle az előző rétegben levő elem K éle és L, éle között, előnyösen az L, él közelében legyen. A találmány előnyösen úgy alakítható ki, hogy az egymástól különböző anyagú rétegek száma kettő vagy három. Az első réteg uránt, ólmot, aranyat, platinát, irídiumot, ozmiumot, réniumot, volfrámot és/vagy tantált tartalmazhat. A második réteg ónt, indiumot, kadmiumot, ezüstöt, palládiumot, rádiumot, molibdént és/vagy nióbiumot tartalmazhat. Ha van harmadik réteg is, az cinket, rezet, nikkelt, kobaltot, vasat, mangánt, krómot, vanádiumot és/ vagy titánt tartalmazhat. A gyakorlati megvalósítás szempontjából előnyös az. olyan hármas rétegkombináció, ahol az első réteg ólmot vagy volfrámot, a második réteg ónt, kadmiumot vagy molibdént, a harmadik réteg pedig cinket, rezet, nikkelt, vasat vagy krómot tartalmaz. Különösen előnyös, ha az első réteg ólmot, a második réteg ónt, a harmadik réteg pedig rezet tartalmaz. Sok esetben elegendő lehet olyan kettes rétegkombináció, ahol az első réteg ólmot, a második réteg pedig ónt, kadmiumot vagy molibdént tartalmaz. Kisebb energiájú sugárzás esetén megfelelő lehet az olyan kettes rétegkombináció, ahol az első réteg ónt, a második réteg pedig rezet tartalmaz. Igen előnyös, ha a találmány szerinti védőfal az abszorpciós hatás fokozása végett vékony rétegekből van felépítve. Ez történhet úgy, hogy egy vagy több réteg egyforma anyagú vékony rétegekből áll, amelyek között elválasztó rétegek vannak. Az elválasztó rétegek lehetnek a szomszédos vékony rétegek oxidjáből vagy alumíniumból, amely utóbbi a röntgen-, illetve gamma-sugárzást szóró rétegként javítja a védőfal abszorpciós tulajdonságait. A vékony réteges felépítés a találmány szerint úgy is megvalósítható, hogy a védőfal egymás után elhelyezett több rétegcsoportot tartalmaz, amelyek mindegyike n darab, egymástól különböző anyagú vékony rétegből áll. Ez esetben nem kellenek külön elválasztó rétegek, azonban a röntgen- vagy gamma-sugárzást szóró alumínium vékony rétegek itt is előnyösek, ezeket pl. rétegcsoportonként vagy néhány rétegcsoportonként lehet elhelyezni. A találmány szerinti, legalább részben vékony rétegekből felépített védőfalnál a vékony rétegek vastagsága kisebb mint 150 pm, előnyösen kisebb mint 50 pm. Adott védőfalvastagság mellett az abszorpciós képesség a vékony rétegek vastagságának csökkentésével, azaz a vékonyrétegek számának növelésével növekszik, így különösen előnyös a 0. 1—20 pm rétegvastagság. A találmány szerinti védőfalban levő vékony rétegeknek nem feltétlenül kell egyforma vastagnak lenniük. A vékony rétegeknek a találmány szerinti védőfalnál mutatkozó kedvező hatása feltehetően azon alapszik, hogy a vékony réteg határfelületein kialakuló potenciálgát jóval magasabb, mint a vékony réteg belsejében levő potenciálgátak, ezért a vékony réteg a mozgó töltések számára határfelületként viselkedik. így a vékony réteg mind a Compton effektus, mind pedig a fotoeffektus által keltett elektronokat fékezi. A találmány szerinti védőfalban a vékony rétegek egy hordozó, előnyösen az árnyékolandó sugárzás felőli oldalon levő, külső hatásoktól védő réz- vagy krómacél lemez egyik oldalára lehetnek felvive. Elhelyezhetők azonban a vékony rétegek két hordozó között is. A például hengerléssel előállított vékony rétegeket egymáshoz és az egy vagy két hordozóhoz ragasztással vagy préseléssel lehet rögzíteni. Előállíthatok a vékony rétegek a hordozón vákuumpárologtatással is. A találmány szerinti védőfal előnye abban van, hogy adott sugárvédelmi feladatot kisebb súllyal és vastagsággal lehet megoldani. A védőfal a sugárvédelem bármely területén felhasználható. Alkalmazható például röntgencsövek burkolataként, sugárvédő falként vagy ruházatként, műszerek vagy kísérleti berendezések sugárzásámyékolására. Elkészíthető merev vagy akár hajlékony kivitelben is. A találmányt a továbbiakban a rajzokon szemléltetett kiviteli alakok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti védőfal vázlatos nézeti rajzát, a 2. és 3. ábra a találmány szerinti védőfal vékony rétegekből felépített egy-cgy kiviteli alakjának vázlatos nézeti rajzát, és a 5 10 15 20 25 30 35 10 45 30 '35 60 65 2
