[发明专利]包含铒和镨的混合物作为辐射衰减组合物的用途、辐射衰减材料及提供电离辐射防护并包含此组合物的制品

说明书

技术领域

本发明涉及包含铒和镨的混合物作为辐射衰减组合物即作为具有使电离辐射特别是X型和γ型电磁辐射衰减特性的组合物的用途。

本发明还涉及包含辐射衰减组合物的辐射衰减材料以及提供免受电离辐射的个体或群体防护并包含所述材料的防护制品，所述辐射衰减组合物包含铒和镨。

本发明应用在可寻求电离辐射防护的所有领域中，特别是应用在核医学(闪烁扫描法、放射疗法等)、放射学、医学成像、核工业的领域中。

背景技术

在一定数量的职业中，使用服装和其它制品以防护免受电离辐射是正常的。

这特别是在电离辐射被用于诊断和治疗的目的的医学、放射学或医学成像的领域中的情况。

它也是：在辐射被用于得到聚合物的聚合、接枝、交联或降解的化学作用的塑料工业中的情况；在操作人员暴露于特别是在处理核燃料的粉末期间或来自拆除设备的辐射风险的核工业中的情况；或者，在实施基于电离辐射应用的分析技术的例如所制造部件的检查化验室中的情况。

目前市场上现有的大部分辐射防护制品包括基体，该基体的性质取决于所述制品的目的，并且该基体含有片材形式或细颗粒形式的铅，该铅可处于金属、氧化物或盐的状态。

考虑到铅和铅化合物的毒性，这些防护制品的制造需要沉重且昂贵的设备以防止负责此制造的人员免受任何污染。

此外，在使用后消除来自制造这些制品以及防护制品的废料需要特定的收集和处理通道，否则，它们经相当简单处理而被排放，则必然包含对环境的所有有害后果。

而且，最近有人提出，用能够使电离辐射衰减而无毒或在任何情况下比铅的毒性更低的其它金属代替铅作为辐射衰减剂。

因而，例如PCT国际申请WO2006/069007[1]主张使用由元素钡、钨和铋的盐构成的辐射衰减组合物。

专利申请US2008/0128658[2]描述了包含钆的氧化物Gd₂O₃、钨以及一种或多种非钆的稀土的氧化物诸如LaO₃、CeO₂、Nd₂O₃、Pr₆O₁₁、Eu₂O₃和Sm₂O₃的组合物的用途。

专利申请FR2948672[3]主张由钨、铋和镧的氧化物构成的组合物的用途。

PCT国际申请WO2005/017556[4]提出使用包含选自锑、铋、碘、钨、锡、钽、铒、钡的至少两种元素、它们的盐、化合物及其合金的组合物，而专利申请DE102006958[5]描述多层辐射防护材料，多层辐射防护材料的某些层包括任选与就其本身而言原子序数为从60至70的第二辐射衰减元素组合的选自锡、锑、碘、铯、钡、镧、铈、镨和钕的辐射衰减元素。

虽然毋庸置疑铒和镨形成了能够用于辐射衰减组合物的上述引用文献[2]、[4]和[5]中引用的化学元素的一部分，但事实上在这些引用文献中没有提及单独或组合使用的这两种元素使电离辐射衰减的真实能力。

然而，在他们的工作范围内，事实上本发明人观察到：包含铒或铒化合物以及镨或镨化合物的混合物具有特别引人关注的辐射衰减特性，而这些特性可以有利地利用以形成能够确保非常有效的电离辐射防护，特别是X型和γ型电磁辐射防护的材料和防护制品。

本发明基于此观察的基础上。

发明内容

本发明的主题首先是一种混合物作为辐射衰减组合物的用途，该混合物包括：

30至70质量％的铒或铒化合物；

20至50质量％的镨或镨化合物；以及

0至50质量％的铋或铋化合物。

本发明的范围内所实施的辐射衰减的原理基础一方面是来自电离辐射的光子之间发生的相互作用，另一方面是至少一种辐射衰减化学元素之间发生的相互作用，至少一种辐射衰减化学元素吸收所述光子的部分能量。

当此电离辐射是由一种或多种放射性原子在其衰变期间所发射的，此电离辐射可以是γ型电磁辐射。

当此电离辐射是由X射线发生器所产生的，此电离辐射也可以是X型电磁辐射，在X射线发生器内施加范围通常为几十到几百千伏(kV)的电势差。

此相互作用的概率和强度密切关联多种参数，诸如辐射衰减化学元素的性质、所述元素的原子核和其电子云的不同壳之间的结合力，或电离辐射的能量。