СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ИЗЛУЧЕНИЙ Российский патент 2015 года по МПК E04B1/92 

Изобретение относится к радиационной защите биологических объектов, а именно к строительству или отделке жилых и административно-производственных помещений, обладающих теплоизоляционными, теплоаккумулирующими и антирадиационными свойствами по отношению к широкому спектру проникающих излучений естественной и искусственной природы.

Известен способ радиационный защиты путем изготовления строительного элемента (патент РФ 2261960, E04B 1/92; G21F 3/04 - 2005), используемого при строительстве или отделке жилых и административно-производственных помещений, обладающих комплексно-теплоизоляционными, теплоаккумулирующими, нейтронно-замедляющими и поглощающими свойствами. Строительный элемент изготавливают из волоконного растительного материала с пропиткой композиционной смесью из углеводородов парафинового ряда, обладающих высоким сечением замедления нейтронов, с нанесением тонкого слоя из вещества, обладающего высокой поглощающей способностью тепловых нейтронов. Недостатком этого способа является использование горючего материала из углеводородов парафинового ряда для изготовления строительного элемента.

Известен способ радиационной защиты биологических объектов от облучения гамма-лучами путем создания в стене защитного слоя из свинца большой толщины в несколько десятков сантиметров или из бетона толщиной более 1 м (Ларионов В.В. Ядерная геология и геофизика. М.: Гостоптехиздат, 1963, 351 с.). Однако свинцовый или бетонный слой в стене не обеспечивает защиту от нейтронного облучения.

Известен способ защиты биологических объектов от нейтронного излучения путем создания в строительном элементе, например в стене здания, защитного слоя, обладающего теплоизоляционными, теплоаккумулирующими свойствами и высокой радиационной защитой, защитный слой выполняют из послойно уложенных цилиндрических емкостей, например полиэтиленовых бутылок, заполненных на 85-90% объема емкости концентрированным водным раствором соли, при этом пространство между емкостями заполняют строительным раствором, содержащим песок, цемент и природные материалы, например отходы отработанной руды, шлака, содержащие химические элементы с повышенным сечением захвата нейтронов (патент РФ №2368738, МПК E04B 1/92, 2009 - прототип).

В известном техническом решении обеспечивается защита от нейтронов, но при этом не гарантируется защита от других видов проникающих излучений.

Техническим результатом изобретения является обеспечение защиты от проникающего излучения, сопутствующего потоку нейтронов и имеющего поляризационную природу, т.е. возникающего вследствие процессов поляризации вещества проникающим излучением или механическими напряжениями.

Технический результат достигается тем, что в способе защиты биологических объектов от проникающего излучения, согласно которому создают убежище в виде помещения из строительных элементов, которые изготавливают со слоями, обладающими свойствами теплоизоляции, теплоаккумуляции, радиационной защиты, один из слоев радиационной защиты выполняется посредством нанесения на свободные поверхности строительных элементов люминесцентной композиции и может быть выполнен в виде внутреннего финишного отделочного покрытия помещения.

Кроме того, люминесцентную композицию выполняют на основе алюмината стронция в следующем составе, мас.%:

Ag 3-6 SrAl₂O₄ 25-35 H₂O 10-20 Латекс 45-55

Помимо этого, люминесцентная композиция может быть выполнена на основе сульфида цинка из следующих ингредиентов, мас.%:

Ag 3-6 ZnS 25-35 H₂O 2-5 SiO₂ 10-15 Латекс 45-55

Новизной заявляемого предложения является создание способа защиты биологических объектов от воздействия проникающего излучения слабоизученного к настоящему времени класса, а именно магнетотороэлектрического излучения (МТЭИ). Название излучения основано на его природе - это потоки фотонов и кластеров из них же, образовавшихся в результате поляризации вещества около электрических зарядов и в дальнейшем, по разным причинам, потерявших эти заряды. Такие поляризационные конфигурации вещества, в целом почти нейтрального электрически, без материнского заряда, могут некоторое время сохранять устойчивость, а затем распадаются с выделением энергии, достаточно большой, чтобы наносить повреждения биологическим объектам, например клеткам живого организма. В рамках теоретической модели, проверенной экспериментально, кластеры МТЭИ слабо поляризованы, поэтому прилипают к «дырочным» центрам люминесценции и к слабонаэлектризованным (со знаком +) поверхностям (см., например, Дубовик В.М., Дубовик Е.Н., Кривицкий В.А. Обзор современного состояния экспериментальных исследований странного излучения. Электронный ресурс. Режим доступа URL: http://e-almanac.space-time.ru/index/novyij-nomer/soderzhanie-vyipuska/rubrika-6-metodyi-i-analizyi/obzor-sovremennogo-sostoyaniya-eksperimentalnyix-issledovanij-strannogo-izlucheniya.html. Дата обращения 07.11.2013).

Использование люминофора в качестве финишного отделочного покрытия помещения позволяет визуально контролировать процесс поглощения излучения и, в случае необходимости, увеличивать слой люминофора до необходимой толщины в процессе эксплуатации помещения.

Предложенное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку воспроизводимо и доступно в реализации.

Пример реализации способа

После строительства и отделки помещения для индивидуального проживания семьи из 4-х человек (загородный дом) обнаружилось, что самочувствие проживающих в нем стало заметно ухудшаться. Появилась бессонница, чувство тяжести в теле, ощущение нехватки воздуха, повышенная утомляемость.

Была проанализирована геоподоснова места застройки и выяснилось, что под спальнями обитателей дома имеются глубинные разломы земной коры, которые являются источниками интенсивного потока МТЭИ.

Для обеспечения защиты обитателей дома было выполнено покрытие пола и потолка подвального этажа, занимающего всю площадь дома композицией на основе алюмината стронция следующего состава, мас.%:

Ag 5 SrAl₂O₄ 35 H₂O 10 Латекс 50

Толщина покрытия составила 0,6 мм.

Через неделю самочувствие обитателей дома существенно улучшилось, жалобы на бессонницу прекратились, желание продать дом исчезло.

Пример 2

Об интенсивности и характеристиках МТЭИ можно судить по интенсивности и характеристикам кратеров, появляющихся на фотоэмульсиях при налипании на них кластеров МТЭИ. Было проведено испытание защитных свойств краски на основе сульфида цинка от МТЭИ, исходящего из дюралюминиевой пластины, облученной источником гамма-излучения Co-60 при дозе 5 Гр. Люминисцентной композицией состава по массе: Ag - 5%, ZnS - 35%, H₂O - 5%, латекс - 55% была покрыта внутренняя поверхность картонной коробки размером 20×20×10 см. Толщина покрытия - 0,1 мм. Облучение дюралевой пластины было произведено в лаборатории ядерных проблем Объединенного института ядерных исследований на установке «Рокус». После облучения пластина проверялась на отсутствие радиоактивности. Затем две пары фотодетекторов, обращенных друг к другу фотоэмульсионными слоями и запакованные в светонепроницаемые пакеты, помещались на пластину. Первый пакет с парой фотодетекторов располагался на расстоянии 2-3 мм от поверхности дюралюминиевой пластины. Второй пакет помещался в коробку, покрашенную изнутри люминисцентной композицией, на удалении 10 мм от пластины. Экспонирование проводилось по 60 минут с потряхиванием фотодетекторов через каждые 15 минут. Всего проведено 3 экспонирования. После проявки пленок фотодетекторов был произведен подсчет темных пятен в виде «птичек», которые принимались за след от кластера МТЭИ. Суммарное количество «птичек» на фотодетекторах вне коробки, окрашенной изнутри краской с сульфидом цинка, 10 шт., на фотодетекторах внутри коробки - 5 шт. Таким образом, слой люминесцентной краски на основе сульфида цинка толщиной 0,1 мм ослабил поток МТЭИ в два раза.

Изобретение относится к радиационной защите биологических объектов, а именно к строительству или отделке жилых и административно-производственных помещений, обладающих теплоизоляционными, теплоаккумулирующими и антирадиационными свойствами по отношению к широкому спектру проникающих излучений естественной и искусственной природы. Способ защиты от излучений включает создание убежища в виде помещения из строительных элементов, которые изготавливают со слоями, обладающими свойствами теплоизоляции, теплоаккумуляции и радиационной защиты. Один из слоев радиационной защиты выполняется посредством нанесения на свободные поверхности строительных элементов люминесцентной композиции. Один из слоев радиационной защиты выполняется в виде внутреннего финишного отделочного покрытия помещения. Люминесцентная композиция выполняется из следующих ингредиентов, мас.%: Ag - 3-6, SrAl₂O₄ - 25-35, H₂O - 10-20, латекс - 45-55. Изобретение позволяет обеспечить защиту от слабополяризованного излучения магнетотороэлектрической природы. 3 з.п. ф-лы.

1. Способ защиты от излучений, согласно которому создают убежище в виде помещения из строительных элементов, которые изготавливают со слоями, обладающими свойствами теплоизоляции, теплоаккумуляции, радиационной защиты, отличающийся тем, что один из слоев радиационной защиты выполняется посредством нанесения на свободные поверхности строительных элементов люминесцентной композиции.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что один из слоев радиационной защиты выполняется в виде внутреннего финишного отделочного покрытия помещения.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что люминесцентная композиция выполняется из следующих ингредиентов, мас%:
Ag 3-6 SrAl₂O₄ 25-35 H₂O 10-20 Латекс 45-55

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что люминесцентная композиция выполняется из следующих ингредиентов, мас.%:
Ag 3-6 ZnS 25-35 H₂O 2-5 SiO₂ 10-15 Латекс 45-55