BE570982A - - Google Patents

Description

  La-présente invention se rapporte aux substances radioactives.. ; 

  
Beaucoup d'isotopes radio-actifs sont des gaz, et leur utilisation

  
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sorption dans une matière de support ou véhicule, ou la formation d'un composé chimique solide. Ce dernier procédé ne peut être utilisé pour les gaz intertés tels que le krypton et le xénon.

  
Un but de la présente invention est de procurer un support amélioré

  
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A cette fin, suivant la présente invention, une substance radio-active comprend une composition clathroide dans laquelle la substance enfermée à l'état moléculaire comprend un gaz radio-actif ou un composé gazeux radio-actif.

  
La substance de l'invention peut être utilisée comme source de lumière, en mélange avec une matière phosphorescente, pour former un constituant phosphorescent d'une peinture ou d'un article solide translucide émettant de la lumière.

  
Un isotope convenant particulièrement comme source radio-active est

  
le krypton-85. Les compositions clathroides du krypton se forment lorsqu'une solution d'un composé formant une texture clathroide, tel que le quinol, est saturée de gaz krypton et refroidie ensuite de manière à en séparer des cristaux de

  
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de la quantité de krypton dissous dans la solution. Il est donc avantageux de maintenir une pression élevée du gaz krypton en contact avec la solution pendant le processus de refroidissement.

  
La solubilité du krypton est plus élevée en solution organique que dans l'eau, et il est par conséquent préférable d'utiliser une solution du composé formant une texture clathroide dans une solution organique, ou dans un mélange de cette solution avec de l'eau. Le point d'ébullition de la solution ne doit cependant pas être trop bas, étant donné que ceci provoquerait une violente ébullition de la solution lorsque la pression du gaz est relâchée. Une solution convenant particulièrement est une solution saturée de quinol dans un mélange

  
de 25% d'éthanol et de 75% d'eau.

  
Pour qu'une quantité maximum de krypton soit incorporée dans les cris-

  
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lorsqu'ils se forment, ait une teneur adéquate en krypton. Il est par conséquent avantageux d'agiter efficacement la solution pendant le processus de refroidissement et aussi de maintenir une pression suffisante de gaz krypton.en contact avec la solution agitée pour maintenir la teneur en krypton de la solution.

  
Les cristaux de la composition clathroide produits par ce procédé sont petits et forment une poudre, et ils peuvent contenir, par gramme de cris-

  
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équivalent à 0,75 x curie d'isotope radio-actif par gramme. La poudre peut être incorporée telle quelle à une matière phosphorescente, telle que du sulfure de zinc contenant un activant,.en la mélangeant avec celle-ci et en y ajoutant une

  
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ou en y mélangeant une matière thermoplastique pulvérulente translucide ou transparente pour former une composition à mouler.

  
On a découvert que la luminosité ou éclat de ces matières est excep-

  
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tial de la matière diminue d'abord assez rapidement, en raison de l'assombrissement de la composition clathroide sous l'effet de l'exposition à l'air, mais  même après un an, l'éclat est encore 3 à 5 fois plus fort que celui des peintures luminescentes connues contenant du radium. L'éclat de la matière dépend des  <EMI ID=8.1> 

  
optimum, après une période de chute initiale, étant obtenu en mélangeant environ. 1 partie de composition clathroide pour 10 parties de matière phosphorescente.

  
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tiale de l'éclat est plus rapide, et l'éclat résultant est plus faible.

  
La vitesse à laquelle diminue l'éclat de la matière dépend d'un certain nombre de facteurs qui sont:

  
(i) la désintégration naturelle du krypton-85, qui réduit sa radio-activité de

  
moitié en 10 ans; 

  
(ii) la perte physique de krypton de la composition clathroide; 

  
(iii) l'assombrissement du liant ou de la matière thermoplastique par irradiation; 

  
et

  
(iv) l'assombrissement initial de la composition clathroide à l'air, comme décrit

  
ci-dessus.

  
Le facteur (i) est négligeable en comparaison des autres facteurs.

  
Le facteur (ii) est le facteur déterminant, lorsqu'il y a peu ou pas d'assombris, sement du liant ou de la matière thermoplastique par irradiation (iii), après

  
que la diminution initiale d'éclat par exposition à l'air (iv) ait cessé. La perte physique de krypton dépend de certaines conditions, et est accélérée par la présence d'un solvant de la composition clathroide, étant donné qu'une solution lâche le gaz qu'elle contient. Ceci peut être réduit au minimum en s'assurant

  
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le véhicule liquide de la peinture) soit saturé de quinol pour qu'il n'y ait

  
pas dissolution, et en s'assurant que l'humidité;soit exclue de la composition.

  
La poudre convient à l'incorporation aux compositions de matières plastiques, soit seule, soit avec une matière phosphorescente. Lorsqu'elles sont préparées sans matière phosphorescente ces compositions peuvent être utilisées comme sources de radio-activité, et lorsqu'elles sont mélangées avec une matière phosphorescente, elles conviennent comme sources de lumière.

  
Ces nouvelles caractéristiques, et d'autres caractéristiques et application de l'invention seront mieux comprises à l'aide des exemples ci-après.

EXEMPLE IA.-

  
Une substance radio-active comprenant une composition clathroide

  
de quinol et de krypton-85 est préparée comme suit:

  
On place un mélange de 25% d'alcool éthylique et d'eau, saturé de quinol à température ambiante avec addition suffisante de cristaux de quinol pour

  
 <EMI ID=11.1> 

  
en excès soit dissous. Le récipient est alors refroidi, à la température ordinaire en plusieurs heures sous agitation continue rapide pour que de petits cristaux se forment sous forme de poudre et pour que le liquide soit continuellement saturé de krypton.

  
Les cristaux qui se séparent sont radio-actifs et stables pour une triode limitée, dans des conditions qui-ne dissooient pas la structure cristalline.

  
La pression de 500 livres par pouce carré (35&#65533;2 kg par cm ) citée ci-dessus est trop élevée pour être utilisée avec un équipement simple. On a découvert que des pressions moindres peuvent être utilisées, en obtenant encore des cristaux radio-actifs comme décrit dans l'exemple ci-après: 

  
EXEMPLE IBo-

  
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les est utilisée et introduite dans un espace compris au-dessus de la solution de quinol de manière que la pression du gaz de 120 livres par pouce carré (8,4 kg

  
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et pression normales, et a une radio-activité égale à environ 150 millicuries de krypton-85 par g.

  
Des poudres cristallines de la composition clathroide préparées suivant les exemples IA et IB peuvent être mélangées à une matière phosphorescente et incorporées dans des peintures phosphorescentes. Etant donné que la gamme des

  
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siblement 1 mm. 2 à 3 mm d'épaisseur conviennent particulièrement. L'exemple suivant décrit la production de plusieurs de ces peintures.

EXEMPLE II.-

  
Des cristaux, préparés comme dans les exemples ci-dessus, sont mélangés mécaniquement avec du sulfure de zinc activé phosphorescent et ajoutés à une

  
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dissoute dans du trichloro-éthylène saturé de quinol, pour former une peinture convenant à être appliquée en une couche épaisse sur une surface. Le Tableau ci-après donne l'éclat de pellicules de peinture de 2 à 3 mm d'épaisseur de ces peintures, dans lesquelles les proportions de cristaux et de matière phosphores- '  cente ont différences valeurs: 

  

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En comparaison, des peintures luminescentes contenant du radium ont un éclat d'environ 1 à 1 1/2 micro-Lamberts. Il est clair que l'usage le plus efficace du krypton raido-actif est obtenu lorsque la proportion de cristaux est de 10 parties ou moins pour 100 parties de matière phosphorescente, et que la peinture

  
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nir mieux et être plus résistants à la décomposition et à l'assombrissement par irradiation, par exemple le poly-styrèneo Le liant peut également être en suspension dans un liquide dans lequel il est insoluble, par exemple l'eau, au lieu d'être dissous dans un solvant, pour autant que le liquide soit d'abord saturé de quinol pour empêcher la dissolution de la composition clathrolde. 

  
La poudre cristalline obtenue par le procédé des exemples IA ou IB

  
peut également être incorporée dans une composition plastique à mouler, etc.,

  
comme décrit dans les exemples suivants: 

EXEMPLE III.-

Des parties en poids égales de cristaux obtenus suivant les exemples

  
IA ou IB, et une poudre à mouler de polyéthylène sont mélangées mécaniquement et chauffées dans un moule à une température ne dépassant pas environ 145[deg.]C (à cette température les cristaux se décomposent) jusqu'au frittage de la masse. La masse frittée est alors moulée, extrudée ou façonnée d'autre façon en piècesde forme convenant comme sources de rayons bêta pour l'élimination des charges statiques

  
ou la mesure d'épaisseurs. La demi-vie période de ces sources est d'environ 12

  
mois, étant donné la perte physique du krypton des cristaux.

  
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de la poudre à mouler de polyéthylène, et on chauffe le mélange à une température ne dépassant pas non plus environ 145[deg.]C, jusqu'au frittage de la masse,

  
puis on le saisit dans l'eau froide. Le produit est une source solide de lumière ayant une vie utile au moins égale à celle du krypton-85 qu'il renferme. La période pratique, pendant laquelle l'éclat diminue d'une moitié, est d'environ

  
12 mois . 

  
La source lumineuse décrite dans l'exemple IV peut être obtenue sous forme de feuille en faisant passer la masse frittée entre des rouleaux après le refroidissement brusque. La feuille ainsi obtenue peut alors être poinçonnée pour former des lettres ou des chiffres d'enseignes ou des chiffres d'horloges. D'autres lettres, chiffres ou autres signes peuvent être formés directement par moulage ou extrusion. Dans les deux exemples III et IV, le polyéthylène est mentionné comme matière plastique; d'autres matières polymères thermoplastiques peuvent également être utilisées.

  
Quoique, dans les exemples ci-dessus, le quinol et le krypton-85 soi-

  
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tée à une substance radio-active comprenant cette composition clathroide. D'autres substances capables de former des compositions clathroide peuvent être utilisées avec d'autres gaz radio-actifs. Un gaz radio-actif, tel que le tritium,

  
de faible poids moléculaire, et par conséquent moins apte à former une composition clathroïde, peut par exemple être utilisé sous forme d'un gaz lourd, tel

  
que le sulfure d'hydrogène tritié.

REVENDICATIONS

  
1. Substance radio-active comprenant une composition clathroide

  
d'une substance organique et d'une substance chimiquement inerte emprisonnée

  
à l'état moléculaire dans celle-ci, caractérisée en ce que la substance emprisonnée à l'état moléculaire comprend un gaz radio-actif.

Claims (1)

1. 2. Substance radio-active suivant la revendication 1, caractérisée

   en ce que le gaz radio-actif est du krypton-85.

   3. Substance radio-active suivant la revendication 1, caractérisée

   en ce que le gaz radio-actif est un composé gazeux de tritium inerte chimiquement.

   4. Substance radio-active suivant la revendication 3, caractérisée

   en ce que le composé est du sulfure de tritium.

   5. Substance radio-active comprenant une composition clathroide de quinol et de krypton emprisonnée à l'état moléculaire, caractérisée en ce que le krypton consiste, au moins en partie, de krypton-85. <EMI ID=20.1>

   haut polymère thermoplastique.

   7o Composition radio-active suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le haut polymère est le polyéthylène,

   80 Composition émettant de la lumière comprenant un mélange intime

   <EMI ID=21.1>

   et d'une matière-, phosphorescente.

   9. Composition émettant de la lumière comprenant un mélange intime

   <EMI ID=22.1>

   d'une matière phosphorescente, et d'un haut polymère thermoplastique transmettant la lumière.

   <EMI ID=23.1>

   caractérisée en ce que le haut polymère est le poly-éthylène.

   <EMI ID=24.1>

   caractérisée en ce que le haut polymère est le poly(méthacrylate de méthyle).

   12. Composition de peinture émettant de la lumière, comprenant une substance radio-active suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, et une matière phosphorescente, dispersées dans un véhicule transmettant la lumière.

   13. Composition de peinture émettant de la lumière suivant la revendication 12, caractérisée en ce que le véhicule est une solution ou une dispersion d'un haut polymère thermoplastique transmettant la lumière, dans un liquide saturé du constituant organique de la dite substance radio-active.

   <EMI ID=25.1>

   caractérisée en ce que le rapport de la substance radio-active à la matière phosphorescente est en substance 1 à 10.

   <EMI ID=26.1>

   d'une composition suivant la revendication 13, en évaporant le liquide.

   -IL, 16. Procédé d'obtention d'une substance radio-active, caractérisé en ce qu'on refroidit et on mélange simultanément une solution saturée de quinol <EMI ID=27.1>

   krypton-85.