CH358164A

CH358164A - Appareil de mesure des radiations d'énergie élevée

Info

Publication number: CH358164A
Authority: CH
Inventors: Porter Hood Harrison
Original assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1955-11-10
Filing date: 1956-11-06
Publication date: 1961-11-15
Also published as: DE1020124B; US3173850A; FR1160162A; BE552452A

Description


  
 



  Appareil de mesure des radiations d'énergie élevée
 La présente invention a pour objet un appareil de mesure des radiations, sensible aux radiations bactéricides d'énergie élevée, permettant d'apprécier visuellement la dose des radiations bactéricides reçues par des aliments ou autres produits similaires au cours de leur stérilisation. Le terme   radiations bactéricides  couvre les émanations radioactives, les rayons X de moins de   4      et les électrons ayant une énergie équivalente aux radiations de longueurs inférieures à 4 A.



   Pour remplir ces conditions, l'appareil de mesure doit être sensible à une énergie d'au moins 100 000 roentgens. A cette valeur, les dosimètres ou appareils de mesure de radiations qui sont sensibles à des énergies plus faibles ne peuvent être employés parce que leur amplitude maximum de lecture est atteinte pour des valeurs inférieures aux dosages stérilisants.



   C'est ce qui fait que, jusqu'à présent, les appareils de mesure de radiations de grande puissance utilisés sont du type chimique, comme, par exemple, le dosimètre cérique-céreux, dans lequel les ions cériques en solution sont progressivement réduits par les radiations, le taux de réduction et le dosage correspondant étant déterminés colorimétriquement. Un tel indicateur est compliqué et encombrant, et il est plus intéressant d'avoir un dosimètre simple à lecture directe dans lequel l'effet des radiations est rendu visible et reconnaissable.



   On a proposé d'utiliser le dosimètre à lecture fluorescente bien connu, comprenant un verre potasse-baryum-phosphate contenant du phosphate d'argent qui devient fluorescent quand il est exposé à une énergie d'un niveau relativement faible, mais qui se colore en prenant une teinte brunâtre lorsqu'il est exposé à une énergie d'un niveau plus élevé; c'est un phénomène de solarisation qui caractérise la plupart des verres. Une telle coloration n'est pas suffisamment marquée ni durable pour pouvoir être utilisée dans le cas présent, puisqu'elle n'est pas permanente mais disparaît rapidement par chauffage à 1500 C du verre irradié et s'efface même, mais plus lentement, à la température ambiante.



   L'invention remédie aux inconvénients ci-dessus.



   L'appareil selon l'invention est formé, au moins pour une partie, d'un verre pratiquement exempt de plomb contenant, en poids, 0,1 à   0,8 0/o    exprimé en MnO2, d'un ou plusieurs oxydes de manganèse et au moins   1  /o,    exprimé en   Sb2Oss,    d'un ou plusieurs oxydes d'antimoine, ce verre étant à même, lorsqu'il aura reçu une dose de radiations d'au moins 100 000 roentgens, c'est-à-dire suffisante pour détruire toutes les bactéries qui se trouvent dans le voisinage de l'appareil, de prendre une couleur pourpre pratiquement permanente. Cette couleur, en effet, ne disparaîtra pas et restera pratiquement inchangée pour des températures allant jusqu'à 3000 C et même davantage.



   Pratiquement, tout verre au silicate contenant les quantités de MnO2 et de   Su205    indiquées, particulièrement les verres bien connus soude-chaux-silicate et borosilicates, peuvent être utilisés pour exécuter l'invention. De tels verres sont sans plomb et composés essentiellement de SiO2, d'au moins un oxyde de métal alcalin, d'un ou plusieurs oxydes choisis parmi   B2OS,      Al2O0,    BeO, MgO, CaO, ZnO, SrO,
CdO et BaO, additionnés des quantités voulues   d'oxyde(s)    d'antimoine et   d'oxyde(s)    de manganèse.



   La teneur en oxydes d'antimoine, exprimée en   Su203    est, de préférence, non supérieure à 5    /0.     



   A titre d'exemple, le verre peut- avoir la composition ci-après, en pourcentages au poids calculés sur la charge:
 SiO2 65
   Na2O    15
 K2O 2,5
   Al2O6    2
 BaO 2
 CaO 5,4
 MgO 4
   B2Oss    2
 MnO2 0,15
   Si203    1
 Le choix des composés utilisés pour l'introduction d'oxydes de manganèse et d'antimoine dans le verre est sans importance, mais il est plus commode et préférable d'utiliser le MnO2 et le   Sb2Oss    que   l'on    trouve couramment dans le commerce. Pendant la fusion du verre, le   MnO2    est partiellement réduit en
MnO, qui ne colore pas le verre, et il se forme du   Su205.    Comme on le sait, aucun des oxydes d'antimoine ne colore le verre.



   Quand un tel verre est irradié avec des doses stérilisantes de radiations bactéricides, une fraction des radiations déplace théoriquement, à partir des atomes de manganèse dans le verre, des électrons qui sont fixés par des atomes d'antimoine pentavalents de sorte que l'antimoine est réduit à l'état trivalent, tandis que le manganèse s'oxyde, ce qui cause une coloration pourpre du verre. L'oxyde d'antimoine dans le verre, qui a provoqué la réduction initiale du manganèse à l'état incolore pendant la fusion, rendant ainsi le verre sensible à l'influence colorante des radiations stérilisantes, peut également aider à maintenir cette coloration.



   Les quantités de   MnO2    et   Su20,    doivent être maintenues dans les teneurs spécifiées pour les raisons suivantes: une quantité insuffisante de MnO2 empêche le développement de la coloration pourpre dans le verre pendant l'irradiation et rend aussi possible la production de la coloration brunâtre instable citée précédemment, alors qu'un excès de MnO2 entraîne la production d'un verre initialement coloré en pourpre. Une teneur insuffisante en   Sb2Oss    se traduit également par une coloration brune instable au lieu de la coloration pourpre recherchée. Un excès de   Sb2Oss    au-delà de 5    /o,    bien qu'admissible, n'apporte d'ordinaire aucun avantage supplémentaire.



   La coloration brunâtre instable qui apparaît dans la plupart des verres irradiés par des radiations bactéricides et dont l'origine n'est pas clairement connue peut modifier et quelque peu masquer la coloration pourpre si la teneur en MnO2 du verre est dans la partie basse de l'intervalle spécifié. On a constaté que l'introduction dans le verre de 1 à 1,5    /o    en poids de CeO2 permet, dans ce cas, d'éviter l'apparition de cette coloration brunâtre.



   On pourrait s'attendre à ce que les oxydes d'arsenic exercent les mêmes effets que les oxydes d'antimoine. On a, au contraire, constaté que la présence d'oxyde d'arsenic dans le verre tend à augmenter la tendance normale à la formation d'une coloration indésirable ou d'un brunissement lors de l'irradiation utilisée pour la stérilisation.



   L'appareil de mesure des radiations objet de l'invention peut prendre toute forme avantageuse pour son emploi. Dans sa forme la plus simple, il comporte une petite pièce de verre rectangulaire disposée contre le produit ou l'objet à stériliser, de façon à être irradié en même temps que lui.

Claims

REVENDICATION Appareil de mesure des radiations, sensible aux radiations bactéricides d'énergie élevée et indiquant optiquement les doses stérilisantes de telles radiations, caractérisé en ce qu'il est formé, au moins pour une partie, d'un verre pratiquement exempt de plomb contenant en poids 0,1 à 0,8 /o, exprimé en MnO2, d'un ou plusieurs oxydes de manganèse et au moins 1 /o, exprimé en Sb2OB, d'un ou plusieurs oxydes d'antimoine, ce verre étant à même, lorsqu'il a reçu une dose de radiations bactéricides d'au moins 100 000 roentgens, de prendre une couleur pourpre, pratiquement permanente.

SOUS-REVENDICATIONS 1. Appareil de mesure des radiations selon la revendication, dans lequel le verre contient de 1 à 1,5 O/o de CeO2.

2. Appareil de mesure des radiations selon la revendication, dans lequel le verre contient au plus 5 0/o, exprimé en Sb2Oss, d'un ou plusieurs oxydes d'antimoine.