Полимерная композиция для дозиметра

 

ПОЛШ-ЙЕРНАЯ КОШОЗИЩ1Я ДЛЯ ДОЗИМЕТРА,.содержащая углеводородньй полимер и радиационно-чувствительную добавку, отличающая с я тем, что, с целью 'повышения точности определения поглощенной дозы,она содержит в качестве радиационно-чувст-; увительной добавки Н-замещеннЬ1Й 2- аминофеназин общей формулыгде R' ~. водород, алкил, алкокси-, галоид-, нитроили сульфогруппа; N(R).2^ - диалкиламин' или циклоалкил-амин;Е^ = N(R)i;R3 - водород или R^ совместно с R^ - ароматический или гетероциклический цикл, сопряженный по стороне "а" с феназииовым ци.клом формулы 5' •NCR);R5- _где X = СИ или N;R* - алкил, арил, оксигруппа,диалкиламин или цикЛоалкиламин;водород, алкил, алкокси,алкиламин, диалкиламин,• ариламин или группы СООН,СООАлк;при следующем соотношении компонентов, вес.%: . . IУглеводородный полимер 97-99,95 .Н-замещеиный 2-аминофеназин0,05-3,00<о.(ЛсО1О5 ^СОО5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ 1СТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (э (и) (.„1)5 С оа L 33/12,G 01 т 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 л : .-1 Ъ E

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ®4 лизации медицинских иэделий, в радиобиологии, в пищевой промышленности,, в сельском хозяйстве, при доэиМетрии.

Известны полимерные композиции на основе хлорсодержащих углеводородных полимеров, включающие чувствительные к кислоте красители, При

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) .218899.2/05 (22) 10 ° 11, 75 (46) 07.11.90. Бюл. У 41 (72) В.К.Амбросимов, Н.Б. Карпова и Б.В.толкачев (53) 678,7.047 (088,8) (56)1.Патент Японии 11 9895, кл. 2Н351.1, 1968.

2.Махлис Ф.А. Радиационная физика и химия полимеров. М., "Атомиэдат", 1972, с. 97-104. (54) (57) ПОЛИЪЖРНАЯ КО1ШОЗИЦИЯ ДЛЯ:

ДОЗИИЕТРА, содержащая углеводородный . полимер и радиационно-чувствительную добавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения точнос" ти определения поглощенной дозы,она содержит в качестве радиационно-чувст-. вительной добавки Н-замещенный 2аминофеназин общей формулы

Изобретение относится к области химической дозиметрии ионизующего излучения в диапазоне доз 10

10 рад, а именно к полимерным композициям для дозиметра, и может найти применение для измерения фаз поглощенных доз при радиационной стери2 где R — водород, алкил, алкокси-, I галоид-, нитро- или сульфогруппа;

N(R) — диалкиламин или циклоалкиламин;

Я {1 .) °

R — водород или R совместно с

R — ароматический или гетероциклический цикл, сопряженный по стороне

"а" с Фенаэиновым циклом Формулы

g5 гдеХ=СНилиН;

R — алкил, арил, оксигруппа, диалкиламин или циклоалкиламин;

R — водород, алкил, ал кок си, алкиламин, диалкиламин, ариламин или группы СООН, СООАлк; при следующем соотношении компонентов, вес.7.:

Углеводородный полимер 97-99, 95, И-замещенный 2-аминофеназин 0 05-3,00

567316 где R

N(R) — водород, алкил, алкокси-, галоид-, нитро- или сульфогруппа; диалкиламин, например диметиламин, диэтиламин, или циклоалкиламин, например ниперидин, морйолин,пирролидин;

N R)gэ водород или R совместно с

- ароматический или гетероароматический цикл, сопряженный по стороне

"а" «с феназиновым циклом формулы действии радиации композиция в зависимости от дозы меияет оценку в широких пределах и в связи с этим используется для изготовления дозиметров (1).

Однако из-за использования в качестве полимерной матрнцы хлорсодержащих углеводородов дозиметрическая система не обладает радиационным подобием биологическим и химическим средствам, для которых необходимо проводить доэиметрию или в которых излучают радиационно-химические процессы.

В связи с этим при использовании таких доэиметрических систем возникает необходимость в дополнительных пересчетах, которые затрудняют процесс дозиметрии, Известна также композиция для дозиметра, содержащая углеводородный полимер-полиметилметакрилат и радиационно-чувствительную добавку (2).

Недостатком этих дозиметров является отсутствие возможности визуального определения поглощенных доз из-за неконкретного цветового перехода под действием ионизирующего излучения.

С целью повьппения точности определения поглощенной .дозы полимерная композиция содержит в качестве радиационно;чувствительной добавки

N-замещенный 2-аминойеназин общей формулы где Х = СН или 1 ;

К вЂ” алкил, арил,.оксигруппа, диалкиламин, например диметиламин, или циклоалкиламин, например пиперидин, морфолин, пирролидин;

Р. — водород, алкил, алкокси, алкиламин, диалкиламин, ариламин или группы СООН, СООАлк; и взятый в количестве 0 05

3 вес.7 от веса композиции соответственно, количество полимера

97,00 — 99,95 вес.X. В качестве полимерной матрицы используют полимеры, например полиметилметакрилат, триацетат целлюлозы, сополимер метилметакрилата со стиролом и акрилонитрилом.

При облучении предлагаемых доэиметров с увеличением поглощенной дозы происходит уменьшение максимума полосы поглощения в диапазоне длин волн 420- 450 нм и увеличение максимума ионизируемой излучением полосы поглощения в диапазоне длин волн

510-540 нм. Поглощенную дозу измеряют фотометрическим методом по изменению оптической плотности пленок

35 на двух указанных длинах волн. Уменьшение при облучении полосы поглощения в области 420-450 нм с одновременным появлением полосы поглощения на длине волны 510-540 нм, максиму40 мы которых разнесены Hà 100 нм, приводит к контрастному цветовому переходу от желтого к красному, что позволяет использовать предлагаемые дозиметры одновременно в качестве

45 цветовых .индикаторов доз для проведения экспресс-информационной визуальной дозиметрии., Предлагаемые композиции радиацион но подобно большинству. биологических и химических систем, что позволяет использовать их в качестве модельной среды для нахождения распределе-. ния поглощенных доз в указанных сис1 темах, Иэ готовленные доэиметрические плен ки отличаются высокой стабильйостью к действию повьппенной температуры и рассеянному дневному свету.

450 нм уменьшается нл 0,7, л нл длине волны 540 нм увеличивается нл

1,1.

П р н м е р 3. Из 0,004 r 5-липеридинобенэо1л)<4енлзина, 1,5 г полиметилметлкрпллта и 7 мл метиленхло рида готовят раствор и поливают иэ него пленку по способу, описанному в примере 1. толщина пленки, снятой с подложки, 50 мкм. Изменение цветовой окрлски дозиметра от дозы гамма-излучения следующее: О-желтый, 1 Мрад-оранжевый, 2 Мрлд-красньк, 5 Мрлд-темно-красный. При увеличении дозы от О до 5 Мрад оптическая плотность дозиметрл на длине волны 425 нм уменьшается на 0,55, а на длине волны 510 нм оптическая плотность увеличиллсь нл 0,75.

Пример 4.. Из 5-пиперидино9-метоксибензо(лJ4>eнaзинa и полиме- ° тилметлкрилагл готовят пленку по способу, описанному в примере 2, Толшииой 45 мкм. Изменение цветовой окраски дозиметрл от дозы гамма-излучения следующее: О-желтый, 2 Мрад-оранжевый, 5 Мрлд-красный. При увеличении дозы от О до 5 Мрад оптическая плотность нл длине волны 440 нм уменьш.-.ется нл 0,65, л нл длине волны

520 нм оптическая плотность увеличивается нл 0 6.

Пример 5. Из 0,01 г 2,3-ди.пиперидинофенлэина, 1 г триацетлта целлюлозы и 6 мл метиленхлорида готовят раствор и поливают иэ него пленку по способу, описанному в примере 1. Толщина пленки, снятой с ф подложки, 30 мкм. Изменение цветовой окраски дозиметра от дозы гам- . ма-излучения следующее: О-желтый, 4. Ирад-оранжевый, 14 Мрад-красный.

При увеличении дозы от О до 10 Мрад оптическая плотность.на длине волны

440 нм уменьшилась íà .0 6 а на дли.не волны 510 нм увеличилась на 0,3..

Цветовой пленочный химический дозиметр, в котором в качестве радиационно-чувствительной компоненты используются 11-замешенные 2-аминофеназины,. обладает высоким радиационным

:подобием для многих биологических

:и углеводородных химических систем, имеет контрастный цветовой переход от желтого до красного .с ростом пог лощенной дозы, что позволяет исполь зовать его для визуальной экспрессдозиметрии, а также для определения

5 567316

Нагревание необлученных образцов пленок до 50 С в течение 15 суток не вызывает заметного изменения их спектров поглощения и доэиметричес5 ких характеристик. Пребывание дозиметрических пленок на рассеянном дневном свету при освещении 500 лк в течение 24 ч также не вызывает заметных изменений их спектральных и дози метрических характеристик.

Качество пленочных дозиметров не ухудшается при хранении в течение

1 года. В пределах погрешности измерения спектрофотометра начальная оптическая плотность за указанное время не изменяется.

Пример 1, B 6,5 мл хлористого метилена растворяют 1,5 г сополимера метилметакрилата со стиролом и акри- 20 лонитрилом марки МСН и добавляют

0,015 r З-метил-5-.пиперидинопиридо

Г

3, 2-а)феназина, растворенного в

2 мл хлористого метилена.. Смесь пере мешивают до получения однородной . массы, из которой готовят пленку на стеклянной подложке методом поли. ва с помощью ножа с зазором 0,5 мм.

Пленку сушат на подложке в горизонтальном положении при комнатной тем- 30 пературе под стеклянным колпаком в течение 1 суток, затем 3-4 ч при

50 С. Толщина пленки, снятой с подложки, л 50 мкм, При облучении пленок гамма-излучением Со мощностью

О, 3 Мрад/ч происходят следующие цветовые переходы: 0 Мрад-оранжевый, 2 Мрад-оранжево-красный, 4 Мрад-красный, 8 Мрад"красный. При увеличении дозы от О до 12 Мрад оптическая 40 плотность доэиметра на длине волны

450 нм уменьшается на 1,1, а на длине волны 540 нм оптическая плотность увеличилась на 0,7, Пример 2. В 6,0 мл хлорис- 45 того метилена растворяют 2,0 г полиметилметакрилат марки Л-1, прибавляют раствор 0,02 r 1-метокси-3-Фенил5-пиперидинопиримидо 5,4-а) еназина, в 2 мл хлористого метилена. Из сме-, 5p си поливают пленку по способу,описанному в примере 1. Толщина пленки, снятой с подложки, 45 мкм. Изменение цветовой окраски дозиметра от дозы гамма"излучения-следующее: 0 55

Мрад-желтый, 2 Мрад-оранжевый, 3

Мрад-красный, 5 Мрад-темно-красный.

При увеличении дозы, от 0 до 7 Мрад оптическая плотность иа длине волны

567316

Корректор Л. Пилипенко

Редактор E.Ðåéí

Техред JI.Ñåðäþêîâà

Заказ 4349 Тир,аж 433 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарин,101 о пространственного.и глубинного распределения интенсивности ионизирующе-. го:излучения и поглощенных доз. Дозиметр обладает высокой стабйльностьв к действию повышенной температуры„

8 (до 50oC) и к действию рассеянного .дневного света (до 24 ч при освещен;ности 500 лк). Он не меняет свои характеристики при хранении в течение

1 года.