Especialmente concebida para constituir una barrera de alta capacidad de radioprotección en la gama de los Rayos X,

masa para la obtención de mortero, ladrillos, bloques o losetas, y en la que participan cemento, áridos, agua y aditivos químicos que varían en función de las características que se requieran para dicha masa tales como resistencia, tiempo de fraguado, y otros, la invención centra sus características en el hecho de que como árido participa en la misma la barita, en una proporción adecuada según el aumento en la densidad general de la masa a obtener, habiéndose previsto una granulometría muy continua para dicha barita así como un sistema de vibrado diferencial, salvo en el caso del mortero, en orden a obtener una óptima homogeneidad en la masa

Masa pesada para la ejecución de barreras de radioprotección en el ámbito de los rayos X.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a una masa pesada, especialmente concebida para constituir una barrera de alta capacidad de radioprotección en la gama de los Rayos X.

El objeto de la invención es proporcionar una masa a modo de recubrimiento para la tabiquería de recintos cerrados radiológicos.

La invención es aplicable a cualquier sistema de protección radiológica, en el ámbito de los Rayos X convencionales usados habitualmente en el proceso de diagnóstico hospitalario (Radiología Convencional y TAC) dado que debido a la estructura atómica del componente principal del árido utilizado, el BARIO, es más eficaz en la captura de las partículas existentes en los haces de Rayos X mencionados, que otras masas que utilizan áridos de menor Z, y por lo tanto más eficaz en el efecto radioprotector que se pretende, teniendo en cuenta que el efecto fotoeléctrico es el principal mecanismo de interacción de los fotones con la materia y el rango de energías en el que se producen los Rayos X.

Una magnitud de uso común para expresar la atenuación de un haz de radiación, es la Capa Hemireductora (CHR), o sea el ancho de "absorbente" necesario para reducir la intensidad inicial de la radiación a la mitad.

Como la invención se sitúa en el desarrollo de blindajes para energías por debajo de los 500 keV, los mecanismos de interacción de fotones con la materia son el efecto fotoeléctrico y el efecto Compton para este rango de energías, siendo el efecto fotoeléctrico más probable en esta región. Dado que la sección eficaz de absorción fotoeléctrica resulta ser proporcional en primera aproximación a Z⁵, o sea muy dependiente del Nº Atómico del material absorbente, 56 en el caso del Bario, componente principal de la Barita, su utilización como base de este producto es óptima.

Así pues, la masa pesada de esta invención se sitúa en el ámbito de la fabricación de materias primas y productos de construcción a utilizar en la conformación de recintos radiológicamente cerrados.

Todo ello dentro de un concepto de biosostenibilidad del producto, no solo respetuoso con el medio ambiente, sino que su uso es la alternativa al uso de un material altamente contaminante como lo es el Plomo.

Las aplicaciones del producto de la invención serán, preferentemente el revestimiento de paramentos y/o tabiques con un acabado fino o medio. Sobre este revestimiento, se podrá disponer cualquier acabado, pintura, papel, fibras textiles, etc.

Esta misma masa, con una adecuada generación de curva granulométrica, podrá ser objeto de base para prefabricados, cuando así se demande, bien por adecuación del proyecto y su puesta en Obra, como por la imposibilidad de conseguir grandes espesores de recubrimiento de paramentos verticales en Mortero, debido al gran peso de la masa del producto.

Otro objetivo de esta invención es proporcionar un mortero de cemento que esté en forma de polvo y no contenga agua en absoluto (obviamente, se deberá añadir agua a la mezcla de cemento justo antes de usar el mortero) en tanto que contenga aditivos específicos a su forma de aplicación, que permitan añadir una cantidad de agua menor al mortero en el momento de usarlo (aumentando con este hecho, la resistencia mecánica de la capa de mortero fraguado). Este aspecto debe cuidarse adecuadamente, en su aplicación, para evitar que la capa de este mortero se deslice hacia abajo cuando se aplica en la pared vertical, debiendo prevenir la formación de fisuras y posible desmoronamiento de la masa, dado que la masa de este mortero es muy alta en comparación a las masas de los morteros habituales usados en la construcción.

Antecedentes de la invención

Los blindajes de las áreas a radioproteger, dentro de las energías comentadas menores a 500 keV en cuanto al efecto fotoeléctrico, pero habitualmente se van a aplicar en áreas de radiología convencional, con energías del orden de los 150 keV y menores. Ha sido este campo de trabajo y aplicación el objetivo principal de la aplicación del material del presente desarrollo.

Habitualmente la radioprotección de las zonas anteriormente mencionadas se efectúa de la siguiente manera:

Descripción de la invención

La masa pesada para la ejecución de barreras de radioprotección que la invención propone, presenta una composición que permite conseguir un elevado grado de la característica de "absorción" energética anteriormente citada, incluyendo en dicha composición como árido la Barita, la cual será sometida a un tratamiento previo.

El tratamiento previo del mineral, en la decisión de la mezcla de sus fracciones, y qué fracciones son estas, hacen de este paso, uno básico en el proceso, que influye muy positivamente, tanto en las densidades obtenidas como en la homogeneidad de la masa, colaborando en la alta calidad del producto.

Tal y como se ha comentado con anterioridad, la masa es aplicable tanto para la obtención de mortero de diferentes espesores, de losetas, así como de ladrillos o bloques, todos ellos con la misma finalidad de constituir una barrera de protección frente a los rayos X.

Para cada prueba de aplicación se ha generado una muestra determinada, con unos espesores adecuados, como por ejemplo la M1 de 1,111 para mortero, la M2 de 2,150 cm para la obtención de losetas de reducido espesor, la M3 de 2,995 cm para la obtención de losetas de mayor espesor y la M5 de 5,122 cm para la obtención de ladrillos/bloques.

En estas muestras se utilizan exclusivamente Cemento, Agua, Barita y el aditivo más oportuno para la aplicación, salvo en la primera muestra (mortero), a la que se la ha añadido, además, fibra metálica, para darle la cohesión y resistencia adecuada para un espesor tan pequeño.

En este sentido, se han efectuado pruebas con las siguientes calidades de haz

Y se ha obtenidos los siguientes datos en cuanto a equivalencias a Plomo para las muestras especificadas, siendo M1 la muestra de Mortero, M2 y M3 muestras de Losetas, y M5 muestras de Ladrillos/Bloques:

Equivalencias de las muestras referenciadas a Plomo (cm.). Las equivalencias indicadas con (-), no han podido ser establecidas de manera exacta por ser el resultado de tasa de equivalente de dosis ambiental tras la muestra correspondiente, demasiado pequeña y cercana la medida del fondo ambiental, de lo que se deduce su alta absorción.

A partir de las medidas realizadas, podemos determinar los factores de atenuación como cocientes de tasas de equivalente de dosis...

1. Masa pesada para la ejecución de barreras de radioprotección en el ámbito de los rayos x, tales como cerramientos para recintos radiológicos, con energías en el que se aplica el efecto fotoeléctrico, masa en forma de mortero seco para un aplicado manual ó proyectado, ladrillos, losetas o bloques, que siendo del tipo de las que incorporan cemento, áridos, agua y aditivos químicos que varían en función de las características que se requieran para dicha masa tales como resistencia, tiempo de fraguado, y otros, caracterizada porque como árido participa en la misma la Barita, en una proporción adecuada según el aumento en la densidad general de la masa a obtener, habiéndose previsto una granulometría muy continua para dicha Barita.

2. Masa pesada para la ejecución de barreras de radioprotección en el ámbito de los rayos x, según reivindicación 1ª, caracterizada porque en el caso de que la masa esté destinada a obtener losetas, ladrillos o bloques, a la misma se aplica un sistema de vibrado diferencial, en orden a obtener una óptima homogeneidad en la masa.

3. Masa pesada para la ejecución de barreras de radioprotección en el ámbito de los rayos x, según reivindicación 1ª; caracterizada porque para la obtención de ladrillos a partir de la masa, se utiliza Barita con las siguientes fracciones granulométricas expresadas en mm, para la consecución de una curva lo más similar posible a la de FULLER, con la particularidad de que la cota más pequeña del ladrillo debe ser, al menos 3 veces el tamaño máximo del árido de mayor tamaño.

4. Masa pesada para la ejecución de barreras de radioprotección en el ámbito de los rayos x, según reivindicación 1ª; caracterizada porque para la obtención de losetas a partir de la masa, se utiliza Barita con las siguientes fracciones granulométricas expresadas en mm, para la consecución de una curva lo más similar posible a la de FULLER, con la particularidad de que la cota más pequeña de la loseta debe ser, al menos 3 veces el tamaño máximo del árido de mayor tamaño.

5. Masa pesada para la ejecución de barreras de radioprotección en el ámbito de los rayos x, según reivindicación 3ª, caracterizada porque en el caso de que el tamaño de la placa a obtener es grande en superficie, la masa incorporará adicionalmente fibra metálica embebida en la misma.

6. Masa pesada para la ejecución de barreras de radioprotección en el ámbito de los rayos x, según reivindicación 1ª; caracterizada porque para la obtención de mortero en seco, se utiliza Barita con las siguientes fracciones granulométricas expresadas en mm, para la consecución de una curva lo más similar posible a la de FULLER;

Pudiendo igualmente incorporar malla electrosoldada, con hilo y luz adecuada en función de la aplicación requerida.