專利名稱:一種防輻射材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防輻射材料，尤其涉及一種用于放射治療擋鉛技術(shù)的防輻射材料，以及其在有放射源的場所的屏蔽技術(shù)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
擋鉛技術(shù)是一門應(yīng)用在電子放射治療中的技術(shù)。臨床應(yīng)用中，一般用附加鉛塊將限光筒的標(biāo)準(zhǔn)射野變?yōu)椴灰?guī)則射野，以適合靶區(qū)的形狀，并保護(hù)周圍的正常組織。擋塊的主要目的一是將規(guī)則射野變成不規(guī)則射野，以使射野形狀與靶形狀的投影一致；二是為了保護(hù)射野內(nèi)某一重要組織或器官。傳統(tǒng)技術(shù)一般使用鉛材料，但由于鉛的熔點(diǎn)比較高 (327°C )，加工困難，不易于針對每一個(gè)患者制作特定形狀的鉛塊，一般只作為射野標(biāo)準(zhǔn)擋塊使用。
現(xiàn)如今，一般采用低熔點(diǎn)含鉛材料來作擋鉛材料。這種低熔點(diǎn)鉛是一種熔點(diǎn)約為 700C的鉛合金，其成分為鉍50%，鉛26. 7%，鎘10. 0%，錫13. 3%。此種合金雖然加工溫度比鉛低，但是仍然無法非常方便的根據(jù)不同的射野將其加工成所需的形狀，并且因?yàn)榧尤肓随k， 所以在加工過程中，會不可避免的有些有毒的鎘氣體釋放出，對環(huán)境和加工人員的健康都會造成一定的傷害。除此之外，無論是鉛還是含鉛的低熔點(diǎn)合金，都是由重金屬元素構(gòu)成， 在放射過程中，電子會在重金屬層中產(chǎn)生大量的韌致輻射(軔致輻射，又稱剎車輻射，泛指帶電粒子與原子或原子核發(fā)生碰撞時(shí)突然減速發(fā)出的輻射)，而軔致輻射產(chǎn)生的光子是治療計(jì)劃中所沒有充分考慮到的，其污染必然會對放療結(jié)果產(chǎn)生影響，而且會對正常組織造成傷害。
美國專利US7041995B2提供了一種不含鉛的防輻射材料，這種材料主要含錫、鎢、 鉍，其可有效屏蔽在60 125kV下的X射線輻射。又如美國專利US20040(^9998A1公開了一種防輻射材料，采用熱塑性樹脂和比重大于4的非鉛、鎘的重金屬制備了一種替代鉛的防輻射材料，這種材料方便定型，且具有很好的防輻射功效。上述專利雖然成功的提供了一種能夠替代鉛的、且具有很好的防輻射功能的防輻射材料，但對于韌致輻射的污染問題并沒有很好的解決措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種防輻射材料，針對上述問題，采用熱塑性彈體和非鉛、鎘的金屬粉末混煉，制備出一種能夠有效減少韌致輻射、無污染、且可通過裁剪等方式易定型的新型擋鉛材料。
本發(fā)明一種防輻射材料通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其目的
一種防輻射材料，其中，所述防輻射材料為多層結(jié)構(gòu)，且至少包括一層輕金屬層和一層重金屬層，所述輕金屬層由熱塑彈性體與輕金屬混煉得到，所述重金屬層由熱塑性彈體與不包括鉛、鎘在內(nèi)的重金屬粉末混煉得到。
上述的防輻射材料，其中，所述熱塑性彈體為以聚苯乙烯或聚酰胺為基體的熱塑性彈體。
上述的防輻射材料，其中，在所述輕金屬層中，輕金屬的質(zhì)量含量為3(T70wt%。
上述的防輻射材料，其中，所述輕金屬為鋁、鎂、鍶、鋇中的一種或多種。
上述的防輻射材料，其中，所述重金屬在所述重金屬層中的質(zhì)量含量為5(T97wt%。
上述的防輻射材料，其中，所述重金屬為金、銀、銅、鋅、鎳、鈷、鉻、鉍、鋇、鎢中的一種或多種。
上述的防輻射材料，其中，所述材料由一層鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45飛5wt%的輕金屬層與一層鎢質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75、7wt%的重金屬層組成。
上述的防輻射材料在有放射源的場所的屏蔽中的應(yīng)用，其中，所述防輻射材料應(yīng)用在包括放療、制造防護(hù)衣、工廠、實(shí)驗(yàn)室屏蔽領(lǐng)域中。
采用本發(fā)明一種防輻射材料其優(yōu)點(diǎn)在于
1.本發(fā)明防輻射材料中并不含鉛、鎘，可有效減小環(huán)境污染，同時(shí)可減少對加工人員的健康傷害，更環(huán)保。
2.本發(fā)明防輻射材料合成采用金屬粉末與熱塑彈性體混煉的方法代替金屬熔煉，制得的材料具有很好的韌性，可直接用小刀或剪刀即可將該材料裁剪成所需的形狀，易于加工成形。
3.本發(fā)明防輻射材料使用時(shí)，重金屬混煉材料與輕金屬混煉材料可配合使用，不但有很好的防輻射功效，還有利于減少軔致輻射，增強(qiáng)治療的精度和對正常組織的保護(hù)。
4.本發(fā)明防輻射材料是一項(xiàng)新型環(huán)保的屏蔽材料和屏蔽技術(shù)，還可在制造防護(hù)衣，有放射源的工廠、實(shí)驗(yàn)室等領(lǐng)域使用，使用范圍廣泛。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明防輻射材料在制備時(shí)，對于熱塑性彈性體可選用聚苯乙烯或聚酰胺為基體的熱塑性彈體，其主要成分為C，H和少量的0，經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明這些輕原子序數(shù)的元素存在， 可以在一定程度上減少軔致輻射。所述的重金屬可包括金、銀、銅、鋅、鎳、鈷、鉻、鉍、鋇、 鎢中的一種或多種，輕金屬可包括鋁、鎂、鍶、鋇中的一種或多種。在輕金屬混煉材料中， 所述輕金屬的質(zhì)量含量為3(T70wt%，而在重金屬混煉材料中，所述重金屬的質(zhì)量含量為 50 97wt%。
本發(fā)明防輻射材料為多層結(jié)構(gòu)，相對于上述單層的防輻射材料，其擁有更高的防輻射電子與韌致輻射的效果。本發(fā)明防輻射材料至少包括一層輕金屬層和重金屬層，所述輕金屬層由熱塑彈性體與輕金屬粉末混煉得到，所述重金屬層由一層熱塑性彈體與不包括鉛、鎘在內(nèi)的重金屬粉末混煉得到。制備時(shí)，利用熱塑彈性體兼具橡膠和熱塑性塑料的特性，用混煉的方法將金屬粉末在高溫時(shí)摻進(jìn)彈性體，壓片冷卻成形，這樣做成的材料雖然含有大量的金屬粉末，但是仍然具有較好的韌性和加工性能，在使用時(shí)，可根據(jù)每個(gè)病人實(shí)際情況的不同直接用剪刀或小刀將材料裁剪成所需形狀。
實(shí)施例1
采用9MeV和12MeV作為入射電子的能量，對單層防輻射材料與相同等效厚度(等效厚度=密度X厚度)的鉛板的防輻射效果比較
單層防輻射材料采用86wt%的鎢和Hwt%的苯乙烯/乙烯/ 丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)熱塑彈性體制成的制成密度為4. 40g/cm3防輻射材料。
鉛作屏蔽材料時(shí)，屏蔽厚度分別選為0. 32cm和0. 41cm，此厚度的鉛板能夠屏蔽掉 95%以上的初始電子。
表1,相同等效厚度的 層$輔射材軚與鉛材軚 __約厚g 單戻防輻射材軚厚度
權(quán)利要求
1.一種防輻射材料，其特征在于，所述防輻射材料為多層結(jié)構(gòu)，且至少包括一層輕金屬層和一層重金屬層，所述輕金屬層由熱塑彈性體與輕金屬混煉得到，所述重金屬層由熱塑性彈體與不包括鉛、鎘在內(nèi)的重金屬粉末混煉得到。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的防輻射材料，其特征在于，所述熱塑性彈體為以聚苯乙烯或聚酰胺為基體的熱塑性彈體。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的防輻射材料，其特征在于，在所述輕金屬層中，輕金屬的質(zhì)量含量為30 70wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的防輻射材料，其特征在于，所述輕金屬為鋁、鎂、鍶、鋇中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的防輻射材料，其特征在于，所述重金屬在所述重金屬層中的質(zhì)量含量為50 97wt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的防輻射材料，其特征在于，所述重金屬為金、銀、銅、鋅、鎳、 鈷、鉻、鉍、鋇、鎢中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的防輻射材料，其特征在于，所述材料由一層鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 45飛5wt%的輕金屬層與一層鎢質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75 87wt%的重金屬層組成。
8.—種如權(quán)利要求
廣7中任意一項(xiàng)所述的防輻射材料在有放射源的場所的屏蔽中的應(yīng)用，其特征在于，所述防輻射材料應(yīng)用在包括放療、制造防護(hù)衣、工廠、實(shí)驗(yàn)室的屏蔽領(lǐng)域中。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種防輻射材料，所述防輻射材料為多層結(jié)構(gòu)，且至少包括一層輕金屬層和一層重金屬層，所述輕金屬層由熱塑彈性體與輕金屬混煉得到，所述重金屬層由熱塑性彈體與不包括鉛、鎘在內(nèi)的重金屬粉末混煉得到。本發(fā)明防輻射材料中并不含鉛、鎘，可有效減小環(huán)境污染，采用金屬粉末與熱塑彈性體混煉的方法代替金屬熔煉，可減少對加工人員的健康傷害，更環(huán)保，而且本發(fā)明防輻射材料的韌性好，可直接用小刀或剪刀即可將該材料裁剪成所需的形狀，易于加工成形。
文檔編號G21F1/12GKCN102479562SQ201010559087
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月25日
發(fā)明者馮東福, 吳國華, 岳堃, 童福坤, 陳愛東 申請人:上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第三人民醫(yī)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan