Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АКТИВНОЙ ЧАСТИ РАДИОНУКЛИДНОГО ИСТОЧНИКА
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АКТИВНОЙ ЧАСТИ РАДИОНУКЛИДНОГО ИСТОЧНИКА

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АКТИВНОЙ ЧАСТИ РАДИОНУКЛИДНОГО ИСТОЧНИКА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: ядерная техника, а именно изготовление источников ионизирующего излучения на основе актинидов и лантанидов. Сущность изобретения: способ изготовления активной части радионуклидного источника заключается в том, что оксид радионуклида восстанавливают до металла, затем металл радионуклида наносят на подложку путем испарения металла в вакууме. Испарение проводят при температуре тигля-испарителя 900-2100oC. Для изготовления подложки используют неметаллы, например Si, C, Ge, или неплатиновые металлы, например Cu, Ag, Au, Fe, Co, Ni. Достигаемый технический результат - устойчивость соединений, образованных между радионуклидом и материалом подложки, высокая механическая прочность изделия. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2086024
Класс(ы) патента: G21G4/02
Номер заявки: 94031263/25
Дата подачи заявки: 25.08.1994
Дата публикации: 27.07.1997
Заявитель(и): Государственный научный центр - Научно-исследовательский институт атомных реакторов
Автор(ы): Радченко В.М.; Рябинин М.А.; Селезнев А.Г.; Гаврилов В.Д.; Васильев В.Я.
Патентообладатель(и): Государственный научный центр - Научно-исследовательский институт атомных реакторов
Описание изобретения: Изобретение относится к ядерной технике, в частности к изготовлению источников ионизирующего излучения на основе актинидов и лантанидов.
Известен способ изготовления активной части радионуклидного источника на основе сплава радионуклида калифорния-252 или кюрия-242, 244 с металлами платиновой группы, включающий получение слоя оксида на поверхности подложки толщиной 0,001-0,5 мм и прокаливание этой композиции в токе водорода с содержанием в нем (1-9)·10-5% паров воды (авт. св. СССР N 1266366, кл. G 04 G 4/02, 1985).
Металлы платиновой группы являются дефицитными и достаточно дорогостоящими материалами, поэтому применение их в массовом производстве источников нецелесообразно. В ряде случаев к подложке могут предъявляться специфические требования, связанные с природой материала.
Предлагаемый способ заключается в том, что оксид радионуклида предварительно восстанавливают известным способом (например торийтермическим) до металла; металл радионуклида испаряют при 900-2100oC и остаточном давлении воздуха 0,01-0,1 мПа и осаждают при 600-1500oC на подложку из любого тугоплавкого металла или неметалла, образующих с радионуклидом соответственно сплавы или устойчивые соединения.
Достоинством способа является высокая химическая устойчивость полученных соединений и высокая механическая прочность изделия.
Предлагаемый способ позволяет оперировать малыми количествами радионуклида (менее 1 мг) и получать источники излучения с уникальными свойствами.
Примеры конкретного выполнения способа приведены в табл. 1 и 2. Методика изготовления образцов активной части источника заключалась в следующем. Оксид кюрия-244 перемешивали с порошком металлического тория, прессовали из смеси таблетку и нагревали ее с помощью ВЧ-токов в вакууме, постепенно поднимая температуру до 2000oC. В итоге оксид кюрия восстанавливался до металла, а последний испарялся и конденсировался на пластинке из металлического тантала. Пластинку с металлическим кюрием разрезали на несколько частей. Одну из таких частей помещали в танталовый тигель, над которым устанавливали пластину из конкретного металла (Ni, Сu) или неметалла (Si, С) и сборку помещали в реакционную ячейку. После вакуумирования ячейки тигель нагревали до 1700-2100oC. Пластина, на которую конденсировался металлический кюрий, нагревалась за счет теплового излучения тигля до 900-1500oC. Время проведения процесса обычно составляло 0,5-2 мин.
При этом происходило испарение металлического кюрия из тигля, конденсация его на металлической пластине с образованием сплава или (на неметаллической подложке) устойчивых соединений (силицидов, карбидов). Содержание кюрия в образцах и собственные полуширины альфа-линии , характеризующие толщину слоя, в котором зафиксирован кюрий, в зависимости от условий проведения процесса, приведены в табл. 1 и 2.
Рассмотрение данных таблиц показывает, что при выбранных режимах получения образцов (T=1860-2100oC, τ 50 с, вакуум 0,1 мПа) практически 100% кюрия фиксируется на кремниевой подложке. Образующиеся на поверхности подложки силициды кюрия являются химически устойчивыми соединениями и не растворяются в 1-4 моль/л HNO3.
При изготовлении образцов на подложках из иридия и родия при тех же условиях доля кюрия, зафиксированного в виде сплава, составляет 50-83%
В табл. 2 приведены данные по изготовлению активной части источника на основе 244Cm с другими материалами, а также их спектрометрические характеристики, выбор материалов подложек может быть более широким в зависимости от требований к конкретному изделию. Могут использоваться такие металлы как железо, кобальт, никель, серебро, золото, рутений, медь. Радионуклиды (актиниды) на таких подложках будут фиксироваться в виде сплавов. В качестве неметаллов могут рассматриваться, например, подложки на основе кремния, германия, углерода. С этими материалами радионуклиды будут образовывать устойчивые химические соединения.
Формула изобретения: Способ изготовления активной части радионуклидного источника, включающий восстановление оксида радионуклида до металла, нанесение радионуклида на подложку и получение соединения (сплава) путем нагревания подложки с радионуклидом до температуры образования соединения (сплава) с подложкой, отличающийся тем, что сначала восстанавливают оксид радионуклида до металла, металл радионуклида испаряют в вакууме при температуре тигля-испарителя 900
2100oС, а для изготовления подложки используют неметалл, например Si, С, Ge, или металл неплатиновой группы, например Cu, Ag, Au, Fe, Co, Ni.