ЗАКРЫТЫЙ ИСТОЧНИК АЛЬФА-ИЗЛУЧЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК G21G4/04 

Описание патента на изобретение RU2235378C2

Изобретение относится к атомной технике и может быть использовано для изготовления экологически безопасных радионуклидных источников монохроматического излучения высокой интенсивности. Такие источники могут найти применение в рентгеноспектральном анализе.

Известен источник альфа-излучения, состоящий из капсулы из нержавеющей стали с выходным окном толщиной 6 мкм из нержавеющей стали и активной части. [В.П. Сытин, Ф.П. Теплов, Г.А. Череватенко. Радиоактивные источники ионизирующих излучений. - М.: Энергоатомиздат, 1984, с.25]. Активную часть источников изготавливают осаждением радионуклидов 241Am, 238Pu, 210Ро электрохимическим путем на диск из золота, платины или нержавеющей стали. Герметичное соединение выходного окна с капсулой осуществляется аргонодуговой сваркой.

В качестве защитного слоя применяется также никелевая фольга толщиной 2,5 мкм, в частности, в источниках с 241Аm активностью не выше 37 МБк.

Это решение имеет ряд недостатков:

- активность источников и энергия альфа-частиц используемых нуклидов достаточно мала, что ограничивает применение источников, например, для метода обратного альфа-рассеяния;

- прочность сцепления "активного" слоя, нанесенного электрохимически на подложку, невелика, что ограничивает использование источников при механических и термических нагрузках.

- никелевая фольга обладает недостаточной химической устойчивостью к продуктам радиолиза компонентов воздуха.

Вышеуказанные недостатки устраняют тем, что в закрытом источнике альфа-излучения, состоящем из корпуса с выходным окном и активной части, корпус выполнен из титана с выходным окном из титановой фольги δ=3 мкм, а активную часть получают путем испарения в вакууме радионуклида, восстановленного из оксида, с последующей конденсацией на подложку при нагревании, а затем дополнительно наносят на поверхность активной части защитное покрытие из оксида кремния. Для получения защитного покрытия на активную часть источника альфа-излучения наносят аликвоту эмульсионного спиртового раствора, содержащего оксид кремния, сушат и отжигают при температуре 450-500°С. Полученный источник с защитным покрытием из оксида кремния толщиной 0,1-0,2 мкм помещают в корпус из титана, закрывают пробкой и проводят герметизацию аргонодуговой сваркой.

Технический результат: нанесение защитного покрытия из оксида кремния снижает скорость распыления поверхности источника по сравнению с открытой поверхностью. Герметизация источника в корпусе с выходным окном из титановой фольги толщиной 3 мкм позволяет изготовить закрытый источник альфа-излучения активностью до 0,3 ГБк при диаметре активной части 6 мм, с максимальной энергией альфа-частиц 5,0-5,2 МэВ (для нуклида кюрий-244) и собственной полушириной альфа-линии менее 250 кэВ.

Дополнительная защита от распыления активной части источника достигается нанесением на ее поверхность слоя SiO2 толщиной 0,1-0,2 мкм из спиртового раствора оксида кремния. Конструкция источника представлена на чертеже.

Титан обладает большей химической устойчивостью к воздействию продуктами радиолиза воздуха (например, HNO3).

Герметизация источников осуществляется с помощью аргонодуговой или лазерной сварки.

Металлотермическим восстановлением оксида радионуклида (кюрий-244) в высоком вакууме с последующим испарением паров его металла и конденсацией на подложку из кремния получали активную часть источника альфе-излучении активностью 0,24 ГБк с максимальной энергией альфа-частиц 5,76 МэВ и собственной полушириной альфа-линии 170 кэВ.

На активную часть источника наносили аликвоту эмульсионного спиртового раствора, содержащего оксид кремния, сушили и отжигали при температуре 450-500°С. Толщина защитного покрытия составляла 0,1-0,2 мкм.

Активную часть источника загружали в корпус из титана с предварительно приваренной титановой фольгой, устанавливали пробку и герметизировали аргонодуговой сваркой.

Спектрометрическое измерение закрытого источника показало, что максимальная энергия альфа-частиц составила 5,04 МэВ, активность - 0,24 ГБк, собственная полуширина альфа-линии - 179 кэВ.

Изготовленный источник испытывали на герметичность иммерсионным методом и на поверхностную загрязненность по ИСО 9978:1992(Е), провели ресурсные испытания (выдержка на воздухе в течение 2 лет). В результате испытаний установлено, что источник герметичен, поверхностная загрязненность не превышает фоновых значений Спектрометрическое измерение источника после выдержки на воздухе показало, что максимальная энергия альфа-частиц составила 5,0 МэВ, активность - 0,22 ГБк, собственная полуширина альфа-линии - 196 кэВ.

Похожие патенты RU2235378C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИНИЯ-225 И ИЗОТОПОВ РАДИЯ И МИШЕНЬ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2008
  • Жуйков Борис Леонидович
  • Калмыков Степан Николаевич
  • Алиев Рамиз Автандилович
  • Ермолаев Станислав Викторович
  • Коханюк Владимир Михайлович
  • Коняхин Николай Александрович
  • Тананаев Иван Гундарович
  • Мясоедов Борис Фёдорович
RU2373589C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ α-ИЗЛУЧЕНИЯ С УЛЬТРАНИЗКОЙ АКТИВНОСТЬЮ ДЛЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ ПУЛЬСАРОВ И ИСТОЧНИК α-ИЗЛУЧЕНИЯ, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ ПО ЭТОМУ СПОСОБУ 2000
  • Казанцев Г.Н.
  • Кононов В.Н.
  • Максимов Н.Я.
RU2179344C2
МИШЕНЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2008
  • Жуйков Борис Леонидович
  • Коняхин Николай Александрович
  • Коханюк Владимир Михайлович
  • Сривастава Сереш
RU2393564C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКА ПОЗИТРОНОВ 2004
  • Краснов Николай Николаевич
  • Леонов Анатолий Ильич
  • Павлихин Виктор Евгеньевич
  • Разбаш Анатолий Анатольевич
  • Севастьянов Юрий Григорьевич
  • Толстоухов Юрий Витальевич
RU2278431C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АКТИВНОЙ ЧАСТИ РАДИОНУКЛИДНОГО ИСТОЧНИКА 1992
  • Радченко В.М.
  • Рябинин М.А.
  • Лебедева Л.С.
  • Гаврилов В.Д.
  • Васильев В.Я.
RU2063078C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ 1993
  • Афанасьев В.Г.
  • Богод В.Б.
  • Жуковский Е.А.
  • Иванов В.Б.
  • Калитеевский А.К.
  • Карелин Е.А.
  • Ковшов А.И.
  • Петухов В.И.
  • Соснин Л.Ю.
  • Суворов И.А.
  • Топоров Ю.Г.
  • Чельцов А.Н.
  • Чесанов В.В.
  • Штань А.С.
RU2054658C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИООЛОВА В СОСТОЯНИИ БЕЗ НОСИТЕЛЯ И МИШЕНЬ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2006
  • Жуйков Борис Леонидович
  • Шривастава Суреш
  • Ермолаев Станислав Викторович
  • Коняхин Николай Александрович
  • Хамьянов Степан Владимирович
  • Тогаева Наталья Роальдовна
  • Коханюк Владимир Михайлович
RU2313838C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДНЫХ ИСТОЧНИКОВ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ТАЛЛИЯ 1990
  • Гарбузов В.М.
  • Павлов И.Ю.
  • Рогозовец В.Г.
  • Шахетов Г.В.
SU1738007A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ РАДИОНУКЛИДА Se ДЛЯ ГАММА-ДЕФЕКТОСКОПИИ 2010
  • Волчков Юрий Евгеньевич
  • Декопов Андрей Семенович
  • Злобин Николай Николаевич
  • Косицин Евгений Михайлович
  • Кузнецов Леонид Кондратьевич
  • Шимбарев Евгений Васильевич
  • Федотов Владимир Иванович
  • Хорошев Виктор Николаевич
RU2444074C1
БЕТАВОЛЬТАИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА 2020
  • Джонс, Брин
  • Келли, Джулиан, Фредерик
RU2820110C2

Реферат патента 2004 года ЗАКРЫТЫЙ ИСТОЧНИК АЛЬФА-ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к атомной технике и может быть использовано для изготовления радионуклидных источников. Сущность изобретения: закрытый источник альфа-излучения содержит корпус с выходным окном, выполненный из титана, и активную часть. На поверхности загерметизированной в корпусе аргонодуговой или лазерной сваркой активной части имеется покрытие, полученное путем нанесения на нее спиртового раствора оксида кремния, сушки и отжига при температуре 450-500°С. Преимущество изобретения заключается в снижении скорости распыления поверхности источника. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 235 378 C2

Закрытый источник альфа-излучения, содержащий корпус с выходным окном и активную часть, отличающийся тем, что корпус источника выполнен из титана, а на поверхности загерметизированной в корпусе аргонодуговой или лазерной сваркой активной части имеется покрытие, полученное путем нанесения на ее поверхность спиртового раствора оксида кремния, сушки и отжига при температуре 450-500°С.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2235378C2

СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 2007
  • Нигматуллин Владимир Сибагатуллович
  • Галиев Ильяс Хакимович
RU2350718C1
SU 1405588 A1, 30.08.1990
GB 1486506 A, 21.09.1977
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ/ДЕКОДИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВНУТРЕННЕГО ПРЕДСКАЗАНИЯ 2019
  • Ким, Ки Бэк
RU2809077C2
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ГЛУБОКИМИ ОТВЕРСТИЯМИ 2009
  • Комаишко Сергей Георгиевич
  • Комаишко Андрей Георгиевич
  • Кулик Георгий Николаевич
  • Моисей Михаил Вильгельмович
  • Суздаль Константин Валерьевич
  • Плужников Станислав Константинович
RU2397047C1

RU 2 235 378 C2

Авторы

Рябинин М.А.

Радченко В.М.

Андрейчук Н.Н.

Даты

2004-08-27Публикация

2002-07-30Подача