Способ изготовления источников ионизирующих излучений для градуировки радиометров аэрозолей Советский патент 1986 года по МПК G21G4/04 

Изобретение относится к метролог ческому обеспечению радиометров ээр золей и паров и может быть использо вано при изготовлении стандартных ис точников ионизирующих излучений для радиометров, построенных на принципе концентрирования диспёЬсной фазы аэрозолей с помощью аэрозольных филь тров и улавливания паров с помощью хемосорбционных фильтров и регистрации активности отобранных проб при помощи детектора ионизирующих излучений. Известны способы изготовления источников ионизирующих излучений, основанные на электролитическом осажде НИИ радиоактивных нуклидов. Фиксацию радиоактивного вещества на подложке осуществляют лаковым покрытием, наносимым методом распыления. Данные способы изготовления источников довольно трудоемки, и для их реализации требуется сложное обору дование 1 В соответствии с другим способом, источники изготовляют нанесением капель раствора радиоактивного вещества на подложку-бумагу, предварительно наклеенную на алюминиевую пластину. При этом добиваются, чтобы капли бьши одинаковьпс размеров, располагались близко друг к другу и рас твор равномерно пропитывал бумагу по всей площади. Перед наклеиванием бумаги на пластину последнюю обезжиривают кислотой, промывают в токе воды и высущивают,. Для фиксации радиоактивного вещества на подлояосе используют фольгу, которую приклеивают по периметру подложки с радиоактивным веществом. Наиболее близким техническим реше ием к предложенному является способ изготовления источника излучения на основе плутония-239 для градуировки радиомеров, включающий электролитическое нанесение радиоактивного вещества на хромизированную подложку из нержавеющей стали, прокаливание полученного осадка и фиксацию его на подложке нанесением лакового покрытия . Источники ионизирующих излучений, „изготовленные описанным способом, не позволяют определять основной изме рительный параметр радиометров аэрозолей, а именно чувствительность к радиоактивным аэрозолям. Это объясняется тем, что характеристики этих источников не совпадают с характеристиками аспирированного участка фильтра в радиометре. К таким характеристикам относятся: выход ионизирующего излучения, вклад поглощения в источм нике в ухудшение суммарного энерге-тического разрешения, форма энергетического спектра (прежде всего для альфа-излучения и мягкого бета-излучения) . Несовпадение характеристик объясняется следующими факторами: 1.Размеры и форма источников ионизирующих излучений, как правило, не совпадают с размерами и формой аспирированного участка фильтра в радиометре. 2.Распределение активности радионуклидов по площади у источников и iфильтра не одинаковы. (У источников активность распределена равномерно по площади, а у фильтров распределение активности определяется конфигурацией и размерами пробоотборного сракта радиометра, другими условиями отбора). 3. Распределения активности радионуклидов по толщине источника и фильтра различаются. (Твердый источник представляет собой тонкий излучатель, в котором эаергетические потери излучений пренебрежимо малы, а аспирированный фильтр в радиометре - это протяженный по толщине источник ионизирующих излучений, и излучения, выходящие из.него, теряют часть своей энергии как в .материале фильтра, так и в сло.е аспирированных аэрозолей) . Целью изобретения является улучшение метрологических характеристик источников ионизирующих излучений, применяемых в радиометрах аэрозолей, путем обеспечения идентичности характеристик стандартных источников и фильра радиометра. Для достижения поставленной цели при .изготовлении источников ионизиующих излучений для градуировки раиометров аэрозолей способом, вклюающим нанесение радиоактивного веества на подложку и его фиксацию, спользуют радиоактивное вещество виде аэрозоля, в качестве подложки рименяют фильтрующий пористый матеиал, а нанесение радиоактивного ещества осуществляют путем прокачиваия аэрозоля через подложку.

Для обеспечения той же геометрии распределения радионуклидов в стандартных источниках, что и в фильтрах промьшленных радиометров, подложку при нанесении радиоактивного вещества устанавливают в макете пробоотборного тракта радиометра аэрозолей. В качестве фильтрующего пористого материала может быть использована -ткань Петрякова.

В случае применения в качестве подложки ткани Петрякова фиксацию радйоактиэного вещества на подложке проводят путем вьщерживания фильтра в парах органического раствокителя в течение 15-20 мин при 20-25°С.

Указанные условия выдерживания фильтра, найденные опытным путем, являются оптимальными. Температура 2025 С - это комнатная температура, что позволяет обойтись без термостатирования эксикатора, т.е. упрощает процедуру вьщержки. При времени выдержки фильтров в парах органическог растворителя меньще 15 мин склеивани волокон фильтра осуществляется недостаточно. Так как фильтры из ткани Петрякова представляют собой прочную подложку толщиной 3,0 мг/см менее прочный собственно фильтрующий слой , тол1циной 0,5. мг/см, то при недоста.точной выдержке в парах может не осу щёствиться склеивание волокон фильт рующего слоя. Проверка качества приго; товленного фильтра производилась мето: дом сухого мазка, при котором снима;лась часть фильтрующего слоя. При .времени вьщержки фильтров в парах растворители 15-20 мин собственно фильтрующий слой накрепко приклеивается к подложке фильтра, его структура видоизменяется: из рыхлой становится гладкой, методом сухого мазка фильтрующий слой не нарушается, активность с фильтра не снимается. Чтобы фильтр сохранил свою первоначаль. ную конфигурацию, его закрепляют в ра:мку.

П р и м е р . По описанному способу были изготовлены источники плутония-239. На чертеже приведена схема установки, на которой производил ся отбор проб аэрозолей. Установка состояла из генератора эталонных радиоактивных аэрозолей 1, воздуховодных коммуникаций 2, макета пробоотборного тракта 3, ротаметра 4, зажима 5, воздуходувного устройства 6.

В генераторе 1, входящем в состав Государственного специального эталона, происходило распыление азотнокислого плутония и высущивание образовавшихся капелек до твердого остатка. Основным элементом генератора является барботер, через который пропускался поток воздуха. При разрыве пленки жидкости на поверхности образовывались капли радиоактивного раствора, которые затем поступали в поток сухого теплого воздуха, где высушивались . По воздуховод ным коммуникациям 2 аэрозоли поступали в макет радио- метра 3, где происходил отбор дисперсной фазы на аэрозольный фильтр. Ротаметром 4 устанавливали номинйльный расход воздуха, которьй поддерживался зажимом 5. В качестве воздуходувного устройства 6 использовали .воздуходувку типа ГР-А5-5Г .

Перед изготовлением источников в генератор эталонных радиоактивных аэрозолей заливался раствор аз.отнокислого плутония-239 (РиСЫОд) ) с объемной активностью Ю Ки/л. При включении генератора в нем образовались аэрозоли с объемной активностью 2.. Изготовление источников проводилось следующим образом. В ма кет пробоотборного тракта 3 блока детектирования заправлялась фильтрующая лента. Проводилась прокачка аэрозолей через блок детектирования в течение 5 мин с расходом 20 л/мин,, который устанавливался зажимом.5 и контролировался ротаметром 4. После отключения генератора аэрозолей из блока вьшималась аспирированная лен. та, которая закреплялась в рамку и устанавливалась в эксикатор объемом 10 л, на дно которого было налито 50 мл ацетона. Температура воздуха й эксикаторе поддерживалась на уровне 25°С. Через 15 мин фильтр вынимался из эксикатора.

В таблице приведены данные по изу чению степени фиксации радиоактивных аэрозолей методом сухого мазка на изготовленных источниках. Измерения проводились на радиометрической ап:1аратуре, имеющей погрешность изме- . эений не более 1110%.

86968 6 .

где N -. количество импульсов, зарегистрированное в минуту пересчетным устройством ПС02-4, при измерении активности ис5 точников.

Как видно из таблицы, изменения активности источников после 1-5 мазков сухим ватным тампоном незначительна (они существенно меньше пог 10 решност измерений), т.е. фиксация радиоактивного вещества на подложке весьма надежная.

Таким образом, способ позволяет

15 получить источники ионизирующих излучений с характеристиками , идентичными характеристикам аспирированного фильтра радиометра аэрозолей, поэтому условия проведения метрологичес20 ких процедур будут аналогичными усл ВИЯМ эксплуатации радиометров. Это, в свою очередь, приведет к, упрощению процесса градуировки радиометров, т.к. позволит отказаться от трудоем 5 ких расчетов чувствительности к ра- диоактивным аэрозолям через переходньй коэффициент от аэрозолей к твердым источникам, от практики проведения переаттестации и, в конечном сче30 те, к повышению качества метрологи- . ческих процедур.

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ РАДИОМЕТРОВ АЭРОЗОЛЕЙ, включающий на:несение радиоактивного вещества на подложку и его фиксацию. отличающийся тем, что с целью улучшения метрологических хаг рактеристик источников, используют, радиоактивное вещество в виде аэрозоля, в качестве подложки применяют фильтрующий пористый материал, а на несение радиоактивного вещества осуществляю путем прокачивания аэрозоля через подложку. 2.Способ по п.1 о т л и ч аю щ и и с я тем, что подложку при нанесении радиоактивного вещества устанавливают в макете пробоотборного тракта радиометра аэрозолей 3.Способ по П.1, отличающийся тем, что в качестве фильi трующего пористого материала исполь(Л зуют ткань Петрянова. 4.Способ по пп. 1 и 3, отлиС чающийся тем,. что фиксацию радиоактивного вещества на подложке § проводят путем выдерживания фильтра в парах органического растворителя ;в течение 15-20 мин при 20-25 С. 00 а со о: 00 4