Радионуклидный источник гамма-излучения

 

Изобретение относится к ядерной физике. Цель его - расширение температурного диапазона использования радиоактивного изотопного источника излучения в cjopoHy низкях температур вплоть до температуры кипения жидкого гелия. С этой целью матрица, в которую вводят радиоактивный порошок , имеет следующий состав (.ч.): зпоксидная смола СК-2 - 100-110,полиамид Л-20 - 35-50, нитрид бора - 60- 80, ацетон - 7-10. Композиция позволяет сохранять механическую прочность и герметичность источника вплоть до температуры 4,2 К,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

09) (11) Ся) 4 С 21 С 4 02, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛЛМ ИЗОБРЕТЕНИЙ-И ОТКРЫТИЙ (46) 07.08.88. Бюл. Ф 29 (21) 3787803/24-25 (22) 11.09.84 (72) В.Г.Алпатов, Г.E.Áèýèíà и А.В.Давыдов (53) 539 ° 103(088.8) (56) Сытин В.П., Теплов Ф.П., Череватенко Г.А, Радиоактивные источники ионизирующих излучений, М.: Энергоиздат, 1984.

Патент ФРГ !! 2322954, кл. G 21 G 4(00, 1981. (54) РАДИОНУКПИДНЫИ ИСТОЧНИК ГАММАИЗЛУЧЕН ИЯ (57) Изобретение относится к ядерной физике. !!ель его — расширение температурного диапазона использования радиоактивного изотопного источника излучения в сторону низких температур вплоть до температуры кипения жидкого гелия. С этой целью матрица, в которую вводят радиоактивный порощок, имеет следующий состав (мас.ч.): эпоксидная смола СК-2 — 100-110,полиамид Л-20 - 35-50, нитрид бора — 60"

80, ацетон - 7-10. Композиция позволяет сохранять механическую прочность и герметичность источника вплоть до температуры 4,2 К.

1289268

Изобретение относится к области ядерной физики н может быть использовано при изготовлений исто 1ников излучения, применяемых в гамма-спектрометрах.

Целью изобретения является Расширение температурного диапазона использования источника в сторону низких температур вплоть до температуры кипения жидкого гелия.

Существб предложения состоит в экспериментальном подборе компонентов органического связующего и наполнителя иэ порошка радиоактивного материала для создания композиции, способной сохранять механическую прочность и герметичность при охлаж-, дении вплоть до температур жидкого гелия (4,2 К) и при последующем нагревании до комнатной температуры (300 К), а также сохранять эти свойства в вакууме до значений 10 мм рт.ст. ;

При этом использование органического связующего должно обеспечить создание прочных топких слоев радиоактивного вещества с высокой степенью равномерности распределения радиоактивных ядер. Учитывая все эти требования, компоненты органического связующего выбирали в следующем соотношении, мас.ч.:

Смола СК-2 100-110

Нитрип бора 60-80

Полиамид Л-20 (отвердитель) 35-50

Ацетон 7-10

Нижний предел концентрации смолы

CK-2 (СЭДИ-1) выбирают таким образом, чтобы обеспечить надежную полимеризацию органического связующего при экспериментально подобранных режимах полимеризации. При меньших концентрациях смолы полимепизацию композиции осуществить не удается. Выбор верхнего предела концентрации смолы

СК-2 (СЭДИ-1) обусловлен возможностью создания такой консистенции органического связующего, при которой можно получить необходимую равномер" кость распределения радиоактивных ядер.

Смола СК-2 (СЭДИ-f) имеет очень густую и вязкую консистенцию, поэтому увеличение ее концентрации в органическом связующем выше укаэанного верхнего предела не позволяет добить-ся хорошего перемешивания.

Добавление ацетона в небольших количествах (не более 10 мас.ч) дает возможность получить еще более равномерное распределение радиоактивных

5 ядер в матрице органического связующего, однако именно интервалы концент. рации ацетона являются самыми критичными для состава композиции, посколь= ку при добавлении ацетона в любых

10 других концентрациях не удавалось подобрать подходящего температурного режима отверживания.

Нижний предел: если добавлять ацетон в меньших количествах, во-первых

1й

Я не будет достигнута необходимая равномерность распределения радиоактивных ядер, во-вторых, не удается на4 дежно осуществить полимериэацию композиции органического связующего.При добавлении более 10 мас.ч, ацетона вообще не удается получить полимериэацию органического связующего.

Уменьшение количества нитрида бо25 ра в композиции органического связующего ниже нижнего предела приводит к тому, что нри охлаждении до 4;2 К изготовленные источники гамма-излучения теряют прочность: радиоактивный материал растрескнвается и распыляется вместе с органическим связующим.

Верхний предел кон,ентрации нитрида бора выбран таким образом, чтобы нри добавлении в органическое связу35 ющее двух, порошков — Радиоактивного и нитрида бора была воэможность замешать эти порошки в органическое связующее таким образом, чтобы получить необходимую однородность смеси. Кроме того, дальнейшее увеличение конj центрации нитрида бора не приводит к заметному увеличению прбчности композиции.

Полиамид Л-20 имеет довольно жидкую консистенцию, поэтому он мало влияет на получение требуемой равномерности распределения радиоактивных ядер в органической матрице. Полиамид Л-20 используют как отвердитель .композиции и добавляют к смеси на заключительном этапе приготовления композиции.

Нижний предел концентрации полиамида Л-20 выбран таким образом,что-. бы, с одной стороны, всегда получать надежную полимериэацию образцов, а с другой стороны иметь достаточное время для изготовления источника:ло3 12 лучения необходимой однородности смеси всех составляющих, формовки источника и т.д. Уменьшение концентрации полиамида Л-20 нике указанного нижнего предела приводит к тому,что не удается произвести полимеризацию композиции при таких температурных режимах.

Увеличение концентрации полиамида

Л-20 приводит к сокращению времени между моментом приготовления компо зиции и моментом полимериэации этой композиции. Увеличение концентрации полиамида Л-20 выше верхнего предела приводит к тому, что не хватает времени на изготовление самого источника. Оптимальное время между моментом приготовления смеси и полимеризацией 1 ч.

89268 4 массе. Затем к полученной смеси добавляли 40 мас.ч. полиамида Л-20 и полученной массой заполняли форму иэ алюминиевой фольги толщиной

0,08 мм. Полученные таким образом источники выдерживали 0,2 ч при комнатной температуре, затем покрывали их тонким слоем клея BT-200 и полнмериэовали 5 ч при 20 С и 4 ч при

10 90 С.

Составитель В.Дэюбенко

Техред М.Ходанич Корректор Е.Сирохман

Редактор Б.Федотов

Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4406

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Ниже приведен пример изготовления радионуклидноro источника, 40 мас.ч. радиоактивного порошка

ЕиО, содержащего изотоп Еи, первоЮВ ° начально смешивали с соответствующим количеством наполнителя следующего состава: 100 мас.ч. смолы СК-2, 60 мас.ч. нитрида бора и 10 мас.ч. ацетона. Эта смесь довольно жидкая, что позволяло достаточно равномерно распределить порошок ЕиО по всей ее

Формула изобретения

Радионуклидный источник гамма-иэf5 лучения, состоящий иэ радиоактивного порошка, введенного s полимеризован.,ную органическую матрицу, о т л и чающийся тем, чтосцелью расширения температурного диапаэо20 на использования источника в сторону низких температур, вплоть до температуры кипения жидкого гелия, ис" пользована композиция йз радиоактивного порошка и компонентов органического связующего в следующем соотношении, мас.ч.;

Радиоактивный порошок О, 1-50

Эпоксидная смола СК-2 100-110

По д Л-20 35-50

Нитрид бора .60-80

Ацетон 7«10