Способ получения мишени из изотопа углерода *006с*991*994

 

Использование: ядерно-физические исследования, изготовление мишеней для высокоэнергетических пучков. Сущность изобретения: способ получения мишени из изотопа углерода включает прессование исходного вещества с добавкой связующего. Полученную после прессования заготовку выдерживают в потоке метана при температуре 850-950^oC в течение 1-2 мин, после чего охлаждают. Способ позволяет изготовить мишень с естественным каркасом, обеспечивающим существенное снижение уровня фона. 1 табл.

Предлагаемый способ относится к ядерно-физическим исследованиям, а именно, к изготовлению мишеней для высокоэнергетических пучков.

Из аналогов в настоящее время известен способ, изложенный в статье Carol J. Нarvey and others, Elastic π⁺ and π^- scattering on ¹⁴C at 164 Mev. Physical Review C, 1986, V.33, N 4, pp. 1454-457, согласно которому мишень готовят насыпкой порошка в специальную ячейку-контейнер из нержавеющей стали, что обуславливает ее основной недостаток, наличие дополнительного фона, вызванного рассеянием на ячейке-контейнере.

Ближайшим аналогом к прилагаемому способу является способ, описанный в статье Lozowsky B. R. Three diverse target preparations: ¹⁴C (12 mg·sm^-2). Nuclear Instrument and Methods in Physics Research A282 (1989), pp. 54-61. Мишень по ближайшему аналогу приготовляют прессованием порошкообразного углерода-четырнадцать с добавкой связующего. Полученную мишень перед эксплуатацией размещают в специальной алюминиевой ячейке-контейнере. Основной недостаток мишени по ближайшему аналогу, также наличие дополнительного фона, вызванного рассеиванием на ячейке-контейнере.

Задача состояла в разработке такой технологии получения мишени, которая позволила бы создать естественный каркас, обеспечивающий существенное снижение уровня фона. Решение поставленной задачи заключается в том, что заготовку мишени из элементарного углерода-четырнадцать, полученную прессованием исходного вещества, выдерживают в потоке метана или метана радиоактивного при температуре 850-950^oC в течение 1-2 мин, после чего охлаждают, при этом мишень приобретает конструкционную прочность, что и позволяет в схеме упаковки обойтись без ячейки-контейнера.

Вариант исполнения 1.

1. Для изготовления мишени в стеклянный бюкс помещают 120-125 мг порошка элементарного углерода-четырнадцать дисперсностью 2-5 мкм.

2. К порошку добавляют 2-3 капли 10-15%-ного раствора поливинилового спирта.

3. Полученную по п.2 смесь перемешивают до однородного состояния.

4. Полученную по п.3 смесь помещают в цилиндрическую пресс-форму с диаметром пуансона 25 мм.

5. Заполненную пресс-форму устанавливают в гидравлический пресс, в котором задают давление (4-5)·10⁷ Па, выдерживаемое в течение 3-5 с.

6. Полученную по п.5 заготовку помещают в реактор и отжигают при 850-950^oC в потоке аргона высокой частоты (ТУ 6-21-12-79) в течение 4-5 мин.

7. Затем в реактор подают метан газообразный (ТУ 51-841-87) и проводят процесс пиролиза при 850^oC в течение 1 мин при расходе CH₄ 1-2 л·мин^-1, после чего перекрывают доступ метана в реактор, охлаждают его до комнатной температуры и выгружают мишень из реактора.

Полученная мишень имеет следующие характеристики: Активность, мKи 480±80 Macca, мг 125±5 Весовая толщина, мг·см 18±3 Мишень обладает конструкционной прочностью: сохраняет форму в течение 1000 ч при давлении до 0,0001 мм рт.ст.

Остальные варианты исполнения заявляемого способа аналогичны варианту 1, а их переменные параметры, указанные в формуле изобретения, и показатели приведены в прилагаемой ниже таблице, включая вариант 1.

Формула изобретения

Способ получения мишени из изотопа углерода ₆C¹⁴, включающий прессование исходного вещества с добавкой связующего, отличающийся тем, что полученную после прессования заготовку выдерживают в потоке метана при температуре 850 950^oС в течение 1 2 мин, после чего охлаждают.

РИСУНКИ

Рисунок 1