Источник ионизирующего излучения
Изобретение относится к области ядерной техники и может быть использовано при разработке конструкций и изготовлении источников ионизирующих излучений для облучения (стерилизации) проточных жидких и газообразных веществ. Источник ионизирующего излучения содержит герметичный корпус, выполненный в виде двух коаксиально расположенных и соединенных по торцам цилиндров, установленных с зазором 2,4-3,2 мм, в котором размещен кобальт-60. При этом в верхней части корпус оснащен перфорированной насадкой для протока облучаемых материалов. Насадка снабжена головкой для транспортирования и подвески источника в облучательном устройстве. Нижняя часть корпуса снабжена хвостовиком для фиксации источника в облучательном устройстве. Заявляемое изобретение позволяет снизить самопоглощение источника при одновременном увеличении эффективности его работы за счет увеличения поверхности излучения источника. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относятся к области ядерной техники и может быть использовано при разработке конструкций и изготовлении источников ионизирующих излучений для облучения (стерилизации) проточных жидких и газообразных веществ.
Известны конструкции источников ионизирующих излучений для промышленного и медицинского назначения, активная часть которых имеет самую разнообразную форму в зависимости от используемого радионуклида и назначения источника /В.П.Сытин, Ф.П.Теплов и Г.А.Череватенко “Радиоактивные источники ионизирующих излучений”. М.: Энергоатомиздат, 1984 г., с.6-8/. Активные части источников в виде цилиндров, дисков, гранул, пластин и проволоки характерны для источников бета- и гамма-излучений. Изготовление активной части значительной толщины возможно при условии относительно слабого самопоглощения излучения в радиоактивном материале. Изготовление объемных источников на основе кобальта-60 связано с большими потерями излучения из-за высокого самопоглощения в кобальте.
Известен источник ионизирующего излучения, содержащий герметичный цилиндрический корпус, в котором размещен кобальт-60 в виде стержня /там же, с.6, рис.1.1. (г)/. Для таких источников с диаметром стержня 7,0 мм проведенные расчеты отношения мощностей эквивалентных доз на расстоянии 1 м с учетом и без учета самопоглощения дали величину 0,86; т.е. самопоглощение в активной части источника с кобальтом-60 диаметром 7,0 мм составило 14%.
Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сути является источник ионизирующего излучения на основе кобальта-60, собранный в так называемой “международной капсуле” диаметром 50,6 мм, длиной 660 мм /там же, с.57/. Источник содержит стержни диаметром 9,5 мм, которые располагаются в виде “беличьего колеса” по внутренней поверхности герметичного цилиндрического корпуса. Для такого типа источников мощностью до 1700 ТБк самопоглощение составляет около 25%. Кроме того у таких источников используется излучение только с внешней стороны, что снижает эффективность работы источника и приводит к необходимости увеличивать количество источников в облучательных устройствах при заданной производительности устройств.
Заявляемое изобретение позволяет снизить самопоглощение источника при одновременном увеличении эффективности его работы за счет увеличения поверхности излучения источника.
Указанный технический эффект достигается тем, что источник ионизирующего излучения содержит герметичный корпус, выполненный в виде двух коаксиально расположенных и соединенных по торцам цилиндров, установленных с зазором 2,4-3,2 мм, в котором размещен кобальт-60. При этом в верхней части корпус оснащен перфорированной насадкой для протока облучаемых материалов. Кроме того, насадка снабжена головкой для транспортирования и подвески источника в облучательном устройстве, а нижняя часть корпуса снабжена хвостовиком для фиксации источника в облучательном устройстве.
Размещение радионуклида кобальта-60 в зазоре между двумя коаксиально расположенными цилиндрами при толщине 2,4-3,2 мм снижает самопоглощение до 2-3%.
Конструкция источника, а именно отверстие, образованное внутренним цилиндром корпуса, и перфорированная насадка обеспечивают проток облучаемого материала как снаружи, так и внутри источника, тем самым увеличивается поверхность излучения за счет использования внутренней поверхности источника.
Наличие головки на насадке и хвостовика обеспечивает различные способы транспортирования и крепления источника ионизирующего излучения.
Новые существенные признаки заявляемого решения в научной и технической литературе не обнаружены, предложенное решение не следует явным образом из уровня техники, совокупность признаков обеспечивает новые свойства, что позволяет сделать вывод, что заявляемое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".
Конструкция источника показана на чертеже.
Корпус источника состоит из двух коаксиально расположенных цилиндров, наружного (1) и внутреннего (2). В зазоре между цилиндрами размещен радионуклид кобальт-60 (3). По торцам цилиндры герметично соединены двумя кольцевыми фланцами (4). В верхней части источник снабжен перфорированной насадкой (5) для протока облучаемых материалов. В нижней части предусмотрен хвостовик (6) для фиксации источника в облучательном устройстве. Насадка снабжена головкой (7) для транспортирования и подвески источника.
В процессе работы источника обеспечивается проток облучаемого материала вдоль наружного (1) и внутреннего (2) цилиндров, образующих корпус. Цилиндры изготавливаются из нержавеющей коррозионно-стойкой стали. Зазор между цилиндрами устанавливается в пределах 2,4-3,2 мм. Диаметр внутреннего цилиндра равен 16 мм. Мощность такого источника может достигать величины 1700 ТБк. Экспериментально установлено, что самопоглощение такого источника не превышает 2-3%, при этом эффективность его использования возрастает.
Формула изобретения
1. Источник ионизирующего излучения, содержащий герметичный корпус, выполненный в виде двух коаксиально расположенных и соединенных по торцам цилиндров, установленных с зазором 2,4-3,2 мм, в котором размещен кобальт-60, при этом в верхней части корпус оснащен перфорированной насадкой для протока облучаемых материалов.
2. Источник по п.1, характеризующийся тем, что насадка снабжена головкой для транспортирования и подвески источника в облучательном устройстве.
3. Источник по п.1, характеризующийся тем, что нижняя часть корпуса снабжена хвостовиком для фиксации источника в облучательном устройстве.
РИСУНКИРисунок 1
