Способ изготовления тритиевого источника -излучения
Владельцы патента RU 2257628:
Государственное унитарное предприятие Научно-производственное объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" (RU)
Закрытое акционерное общество "Ритверц" (RU)
Изобретение относится к области атомной техники. Сущность изобретения: способ изготовления тритиевого источника β-излучения включает напыление слоя активного металла, например титана, на подложку и насыщение его тритием. Насыщение слоя активного металла тритием проводят путем приведения его в контакт с тритийсодержащим донором. Преимущества изобретения заключаются в исключении выделения трития при эксплуатации источников. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области ядерной физики, в частности, к способам изготовления тритиевых источников β-излучения, которые могут быть использованы в различных радиоизотопных приборах.
Известен способ изготовления тритиевых мишеней для нейтронных ламп [Патент США №3640597, кл. 316-10, опубл. 08.02.72]. Способ предусматривает насыщение тритием слоя активного металла путем нагрева мишени в атмосфере трития.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ изготовления тритиевых источников [Патент РФ №2179345, МКИ G 21 G 4/04, опубл. 10.02.2002], предусматривающий напыление слоя активного металла на подложку и насыщение его тритием путем нагрева источника в атмосфере трития.
Основной недостаток указанного способа состоит в том, что во время насыщения пленки титана тритием газообразный тритий частично растворяется в материале подложки источника. Впоследствии в процессе эксплуатации источника растворенный в подложке тритий постепенно выделяется в течение длительного времени, загрязняя окружающее пространство. Выделение трития из источников резко сужает возможные области их применения в связи с жесткими требованиями по экологической безопасности.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения качества источников, а именно исключение выделения трития при эксплуатации источников.
Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе изготовления тритиевого источника β-излучения, включающем напыление активного металла на подложку и насыщение его тритием, насыщение тритием проводят путем контактирования с тритийсодержащим донором.
Суть метода состоит в следующем. Первоначально изготовляют донор трития, представляющий собой подложку с нанесенным на нее слоем активного металла. Слой активного металла донора насыщают тритием, нагревая его в атмосфере трития. На полученный донор укладывают подложку со слоем активного металла (будущий источник) так, чтобы слои активного металла донора и изготовляемого источника плотно соприкасались. Для обеспечения плотного контакта донор и источник сжимают с усилием не менее 100 кг/см2 и оставляют для насыщения источника тритием. В указанных условиях тритий переходит из слоя активного металла донора в слой активного металла источника. Процесс ускоряется при повышенной температуре.
При таком способе насыщения исключается контакт материала подложки источника с газообразным тритием и не происходит растворения трития в материале подложки источника и поэтому исключено последующее выделение трития из источника при эксплуатации.
Пример. Была изготовлена партия из 20 тритиевых доноров на подложках из нержавеющей стали размером 10×10 мм, толщиной 0,3 мм. После обработки подложек (обезжиривание, травление и сушка) на них напылялся слой титана. После визуального осмотра и отбраковки подложки переносились в установку насыщения. Цикл насыщения титана тритием состоял в следующем. Пакет подложек вакуумировался до давления 2•10-5 торр. После обезгаживания при 300°С производился напуск трития и продолжался нагрев пакета до 525°С. Затем пакет охлаждался до 300°С и удалялся остаточный тритий. После охлаждения до 45°С доноры извлекались из установки. Была подготовлена партия из 20 тритиевых источников на молибденовой подложке размером 10×10 мм, толщиной 0,1 мм. Источники и доноры были попарно соединены (слой титана к слою титана), сжаты с усилием 100 кг/см2 и оставлены на сутки при температуре 100°С.
Результаты измерения параметров полученных источников приведены в таблице. Для сравнения была изготовлена партия источников по известному способу.
| ТАБЛИЦА | |||
| Способ изготовления | Радиационные характеристики по среднему значению партии | ||
| Ионизационный ток, 10-9 А/см2 | Десорбционный поток, Ки/ч•см2 | Поверхностная загрязненность, нКи/см2 | |
| Известный | 1,6 | 4,5•10-9 | 5,25 |
| Предлагаемый | 1,6 | не обнаруживается | менее 2 |
Как видно из таблицы, предлагаемый способ позволяет получить источники, не обладающие десорбциониым потоком трития, т.е. не выделяющие тритий в окружающее пространство.
Использование предлагаемого способа изготовления тритиевых источников β-излучения позволяет получить по сравнению с известным способом следующие преимущества:
- исключить выделение трития из источников в процессе эксплуатации, что существенно расширяет область их применения;
- уменьшить поверхностную загрязненность источников.
1. Способ изготовления тритиевого источника β-излучения, включающий напыление слоя активного металла, например титана, на подложку и насыщение его тритием, отличающийся тем, что насыщение слоя активного металла тритием проводят путем приведения его в контакт с тритийсодержащим донором.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве тритийсодержащего донора используют тритиевый источник β-излучения.
