Способ герметизации источника ионизирующего излучения и устройство для его реализации

Авторы патента:


Способ герметизации источника ионизирующего излучения и устройство для его реализации
Способ герметизации источника ионизирующего излучения и устройство для его реализации

 


Владельцы патента RU 2555749:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к средствам получения источников ионизирующего излучения. Заявленный способ герметизации источника ионизирующего излучения (ИИИ) включает герметизацию ИИИ, помещенного в капсулу (19), загерметизированную аргонодуговой сваркой. В качестве ИИИ используется заготовка из кобальта, при этом капсула выполнена в виде стакана из нержавеющей стали (4). Герметизация капсулы производится герметичной крышкой (20) из нержавеющей стали, приваренной по окружности стыка капсулы и крышки. Аргонодуговая сварка производится неплавящимся электродом без присадок в среде защитного газа в радиационно-защитных «горячих» камерах. Заявленное устройство включает капсулу с ИИИ и устройство аргонодуговой сварки, закрепленное в сварочной головке (10), которая закреплена в механизме перемещения (6). Сварочная головка состоит из корпуса (11), устройства для подачи электричества (12), штуцера (13) для подвода защитного газа и сварочного сопла (14). Техническим результатом является возможность дистанционного использования способа и устройства герметизации источника ионизирующего излучения в радиационно-защитных «горячих» камерах. 2 н. и 5 з. п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области радиоактивных источников, в частности к получению источников ионизирующего излучения.

Известен «Радионуклидный источник излучения для радиационной гамма-дефектоскопии» (см. патент RU 2499312, кл. G21G4/00, опубл. 20.11.2013г.), включающий герметичную капсулу из ванадия, содержащую в качестве излучающего вещества облученный сплав селен-ванадий, причем облученный сплав селен-ванадий дополнительно содержит по меньшей мере один редкоземельный элемент, выбранный из группы: лантан, церий, самарий, неодим и гадолиний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: ванадий 13-20, редкоземельный элемент из группы: лантан, церий, неодим, самарий, гадолиний 0,01-0,1, селен - остальное.

Недостатком известного способа герметизации радиоактивных элементов является то, что в качестве высокообогащенного материала используют заготовки из дорогих редкоземельный элементов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является «Способ получения источников гамма-излучения на основе радионуклида 74Se для гамма-дефектоскопии» (см. патент RU 2444074, кл. G21G4/00, опубл. 27.02.2012 г), заключающийся в герметизации заготовки активируемого сердечника из высокообогащенного (не менее 96 %) селена-74 в ампулу, облучении полученной ампулы в атомном реакторе и последующей герметизации облученной ампулы в капсуле. Полнотелую монолитную заготовку облучаемого сердечника, выполненную с плотностью, соответствующей теоретической, помещают в полностью соответствующий ей дисциплинирующий объем. Крышку ампулы герметизируют лазерной сваркой с одновременным отводом тепла, а внешние поверхности ампулы подвергают напылению с последующей герметизацией и упрочнением металлом. У металла при облучении в реакторе образуются изотопы, имеющие энергию гамма-излучения меньше энергии гамма-излучения селена-75 с периодом полураспада менее 1 ч, толщина слоя покрытия которого обеспечит компенсацию избыточного давления, создающегося внутри герметичной ампулы при облучении, облучают в реакторном потоке тепловых нейтронов плотностью не менее 1015 Н/см2 в режиме, обеспечивающем достижение максимальной удельной активности селена-75 (не менее 1250 Ки/г), и герметизируют аргонодуговой сваркой в рабочей капсуле.

Недостатком известного способа герметизации радиоактивных элементов является то, что высокообогащенный материал сначала герметизируют в ампуле, а затем ампулу герметизируют в капсуле, что существенно усложняет технологию получения источника радиационного излучения.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного изобретения, относится то, что способ и устройство более трудоемки при получении одного и того же конечного продукта.

Сущность предлагаемого способа герметизации источника ионизирующего излучения (ИИИ) заключается в том, что в качестве ИИИ используется заготовка из кобальта, капсула выполнена в виде стакана из нержавеющей стали, а герметизация капсулы производится герметичной крышкой из нержавеющей стали, приваренной по окружности стыка капсулы и крышки.

Аргонодуговая сварка производится неплавящимся электродом без присадок в среде защитного газа и осуществляется в радиационно-защитных «горячих» камерах.

Устройство герметизации источника ионизирующего излучения включает в себя устройство аргонодуговой сварки, закрепленное в сварочной головке, которая в свою очередь закреплена в механизме перемещения, состоящем из основания, поворотного механизма, кареток вертикального и горизонтального перемещения, которые перемещаются с помощью ручных маховичков.

Сварочная головка состоит из корпуса, устройства для подачи электричества, штуцера для подвода защитного газа и сварочного сопла.

Устройство подачи электричества состоит из корпуса, цанги, вольфрамового электрода и затяжной гайки. Капсула с ИИИ помещается в стакан выходного вала редуктора, причем сам редуктор крепится на основании устройства. Кроме того, капсула с ИИИ закрепляется на выходном валу редуктора ручным цанговым зажимом.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат:

- использование способа и устройства герметизации источника ионизирующего излучения дистанционно в радиационно-защитных «горячих» камерах.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что предложенный способ включает в себя герметизацию ИИИ, помещенных в капсулу, и загерметизированную аргонодуговой сваркой.

Особенность заключается в том, что в качестве ИИИ используется заготовка из кобальта, капсула выполнена в виде стакана из нержавеющей стали, а герметизация капсулы производится герметичной крышкой из нержавеющей стали, приваренной по окружности стыка капсулы и крышки.

Сварка производится аргонодуговым способом неплавящимся электродом без присадок в среде защитного газа и осуществляется в радиационно-защитных «горячих» камерах.

Устройство герметизации источника ионизирующего излучения включает в себя капсулу с ИИИ и устройство аргонодуговой сварки.

Особенность заключается в том, что устройство герметизации включает в себя устройство аргонодуговой сварки, закрепленное в сварочной головке, которая в свою очередь закреплена в механизме перемещения, состоящем из основания, поворотного механизма, кареток вертикального и горизонтального перемещения, которые перемещаются с помощью ручных маховичков.

Сварочная головка состоит из корпуса, устройства для подачи электричества, штуцера для подвода защитного газа и сварочного сопла.

Устройство подачи электричества состоит из корпуса, цанги, вольфрамового электрода и затяжной гайки. Капсула с ИИИ помещается в стакан выходного вала редуктора, причем сам редуктор крепится на основании устройства. Кроме того, капсула с ИИИ закрепляется на выходном вале редуктора ручным цанговым зажимом.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».

Конструкция изобретения представлена на фигурах:

Фиг.1 - внешний вид устройства.

Фиг.2 - внешний вид сварочного сопла.

Устройство герметизации источника ионизирующего излучения (фиг. 1) состоит из основания 1, редуктора 2, электропривода 3, стакана 4 выходного вала редуктора, ручного цангового зажима 5, механизма перемещения 6, который в свою очередь включает поворотный механизм 7, каретку вертикального перемещения 8, каретку горизонтального перемещения 9, сварочной головки 10, которая состоит из корпуса 11, устройства для подачи электричества 12, штуцера для подвода защитного газа 13, сварочного сопла 14, которое состоит из корпуса 15, цанги 16, вольфрамового электрода 17 и затяжной гайки 18. Объектом герметизации является капсула 19 накрытая крышкой 20.

Устройство работает следующим образом. Устройство устанавливается в радиационно-защитной «горячей» камере и с помощью манипулятора дистанционно приводят в движение исполнительные механизмы. Перед началом работы производят сборку источника ионизирующего излучения. Для этого капсулу 19 наполняют радиоактивными компонентами, а затем закрывают крышкой 20. После этого собранную капсулу 19 помещается в стакан 4 выходного вала редуктора 2 и закрепляют там с помощью ручного цангового зажима 5. Перед позиционированием капсулы в стакане с помощью поворотного механизма 7 сварочную головку 10 выводят из зоны сварки, чтобы обеспечить свободный доступ руки манипулятора для загрузки капсулы. После закрепления капсулы 19 в стакане 4 сварочную головку 10 возвращают в рабочее положение, а затем с помощью ручных маховичков вертикальной 8 и горизонтальной 9 кареток производят настройку электрода 17 на кольцевой сварочный шов капсулы 19 и крышки 20. После настройки включают электропривод 3, который обеспечивает круговое движение свариваемых изделий (капсулы 19 и крышки 20). Электропитание на вольфрамовый электрод 17 подается по устройству подачи электричества 12. По штуцеру 13 в зону сварки подается защитный газ аргон.

Режим сварки:

Сила тока - 180 А

Напряжение - 48 В

Зазор между капсулой и электродом - 1 мм

Скорость круговой подачи - 10 об/мин

Количество проходов - 1 ,5

Расход газа - 6 дм3/мин

Давление газа - 0,3 МПа

Таким образом, вышеизложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении предназначено для герметизации источника ионизирующего излучения и может быть использовано в атомной технике;

для заявленного способа и устройства в том виде, как он охарактеризован в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;

средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем поставленных технических задач (использование способа и устройства герметизации источника ионизирующего излучения дистанционно в радиационно-защитных «горячих» камерах с целью их дальнейшего использования).

1. Способ герметизации источника ионизирующего излучения (ИИИ), включающий герметизацию ИИИ, помещенного в капсулу, загерметизированную аргонодуговой сваркой, отличающийся тем, что в качестве ИИИ используется заготовка из кобальта, капсула выполнена в виде стакана из нержавеющей стали, а герметизация капсулы производится герметичной крышкой из нержавеющей стали, приваренной по окружности стыка капсулы и крышки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аргонодуговая сварка производится неплавящимся электродом без присадок в среде защитного газа.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аргонодуговая сварка производится в радиационно-защитных «горячих» камерах.

4. Устройство герметизации источника ионизирующего излучения, включающее в себя капсулу с ИИИ и устройство аргонодуговой сварки, отличающееся тем, что устройство аргонодуговой сварки закреплено в сварочной головке, которая в свою очередь закреплена в механизме перемещения, состоящем из основания, поворотного механизма, кареток вертикального и горизонтального перемещения, которые перемещаются с помощью ручных маховичков.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что сварочная головка состоит из корпуса, устройства для подачи электричества, штуцера для подвода защитного газа и сварочного сопла.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что устройство для подачи электричества состоит из корпуса, цанги, вольфрамового электрода и затяжной гайки.

6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что капсула с ИИИ помещается в стакан выходного вала редуктора, причем сам редуктор крепится на основании устройства.

7. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что капсула с ИИИ закрепляется на выходном валу редуктора ручным цанговым зажимом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химическому реактору для переработки радиоактивного щелочного металла. Заявленное устройство включает корпус реактора (5), полость которого разделена газопроницаемой перегородкой (2) на нижнюю камеру (8) и верхнюю камеру (1).

Изобретение относится способу переработки радиоактивного щелочного металла. Заявленный способ включат подачу газа-реагента в нижнюю камеру (6) химического реактора, заполнение верхней камеры (1) химического реактора газом-реагентом из нижней камеры (6) через газопроницаемую перегородку (2) и подачу радиоактивного расплавленного щелочного металла в верхнюю камеру (1) химического реактора.

Изобретение относится к области коммунального хозяйства и может использоваться для сортировки твердых отходов, преимущественно бытового, промышленного и коммерческого контейнерного мусора.

Изобретение относится к области коммунального хозяйства и может использоваться для сортировки твердых отходов, преимущественно бытового, промышленного и коммерческого контейнерного мусора.

Изобретение относится к радиохимии. Способ получения стронция-82 включает выполнение следующих операций: облучение в потоке ускоренных заряженных частиц мишени, представляющей собой стальную оболочку, заполненную металлическим рубидием, вскрытие оболочки облученной мишени в среде газа, не взаимодействующего с металлическим рубидием, плавление облученного металлического рубидия в оболочке и подачу его расплава в химический реактор, подачу в химический реактор закиси азота порциями, по меньшей мере, до прекращения роста температуры в химическом реакторе при подаче свежей порции закиси азота, растворение в химическом реакторе образовавшихся взрывобезопасных и пожаробезопасных солей рубидия и находящегося в них стронция-82 1,5÷4,5 М раствором азотной кислоты, выделение стронция-82 из полученного раствора сорбцией.
Изобретение относится к области радиоактивных источников, в частности к радионуклидным источникам гамма-излучения, и может найти применение для радиационной гамма-дефектоскопии.

Изобретение относится к радиохимии и может быть использовано для получения радиофармпрепарата на основе радионуклида рений-188. .

Изобретение относится к области технологии изготовления закрытых радионуклидных источников фотонного и бета-излучений. .

Изобретение относится к ядерной технике, а именно к промышленной гамма-дефектоскопической аппаратуре. .

Изобретение относится к области изготовления двусторонних герметичных изотопных источников осколков деления на основе калифорния-252, применяемых в ядерно-физических экспериментах, основанных на время-пролетном методе. В заявленном изобретении для того, чтобы двусторонний источник осколков деления был герметичным и в то же время спектрометрическим, т.е. с энергетическим спектром осколков деления, в котором возможно выделить тяжелую и легкую группы, предусмотрено использование в качестве подложки (1) прозрачной для осколков деления (~0,15 мкм) пленки из окиси алюминия, на которую наносят активное пятно (2) из радиохимически чистого раствора калифорния-252. При этом полученный источник вначале упрочняют с обеих сторон тонкими слоями золота (3) толщиной 50-100 мкг/см2, а затем герметизируют слоями никеля (4). При этом энергетические спектры осколков деления, вылетающих с обеих сторон, идентичны. Техническим результатом является обеспечение возможности использования в экспериментах герметичного двустороннего спектрометрического источника источника, в том числе во время-пролетных экспериментах. 2н.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способу получения высокочистых соединений 177Lu, свободных от носителя, для медицинских целей и/или диагностических целей. Способ получения соединений 177Lu из соединений l76Yb, облучаемых тепловыми нейтронами, включает введение в первую колонку, заполненную катионообменным материалом, исходных веществ, растворенных в минеральной кислоте и содержащих l77Lu и 176Yb в примерном массовом соотношении от 1:102 до 1:1010, замену протонов катионообменного материала на ионы аммония с использованием раствора NH4Cl, промывку катионообменного материала водой, соединение выходного отверстия первой колонки и входного отверстия второй колонки, введение воды и хелатообразующего агента во входное отверстие первой колонки, чтобы элюировать соединения 177Lu из первой и второй колонок, определение уровня радиоактивного излучения на выходе второй колонки для подтверждения элюирования соединений 177Lu, сбор первого элюата 177Lu из выходного отверстия второй колонки в сосуд, протонирование хелатообразующего агента, загрузка конечной колонки путем непрерывной подачи полученного элюата l77Lu во входное отверстие конечной колонки, промывку от хелатообразующего агента разбавленной минеральной кислотой, удаление следов ионов других металлов из раствора l77Lu путем промывки катионообменного материала конечной колонки минеральной кислотой в разных концентрациях и элюирование ионов 177Lu из конечной колонки с помощью высококонцентрированной минеральной кислоты. Изобретение позволяет получать миллиграммовые количества высокочистых соединений 177Lu, свободных от носителя. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 пр.
Наверх