Способ изготовления радиоактивного источника кобальт-57 в металлической хромовой подложке

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ изотопом кобальт-57 и может найти применение в ядерной гамма-резонансной (мессбауэровской) спектроскопии. Способ изготовления мессбауэровского источника с радионуклидом кобальт-57 в металлической хромовой подложке включает в себя электролитическое нанесение кобальта-57 на поверхность одной подложки и его последующую термодиффузию в условиях высокого вакуума одновременно в две подложки. Технический результат изобретения заключается в сокращении основных потерь радионуклида кобальт-57 за счет его перераспределения между подложками в едином технологическом цикле.(72) Озерной Алексей Николаевич Верещак Михаил Федорович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт ядерной физики(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНОГО ИСТОЧНИКА КОБАЛЬТ-57 В МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ХРОМОВОЙ ПОДЛОЖКЕ(57) Изобретение относится к технологии изготовления радиоактивных источников с Изобретение относится к технологии изготовления радиоактивных источников с изотопом кобальт-57 и может найти применение в ядерной гамма-резонансной (мессбауэровской) спектроскопии. Известны способы, описанные в (. .., 1967, .54, 2, .105-109,., В.), в которых кобальт-57 электролитически осаждают на различные металлические фольги, с последующей термодиффузией радионуклида в металл при температурах 950-1100 С в течение 2-50 часов в вакууме 1.310-3-1.310-4 Па. Данные способы не позволяют получать узколинейные источники с шириной 0.12 мм/с при поверхностной активности источников более 30 мКи/см 2. Способ получения источников с узкой(0.13 мм/с) линией испускания при поверхностной активности до 500 мКи/см 2 описан в патенте ( 2084981, МКИ 21 4/06 от 25.01.95, опубликован 20.07.97, БИ 20), согласно которому на родиевую фольгу электролитически наносили кобальт-57 в течение 4-12 часов, а затем производили его гермодиффузию в вакууме 110-3 Па при различных скоростях нагрева и выдерживании при 1365 С в течение 20 минут. Фольгу при этом помещали между двумя кварцевыми пластинами. Данный способ можно рассматривать в качестве прототипа изобретения. Для предотвращения потерь кобальта-57 при высоких температурах, по прототипу, фольгу со свежеосажденным кобальтом-57 помещали между кварцевыми пластинами. Эго является очевидным недостатком указанного способа, поскольку на пластине после термодиффузионного отжига оставалась значительная часть радионуклида. Задача предлагаемого изобретения заключается в создании способа получения узколинейных мессбауэровских источников с кобальтом-57 в матрице хрома с шириной линии 0.11-0.12 мм/с при поверхностной активности до 500 мКи/см 2,позволяющего существенно снизить потери радионуклида кобальт-57. Изобретение осуществляется следующим образом. Диски из хрома высокой чистоты толщиной 1 мм и диаметром 10 мм служат подложками источников. Такую подложку помещают в нижнюю часть электролитической ячейки из фторопласта с круглым окном диаметром 6 мм и через силиконовую прокладку поджимают снизу катодом из нержавеющей стали. В стаканчик объемом 3 мл отбирают необходимое количество солянокислого раствора кобальт-57, подсушивают жидкость, а затем добавляют 1 мл аммиачного раствора с рН 13. Полученный электролит вносят пипеткой под током в электролитическую ячейку. Анодом служит диск из платины. Электролиз проводят при плотности тока 100 мА/см 2. Через каждые 30 минут в ячейку добавляют 2 капли 25 раствора аммиака. Процесс осаждения длится 2 часа. На пятно диаметром 6 мм осаждается до 95 исходной активности. По окончании процесса остатки электролита удаляют из ячейки пипеткой, а подложку с нанесенным на ее поверхность радионуклидом кобальт-57 извлекают из ячейки и просушивают. Следующая операция схематически отображена на рисунке. Подложку (3) с радиоактивным пятном(1) накрывают другим диском из хрома (2), и полученный таким способом сэндвич из двух дисков устанавливают в танталовый держатель (4). Эту сборку помещают в рабочий объем высоковакуумной установки для отжига. Установку вакуумируют до давления 1,310-3 Па и проводят термодиффузию кобальта-57 при температуре 1050 С в течение двух часов. Нагрев до 1050 С проводят со скоростью 0.29. В ходе нагрева радиоактивный изотоп перераспределяется между подложками. После отжига печь отключают, и она самопроизвольно охлаждается до комнатной температуры. Танталовый держатель с подложками извлекают из вакуумной печи, после чего подложки разъединяют и проводят измерения активности, а также мессбауэровских параметров каждой. Используемое изобретение позволяет получать одновременно два источника кобальт-57 в подложках из хрома с шириной резонансной линии 0.11-0,12 мм/с при поверхностной активности до 500 мКи/см на радиоактивном пятне диаметром 6 мм. Большая часть радиоактивного изотопа, который безвозвратно терялся на кварцевой пластине, теперь в едином технологическом цикле собирается на вторую подложку, давая в итоге еще один полноценный радиоактивный источник. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ изготовления мессбауэровского источника кобальт-57 в металлической подложке,включающий электролитическое нанесение кобальта-57 на металлическую подложку и последующую термодиффузию в вакууме,отличающийся тем, что перед термодиффузией нанесенное радиоактивное пятно прикрывают другой подложкой для предотвращения технологических потерь радиоактивного изотопа. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в одном технологическом цикле получают сразу два полноценных радиоактивных источника для мессбауэровских спектрометров.