RU2034347C1 - Process of manufacture of core of source of gamma radiation on base of radionuclides of europium - Google Patents
Process of manufacture of core of source of gamma radiation on base of radionuclides of europium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2034347C1 RU2034347C1 SU5005477A RU2034347C1 RU 2034347 C1 RU2034347 C1 RU 2034347C1 SU 5005477 A SU5005477 A SU 5005477A RU 2034347 C1 RU2034347 C1 RU 2034347C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- europium
- manufacture
- radionuclides
- irradiation
- isotopes
- Prior art date
Links
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000001706 oxygenating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- OGPBJKLSAFTDLK-IGMARMGPSA-N europium-152 Chemical compound [152Eu] OGPBJKLSAFTDLK-IGMARMGPSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005025 nuclear technology Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910001940 europium oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N europium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Eu+3].[Eu+3] AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 150000002178 europium compounds Chemical class 0.000 description 1
- -1 europium oxide compound Chemical class 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии изготовления радиоактивных гамма-источников и предназначено для использования в стационарных и передвижных гамма-установках. The invention relates to a technology for the manufacture of radioactive gamma sources and is intended for use in stationary and mobile gamma installations.
Известен способ изготовления гамма-источников типа "ГИК" на основе радионуклида 60Со, включающий изготовление ампул, заполняемых дисками из металлического кобальта, облучение ампул в ядерном реакторе до требуемого накопления радионуклида 60Со, извлечение ампул из реактора, разделку ампул в защитных камерах с извлечением дисков и загрузку их в герметичные оболочки с последующей аттестацией [1]
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения гамма-источника на основе радионуклида европия, заключающийся в изготовлении мишени, содержащей изотоп европия в соединении с кислородом, и облучение мишени в потоке нейтронов ядерного реактора [2]
Недостатком данного способа является многооперационность получения гамма-источника. Он также, как и аналоги требует облучение мишеней в специальных ампулах, что может быть осуществлено в сравнительно больших масштабах только в технологических или исследовательских ядерных реакторах.A known method of manufacturing gamma sources of the type "GIC" based on a radionuclide of 60 Co, comprising manufacturing ampoules filled with cobalt metal disks, irradiating ampoules in a nuclear reactor to the required accumulation of 60 Co radionuclide, extracting ampoules from the reactor, cutting ampoules in protective chambers with extraction disks and loading them into sealed enclosures with subsequent certification [1]
Closest to the proposed is a method of producing a gamma source based on europium radionuclide, which consists in the manufacture of a target containing the europium isotope in conjunction with oxygen, and irradiation of the target in the neutron flux of a nuclear reactor [2]
The disadvantage of this method is the multioperation for obtaining a gamma source. It also, like analogues, requires irradiation of targets in special ampoules, which can be carried out on a relatively large scale only in technological or research nuclear reactors.
Оксид европия является наиболее стабильным соединением в воздушной и газовой атмосфере из всех соединений европия и имеет чрезвычайно высокую радиационную стойкость. При воздействии нейтронного потока образцы оксида европия сохраняют форму и целостность, характеризуются высокой размерной и структурной стабильностью вплоть до флюенсов 1027 м-2 и температуры облучения до 1400оС. Образцы из оксида европия помещают внутри герметичных цилиндрических оболочек. Их геометрические размеры полностью соответствуют размерам поглощающих элементов органов регулирования ядерных реакторов. Изотопы европия имеют очень высокие сечения поглощения нейтронов (7700 и 450 бар для изотопов 151Eu и 153Eu соответственно), поэтому облучение проводится в активных зонах ядерных реакторов в составе органов регулирования. Таким образом, облучаемая мишень выполняет функции поглощающего сердечника органов регулирования и в процессе их эксплуатации одновременно идет наработка радионуклидов европия 152Eu и 154Eu. Поэтому затраты на облучение и наработку изотопов 152Eu и 154Eu практически равны нулю.Europium oxide is the most stable compound in the air and gas atmosphere of all europium compounds and has an extremely high radiation resistance. When exposed samples europium oxide neutron flux retain their shape and integrity, they are characterized by high dimensional and structural stability up to fluences on October 27 m -2 and temperature irradiation to 1400 ° C. Samples of europium oxide were placed inside sealed cylindrical shells. Their geometric dimensions are fully consistent with the sizes of the absorbing elements of the regulatory bodies of nuclear reactors. Europium isotopes have very high neutron absorption cross sections (7700 and 450 bar for the 151 Eu and 153 Eu isotopes, respectively); therefore, irradiation is carried out in the active zones of nuclear reactors as part of regulatory bodies. Thus, the irradiated target performs the functions of an absorbing core of regulatory bodies, and in the process of their operation, the europium 152 Eu and 154 Eu radionuclides are simultaneously produced. Therefore, the costs of irradiation and production of 152 Eu and 154 Eu isotopes are practically zero.
Облучение производят до получения смеси радионуклидов 152Eu и 154Eu с суммарным массовым содержанием от 2 до 18% При получении смеси изотопов менее 2% активность гамма-источника мала (не превышает 10-20 Ки/г), что не позволяет их эффективно использовать в гамма-установках. Экспериментально было показано, что из-за высокого сечения поглощения нейтронов изотопами 152Eu и 154Eu (5500 и 1500 бар соответственно) их суммарное накопление редко превышает 18% так как одновременно идут процессы их накопления и перехода в другие изотопы европия 153Eu и 155Eu при захвате нейтронов. Активность смеси радионуклидов европия может достигать 150 Ки/г и более при периоде полураспада до 16 лет.Irradiation is carried out to obtain a mixture of 152 Eu and 154 Eu radionuclides with a total mass content of 2 to 18%. When a mixture of isotopes of less than 2% is obtained, the activity of the gamma source is small (does not exceed 10-20 Ci / g), which does not allow their effective use in gamma installations. It was experimentally shown that, due to the high cross section for neutron absorption by the 152 Eu and 154 Eu isotopes (5500 and 1500 bar, respectively), their total accumulation rarely exceeds 18% since they simultaneously accumulate and transfer to other europium isotopes 153 Eu and 155 Eu during neutron capture. The activity of a mixture of europium radionuclides can reach 150 Ci / g or more with a half-life of up to 16 years.
Нет необходимости разделения изотопов, так как их физические параметры сравнимы между собой. There is no need to separate isotopes, since their physical parameters are comparable to each other.
Предложенный способ получения гамма-источников на основе радионуклидов европия включает следующие существенные признаки:
1. Использование в качестве исходного продукта изотопов 151Eu и 153Eu с природным их содержанием в европии.The proposed method for producing gamma sources based on europium radionuclides includes the following essential features:
1. The use of isotopes 151 Eu and 153 Eu with their natural content in europium as a starting product.
2. Изотопы европия применяются в соединении с кислородом, т.е. используется химически стабильное соединение оксид европия, характеризующееся высокой радиационной стойкостью. 2. Europium isotopes are used in conjunction with oxygen, i.e. a chemically stable europium oxide compound is used, which is characterized by high radiation resistance.
3. Приготовленная для облучения мишень (образцы оксида европия) применяется в качестве поглощающего сердечника органов регулирования, т.е. наряду с накоплением радионуклидов европия производится регулирование поля нейтронного потока в активной зоне реактора. Таким образом, мишень становится не пассивным подвергаемым облучению элементом, а активным элементом работающего реактора ПЭЛ стержня СУЗ. 3. The target prepared for irradiation (samples of europium oxide) is used as an absorbing core of regulatory bodies, ie Along with the accumulation of europium radionuclides, the neutron flux field in the reactor core is regulated. Thus, the target becomes not a passive element subjected to irradiation, but an active element of the working reactor of the PEL of the CPS rod.
4. В процессе облучения получают смесь радионуклидов европия в количестве от 2 до 18% которая позволяет достичь удельной активности гамма-источника 150 Ки/г и более с периодом полураспада радионуклидов 152Eu и 154Eu 13 и 16 лет соответственно.4. In the process of irradiation, a mixture of europium radionuclides in an amount of 2 to 18% is obtained which allows to achieve a specific activity of a gamma source of 150 Ci / g or more with a half-life of radionuclides of 152 Eu and 154 Eu 13 and 16 years, respectively.
Только использование европия позволяет совместить операции облучения мишеней при производстве γ-источников с работой реактора, освободив при этом специально предназначенные для этого облучательные каналы. Only the use of europium allows combining the operation of irradiating targets in the production of gamma sources with the operation of the reactor, while releasing irradiation channels specially designed for this purpose.
П р и м е р. В печи с кислородной атмосферой нагрели порошок европия до 1550-1600оС для получения оксида европия. Методом горячего прессования изготовили образцы оксида европия диаметром 7 мм и поместили их внутри герметичной оболочки из стали ОХ18Н10Т диаметром 8 мм и толщиной стенки 0,5 мм. Из полученных элементов (ПЭЛ) набрали пакет органа регулирования и поставили его на эксплуатацию в ядерный реактор БОР-60. После эксплуатации органа регулирования в течение 2-х лет извлекли его из реактора, произвели разделку в защитных камерах с извлечением отдельных поглощающих элементов-мишеней. Зачехловали ПЭЛ во вторичном чехле (контейнере) γ-источника на основе радионуклидов Eu, например, в трубке ⌀ 11 х 0,8 мм (ГИК-7). Провели их аттестацию. Активность составила 90 Ки/г, что позволяет использовать полученные гамма-источники в гамма-установках.PRI me R. The furnace with an oxygen atmosphere heated europium powder to about 1550-1600 C to obtain europium oxide. Samples of europium oxide with a diameter of 7 mm were made by hot pressing and placed inside a sealed shell of steel ОХ18Н10Т with a diameter of 8 mm and a wall thickness of 0.5 mm. From the received elements (PEL), they collected a package of the regulatory body and put it into operation in the BOR-60 nuclear reactor. After operating the regulatory body for 2 years, it was removed from the reactor, made in protective chambers with the extraction of individual absorbing target elements. PEL was covered in a secondary cover (container) of a γ source based on Eu radionuclides, for example, in a tube ⌀ 11 x 0.8 mm (GIK-7). Conducted their certification. The activity was 90 Ci / g, which allows the use of the obtained gamma sources in gamma installations.
Основной положительный эффект предложенного способа получения гамма-источника на основе радионуклидов европия достигается за счет снижения трудозатрат на облучение мишеней в ядерном реакторе в составе органов регулирования. The main positive effect of the proposed method for producing a gamma source based on europium radionuclides is achieved by reducing labor costs for irradiating targets in a nuclear reactor as part of regulatory bodies.
Наработка радионуклидов производится непосредственно в активной зоне реактора в процессе выполнения основной функции органов регулирования по выравниванию нейтронных полей. Таким образом, составляющая облучения практически равна нулю, что более чем в 2 раза снижает стоимость гамма-источников. The production of radionuclides is carried out directly in the reactor core in the process of fulfilling the main function of regulatory bodies in aligning neutron fields. Thus, the irradiation component is practically zero, which reduces the cost of gamma sources by more than 2 times.
Следует отметить, что все остальные известные гамма-источники (60Со, 137Cs, 24Na и др.) не могут быть использованы в качестве поглощающего сердечника органов регулирования ядерных реакторов из-за низкой их эффективности по поглощению нейтронов, к тому же их наработку необходимо вести в специальных облучательных каналах и устройствах в специальных промышленных реакторах.It should be noted that all other known gamma sources ( 60 Co, 137 Cs, 24 Na, etc.) cannot be used as the absorbing core of regulatory bodies of nuclear reactors due to their low neutron absorption efficiency, and their operating time must be conducted in special irradiation channels and devices in special industrial reactors.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5005477 RU2034347C1 (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Process of manufacture of core of source of gamma radiation on base of radionuclides of europium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5005477 RU2034347C1 (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Process of manufacture of core of source of gamma radiation on base of radionuclides of europium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2034347C1 true RU2034347C1 (en) | 1995-04-30 |
Family
ID=21586909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5005477 RU2034347C1 (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Process of manufacture of core of source of gamma radiation on base of radionuclides of europium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2034347C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2152096C1 (en) * | 1998-06-30 | 2000-06-27 | Государственный научный центр - Научно-исследовательский институт атомных реакторов | Gamma-ray source manufacturing process |
| RU2187159C2 (en) * | 2000-08-18 | 2002-08-10 | Государственный научный центр РФ - Научно-исследовательский институт атомных реакторов | Method for manufacturing ionizing radiation sources for remote vision apparatuses |
| RU2234155C2 (en) * | 2002-11-18 | 2004-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | Gamma-ray source |
-
1991
- 1991-07-08 RU SU5005477 patent/RU2034347C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Источники $$$-излучения закрытые с радионуклидом кобальт-60 типа "ГИК". ТУ 95.1052-82, 1982. * |
| 2. Lagontine F.et al. Periodes de Owelgues Radionucleides. Int. J Appl. Radiat ssot., 1978, v.29, N 415, p.269-272. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2152096C1 (en) * | 1998-06-30 | 2000-06-27 | Государственный научный центр - Научно-исследовательский институт атомных реакторов | Gamma-ray source manufacturing process |
| RU2187159C2 (en) * | 2000-08-18 | 2002-08-10 | Государственный научный центр РФ - Научно-исследовательский институт атомных реакторов | Method for manufacturing ionizing radiation sources for remote vision apparatuses |
| RU2234155C2 (en) * | 2002-11-18 | 2004-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | Gamma-ray source |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4297304A (en) | Method for solidifying aqueous radioactive wastes for non-contaminating storage | |
| Bibler et al. | Testing a new cesium-specific ion exchange resin for decontamination of alkaline high-activity waste | |
| Mikolajczak et al. | Reactor produced 177Lu of specific activity and purity suitable for medical applications | |
| Shusterman et al. | Aqueous harvesting of Zr 88 at a radioactive-ion-beam facility for cross-section measurements | |
| RU2034347C1 (en) | Process of manufacture of core of source of gamma radiation on base of radionuclides of europium | |
| Mushtaq et al. | Management of radioactive waste from molybdenum-99 production using low enriched uranium foil target and modified CINTICHEM process | |
| RU2035076C1 (en) | Source of gamma radiation provided with active core and method for manufacturing same | |
| Maslov et al. | Uranium recovery from coal ash dumps of Mongolia | |
| RU2155398C1 (en) | Radioisotope strontium-89 production process | |
| Stone et al. | 6Li-doped silicate glass for thermal neutron shielding | |
| Slocum et al. | Elemental analysis of oak and hickory charcoal using neutron activation analysis | |
| Hsu et al. | Yields and isomeric ratio of xenon and krypton isotopes from thermal neutron fission of U 235 | |
| Aumann et al. | Independent yields of 148mPm, 148gPm and 146Pm for thermal-neutron-induced fission of 233U and 235U | |
| Ward Jr et al. | Gamma radiolysis of molten lithium nitrate: dose-rate effects | |
| Tranter et al. | Porous crystalline silica (Gubka) as a inorganic support matrix for novel sorbents | |
| Enomoto et al. | A simplified method for preparation of 137Cs pollucite γ-ray source | |
| RU2093858C1 (en) | Material absorbing neutrons for radionuclide sources of gamma radiation | |
| Grotowski et al. | Production of lead-210 in thermonuclear conditions | |
| WO2011011293A1 (en) | A method of transmuting very long lived isotopes | |
| Stewart et al. | A 244Cm-Be Isotopic Neutron Source | |
| Mennecart et al. | Repartition of the uranium isotopes within the Belgian UOX spent fuel | |
| Emery et al. | Trace element determination in niobium and zirconium metal by radioactivation analysis | |
| Geleva et al. | Immobilization of 3 H on Cement-zeolite Composites | |
| Yu et al. | DEVELOPMENT OF MATRICES WITH THE PURPOSE IODINE-129 IMMOBILIZATION | |
| Alexander et al. | The Thermal Neutron Capture Cross Sections and Resonance Integrals of 144Sm and 145Sm |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070709 |