專(zhuān)利名稱(chēng)：一種密封型伽馬射線源的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于放射性測(cè)井技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種放射性密度計(jì)中密封型伽馬射線 源的制備方法。
背景技術(shù)：
采油生產(chǎn)中產(chǎn)出剖面測(cè)井是了解井下地層的產(chǎn)液狀態(tài)的重要方法，放射性密度測(cè) 井是其中最常用的技術(shù)，所用的關(guān)鍵設(shè)備就是放射性密度計(jì)，穩(wěn)定性高的137Cs密度源是生 產(chǎn)測(cè)井中長(zhǎng)期使用的伽馬射線源。137Cs密度源的半衰期(30. 17年)長(zhǎng)，一旦發(fā)生密度源落 井事故，為了防止環(huán)境污染和事故再擴(kuò)大，必須打撈儀器。由于生產(chǎn)測(cè)井的儀器比較細(xì)，井 比較深，打撈的難度很大。一旦打撈失敗，最后只得封井，給采油、測(cè)井雙方都將帶來(lái)巨大的 經(jīng)濟(jì)損失。隨著生產(chǎn)測(cè)井技術(shù)的飛速發(fā)展和國(guó)家對(duì)安全環(huán)保工作的高度重視，半衰期長(zhǎng)達(dá) 30. 17年的137Cs密度源已經(jīng)不再適合井下測(cè)井，測(cè)井市場(chǎng)已經(jīng)表現(xiàn)出對(duì)短半衰期伽馬射線 源的強(qiáng)烈需求。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種密封型伽馬射線 源的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下一種密封型伽馬射線源的制備方法將同位素以其化合物的水溶液狀態(tài)轉(zhuǎn)移入儲(chǔ) 源容器內(nèi)并控制其中的同位素化合物水溶液總活度在30 70mCi之間，加入水溶性沉淀劑 沉淀出含同位素的化合物，加熱干燥后密封儲(chǔ)源容器即制成密封型伽馬射線源，其中所述 同位素的半衰期小于60天，并且能夠通過(guò)衰變放出一條能量在0. 1 1. 4Mev的伽馬射線， 同時(shí)這種衰變方式占該種同位素全部衰變的40%。將同位素以其化合物的水溶液狀態(tài)轉(zhuǎn)移入儲(chǔ)源容器內(nèi)時(shí)，對(duì)同位素化合物水溶液 的比活度無(wú)特別要求，比活度太小操作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，比活度太大不易精確稱(chēng)量，故較好地，同 位素化合物水溶液的比活度優(yōu)選為10 200mCi/ml ；加熱干燥后冷卻至室溫再密封儲(chǔ)源容 器；本發(fā)明對(duì)水溶性沉淀劑的用量也無(wú)特別要求，只要能將同位素化合物沉淀出即可，其用 量?jī)?yōu)選為0. 002 0. Olmolo進(jìn)一步地，所述同位素可在131Ba、mI、141Ce、2°3Hg、59Fe中進(jìn)行選擇，但本發(fā)明優(yōu)選 131Ba 或 1311。同位素為131Ba時(shí)，對(duì)應(yīng)的同位素化合物為131BaC03。用酸溶解131BaC03制成131BaC03溶液后轉(zhuǎn)移入儲(chǔ)源容器內(nèi)，調(diào)節(jié)溶液pH值為中性 后再加入水溶性沉淀劑，加熱干燥溫度為60 100°C，其中所述的水溶性沉淀劑為可溶性 硫酸鹽，所述酸優(yōu)選濃度為0. 5 5mol/L，調(diào)節(jié)pH值時(shí)優(yōu)選用氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。所述酸為高氯酸或鹽酸；所述可溶性硫酸鹽為硫酸鈉、硫酸鉀或硫酸鎂。具體地，同位素為131Ba時(shí)，相應(yīng)的mBa密封型伽馬射線源的制備過(guò)程如下用0. 5 5mol/L的高氯酸或鹽酸溶解mBaC03制成比活度為10 200mCi/ml的131BaC03溶液 后轉(zhuǎn)移入儲(chǔ)源容器內(nèi)并控制儲(chǔ)源容器內(nèi)mBaC03溶液總活度在30 70mCi之間，用氫氧化 鈉或氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)溶液PH值為中性，加入0. 002 0. Olmol的沉淀劑硫酸鈉、硫酸鉀 或硫酸鎂，沉淀出mBaS04，于60 100°C加熱干燥后冷卻至室溫，密封儲(chǔ)源容器即制成mBa 密封型伽馬射線源。同位素為1311時(shí)，對(duì)應(yīng)的同位素化合物為Na131I，因?yàn)?311的鹽類(lèi)容易在可見(jiàn)光下 分解，故相應(yīng)的整個(gè)制備過(guò)程在紅光下進(jìn)行。所述Na131I的化學(xué)狀態(tài)為NamI水溶液，水溶性沉淀劑為可溶性銀鹽，加熱干燥溫 度為50 90°C。所述可溶性銀鹽為硝酸銀、氟化銀或高氯酸銀。具體地，同位素為mI時(shí)，相應(yīng)的mI密封型伽馬射線源的制備過(guò)程如下將比活 度為10 200mCi/ml的NamI溶液轉(zhuǎn)移入儲(chǔ)源容器內(nèi)并控制儲(chǔ)源容器內(nèi)Na131I溶液總活 度在30 70mCi之間，加入0. 002 0. Olmol的沉淀劑硝酸銀、氟化銀或高氯酸銀，沉淀出 Ag131I，于50 90°C加熱干燥后冷卻至室溫，密封儲(chǔ)源容器即制成1311密封型伽馬射線源。本發(fā)明中所述儲(chǔ)源容器可安裝在放射性密度測(cè)井密度計(jì)上，其外形尺寸和137Cs密 度源儲(chǔ)源容器的外形尺寸一致，并且可重復(fù)使用，耐溫不低于180度，耐壓不低于140MPa。本發(fā)明的積極效果在于選用的同位素(比如131Ba半衰期11. 6天，伽馬射線能量0. 496Mev ；1311半衰期 8. 06天，伽馬射線能量0. 364Mev)的伽馬射線能量在測(cè)井常用的放射性密度計(jì)感知范圍 內(nèi)，半衰期短，對(duì)環(huán)境污染小，同時(shí)可以大大降低放射源落井事故的損失和責(zé)任；制備的放 射源耐溫不低于180度，耐壓不低于140MPa，可以滿(mǎn)足測(cè)井要求；制備的密封型伽馬射線 源可以直接替換放射性密度計(jì)上原有的137Cs密度源，不會(huì)增加測(cè)井設(shè)備投入，可以減少對(duì) 137Cs進(jìn)口密度源的依賴(lài)，同時(shí)生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單易行，原料易得，成本低，一般的同位素相關(guān)生 產(chǎn)廠家均易達(dá)到生產(chǎn)條件，有很大的市場(chǎng)潛力。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一地詳細(xì)介紹，但本發(fā)明的保護(hù)范 圍并不局限于此實(shí)施例1在配備有放射性氣體過(guò)濾設(shè)備的輻射防護(hù)手套箱中用0. 5mol/L的高氯酸溶解 131BaC03制成比活度為10mCi/ml的溶液，取3ml的mBaC03溶液，將其轉(zhuǎn)移入儲(chǔ)源容器內(nèi)，儲(chǔ) 源容器內(nèi)131BaC03溶液總活度為30mCi，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH值為7，加入0. 002mol 的沉淀劑硫酸鈉，沉淀出131BaS04，于60°C加熱干燥后冷卻至室溫，密封儲(chǔ)源容器即制成 mBa密封型伽馬射線源。其中，所述儲(chǔ)源容器可安裝在放射性密度測(cè)井密度計(jì)上，其外形尺 寸和137Cs密度源儲(chǔ)源容器的外形尺寸一致，并且可重復(fù)使用，耐溫180度，耐壓140MPa。實(shí)施例2在配備有放射性氣體過(guò)濾設(shè)備的輻射防護(hù)通風(fēng)櫥中用3mol/L的高氯酸溶解 131BaC03制成比活度為200mCi/ml的溶液，取0. 25ml的mBaC03溶液，將其轉(zhuǎn)移入儲(chǔ)源容 器內(nèi)，儲(chǔ)源容器內(nèi)131BaC03溶液總活度為50mCi，用氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)溶液pH值為7，加入
40. 007mol的沉淀劑硫酸鉀，沉淀出131BaS04，于80°C加熱干燥后冷卻至室溫，密封儲(chǔ)源容器 即制成131Ba密封型伽馬射線源。所述儲(chǔ)源容器可安裝在放射性密度測(cè)井密度計(jì)上，其外形 尺寸和137Cs密度源儲(chǔ)源容器的外形尺寸一致，并且可重復(fù)使用，耐溫185度，耐壓145MPa。實(shí)施例3在配備有放射性氣體過(guò)濾設(shè)備的輻射防護(hù)手套箱中用5mol/L的鹽酸溶解 131BaC03制成比活度為70mCi/ml的溶液，取1ml的131BaC03溶液，將其轉(zhuǎn)移入儲(chǔ)源容器內(nèi)， 儲(chǔ)源容器內(nèi)131BaC03溶液總活度為70mCi，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH值為中性，加入 O.Olmol的沉淀劑硫酸鎂，沉淀出131BaS04，于100°C加熱干燥后直接密封儲(chǔ)源容器即制成 mBa密封型伽馬射線源。其中，所述儲(chǔ)源容器可安裝在放射性密度測(cè)井密度計(jì)上，其外形尺 寸和137Cs密度源儲(chǔ)源容器的外形尺寸一致，并且可重復(fù)使用，耐溫190度，耐壓150MPa。實(shí)施例4在配備有放射性氣體過(guò)濾設(shè)備的輻射防護(hù)手套箱中，紅光下操作將0. 2ml的比 活度為200mCi/ml的Na131I溶液轉(zhuǎn)移入儲(chǔ)源容器內(nèi)，儲(chǔ)源容器內(nèi)Na131I溶液總活度為40mCi， 加入0. 004mol的沉淀劑硝酸銀，沉淀出Ag131I，于50°C加熱干燥后冷卻至室溫，密封儲(chǔ)源容 器即制成1311密封型伽馬射線源。其中，所述儲(chǔ)源容器可安裝在放射性密度測(cè)井密度計(jì)上， 其外形尺寸和137Cs密度源儲(chǔ)源容器的外形尺寸一致，并且可重復(fù)使用，耐溫185度，耐壓 145MPa。實(shí)施例5在配備有放射性氣體過(guò)濾設(shè)備的輻射防護(hù)通風(fēng)櫥中，紅光下操作將0. 5ml的比 活度為60mCi/ml的NamI溶液轉(zhuǎn)移入儲(chǔ)源容器內(nèi)，儲(chǔ)源容器內(nèi)Na131I溶液總活度為30mCi， 加入0. 002mol的沉淀劑氟化銀，沉淀出Ag131I，于70°C加熱干燥后直接密封儲(chǔ)源容器即制 成1311密封型伽馬射線源。其中，所述儲(chǔ)源容器可安裝在放射性密度測(cè)井密度計(jì)上，其外形 尺寸和137Cs密度源儲(chǔ)源容器的外形尺寸一致，并且可重復(fù)使用，耐溫180度，耐壓140MPa。實(shí)施例6在配備有放射性氣體過(guò)濾設(shè)備的輻射防護(hù)手套箱中，紅光下操作將7ml的比活 度為10mCi/ml的NamI溶液轉(zhuǎn)移入儲(chǔ)源容器內(nèi)，儲(chǔ)源容器內(nèi)Na131I溶液總活度為70mCi，加 入0. Olmol的沉淀劑高氯酸銀，沉淀出Ag131I，于90°C加熱干燥后冷卻至室溫，密封儲(chǔ)源容 器即制成1311密封型伽馬射線源。其中，所述儲(chǔ)源容器可安裝在放射性密度測(cè)井密度計(jì)上， 其外形尺寸和137Cs密度源儲(chǔ)源容器的外形尺寸一致，并且可重復(fù)使用，耐溫190度，耐壓 150MPa。
權(quán)利要求
一種密封型伽馬射線源的制備方法，其特征在于將同位素以其化合物的水溶液狀態(tài)轉(zhuǎn)移入儲(chǔ)源容器內(nèi)并控制其中的同位素化合物水溶液總活度在30～70mCi之間，加入水溶性沉淀劑沉淀出含同位素的化合物，加熱干燥后密封儲(chǔ)源容器即制成密封型伽馬射線源，其中所述同位素的半衰期小于60天，并且能夠通過(guò)衰變放出一條能量在0.1～1.4Mev的伽馬射線，同時(shí)這種衰變方式占該種同位素全部衰變的40％。
2.如權(quán)利要求1所述的密封型伽馬射線源的制備方法，其特征在于將同位素以比活 度為10 200mCi/ml的同位素化合物的水溶液狀態(tài)轉(zhuǎn)移入儲(chǔ)源容器內(nèi)；加熱干燥后冷卻至 室溫再密封儲(chǔ)源容器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的密封型伽馬射線源的制備方法，其特征在于所述同位素 為 131Ba 或 131I。
4.如權(quán)利要求3所述的密封型伽馬射線源的制備方法，其特征在于同位素為131Ba時(shí)， 對(duì)應(yīng)的同位素化合物為131BaCO315
5.如權(quán)利要求4所述的密封型伽馬射線源的制備方法，其特征在于用酸溶解131BaCO3 制成131BaCO3溶液后轉(zhuǎn)移入儲(chǔ)源容器內(nèi)，調(diào)節(jié)溶液pH值為中性后再加入沉淀劑，加熱干燥溫 度為60 100°C，其中所述的沉淀劑為可溶性硫酸鹽。
6.如權(quán)利要求5所述的密封型伽馬射線源的制備方法，其特征在于所述酸為高氯酸 或鹽酸；所述可溶性硫酸鹽為硫酸鈉、硫酸鉀或硫酸鎂。
7.如權(quán)利要求3所述的密封型伽馬射線源的制備方法，其特征在于同位素為131I時(shí)， 對(duì)應(yīng)的同位素化合物為Na131I,并且整個(gè)制備過(guò)程在紅光下進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求7所述的密封型伽馬射線源的制備方法，其特征在于所述Na131I的化學(xué) 狀態(tài)為Na131I水溶液，沉淀劑為可溶性銀鹽，加熱干燥溫度為50 90°C。
9.如權(quán)利要求8所述的密封型伽馬射線源的制備方法，其特征在于所述可溶性銀鹽 為硝酸銀、氟化銀或高氯酸銀。
10.如權(quán)利要求4 9之任意一項(xiàng)所述的密封型伽馬射線源的制備方法，其特征在于 所述儲(chǔ)源容器可安裝在放射性密度測(cè)井密度計(jì)上，其外形尺寸和137Cs密度源儲(chǔ)源容器的外 形尺寸一致，并且可重復(fù)使用，耐溫不低于180度，耐壓不低于140MPa。
全文摘要
本發(fā)明屬于放射性測(cè)井技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種放射性密度計(jì)中密封型伽馬射線源的制備方法。將同位素以其化合物的水溶液狀態(tài)轉(zhuǎn)移入儲(chǔ)源容器內(nèi)并控制其中的同位素化合物水溶液總活度在30～70mCi之間，加入水溶性沉淀劑沉淀出含同位素的化合物，加熱干燥后密封儲(chǔ)源容器即制成密封型伽馬射線源，其中所述同位素的半衰期小于60天，并且能夠通過(guò)衰變放出一條能量在0.1～1.4Mev的伽馬射線，同時(shí)這種衰變方式占該種同位素全部衰變的40％。本發(fā)明制備的密封型伽馬射線源的伽馬射線能量在測(cè)井常用的放射性密度計(jì)感知范圍內(nèi)，半衰期短，對(duì)環(huán)境污染小，可以直接替換放射性密度計(jì)上原有的137Cs密度源，同時(shí)生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單易行，原料易得，成本低，有很大的市場(chǎng)潛力。
文檔編號(hào)G01V5/12GK101866702SQ20101018574
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者華成武, 孟闖, 遆永周, 鄧剛 申請(qǐng)人:河南省同新科技有限責(zé)任公司