一種放射性核素載膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及核技術(shù)領(lǐng)域放射源制備技術(shù)，具體涉及放射性薄膜源制備技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201310295989.9的發(fā)明專利申請(qǐng)“一種可控同位素中子(體)產(chǎn)生裝置”中的中子產(chǎn)生裝置主體結(jié)構(gòu)為柱體，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化的插拔式可控制中子產(chǎn)生功能。申請(qǐng)?zhí)枮?014104289627的發(fā)明專利申請(qǐng)“一種環(huán)形可控同位素中子源”提高了中子的利用率。以上兩項(xiàng)專利技術(shù)中均涉及到載帶α粒子發(fā)射核素的“鍍片”和“載體環(huán)”，由于中子的產(chǎn)生依賴于α粒子轟擊鈹片，因此載帶α粒子發(fā)射核素的載體是中子源的核心部件之一。
[0003]當(dāng)前的放射性核素的載帶方法主要有電鍍法和溶液蒸干自然附著法。電鍍法的基材一般為金屬。對(duì)于錒系元素，當(dāng)前報(bào)道的最大電鍍厚度僅為1.6mg/cm2(秦芝等，分子鍍法制備241’ 243Am靶，《同位素》，2000，13卷第4期)，并且電鍍條件復(fù)雜，重復(fù)性差，回收效率低，電鍍厚度越厚，無機(jī)化合物越容易脫落，同時(shí)由于鍍片厚度對(duì)于核素發(fā)射的α粒子來說太厚，因此α粒子直接損失達(dá)到50%。溶液蒸干自然附著法存在密封和非密封兩種模式。前者考慮到長(zhǎng)期使用，因此直接密封制源，常用于穿透能力強(qiáng)的γ放射性物質(zhì)；后者常用于α和β放射源的制備，溶液在薄膜上蒸干后靠自然附著力依附于膜表面，不宜長(zhǎng)時(shí)間使用，屬于臨時(shí)使用的放射源。
[0004]載帶α粒子發(fā)射核素的物質(zhì)最好是薄膜。氣相沉積法可以在基體薄膜上沉積目標(biāo)物質(zhì)形成新的致密膜層(陳大軍等，化學(xué)氣相沉積技術(shù)制備打82圖層研宄，材料導(dǎo)報(bào)，2011，第25卷專輯)，采用的基體比較廣泛，沉積厚度可控，但是在鍍膜過程中需要對(duì)沉積室抽真空，這對(duì)于放射性核素來說，會(huì)直接導(dǎo)致存在沉積室和真空管路的污染問題，同時(shí)造成較大的放射性核素浪費(fèi)。共混膜制備技術(shù)可以將放射性物質(zhì)粉末混入鑄膜液中，然后制成薄膜(王香琴等，PANI/PVA共混薄膜的制備與表征，天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，第32卷第4期)。此方法存在兩個(gè)問題:一是放射性物質(zhì)粉末的粒徑相對(duì)于α粒子射程一般較大，造成直接的α粒子損失，同時(shí)物質(zhì)粉末所占質(zhì)量比例直接影響到膜的機(jī)械性能；二是此類膜制備后，使用時(shí)存在裁剪過程，整個(gè)制備和操作過程存在嚴(yán)重污染后果及核素浪費(fèi)。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201410242703的發(fā)明專利公開了 “一種防孔滲復(fù)合膜的制造方法”，該方法主要針對(duì)水處理膜的孔滲現(xiàn)象進(jìn)行膜結(jié)構(gòu)改造，預(yù)先將預(yù)濕劑填充至支撐層中以占據(jù)支撐層孔道以防止孔滲，然后將皮層膜液涂覆于支撐層上。該技術(shù)的支撐層和皮層的總厚度均較厚，需要承受高壓力的水壓，復(fù)合膜為一種超濾膜，具有滲水功能，用于過濾重金屬，并非用于載帶物質(zhì)原子，并且涂覆時(shí)無邊框限制，是一種自由式的涂敷，對(duì)于放射性物質(zhì)來說，該方法也會(huì)造成污染和浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有核素載體制備技術(shù)中存在的污染、浪費(fèi)、核素載帶可靠性、容量以及α粒子出射率低等問題，本實(shí)用新型提出了一種放射性核素載膜及其制備方法，該方法將放射性核素均勻混合在制備載體膜的溶液中，然后均勻覆蓋在結(jié)實(shí)的基膜上，干燥后即可形成放射性核素載膜；同時(shí)，框架的巧妙應(yīng)用不僅直接限制了溶液的范圍，而且為膜提供了附著點(diǎn)。
[0007]本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種放射性核素載膜，其特殊之處是:包括上框架、下框架、基膜、載體膜；所述上框架和下框架結(jié)構(gòu)相同；所述基膜平整粘接于上框架和下框架之間；所述基膜由耐高溫、耐腐蝕性強(qiáng)的有機(jī)或無機(jī)物制備，其厚度為1-10 μπι;所述載體膜附著在基膜的一側(cè)或兩偵牝由水溶性高分子化合物與放射性核素均勻混合后制備，其厚度為1-10 μ m。
[0009]上述基膜的材料是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚酰亞胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、鈦、炭、金、銀、鐵、銅或鋁；所述載膜采用聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或聚乙烯吡咯烷酮材料。
[0010]上述放射性核素為241Anu238Pu或226Ra。
[0011]上述上框架為方形或圓形框架，采用有機(jī)或無機(jī)材料制備，其厚度為0.3-0.8mm ；所述下框架采用有機(jī)或無機(jī)材料制備。
[0012]上述上框架厚度為0.5mm ;所述上框架采用不銹鋼、鐵、銅、鋁、有機(jī)玻璃或碳纖維制備，所述下框架采用不銹鋼、鐵、銅、鋁、有機(jī)玻璃或碳纖維制備。
[0013]上述基膜厚度為5 μ m。
[0014]一種放射性核素載膜的制備方法，包括以下步驟:
[0015]I)制備基膜組件:
[0016]1.1)采用耐高溫、耐腐蝕性強(qiáng)的有機(jī)或無機(jī)物制備厚度為1-10 μπι的基膜；
[0017]1.2)采用有機(jī)或無機(jī)材料制備厚度為0.3-0.8mm的兩個(gè)方形或圓形框架；
[0018]1.3)將基膜平整粘接于兩個(gè)框架之間，形成基膜組件；
[0019]2)制備載體膜用溶液:
[0020]2.1)采用聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或聚乙烯吡咯烷酮材料，按照所需質(zhì)量比例配制成水溶液；
[0021]2.2)按照所需濃度制備放射性核素水溶液；
[0022]2.3)按照所需比例混合以上兩種水溶液中，攪拌均勻，得載體膜用溶液；
[0023]3)制備載體膜:
[0024]取所需用量的載體膜用溶液滴在水平放置的基膜組件的基膜上，以玻璃棒涂抹均勻，形成載體膜；
[0025]4)制備放射性核素載膜:
[0026]干燥涂抹有載體膜的基膜組件后形成放射性核素載膜。
[0027]上述步驟4中形成的載體膜是附著在基膜的一側(cè)或兩側(cè)。
[0028]上述上框架為方形或圓形框架，采用有機(jī)或無機(jī)材料制備，其厚度為0.3-0.8mm ；所述下框架采用有機(jī)或無機(jī)材料制備；所述基膜由耐高溫、耐腐蝕性強(qiáng)的有機(jī)或無機(jī)物組成，其厚度小于10微米；所述載膜材料是聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或聚乙烯吡咯烷酮，其厚度小于10微米。
[0029]上述上框架厚度為0.5mm ;所述上框架采用不銹鋼、鐵、銅、鋁、有機(jī)玻璃或碳纖維制備，所述下框架采用不銹鋼、鐵、銅、鋁、有機(jī)玻璃或碳纖維