放射源的制备
薄膜型90Sr放射源制备工艺研究
薄膜型90Sr放射源制备工艺研究摘要：21世纪以来，美国、加拿大等发达国家已投入低功率放射性同位素电池的超低功耗微系统的实际应用。
常见的超低功耗微系统包括电子信息系统，嵌入式传感系统，水下传感器，应用于极端环境的地方（如海洋和极地，陡峭的边界），一旦安装就难以实现两更换和维修，因此它具有使用寿命长的特点，体积小等同位素电池的使用要求。
放射性同位素90Sr半衰期长（28.8年），射线参数与电池中半导体换能元件匹配良好，能量密度高，是制备低功率同位素微小型电池的理想放射性原料之一。
为了制备这种电池，需要实现放射性同位素与衬底非金属功能材料的紧密接触，然而传统放射源制备工艺已经难以满足上述要求。
关键词：薄膜型90Sr；放射源；制备工艺1实验1.1主要仪器与试剂双环己烷-18-冠醚-6（DCH18C6，百灵威，分析纯）、硝酸锶（国药试剂，分析纯）、某聚合物（百灵威，Mw=300）、硝酸（科密欧，分析纯）；其余试剂均为分析纯。
VarioELCUBE元素分析仪（德国元素分析系统公司）；NICOLET6700傅里叶变换红外光谱仪(NICOLET公司)；SDTQ600型同步热分析仪（美国TA仪器公司）；Ultra55型场发射扫描电子显微镜（德国蔡司仪器公司）；RDS-80型表面沾污仪（RADOSTechnologyOyFinland公司）；MZ2NT型无油真空隔膜泵。
1.2过程1.2.1硝酸锶与DCH18C6配合物的合成将0.186gDCH18C6溶于100mL乙腈溶液。
配制硝酸锶的硝酸水溶液，浓度控制为89mgSr/20mL，pH≈1。
量取400μLDCH18C6的乙腈溶液于小离心管中，然后加入40μL硝酸锶溶液，室温下超声处理15min混匀后，转移到60℃砂浴，在真空系统中加热反应27h，得到淡黄色固体。
在这个加热体系中，为了便于反应过程中气体的排放，用隔膜泵对体系施加少量真空（真空度约为0.08MPa），并在回收瓶填满煤质柱状活性碳用于废气吸附。
退役伽马刀放射源制备工业钴源的辐照应用
退役伽马刀放射源制备工业钴源的辐照应用秦磊(中核比尼(北京)核技术有限公司,北京100000)废旧放射源是指不打算用于初始目的的放射源[1]。
废旧放射源虽然已不再使用,但仍有放射性,甚至活度还相对较高。
对于已经收贮入库或者交回生产单位的废旧放射源,最终处置显然不是最好的解决方式。
我国辐射安全监管部门在促进废旧放射源收贮、规范放射性废物管理的同时,积极鼓励废旧放射源的回收再利用,以减少放射源最终处置的环境负担[2]。
成都中核高通同位素股份有限公司(以下简称高通公司)联合中核比尼(北京)核技术有限公司(以下简称比尼公司)、中核同辐(四川)辐射技术有限公司(以下简称四川辐照)就现有退役医用钴-60放射源回收再利用项目提出解决方案。
该方案包括新型源的设计定型、相关的安全分析、工艺的评定、放射源的生产、储运容器的设计更改和相关申报备案工作。
比尼公司负责放射源源架、盛源框及其他相关部件的修改设计及装源后的剂量场的分布分析,四川辐照负责辐照源在辐照站内试验。
本文着重研究放射源源架、盛源框、装卸源工作台、长杆工具以及试验操作平台的设计。
1项目背景高通公司是最先开始致力于发展废旧放射源回收再利用技术的公司之一。
近年来高通公司持续回收储存近4700多枚医用伽玛刀放射源,全部存放在公司储源铅罐内,给公司的钻-60伽玛刀放射源可持续生产造成很大压力。
为此,高通公司联合比尼公司与四川辐照共同研发医用钴-60放射源改造工业放射源以及改造后工业放射源的辐照应用。
该项目计划分为三个阶段实施:1.1第一阶段为设计阶段。
包括完成新型辐照源盛源框、装卸源工作台、长杆工具、试验源架、源架升降设备和试验操作平台等设施。
1.2第二阶段为工厂样机制造和试验阶段。
为了安全稳妥地推进这个项目,确保不发生卡源、落源等重大事故,同时也为了减少试验对正常生产活动的影响,盛源框、源架和装卸源工具等新研发的设备在进入四川辐照站贮源井内测试之前,必须经过试验操作平台进行试验,将事先考虑不周的问题暴露出来,针对性的进行进一步修改完善予以解决。
放射性核素的制备
9.3 放射性核素在医学、生物学中的应用 （1）放射性药物及其应用
放射性药物是指在医学上使用的含有放射性核素 的化合物或生物物质的统称。根据其临床应用的目的 不同可分为两类：
1）治疗用放射性药物； 2）诊断用放射性药物。
放射性药物除了符合药物的一般要求外，还需满足以下 要求：
放射性核素及其衰变产物应对机体基本无害，且容 易从体内廓清；
加速器生产放射性核素有以下特点：
核反应的产核和靶核一般是不同的元素，因此可 用化学法分离，从而获得放射性纯度和比活度都很高 的放射性核素；
可生产反应堆不能生产的缺中子放射性核素，其 衰变多为EC或发射正电子，用于医疗诊断；
由于(n,γ)反应截面低，反应堆无法生产碳、氮、
氧等轻元素，即使能生产，其半衰期不是太长，就是 太短，不适合于医用。而加速器能方便产生11C、13N 等核素。
s0m0 sd m0 mx
mx=m0(s0/sd-1) M0、mx分别为引入的标准物和待测物的质量； s0、sd分别为标准物和稀释后化合物的比活度。
当mx ＞＞M0时，
mx s0m0 sd
2）反稀释法 是将一种质量为M0的稳定同位素加到含有其放射
性同位素（比活度为s0 ）的待测样品之中，混合均匀 后分离提纯一部分化合物，再测其比活度sd，并由此 计算出待测样品中原有的放射性同位素的质量mx：
mxs0 m0 mx sd
mx m0sd s0 sd
例 用反稀释法稀释含137Cs的待测样品，已知137Cs的
T1/2为30.17a，K值为1.32×1016，将质量为10mg铯 稳定同位素加到待测样品中，混合均匀后分离提纯一
部分混合物，测其比活度sd
1.19 109
Bq mg
63Ni放射源及其设备制作方法与制作流程
本技术属于放射源制备技术领域，涉及一种63Ni放射源及其制备方法。
所述63Ni放射源的制备方法包括将衬底表面清洗干净之后置于电镀液中进行电镀，以在衬底上形成63Ni放射源层，所述电镀液中含有63NiCl2、三氯化铈、pH值缓冲剂和导电盐且余量为水。
采用本技术提供的方法制备63Ni放射源，不仅能够提高衬底与放射源层的结合度，改善放射源层的稳定性，而且还具有很好的重复性，能够降低工业生产过程中的操作难度，易于批量生产，满足社会对63Ni纯β放射源的需求。
技术要求1.一种63Ni放射源的制备方法，其特征在于，该方法包括将衬底表面清洗干净之后置于电镀液中进行电镀，以在衬底上形成63Ni放射源层，所述电镀液中含有63NiCl2、三氯化铈、pH值缓冲剂和导电盐且余量为水。
2.根据权利要求1所述的63Ni放射源的制备方法，其特征在于，所述电镀液中63NiCl2的浓度为0.5g/L～4g/L，三氯化铈的浓度为0.5g/L～1g/L，pH值缓冲剂的浓度为20g/L～50g/L，导电盐的浓度为10g/L～40g/L。
3.根据权利要求1所述的63Ni放射源的制备方法，其特征在于，所述63NiCl2以63NiCl2料液的形式使用，所述63NiCl2料液为63NiCl2的盐酸溶液。
4.根据权利要求1所述的63Ni放射源的制备方法，其特征在于，所述pH值缓冲剂为H3BO3。
5.根据权利要求1所述的63Ni放射源的制备方法，其特征在于，所述导电盐为KCl和/或NaCl。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的63Ni放射源的制备方法，其特征在于，所述电镀的条件包括电镀液温度为20℃以上，63NiCl2料液活度为600～1000mCi，电镀液的pH值为1.5～2，电镀液体积为40～60mL，电流为150～200mA，电极间距为1～2cm，电镀时间为2～5min。
7.根据权利要求1～5中任意一项所述的63Ni放射源的制备方法，其特征在于，所述电镀以衬底作为阴极，以白金电极作为阳极。
放射源的制备
放射源的分类
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密封源
非密封源
按照密封 性能分
密封源是密封在包壳或紧密覆盖层里的放射性物质，工农 业生产中应用的料位计、探伤机等使用的都是密封源，如 钴-60、铯-137、铱-192等。 非密封源是指没有包壳的放射性物质，医院里使用的放射 性示踪剂属于非密封源，如碘-131、碘-125、锝-99m等
射线装置 指X线机、加速器、中子发生器以及含放射源的装置。
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放射源即辐射源
放射源 辐射源不一定是放射源， 而可能是一种装置
辐射源
【注】一种放射源一般以一种辐射为主要特征，其他辐 射处于次要地位，不影响主要辐射的利用。
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按放射源的 辐射类型
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按放射源的 应用分
放射源分类办法 449 号令《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》规定，制定本放射源 Lorem根据国务院第 ipsum Lorem ipsum dolor sit amet kolor 分类办法。 一、放射源分类原则 参照国际原子能机构的有关规定，按照放射源对人体健康和环境的潜在危害程度，从高到低 将放射源分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类，V 类源的下限活度值为该种核素的豁免活度。
IV类源 （贝可） ≥6×108 ≥6×108 ≥2×109 ≥2×109 ≥5×1011 ≥2×1011 ≥1×1010 ≥9×109 ≥2×108 ≥2×1011 ≥4×108 ≥5×108 ≥7×109 ≥3×108 ≥2×1010 ≥4×108 ≥1×109 ≥6×108 ≥6×108 ≥8×1012 ≥1×1010 ≥7×109 ≥2×1013 ≥3×109 ≥2×109 ≥2×109 ≥8×108 ≥3×1011 ≥3×109 ≥9×108 ≥6×1011 ≥7×108 ≥1×1011 ≥9×1011 ≥4×1011 ≥6×108 ≥6×108 ≥6×108 ≥6×108 ≥6×108 ≥7×108 ≥4×108 ≥1×1010 ≥1×109
射线源生产工艺
射线源生产工艺是一种高科技生产技术，主要用于放射性同位素源的生产。
其基本步骤包括：
1. 原料准备：根据生产需要，选择适当浓度的放射性物质，并配制合适的混合液。
混合液中各放射性物质的放射性强度应符合设计要求，且在生产过程中应保持相对稳定。
2. 离子源制备：使用电子束蒸发仪或其他适当的设备制备离子源。
将制备好的离子源放入真空系统中，抽真空，以排除离子源周围的空气。
然后，注入混合液，继续抽真空，直至液体全部蒸发成气体。
3. 沉积：将气体源在真空中蒸发沉积在预制好的衬底上，形成所需的同位素靶材。
沉积过程中，需要控制蒸发速率、衬底温度、真空度等参数，以确保沉积质量。
4. 扩散和扩散舟制备：如果需要，可以使用适当的扩散设备进行放射性同位素的扩散处理。
对于某些需要运输的靶材，还需要制备扩散舟。
5. 切割和清洗：使用适当的切割设备将制备好的射线源切割成所需的大小和形状，并进行清洗，以去除残留物和杂质。
6. 测试和包装：对每个生产批次进行性能测试，确保其符合设计要求。
最后进行包装，以便运输和储存。
此外，射线源生产工艺中还涉及到一些特殊的安全措施，如使用适当的屏蔽材料来保护操作人员和环境免受高剂量射线的照射。
整个生产过程必须在严格的安全规程下进行。
以上内容仅供参考，如需了解更多信息，请咨询相关专业人士。
放射源的制备——罗晓芳
放射源制备
01
放射源的基础知识
《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》
• Ⅰ类放射源为极高危险源。没有防护情况下，接触这类源几分钟到1小时 就可致人死亡;
• Ⅱ类放射源为高危险源。没有防护情况下，接触这类源几小时至几天可 致人死亡;
• Ⅲ类放射源为危险源。没有防护情况下，接触这类源几小时就可对人造 成永久性损伤，接触几天至几周也可致人死亡; • Ⅳ类放射源为低危险源。基本不会对人造成永久性损伤，但对长时间、 近距离接触这些放射源的人可能造成可恢复的临时性损伤; • Ⅴ类放射源为极低危险源。不会对人造成永久性损伤。
02
源芯
源壳
设计内容
包装容器
放射源制备
02 放射源设计概要
放射源设计依据——相关标准
GB/T18871-2002 电离辐射防护与辐射源安全基本标准 辐射防护手册 .原子能出版社.1987
放射源编码规划.国家环保总局
放射源制备
02 放射源设计概要
放射源设计依据——基本参数
辐射类型
活度及辐射强度
α源
•
• • •
β源
γ源 中子源
• •
• 能产生中子的装置叫中子源。 • 目前常用的中子源有：同位素中子源，加速器中子源和反应堆中子源。
放射源制备
01
CONTENTS
放射源的基础知识
目录
02
放射源的设计概要
03 放射源制备技术 04 典型放射源的制备
02 放射源设计概要
01
设计依据
在具体设计时应遵循有关放射源的国际标准和国家标准， 还应遵循有关法令和规章制度（包括外包装和运输等）。 放射源的设计必须满足使用要求，包括各种技术参数、操 作环境、使用期限等
电刷镀法制备大面积241 Am 放射源
电刷镀法制备大面积241 Am 放射源喻正伟;叶宏生;林敏;陈克胜;夏文;徐利军【摘要】Based on the molecular plating and brush plating technology,a new method for preparing large-area 241 Am source waspared with the traditional molecular plating,it broke through the restrictions of plating tank so that the active area of the source could be increased;and also,the automatic 2D travelling equipment resolved the problem of uniformity of large-area source through the controllable and well-regulated movement to and fro.Some sources were prepared to explore some experimental conditions such as time, voltage,and the acidity of solution that influenced the deposition efficiency of 241 Am.The uniformity and firmness of sources were also discussed.%以分子电镀法制备放射源的技术为基础，结合当前应用广泛的电刷镀技术，开展了电刷镀法制备大面积241 Am 放射源的研究。
和传统的放射源制备方法相比，该方法突破了电镀槽的限制，可以任意选择源的活性面积，并且通过控制阳极镀笔在阴极上作可控制的、有规律的二维往复移动，克服了传统电镀中当源的活性面积较大时难以保证电镀源均匀性的缺点。
射线源生产工艺
射线源生产工艺
1. 原材料准备：选择适合的原材料，通常使用放射性同位素如钴-60、铯-137或铀-235等。
这些原材料需要经过严格的筛选
和检测。
2. 同位素提取：对选定的原材料进行提取，以获取所需的放射性同位素。
这个过程涉及使用化学方法和设备来分离和纯化同位素。
3. 封装和固化：将提取的放射性同位素进行封装和固化，以便安全使用和储存。
通常会使用特殊的材料和技术来确保射线源的稳定性和安全性。
4. 射线源组装：将封装好的放射性同位素与其他必要的部件组装在一起，形成完整的射线源。
这包括将放射性物质封装在合适的保护层中，以防止辐射泄漏。
5. 质量控制检验：对射线源进行严格的质量控制检验，确保其符合相关安全标准和规定。
这包括检测射线源的辐射强度、封装完整性和持久性等。
6. 射线源标定：对射线源进行标定，即测量和记录其辐射特性，这对后续的应用和使用非常重要。
7. 包装和配送：将生产好的射线源进行包装，并按照相关法规和安全规定进行配送和运输。
需要注意的是，射线源的生产工艺需要具备高度的专业知识和技术技能，并且必须遵守严格的安全规定和环境保护要求，以确保射线源的安全使用和处理。
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放射性核素活度
放射性核素的活度是放射性核素多少的量度，一定量 的某放射性核素的活度是该放射性核素的原子核在单位时 间内自发放射性衰变的平均数。单位为秒的倒数（S-1）， 专用名称是贝可勒尔（Bq）
放射性活度的单位是居里： 1 C = 3.7 x 1010 Bq
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放射源的应用
应用领域
典型应用和放射源
医用、卫生 、农林牧渔业 食品和饮料、 卷烟轻纺 纸和纸制品生产、冶金 木材加工 、 印刷和出版 橡胶生产 、 探矿和采矿 石油和煤炭加工业、 化工、 玻璃、水泥及其它非金属矿物加工业 机械制造、运输设备 建筑 、水文、公共工程、环保 电 力
绪论
我省也是国家最早的核工业和核试验基地，区内核工业 及核设施依照国家核事业发展的整体布局，起步早、发展快， 以404厂这个大型原子能联合企业为代表的一批军工与民用核 设施数居全国第二位，且种类齐全，活动频繁。从采矿、选 冶、浓缩、加工、核技术应用到乏燃料处理、废物处置，基 本涵盖了核工业的全过程和核技术应用的各个方面。
PART 1
放射源基础知识
Basic knowledge of radioactive Source
放射源基础知识——基本概念
放射性同位素 指某种发生放射性衰变的元素中具有相同原子序数但质量不同的核素。
放射源 放射源是指用放射性物质制备的小型紧凑的辐射源的通称。放射源的基本特点是能够 不断地提供有实用意义的辐射。习惯上常把用于γ辐射照相探伤、放射治疗、辐射加 工和辐射效应研究等目的的γ放射源,专称为辐射源。同位素能源是一种特殊形式的放 射源，能提供核衰变产生的热能。
放射源的分类
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按照密封 性能分
密封源
密封源是密封在包壳或紧密覆盖层里的放射性物质，工农 业生产中应用的料位计、探伤机等使用的都是密封源，如
钴-60、铯-137、铱-192等。
非密封源 非密封源是指没有包壳的放射性物质，医院里使用的放射 性示踪剂属于非密封源，如碘-131、碘-125、锝-99m等
绪论
据统计（2004年），我国现有放射源14万枚，其中11万枚放射 源在涉源单位中使用，３万枚放射源已被收贮，放射源使用数目年 均以20%的速度增加。涉源单位约1.2万家，并且年均以15%的速度上 升，主要分布在建材、医疗、科研院校、石油、化工、造纸、冶金、 煤炭、辐照加工等24个行业。在用放射源的核素近五十种，其中主 要核素是137Cs、60Co、241Am、238Pu、90Sr、192Ir、63Ni等。全 国放射源分布状况极不平衡，东西部涉源单位、放射源数量、放射 性核素等差别较大。
远距离辐照治疗肿瘤，接 触和植入辐照治疗，骨质密度 分析，甲状腺吸碘测量（低能 光子）； 辐照育种、杀虫、保鲜；
测密度，厚度，料位，水分， 磨损，消除静电，辐射加工； 分析元素；应用α、β、ɣ、 中子源；
PART 1
放射源的分类
Classification of radioactive sources
放射源的制备
同位素技术与应用课程报告
Reporter ：罗晓芳
表征放射源的基本参数
辐射类型 活度及辐射强度
包括辐射种类和能量。取决于源中放射性核素的种类和制备工艺
活度取决于放射性核素的用量；辐射强度常用粒子发射率和辐射输出率来表示，发射 率为一个给定的辐射源，在单位时间内发射出的给定类型和能量的粒子数，辐射输出 率用距离放射源1m处的照射率值表示。
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按放射源的 辐射类型
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按放射源的 应用分
放射源分类办法 Lorem根ip据su国m务院第449 号令《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》规定，制定本放射源 分类办法。 Lorem ipsum dolor sit amet kolor
放射源
辐射源
【注】一种放射源一般以一种辐射为主要特征，其他辐 射处于次要地位，不影响主要辐射的利用。
放射源即辐射源
辐射源不一定是放射源， 而可能是一种装置
放射源的核辐射来自于源中放 射性核素的衰变。放射性核素的 衰变产生α粒子、β粒子、γ光子 和中子（自发裂变），还有α、β 和γ辐射与源中粑物质作用产生的 次级X射线或中子。
绪论
我国核技术应用始于上世纪三十年代，经历了开创 初期、开展应用和全面发展几个阶段。特别是九十年代以后， 核技术的应用步入了商业化进程，在国防、医疗、科研、工 业、农业、能源等领域二十多个行业广泛应用，已初步形成 具有一定规模和水平的较为完整的体系，对维护国防安全， 促进国民经济和社会发展，增强国家综合国力，起到了十分 积极的作用。
源的使用期限
短半衰期核素放射源的使用期限主要与核素的半衰期有关；长半衰期核素放射源 的使用期限主要考虑放射源的安全性能。
源的外形结构和尺寸
01 放射源的基础知识 Contents 02 放射源的分类
03 放射源的制备 04
绪论
随着核能、核技术的发展，核设施、放射性同位素和 射线装置在科学研究、医疗、工业、农业、地质调查和教 学等领域已被受到越来越广泛的应用,由上述人类活动的加 剧而导致的电离辐射污染已成了目前人们日益关注的焦点 问题。
一、放射源分类原则 参照国际原子能机构的有关规定，按照放射源对人体健康和环境的潜在危害程度，从高到低 将放射源分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类，V 类源的下限活度值为该种核素的豁免活度。
辐射源 指能发射电离辐射的物质或装置。从广义上讲，凡能释放各种电离辐射的物质或装
置(如宇宙射线)均可视为辐射源。但习惯上用于γ探伤、放射治疗和辐射加工等的放射 性深度较高的放射源称为辐射源。
射线装置 指X线机、加速器、中子发生器以及含放射源的装置。
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