一种微滤制作α源装置及微滤制作α源的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微滤制作α源装置，在Pu、Am等α核素制源溶液中加入一定量的La/Ce/Nd溶液，然后加入还原剂——分析纯三氯化钛，再加入一定量氢氟酸，充分反应使得Pu、Am等和LaF

A device for making \u03b1 source by microfiltration and a method for making \u03b1 source by microfiltration

【技术实现步骤摘要】
一种微滤制作α源装置及微滤制作α源的方法
本专利技术属于辐射防护与环境保护
，具体涉及一种微滤制作α源装置。
技术介绍
核武器试验大气层核爆炸产生的放射性落下灰及核事故时向环境释放的放射性U、Pu等都会沉降到地面，直接污染土壤、露天水源和生长中的植物。其他的如反应堆运行、恐怖事故、核技术应用等核活动使得U-238、Pu-239、Am-241等放射性核素也会扩散到环境和附近区域，直接沉降到植物表面或经根部从土壤中吸收再进入植物体内，再通过食物迁移等间接直接进入动物人体内，对人体造成危害。因此随着核武器技术研究和核科学技术发展，需要开展U-238、Pu-239、Am-241等α核素的分析研究和环境监测工作，以保障环境安全和核安全。针对U-238、Pu-239、Am-241等α核素分析测量有多种方法，如ICP-MS测量、辐射探测法、液闪测量法等，其中最为方便快捷准确、常用和易于获得的是辐射探测法中的低本底α谱仪探测法，该探测法根据U-238、Pu-239、Am-241等α核素衰变发射的α粒子对其进行探测，然后根据衰变规律进行活度计算。在这些α核素放化分离分析测量中关键的一环是需要制作α源以供测量。我国以往的经验及标准方法采用电镀法制备α源，电镀制源需要形成纯的相应核素的离子态的制源溶液，而现用方法在制作α源方面存在一定的缺陷：1)电镀装置非标准装置结构复杂，基于易于加工成型该材料常常采用玻璃或石英玻璃，里面加套压环以保证套紧不漏液，对组装和电镀基体表面要求高；2)电解过程会导致电解溶液pH值不断变化，从而影响所制得的α源质量；3)电镀过程的电流会在一定范围内波动，微小变化对制源质量影响大；4)制源过程人工控制过程多，对工作人员的要求高，制源参数与工艺非标准化，不可控因素多，不能实现批量化操作；5)分析人员的工作量大和有毒有害摄入剂量大；6)制源时间长，处理流程多，制得α均匀性稳定性差。目前，尚未有对α源批量微滤制作装置的研究报道，研究的重点放在前段怎样分离核素，现急需研究一种微滤制作α源装置，实现高质量的α源批量制作，有利于解决电镀制源稳定性差、工作人员要求高、不能批量化快速制作的问题。因此对批量微滤制作α源装置的建立具有重要的研究价值和实际应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提供一种α源高质量、能批量制作的微滤制作α源装置。为达此目的，本专利技术采用如下技术方案：所述的微滤制作α源装置包括真空箱、抽气管、抽气泵；所述的真空箱内设置有支撑格架，支撑格架上插有收液管，真空箱的上表面开有插孔Ⅰ，插孔Ⅰ内插入插管；所述的插管插入相应位置的收液管，插管的一端依次安装有支撑底座、砂芯、制源滤膜、盛液器，插管的另一端连接收液管；所述的支撑格架上设有插孔Ⅱ；所述的真空箱上设有接口。优选的，所述的砂芯设有若干微孔。优选的，所述的收液管数量≥2，且呈阵列排布。优选的，所述的盛液器底部设有卡槽。优选的，所述的盛液器底部外周设有螺纹。优选的，所述的阀门上端安装有压力表。优选的，所述的插管的一端位于真空箱外侧，另一端位于真空箱内侧。优选的，所述的抽气管上连接有阀门。优选的，所述的阀门为手动阀门。优选的，所述的真空箱的为耐酸碱透明塑料。优选的，所述的真空箱内的压力范围为133Pa～700Pa。优选的，所述的盛液器为Teflon类透明塑料制品。优选的，所述的制源滤膜为孔径0.1μm的有机滤膜。优选的，所述的收液管、接口、插管、支撑底座、抽气管材质均为耐酸碱腐蚀材料。.一种制作α源的方法，所述的方法包括如下步骤：a.将合适的制源滤膜安装在砂芯上，砂芯安装在支撑底座，安装好后盛液器向下压紧密封连接在支撑底座，对顺序安装好的系统检漏后通过支撑底座下端连接的连接插管插入真空盒的插孔Ⅰ，压紧密封连接，将空的收液管放在支撑格架上待收集废液；b.准备好的制源溶液倒入盛液器中，开启抽气泵对真空箱抽气，通过阀门控制盛液器中溶液下流的速度，由压力表显示真空箱内压力值，通过阀门结合压力表显示并调节气流大小；c.待盛液器中溶液流完后按照原流速继续抽1min，泄压；d.关闭抽气泵，待真空盒泄压完全后取下盛液器，拆开盛液器，取下制源滤膜，将制源滤膜稳固粘贴在金属底板上，形成α源的制源滤膜待测量用；e.收集并处理收液管中的废液。优选的，所述的制源滤膜上微沉积的α源为纳米固体平面薄源，能最大限度降低α自吸收影响测量不准确。优选的，步骤(b)中，溶液流速控制在1ml/min～3ml/min之间。与现有技术相比，本专利技术的微滤制作α源装置具备以下优点：本专利技术的α源批量微滤制作装置满足了液体微沉淀制源要求，解决了α源抽滤制作过程中不可控因素，降低了工作人员的放射性摄入剂量和工作量；该装置适用于来源于各种情况产生的样品形成液体溶液制α固体平面源的批量制作。本专利技术制作α源的方法同时实现了批量化、标准化操作，减少了分析人员的工作量。附图说明图1为本专利技术的微滤制作β源装置结构示意图；图中，1.支撑格架2.收液管3.真空盒4.连接插管5.支撑底座6.砂芯7.制源滤纸8.盛液器9.插孔Ⅰ10.插孔Ⅱ11.接口12.阀门13.抽气管14.压力表15.抽气泵。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。一种微滤制作α源装置，所述的微滤制作α源装置包括真空箱3、抽气管13、抽气泵15；所述的真空箱3内设置有配套使用的支撑格架1，支撑格架1上插有收液管2，真空箱3的上表面开有与收液管2对应的插孔Ⅰ9；插孔Ⅰ9内插入插管4，所述的插管插入相应位置的收液管2，盛液器8，插管4的一端依次安装有支撑底座5、砂芯6、制源滤膜7、盛液器8，安装好后盛液器8向下压紧密封连接支撑底座5，插管4的另一端连接收液管2；所述的支撑格架1上设有插孔Ⅱ10；通过该插孔插入收液管2并对其进行固定，所述的真空箱3上设有插孔Ⅱ10，通过该插孔Ⅱ10将抽气管13连接于真空箱。本专利技术通过在Pu、Am等α核素制源溶液中加入一定量的La/Ce/Nd溶液，然后加入还原剂——分析纯三氯化钛，再加入一定量氢氟酸，充分反应使得Pu、Am等和LaF3/CeF3/NdF一起形成微沉淀，然后抽滤把微沉淀沉积在制源滤膜上，形成厚度均匀的纳米薄膜源，采用低本底α谱仪进行各核素同位素高分辨测量。该α源批量微滤制作装置满足了液体微沉淀制源要求，解决了α源抽滤制作过程中不可控因素，降低了工作人员的放射性摄入剂量和工作量；该装置适用于来源于各种情况产生的样品形成液体溶液制α固体平面源的批量制作。在一个优选的实施例中，所述的砂芯6设有若干微孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微滤制作α源装置，其特征在于：所述的微滤制作α源装置包括真空箱(3)、抽气管(13)、抽气泵(15)；所述的真空箱(3)内设置有支撑格架(1)，支撑格架(1)上插有收液管(2)，真空箱(3)的上表面开有插孔Ⅰ(9)，插孔Ⅰ(9)内插入插管(4)；所述的插管(4)插入相应位置的收液管(2)，插管(4)的一端依次安装有支撑底座(5)、砂芯(6)、制源滤膜(7)、盛液器(8)，插管(4)的另一端连接收液管(2)；所述的支撑格架(1)上设有插孔Ⅱ(10)；所述的真空箱(3)上设有接口(11)。/n

【技术特征摘要】
1.一种微滤制作α源装置，其特征在于：所述的微滤制作α源装置包括真空箱(3)、抽气管(13)、抽气泵(15)；所述的真空箱(3)内设置有支撑格架(1)，支撑格架(1)上插有收液管(2)，真空箱(3)的上表面开有插孔Ⅰ(9)，插孔Ⅰ(9)内插入插管(4)；所述的插管(4)插入相应位置的收液管(2)，插管(4)的一端依次安装有支撑底座(5)、砂芯(6)、制源滤膜(7)、盛液器(8)，插管(4)的另一端连接收液管(2)；所述的支撑格架(1)上设有插孔Ⅱ(10)；所述的真空箱(3)上设有接口(11)。


2.根据权利要求1所述的微滤制作α源装置，其特征在于：所述的砂芯(6)设有若干微孔。


3.根据权利要求1所述的微滤制作α源装置，其特征在于：所述的收液管(2)数量≥2，且呈阵列排布。


4.根据权利要求1所述的微滤制作α源装置，其特征在于：所述的盛液器(8)底部设有卡槽。


5.根据权利要求1-4任一项所述的微滤制作α源装置，其特征在于：所述的盛液器(8)底部外周设有螺纹。


6.根据权利要求1所述的微滤制作α源装置，其特征在于：所述的阀门(12)上端安装有压力表(14)。


7.根据权利要求1所述的微滤制作α源装置，其特征在于：所述的插管(4)的一端位于真空箱(3)外侧，另一端位于真空箱(3)内侧。


8.根据权利要求1所述的微滤制作α源装置，其特征在于：所述的抽气管(13)上连接有阀门(12)。


9.根据权利要求1所述的微滤制作α源装置，其特征在于：所述的阀门(12)为手动阀门。


10.根据权利要求1所述的微滤制作α源装置，其特征在于：所述的真空箱(3)为耐酸碱透明塑料。


11.根据权利要求1所述的微滤制作α源装置，其特征在于：所述的真空箱(3)内的压力值范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢云，王钟堂，李茂辉，曾俊辉，黄召亚，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院核物理与化学研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51