專利名稱：吸附性多孔鋁片制備方法、光子源制備方法及光子源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及放射源及其制備，尤其與光子源、吸附性多孔鋁片的制備方 法、使用該吸附性多孔鋁片制備方法的光子源制備方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
光子源有著廣泛的應(yīng)用，例如骨密度儀和灰分儀等都會(huì)用到^Am光子 源。現(xiàn)有技術(shù)中，制備光子源源芯的工藝過(guò)程包括非放射化學(xué)工藝部分和放 射化學(xué)工藝部分。
現(xiàn)有技術(shù)中，常用的低能光子源制備技術(shù)有兩種， 一種是將放射性物質(zhì) 和延展性很好的金屬粉末混合后壓片，然后經(jīng)過(guò)镅液吸附和燒結(jié)的過(guò)程制成 光子源；另一種是搪瓷技術(shù)，即將放射性物質(zhì)以釉瓷形式涂覆在金屬基片上 以制成光子源。。
第一種方法，所存在的問(wèn)題是所制備的光子源中，放射性分散不均勻， 而且對(duì)工藝設(shè)備要求很高；第二種方法，則需高溫?zé)疲^(guò)程復(fù)雜，污染易擴(kuò)散。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種吸附性多孔鋁 片制備方法，該吸附性多孔鋁片將用于光子源制備工藝中，解決現(xiàn)有技術(shù)中 的光子源制備方法所制備的光子源的放射性分散不均勻的問(wèn)題。
本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種使用本發(fā)明吸附性多孔鋁片制備方 法的光子源制備方法，減少生產(chǎn)污染，簡(jiǎn)化光子源制備工藝中的放射化學(xué)工 藝。
本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供一種光子源。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下 一種吸附性多孔鋁片制備方法，其特征在于，包括步驟
4步驟S110:將鋁粉與粘合劑按一定比例混合，壓制成一定規(guī)格的鋁片； 步驟S120:灼燒所述鋁片，以去除所述粘合劑，制成多孔鋁片； 步驟S130:酸處理所述多孔鋁片，清洗后經(jīng)灼燒制成所述吸附性多孔鋁片。
本發(fā)明的吸附性多孔鋁片制備方法，優(yōu)選的，在步驟S110中，所述鋁 粉的顆粒度為50-100微米，所述鋁片的厚度為lmm。
本發(fā)明的吸附性多孔鋁片制備方法，優(yōu)選的，所述粘合劑為聚乙烯醇， 所述鋁粉與所述聚乙烯醇的混合質(zhì)量比例為100: 5。
本發(fā)明的吸附性多孔鋁片制備方法，優(yōu)選的，在步驟S130中，用80攝 氏度的3N磷酸溶液酸處理所述多孔鋁片。
本發(fā)明的吸附性多孔鋁片制備方法，優(yōu)選的，在步驟S130中，所述對(duì) 酸處理后的多孔鋁片的清洗過(guò)程在超聲波槽中完成，清洗時(shí)間為4小時(shí)，清 洗劑為蒸餾水。
本發(fā)明的吸附性多孔鋁片制備方法，優(yōu)選的，在步驟S130中，所述灼 燒過(guò)程在400攝氏度的馬沸爐中完成，灼燒時(shí)間為3小時(shí)。 本發(fā)明的光子源制備方法，包括步驟
步驟S100:使用本發(fā)明的吸附性多孔鋁片制備方法制備吸附性多孔鋁
片；
步驟S200:將光子源的鹽溶液滴到所述吸附性多孔鋁片上，直到吸附飽
和；
步驟S300:將晾干后的所述吸附性多孔鋁片經(jīng)過(guò)一定溫度的灼燒過(guò)程制 成光子源源芯；
步驟S400:將所述光子源源芯封裝制成光子源。
本發(fā)明的光子源制備方法，優(yōu)選的，在步驟S300中，所述灼燒過(guò)程在 馬沸爐中完成，所述灼燒溫度為400-450攝氏度。
本發(fā)明的光子源制備方法，優(yōu)選的，所述光子源的鹽溶液為硝酸镅或硝 酸钚溶液。
本發(fā)明的光子源，包括光子源源芯及封裝所述光子源源芯的外殼，所述 光子源源芯中放射性物質(zhì)的載體為具有吸附性的多孔鋁片。
由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明的光子源制備
5方法，在放射化學(xué)工藝中，燒結(jié)溫度從現(xiàn)有技術(shù)的900°C降至400°C ，大大 減少了生產(chǎn)污染和生產(chǎn)能耗，也降低了燒結(jié)設(shè)備的制造成本。本發(fā)明的光子 源制備方法，其生產(chǎn)工藝的非放射性化學(xué)工藝部分，需制備吸附量一定且具 有固定外形尺寸的多孔鋁片，其生產(chǎn)工藝的放射化學(xué)工藝部分，可僅有簡(jiǎn)單 的吸附和烘干兩個(gè)過(guò)程，其設(shè)備甚至可以少到只有一個(gè)燒杯和一個(gè)低溫爐。 使得光子源制備的放射化學(xué)工藝大大簡(jiǎn)化。同時(shí)，本發(fā)明的光子源制備方法， 光子源放射性分散的均勻性，取決于多孔鋁片的孔隙分布狀況；由于本發(fā)明 的光子源制備方法所使用的本發(fā)明的吸附性多孔鋁片制備方法制備的吸附 性多孔鋁片，具有均勻的孔隙，因此，本發(fā)明光子源制備方法制備的光子源， 其源芯放射性分散均勻，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的不均勻問(wèn)題。
下面通過(guò)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
采用本發(fā)明實(shí)施例的吸附性多孔鋁片制備方法制備的吸附性多孔鋁片， 用于本發(fā)明實(shí)施例的光子源制備方法中。
下面分別介紹制備5毫居(mCi) ^Am光子源、10毫居241Am光子源 和5毫居238Pu、 10毫居238Pu光子源的本發(fā)明光子源制備方法的具體實(shí)施例 (各實(shí)施例中的步驟1-7為本發(fā)明吸附性多孔鋁片制備方法的實(shí)施例)
實(shí)施例l:制備5毫居的光子源，依次執(zhí)行以下過(guò)程
1、 準(zhǔn)備顆粒度50^im的鋁粉和聚乙烯醇；
2、 所述鋁粉和所述聚乙烯醇按100:5的比例混合均勻；
3、 填入鋼模，用油壓機(jī)壓制成7x8xlmm的鋁片；
4、 鋁片放入馬沸爐中，400。C恒溫烘烤3小時(shí)，去除鋁片中的粘合劑—— 聚乙烯醇，制成多孔鋁片；
5、 多孔鋁片浸泡于80'C3NH3PO4液中IO小時(shí)；
6、 多孔鋁片取出用蒸餾水在超聲波槽中清洗4小時(shí)，取出，瀝干水；
7、 多孔鋁片放入40(TC馬沸爐中灼燒1小時(shí)，制成吸附性多孔鋁片；
8、 稱取0.991g Am(N03)4溶于10ml蒸餾水中，配成297.5mCi/cm3的溶
液；9、 不斷將Am(N03)4溶液滴到制備好的多孔鋁片上，直到吸附飽和；
10、 每個(gè)鋁片吸附體積為0.0168cm3，吸附飽和后每個(gè)鋁片為5mCi;
11、 將鋁片放入馬沸爐中40(TC灼燒2小時(shí)制成241Am光子源源芯；
12、 源芯封裝于不銹鋼殼中，制成^Am光子源。 實(shí)施例2:制備10毫居的^Am光子源，依次執(zhí)行以下過(guò)程
1、 準(zhǔn)備顆粒度50(im的鋁粉和聚乙烯醇；
2、 鋁粉和聚乙烯醇按100:5的比例混合均勻；
3、 填入鋼模，用油壓機(jī)壓制成7x8xlmm的鋁片；
4、 鋁片放入馬沸爐中，400。C恒溫烘烤3小時(shí)，去除鋁片中的粘合 劑——聚乙烯醇，制成多孔鋁片；
5、 多孔鋁片浸泡于8(TC3NH3P04液中IO小時(shí)；
6、 多孔鋁片取出用蒸餾水在超聲波槽中清洗4小時(shí)，取出，瀝干水；
7、 多孔鋁片放入40(TC馬沸爐中灼燒1小時(shí)，制成吸附性多孔鋁片；
8、 稱取1.983g Am(N03)4溶于10ml蒸餾水中，配成595mCi/cm3的 溶液；
9、 不斷將Am(N03)4溶液滴到制備好的多孔鋁片上，直到吸附飽和；
10、 每個(gè)鋁片吸附體積為0.0168cm3，吸附飽和后每個(gè)鋁片為10mCi;
11、 將鋁片放入馬沸爐中40(TC灼燒2小時(shí)制成^Am光子源源芯；
12、 源芯封裝于不銹鋼殼中，制成"'Am光子源。 實(shí)施例3:制備5毫居的"spu光子源，依次執(zhí)行以下過(guò)程
1、 準(zhǔn)備顆粒度50jim的鋁粉和聚乙烯醇；
2、 鋁粉和聚乙烯醇按100:5的比例混合均勻；
3、 填入鋼模，用油壓機(jī)壓制成7x8xlmm的鋁片；
4、 鋁片放入馬沸爐中，400'C恒溫烘烤3小時(shí)，去除鋁片中的粘合 劑——聚乙烯醇，.制成多孔鋁片；
5、 多孔鋁片浸泡于8(TC3NH3P04液中IO小時(shí)；
6、 多孔鋁片取出用蒸餾水在超聲波槽中清洗4小時(shí)，取出，瀝千水;
7、 多孔鋁片放入40(TC馬沸爐中灼燒1小時(shí)，制成吸附性多孔鋁片；
8、 稱取0.248gPu(N03)4溶于10ml蒸餾水中，配成297.5mCi/cm3的 溶液；9、 不斷將PU(N03)4溶液滴到制備好的多孔鋁片上，直到吸附飽和；
10、 每個(gè)鋁片吸附體積為0.0168cm3，吸附飽和后每個(gè)鋁片為5mCi;
11、 將鋁片放入馬沸爐中40(TC灼燒2小時(shí)制成238Pu光子源源芯；
12、 源芯封裝于不銹鋼殼中，制成^spu光子源。
實(shí)施例4:制備10毫居的"SPU光子源，依次執(zhí)行以下過(guò)程
1、 準(zhǔn)備顆粒度50pm的鋁粉和聚乙烯醇；
2、 鋁粉和聚乙烯醇按100:5的比例混合均勻；
3、 填入鋼模，用油壓機(jī)壓制成7x8xlmm的鋁片；
4、 鋁片放入馬沸爐中，40(TC恒溫烘烤3小時(shí)，去除鋁片中的粘合 劑——聚乙烯醇，制成多孔鋁片；
5、 多孔鋁片浸泡于8(TC3NH3P04液中IO小時(shí)；
6、 多孔鋁片取出用蒸餾水在超聲波槽中清洗4小時(shí)，取出，瀝干水；
7、 多孔鋁片放入40(TC馬沸爐中灼燒1小時(shí)，制成吸附性多孔鋁片；
8、 稱取0.496gPu(N03)4溶于10ml蒸餾水中，配成595mCi/cm3的溶
液；
9、 不斷將Pu(N03)4溶液滴到制備好的多孔鋁片上，直到吸附飽和；；
10、 每個(gè)鋁片吸附體積為0.0168cm3，吸附飽和后每個(gè)鋁片為10mCi;
11、 將鋁片放入馬沸爐中40(TC灼燒2小時(shí)制成^Pu光子源源芯；
12、 源芯封裝于不銹鋼殼中，制成^spu光子源。 由其上的四個(gè)具體實(shí)施例可知，在步驟1、 2中，將鋁粉與粘合劑按一
定比例混合均勻，這里粘合劑優(yōu)選為聚乙烯醇，聚乙烯醇具有比較好的粘合 性能，也易與鋁粉混合均勻。所述鋁粉與所述聚乙烯醇的混合質(zhì)量比例優(yōu)選 為100: 5。充分混合并混合均勻的目的是在去除粘合劑后所制備出的多孔鋁 片具有均勻的孔隙。所選取的鋁粉與聚乙烯醇的克數(shù)由實(shí)際所需制備的多孔 鋁片的規(guī)格和個(gè)數(shù)確定，例如可有50克鋁粉配2.5克聚乙烯醇、100克鋁粉 配5克聚乙烯醇等不同的實(shí)施例。除聚乙烯醇之外，也可使用其他粘合性能 好，且易于與鋁粉混合均勻的粘合劑。鋁粉的顆粒度在50pm-10(Vm之間， 優(yōu)選的為50pm。
在步驟3中，小鋁片的規(guī)格與數(shù)量可根據(jù)實(shí)際所需光子源源芯的規(guī)格大 小與數(shù)量來(lái)確定。在步驟4中，灼燒時(shí)間和工藝溫度，可根據(jù)粘合劑的性質(zhì)和實(shí)際操作中
粘合劑的去除情況確定。
在步驟6中，清洗的目的是去除多孔鋁片在進(jìn)行酸處理步驟后仍然附著 的雜質(zhì)。該清洗過(guò)程優(yōu)選的可以在超聲波槽中進(jìn)行，超聲波槽的清洗效果好， 有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量。清洗劑優(yōu)選的使用蒸餾水作為清洗劑，防止所述多 孔鋁片附著其他雜質(zhì)。清洗時(shí)間可根據(jù)實(shí)際清洗效果確定，可為4小時(shí)等不 同的實(shí)施例。
封裝所述光子源的外殼，也不限于不銹鋼外殼，也可選用符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 的其他材質(zhì)外殼。
其中，所述灼燒過(guò)程可在馬沸爐中完成，所述灼燒溫度可在400-450攝 氏度范圍內(nèi)選取，優(yōu)選的為40(TC。在該灼燒步驟中，直接上到400攝氏度 灼燒若干時(shí)間即可。也可以先在40(TC下的灼燒一定時(shí)間，然后將灼燒溫度 提高到40(TC。
本發(fā)明的光子源制備方法制備的光子源，包括光子源源芯及封裝所述光 子源源芯的外殼，所述光子源源芯中放射性物質(zhì)的載體為具有吸附性的多孔 鋁片。本發(fā)明的光子源，由于選用吸附性多孔鋁片為其放射性物質(zhì)的載體， 使得本發(fā)明的光子源比現(xiàn)有技術(shù)中的光子源，均勻性更好，更具競(jìng)爭(zhēng)力。
相比于現(xiàn)有技術(shù)的光子源制備方法，本發(fā)明的光子源制備方法，利用多 孔鋁片吸附硝酸镅或硝酸钚溶液，制備光子源，具有放射性生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單， 镅或钚在鋁片中分布均勻，不需高溫?zé)Y(jié)等優(yōu)點(diǎn)。
利用本發(fā)明的光子源制備方法制備光子源，在制備出多孔鋁片后，后面 的放射性操作很簡(jiǎn)單，只要把Am(N03)3溶液定量滴到鋁片上，40(TC烘干即 可，大大簡(jiǎn)化了操作工藝。
以下通過(guò)數(shù)據(jù)說(shuō)明本發(fā)明的光子源制備方法的技術(shù)效果。
首先，表l所示為均勻性實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。對(duì)制備的光子源源片(即吸附性 多孔鋁片，cp20mm)，選取其圓心位置為第一測(cè)量點(diǎn)，在圓心周邊選取4個(gè) 位置(分別在圓心位置的上、下、左、右四個(gè)方向上選取，距圓心位置相等) 為第2 5個(gè)測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量所述5個(gè)測(cè)量點(diǎn)的光子量，測(cè)量點(diǎn)直徑cp2mm。計(jì) 算出5個(gè)點(diǎn)的誤差范圍，所述誤差范圍是指該測(cè)量點(diǎn)的實(shí)際測(cè)量光子量與理 論計(jì)算值的比值。測(cè)量結(jié)果如表l所示表1
實(shí)驗(yàn)組12345
誤差范圍5.6%6.3%5.8%5.5%5,9%
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明光子源制備方法制備的光子源，源片上各點(diǎn)誤差
很小，Am分布均勻。而現(xiàn)有技術(shù)中，冷壓出來(lái)的源片Am分布不均勻，誤 差范圍20 30%。現(xiàn)有技術(shù)中的搪瓷技術(shù)，其誤差也達(dá)到10 8%。
另外，本發(fā)明的光子源制備方法，在工藝過(guò)程中均不需要進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)， 因此镅(或钚)的揮發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有技術(shù)中搪瓷方法的镅(或钚)的揮發(fā) 量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示
制備方法Am含量燒結(jié)溫度Am揮發(fā)量
冷壓1.52 xl09Bq300°C 400°C350Bq
搪瓷1.81 xl09Bq850。C 900。C4200Bq
本專利1.66 xl09GBq400。C 450。C360Bq
以上所述的僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，所述實(shí)施例并非用以限制本 發(fā)明的專利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本發(fā)明的說(shuō)明書及附圖
內(nèi)容所作的等同 結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
10
權(quán)利要求
1.一種吸附性多孔鋁片制備方法，其特征在于，所述吸附性多孔鋁片制備方法包括步驟步驟S110將鋁粉與粘合劑按一定比例混合，壓制成一定規(guī)格的鋁片；步驟S120灼燒所述鋁片，以去除所述粘合劑，制成多孔鋁片；步驟S130酸處理所述多孔鋁片，清洗后經(jīng)灼燒制成所述吸附性多孔鋁片。
2. 如權(quán)利要求1所述的吸附性多孔鋁片制備方法，其特征在于，在步 驟S110中，所述鋁粉的顆粒度為50-100微米，所述鋁片的厚度為lmm。
3. 如權(quán)利要求2所述的吸附性多孔鋁片制備方法，其特征在于，所述 粘合劑為聚乙烯醇，所述鋁粉與所述聚乙烯醇的混合質(zhì)量比例為100: 5。
4. 如權(quán)利要求1所述的吸附性多孔鋁片制備方法，其特征在于，在步 驟S130中，用80攝氏度的3N磷酸溶液酸處理所述多孔鋁片。
5. 如權(quán)利要求4所述的吸附性多孔鋁片制備方法，其特征在于，在步 驟S130中，所述對(duì)酸處理后的多孔鋁片的清洗過(guò)程在超聲波槽中完成，清 洗時(shí)間為4小時(shí)，清洗劑為蒸餾水。
6. 如權(quán)利要求4所述的吸附性多孔鋁片制備方法，其特征在于，在步 驟S130中，所述灼燒過(guò)程在400攝氏度的馬沸爐中完成，灼燒時(shí)間為1小 時(shí)。
7. —種光子源制備方法，其特征在于，所述光子源制備方法包括步驟 步驟S100:使用如權(quán)利要求l-6任一所述的吸附性多孔鋁片制備方法制備吸附性多孔鋁片；步驟S200:將光子源的鹽溶液滴到所述吸附性多孔鋁片上，知道吸附飽和；步驟S300:將晾干后的所述吸附性多孔鋁片經(jīng)過(guò)一定溫度的灼燒過(guò)程制 成光子源源芯；步驟S400:將所述光子源源芯封裝制成光子源。
8. 如權(quán)利要求7所述的光子源制備方法，其特征在于，在步驟S300中， 所述灼燒過(guò)程在馬沸爐中完成，所述灼燒溫度為400-450攝氏度。
9. 如權(quán)利要求8所述的光子源制備方法，其特征在于，所述光子源的鹽溶液為硝酸镅或硝酸钚溶液。
10. —種光子源，所述光子源包括光子源源芯及封裝所述光子源源芯的 外殼，其特征在于，所述光子源源芯中放射性物質(zhì)的載體為權(quán)利要求1所述 的吸附性多孔鋁片制備方法所制備的吸附性多孔鋁片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種吸附性多孔鋁片制備方法，包括步驟將鋁粉與粘合劑按一定比例混合，壓制成一定規(guī)格的鋁片；灼燒所述鋁片，以去除所述粘合劑，制成多孔鋁片；酸處理所述多孔鋁片，清洗后經(jīng)灼燒制成所述吸附性多孔鋁片。本發(fā)明還公開了一種光子源制備方法及一種光子源，利用本發(fā)明吸附性多孔鋁片制備方法制備的吸附性多孔鋁片，將光子源的鹽溶液滴到所述吸附性多孔鋁片上，直到吸附飽和；將晾干后的所述吸附性多孔鋁片經(jīng)過(guò)一定溫度的灼燒過(guò)程制成光子源源芯；將所述光子源源芯封裝制成光子源。本發(fā)明的光子源制備方法，簡(jiǎn)單、易操作，減少了生產(chǎn)污染。
文檔編號(hào)C22C1/08GK101550498SQ20091008422
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者張名程 申請(qǐng)人:北京樹誠(chéng)科技發(fā)展有限公司