[其他]用含钴箔材制备钴-60棒状放射源工艺

说明书

用含钴箔材制备钴－６０棒状放射源的新工艺是用含钴箔材在辐照之前经过适当的剪裁，使其在中子辐照活化后能符合棒源对放射性强度沿棒源长度分布的要求。该工艺的优点是可以减少放射性操作的难度和工作量，简化工艺装备，提高棒源的放射性强度沿长度方向分布的精确度，增加液位计的线性刻度范围和测量精度。

本发明涉及一种用于γ射线液位计的放射源制备工艺。

钴-60棒状放射源是γ射线液位计中常用的一种放射源。在这种放射源中，钴-60的放射性强度是沿棒的长度方向的分布是按照液位计的严格线性刻度要求而设计的。为了使γ射线液位计获得严格的线性刻度，在设计放射源的放射性强度沿棒的长度方向的分布时要考虑容器的材料和壁厚;保温层材料和厚度;料液的性质;液位的测量范围和测量精度;放射源与探测器的几何位置等因素。这种线性刻度的γ射线液位计在化工、冶金等工业生产中被广泛用于液位的非接触性测量和控制系统中。

目前，制备钴-60棒状放射源的主要方法是线材绕制法，即用含钴线材经反应堆中子活化以后，按放射源的放射性强度分布要求绕制在一根金属芯棒上，外面用不锈钢套管经氩弧焊接密封而成（《原子能科学技术》5，594（1980））。

用线材绕法制钴-60棒状放射源的不足之处是：1、难于在棒源的全部长度上满足线性刻度的源强分布要求，因而减小了线性测量范围;2、制源工艺操作难度大，对防护装置、绕制装备和操作技术均有较高的要求。

本发明提出一种新的钴-60棒状放射源的制备工艺，用含钴箔材在辐照前经过适当的剪裁，使其在中子辐射活化后符合棒源的源强分布要求，而不是用活化的含钴丝材绕制的方法来制备钴-60棒状放射源。具体作法是：

1、把符合液位计线性刻度的钴-60棒状放射源的源强分布设计值按棒源的长度在直角座标纸上标绘出来;

2、选用含钴量均匀、厚度适当、机械性能好的箔状材料，参照坐标纸上标出的源强分布曲线下的面积进行适当的剪裁，使源强分布要求与剪下来的箔状材料中钴的含量沿棒的长度方向互相对应;

3、将剪裁好的含钴箔材称重并计算钴的含量，加工成适宜照射的形状，装入照射容器内送反应堆进行中子辐照活化。根据钴的含量，源强设计要求和堆中子通量有效值确定照射时间的长短;

4、经过中子照射活化后的含钴箔材适当冷却，测量强度、组装在不锈钢管内经氩弧焊接密封后即可得到所需源强分布的棒状放射源。

用含钴箔材制备钴-60棒状放射源的优点是：

1、钴-60棒状放射源的源强分布要求可以在含钴箔进行中子活化之前解决。这样就可以大大减少辐照后的放射性操作的工作量;简化了设备和操作技术上的要求，使大多数能够生产放射性同位素的反应堆和放化实验室均有可能按本发明所提供的工艺制造钴-60棒状放射源;

2、含钴箔材的剪裁法比含钴丝材的绕制法更容易满足棒状放射源对源强分布的要求。在大多数情况下，可以使用制备出来的棒状放射源在源强分布方面满足液位计的线性刻度要求，从而可以提高液位计的线性测量范围和精度;

3、可以按照棒状放射源活性区设计要求和适合反应堆照射以及照射后的组装要求，灵活地采用卷绕、折叠、捆扎或铆銲等方法使含钴箔材成形;

4、可以对含钴箔材在反应堆中进行中子辐射过程中可能有的自屏蔽效应进行补偿，这样就能进一步提高线性刻度的精确性。

实施例：

1、将棒源的源强沿长度方向的函数分布要求绘制在直角座标纸上，长度比例为1∶1，源强座标比例要适当选择，以便于剪裁时误差不会太大，卷绕后直径不致过大;

2、取厚度为0.1毫米，含钴量1%的钴-铝合金按图样剪裁;并沿长度方向分成小段，每段的长度可取40毫米，按顺序编号，称量;

3、将小段铝箔卷成外径φ4的小卷，并套上一段φ4×0.02的镍管，用镍管的位置区别头、尾;

4、用φ0.2纯铝丝将卷好的钴箔按顺序穿起来，然后折成40毫长左右一捆钴箔卷成的管状物，装入φ47×65的标准照射筒，完成制靶的工艺要求