Способ изготовления объемных радионуклидных ист

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 22.04.2002

(45) Опубликовано: 10.02.2004

(56) Список документов, цитированных в отчете опоиске: DE 1764688 B2, 09.11.1978.RU 2152096 C1, 30.06.1998.US 4861520 A, 29.08.1989.WO 00/59571 A3, 12.10.2000.US 4837110 A, 06.06.1989.

Адрес для переписки: 433510, Ульяновская обл., г. Димитровград, ФГУП ГНЦ РФ НИИАР

(71) Заявитель(и): Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный научный центр РФ Научно-исследовательский институт атомных реакторов

(72) Автор(ы):

(73) Патентообладатель(и):

(54) Способ изготовления объемных радионуклидных источников с рабочей торцевой поверхностью

(57) Реферат:

Изобретение относится к области ядерной техники и представляет собой способ изготовления объёмных источников ионизирующего излучения с торцевой рабочей поверхностью, в частности источников гамма-излучения телетерапевтического назначения, используемых при лечении онкологических заболеваний. Для этого с рабочей стороны источника закладывают послойно радионуклид с уменьшением удельной активности в слоях. Изобретение позволяет повысить эффективность источника. 1 табл.

Изобретение относится к области ядерной техники и может быть использовано при изготовлении объёмных источников ионизирующего излучения с торцовой рабочей поверхностью, в частности при изготовлении источников гамма-излучения телетерапевтического назначения, используемых при лечении онкологических заболеваний.

В книге В.П. Сытина, Ф.П. Теплова, Г.А. Череватенко “Радиоактивные источники ионизирующих излучений”. М.: Энергоиздат, 1984 г., с. 31 описаны конструкции и способы изготовления источников ионизирующих излучений, включающие последовательно выполняемые операции закладки в капсулу источника радионуклида, герметизации капсулы и измерения мощности дозы (далее по тексту МД) готового источника.

При расчете МД закладываемого в капсулу радионуклида берётся среднее значение его удельной активности, т.к. при облучении радионуклида в реакторных установках, отклонение удельной активности от среднего её значения может достигать ±50%. Это определяется распределением облучаемого материала в мишени, расположением мишени в облучательном устройстве и расположением облучательного устройства относительно активной зоны реактора.

Недостатком известного способа является то, что при использовании смеси компонентов радионуклида с равномерным распределением удельной активности по объёму активной части источника коэффициент самопоглощения излучения в источнике зависит только от геометрических размеров его активной части, в частности, для источников с торцовой рабочей поверхностью определяющей является высота активной части и плотность радионуклида. В этом случае коэффициент самопоглощения рассчитывается по формуле:

где s[см1] - линейный коэффициент ослабления излучения в радионуклиде;

где m - масса радионуклида [г];

r - радиус активной части [см];

где насып - насыпная плотность активной части [г/см3];

- плотность радионуклида [г/см3].

Применение закладки радионуклида с усредненной удельной активностью фактически снижает эффективность компонентов радионуклида, имеющих более высокую удельную активность.

Вышеуказанные недостатки устраняются тем, что в способе изготовления объёмных источников ионизирующего излучения с торцовой рабочей поверхностью, включающем последовательно выполняемые операции загрузки радионуклида в капсулу источника, герметизации капсулы и измерения мощности экспозиционной дозы, предварительно сортируют радионуклид по удельной активности на несколько (от двух и более) фракций и послойно закладывают их в капсулу источника с уменьшением удельной активности в слоях, начиная от рабочей поверхности источника.

При таком способе закладки радионуклида в источник для каждого

слоя радионуклида определяется свой коэффициент самопоглощения. В конечном итоге формула для определения суммарной МД источника записывается в общем виде:

в частности, для двухслойной закладки радионуклида формула примет вид:

где - h1, h2 - высота слоя 1 и слоя 2 соответственно [мм];

А1, А2 - активности слоя 1 и слоя 2, определяются по формулам:

A1=Q1 m1; А2=Q2 m2;

Q1 - удельная активность радионуклида в слое 1 [Ku/г];

m1 - масса радионуклида в слое 1 [г];

Q2 - удельная активность радионуклида в слое 2 [Ku/г];

m2 - масса радионуклида в слое 2 [г].

Предлагаемый способ проверен при изготовлении экспериментальных источников. Для экспериментов использовались облученные заготовки из кобальта-60 =1,01,0 мм, покрытые никелем. Данные эксперимента приведены в таблице.

Как видно из таблицы, расчетные и измеренные значения МД источников при послойной закладке облученного материала практически совпадают, разница составляет 0,6%. Измеренное значение МД источника с послойной закладкой радионуклида с заданным значением суммарной активности выше на 3,9% измеренного значения МД источника со смешанной закладкой радионуклида с той же суммарной активностью.

Способ изготовления объёмных источников ионизирующего излучения с торцевой рабочей поверхностью, включающий последовательно выполняемые операции загрузки радионуклида в капсулу источника, герметизации капсулы и измерения мощности дозы, отличающийся тем, что предварительно сортируют радионуклид по удельной активности и загружают его в капсулу источника послойно с уменьшением удельной активности в слоях от рабочей поверхности источника.

PD4A - Изменение наименования обладателя патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

(73) Новое наименование патентообладателя:

Адрес для переписки:

Извещение опубликовано: 20.04.2009 БИ: 11/2009