本發(fā)明涉及放射源制備，具體地說(shuō)，涉及一種放射源及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、空氣質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注，霧霾天氣逐漸增多，影響著人們的健康，尤其是pm2.5顆粒的吸入對(duì)人體的健康非常有害，其已經(jīng)被列為環(huán)境空氣質(zhì)量的必測(cè)項(xiàng)目之一，而β射線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器是常用的pm2.5監(jiān)測(cè)設(shè)備，其可以較準(zhǔn)確測(cè)量空氣中pm2.5的濃度。c-14核素的半衰期為5730年，且c-14核素能發(fā)射最大能量為156.5kev的純?chǔ)律渚€，c-14核素發(fā)射出的β射線在空氣中的最大射程為22cm。由于c-14核素屬于低毒核素，不會(huì)對(duì)人造成傷害，c-14核素在pm2.5監(jiān)測(cè)方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。

2、β射線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)pm2.5濃度的原理為，利用c-14?β放射源發(fā)射出β射線穿過(guò)收集pm2.5顆粒物的濾膜，通過(guò)β射線穿過(guò)濾膜后的衰減來(lái)分析pm2.5顆粒物濃度。其中，c-14?β放射源的發(fā)射率是影響pm2.5監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性重要因素。

3、c-14?β標(biāo)準(zhǔn)源的常規(guī)制備方法是先制備c-14的甲基丙烯酸單體，然后聚合成甲基丙烯酸甲脂，將甲基丙烯酸甲脂涂在鋁底片上并做成有機(jī)薄膜放射源。常規(guī)方法面臨以下問(wèn)題：（1）制備c-14的甲基丙烯酸單體工藝復(fù)雜，收率低，制備過(guò)程中放射性污染風(fēng)險(xiǎn)高；（2）甲基丙烯酸單體聚合成甲基丙烯酸甲酯反應(yīng)活性低，需要升高溫度和加入催化劑，容易產(chǎn)生放射性氣溶膠；（3）甲基丙烯酸甲酯在鋁片上涂抹會(huì)快速固化，涂抹厚度不容易控制，導(dǎo)致放射源的均勻性比較差，不能滿足β射線自動(dòng)檢測(cè)儀器的使用要求；（4）由于c-14的甲基丙烯酸單體的比活度比較低，有機(jī)膜厚會(huì)導(dǎo)致對(duì)β粒子的阻擋大，適合做一些低發(fā)射率的標(biāo)準(zhǔn)源，不能滿足β射線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的高發(fā)射率要求。因此，有必要對(duì)放射源的制備進(jìn)行進(jìn)一步研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一在于提供一種可制備高發(fā)射率、高均勻性c-14?β放射源的新的簡(jiǎn)便方法。

2、本發(fā)明提供了一種制備放射源的方法，其包括：

3、（1）配置有機(jī)膜的原料液；所述原料液包括ba14co3、丙酮、乙二醇異辛醚和油性聚氨酯；ba14co3與丙酮的質(zhì)量體積比為1：（7-13）g/ml；丙酮與油性聚氨酯的體積比為（0.8-1.2）：1；ba14co3與乙二醇異辛醚的質(zhì)量比為1：（0.4-0.6）；

4、（2）將所述原料液旋涂在放射源殼體的發(fā)射窗內(nèi)，固化形成有機(jī)膜；

5、（3）在所述有機(jī)膜上覆蓋鍍鋁膜，并將所述鍍鋁膜固定在所述放射源殼體中。

6、本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，在將放射性有機(jī)材料復(fù)合在放射源殼體中時(shí)，很難獲得均勻的涂層（有機(jī)膜），從而影響檢測(cè)效果。為此，本發(fā)明不斷摸索，最終發(fā)現(xiàn)當(dāng)以特定表面活性劑和油性聚氨酯配合丙酮共同進(jìn)行ba14co3分散時(shí)，可更好地將ba14co3分散均勻，并在旋涂成膜時(shí)，獲得均勻性高的涂層，且以本發(fā)明的原料液進(jìn)行旋涂，在涂層很薄的情況下仍可保持均勻性，從而可通過(guò)降低有機(jī)膜本身的厚度，來(lái)減少對(duì)β粒子發(fā)射的阻擋。

7、本發(fā)明中，油性聚氨酯的化學(xué)式為(c10h8n2o2·c6h14o3)n，n的范圍是500~20000。

8、本發(fā)明的方法中，旋涂在真空下進(jìn)行，先以1000~1500轉(zhuǎn)/分旋涂10~15s，再以4000~5000轉(zhuǎn)/分旋涂60~70s，優(yōu)選，先以1000轉(zhuǎn)/分旋涂10s，再以4000轉(zhuǎn)/分旋涂60s。

9、以本發(fā)明的旋涂方法有利于獲得均勻的有機(jī)膜。

10、本發(fā)明的方法中，固化后的有機(jī)膜的厚度為300-600μm；鍍鋁膜的厚度為10-30μm。

11、本發(fā)明的方法中，配置有機(jī)膜的原料液的方法包括：先將ba14co3、乙二醇異辛醚、配方量2倍的丙酮混合后在研磨介質(zhì)存在下進(jìn)行攪拌，之后再與油性聚氨酯混合攪拌。

12、本發(fā)明的混合方法，有利于各組分的均勻混合。丙酮易在常溫下?lián)]發(fā)，因此本發(fā)明優(yōu)選添加配方量2倍的丙酮以避免在混合攪拌中丙酮的揮發(fā)而使得最終原料液中的丙酮含量不足，影響后續(xù)旋涂的效果。

13、本發(fā)明的方法中，每次攪拌的時(shí)間為28-32分鐘；所述研磨介質(zhì)為多種粒徑的氧化鋯陶瓷球；優(yōu)選，所述氧化鋯陶瓷球的粒徑包括1mm，3mm和5mm；更優(yōu)選，每20ml丙酮中包括10個(gè)直徑1mm的氧化鋯陶瓷球、5個(gè)直徑3mm的氧化鋯陶瓷球、5個(gè)直徑5mm的氧化鋯陶瓷球。

14、本發(fā)明的方法中，所述放射源殼體包括壓環(huán)和放射源負(fù)載臺(tái)，所述放射源負(fù)載臺(tái)上設(shè)有一個(gè)第一凹槽，在所述第一凹槽的底部設(shè)有一個(gè)第二凹槽，所述第二凹槽與所述第一凹槽連通，所述第二凹槽的內(nèi)徑小于所述第一凹槽的內(nèi)徑；所述第一凹槽用于負(fù)載所述鍍鋁膜，所述第二凹槽用于負(fù)載所述有機(jī)膜；所述壓環(huán)可嵌套固定在所述第一凹槽中，用于將所述鍍鋁膜固定在所述第一凹槽中；所述壓環(huán)與所述第一凹槽嵌套固定后，所述壓環(huán)的內(nèi)壁面與所述第二凹槽的內(nèi)壁面平齊，暴露出負(fù)載在所述第二凹槽中的所述有機(jī)膜。

15、本發(fā)明的方法中，所述第一凹槽為圓柱形，深度為1-1.5mm，直徑為5-30mm；所述第二凹槽為圓柱形，深度為0.5-0.8mm，直徑為3-28mm；所述壓環(huán)為圈管結(jié)構(gòu)，高度為1-1.5mm，內(nèi)徑為3-28mm，外徑為5-30mm；

16、和/或，所述放射源負(fù)載臺(tái)整體為圓柱形，高度為10-30mm（優(yōu)選8-20mm），外徑為15-50mm，所述放射源負(fù)載臺(tái)的外壁上具有螺紋；在所述放射源負(fù)載臺(tái)的所述第一凹槽兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)安裝孔，其為圓形，深度為1-1.5mm、直徑為1-2mm，用以將所述放射源安裝在儀器上進(jìn)行固定；優(yōu)選，所述第一凹槽與所述第二凹槽的橫截面為同心圓；所述第一凹槽位于所述放射源負(fù)載臺(tái)的中心。

17、本發(fā)明的放射源殼體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝方便，可通過(guò)將鍍鋁膜放置在放射源負(fù)載臺(tái)的第一凹槽上方，使用壓環(huán)從鍍鋁膜的上方壓下去，然后將壓環(huán)邊緣露出的多余鍍鋁膜裁切掉來(lái)實(shí)現(xiàn)鍍鋁膜的固定。

18、本發(fā)明還提供一種放射源，其由上述方法制備得到。

19、本發(fā)明還提供一種有機(jī)膜，其如上所述。

20、本發(fā)明的有機(jī)膜可發(fā)射β粒子，用于多種檢測(cè)領(lǐng)域。

21、本發(fā)明還提供上述放射源或有機(jī)膜在檢測(cè)pm?2.5顆粒中的應(yīng)用。

22、本發(fā)明的有益效果至少在于：

23、本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單，制備的β平面源具有β粒子損失小，β粒子表面發(fā)射率可達(dá)106s-1，有機(jī)膜的牢固性好，放射性核素利用率高、均勻性高（各部位偏差小于3%）、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種制備放射源的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，旋涂在真空下進(jìn)行，先以1000~1500轉(zhuǎn)/分旋涂10~15s，再以4000~5000轉(zhuǎn)/分旋涂60~70s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，固化后的有機(jī)膜的厚度為300-600μm；鍍鋁膜的厚度為10-30μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，配置有機(jī)膜的原料液的方法包括：先將ba14co3、乙二醇異辛醚、配方量2倍的丙酮混合后在研磨介質(zhì)存在下進(jìn)行攪拌，之后再與油性聚氨酯混合攪拌。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，每次攪拌的時(shí)間為28-32分鐘；所述研磨介質(zhì)為多種粒徑的氧化鋯陶瓷球；優(yōu)選，所述氧化鋯陶瓷球的粒徑包括1mm，3mm和5mm；更優(yōu)選，每20ml丙酮中包括10個(gè)直徑1mm的氧化鋯陶瓷球、5個(gè)直徑3mm的氧化鋯陶瓷球、5個(gè)直徑5mm的氧化鋯陶瓷球。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述放射源殼體包括壓環(huán)和放射源負(fù)載臺(tái)，所述放射源負(fù)載臺(tái)上設(shè)有一個(gè)第一凹槽，在所述第一凹槽的底部設(shè)有一個(gè)第二凹槽，所述第二凹槽與所述第一凹槽連通，所述第二凹槽的內(nèi)徑小于所述第一凹槽的內(nèi)徑；所述第一凹槽用于負(fù)載所述鍍鋁膜，所述第二凹槽用于負(fù)載所述有機(jī)膜；所述壓環(huán)可嵌套固定在所述第一凹槽中，用于將所述鍍鋁膜固定在所述第一凹槽中；所述壓環(huán)與所述第一凹槽嵌套固定后，所述壓環(huán)的內(nèi)壁面與所述第二凹槽的內(nèi)壁面平齊，暴露出負(fù)載在所述第二凹槽中的所述有機(jī)膜。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一凹槽為圓柱形，深度為1-1.5mm，直徑為5-30mm；所述第二凹槽為圓柱形，深度為0.5-0.8mm，直徑為3-28mm；所述壓環(huán)為圈管結(jié)構(gòu)，高度為1-1.5mm，內(nèi)徑為3-28mm，外徑為5-30mm；

8.一種放射源，其特征在于，由權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法制備得到。

9.一種有機(jī)膜，其特征在于，如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述。

10.權(quán)利要求8所述的放射源或權(quán)利要求9所述的有機(jī)膜在檢測(cè)pm?2.5顆粒中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及放射源制備技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種放射源及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明的制備放射源的方法包括：（1）配置有機(jī)膜的原料液；所述原料液包括Ba14CO3、丙酮、乙二醇異辛醚和油性聚氨酯；Ba14CO3與丙酮的質(zhì)量體積比為1：（7?13）g/mL；丙酮與油性聚氨酯的體積比為（0.8?1.2）：1；Ba14CO3與乙二醇異辛醚的質(zhì)量比為1：（0.4?0.6）；（2）將所述原料液旋涂在放射源殼體的發(fā)射窗內(nèi)，固化形成有機(jī)膜；（3）在所述有機(jī)膜上覆蓋鍍鋁膜，并將所述鍍鋁膜固定在所述放射源殼體中。本發(fā)明的放射源制備簡(jiǎn)便，發(fā)射率高、均勻性佳。

技術(shù)研發(fā)人員：劉明陽(yáng),任春俠,李翔,焦華潔,陳伊婷,付紹海,王峰,高巖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：原子高科股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17