<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Isotopenmarkierung, bei der der zu markierende Gegenstand oder die entsprechende Substanz mit einem, vorzugsweise durch Neutronen, aktivierbaren Nuklid versehen ist, dessen gebildetes Isotop eine Halbwertszeit von weniger als 100 s besitzt.
Isotopenmarkierungen und Verfahren zu ihrer Herstellung bzw. zur Beobachtung der Markierung mittels Strahlendetektoren sind vielfach bekannt. So werden Isotopenmarkierungen zur Sichtbarmachung von chemischen Vorgängen, zur Kontrolle von biologischen Erscheinungen und zur Identifizierung verschiedener Gegenstände, wie z. B. Dokumenten, Kunstgegenständen usw. verwendet. Es ist auch bekannt, dass man inaktive Isotope durch insbesondere thermische Neutronen aktivieren kann, wobei dann diese Aktivität gemessen und die entsprechenden Rückschlüsse gezogen werden. Bei den bekannten Isotopenmarkierungen verwendet man meist Nuklide mit langer Halbwertszeit, z. B. wenigstens l h, und es ist nun nachteilig, dass sich die radioaktiven Nuklide abbauen und dass damit ihre Aktivität abnimmt. Isotope mit sehr grosser Halbwertszeit, also z.
B. in der Grössenordnung von Jahren, können als Isotopenmarkierungen aus Gründen der Strahlenbelastung nicht eingesetzt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Isotopenmarkierung zu schaffen, bei welcher der markierte Gegenstand unbeschränkt beobachtet werden kann, ohne dass man ein Nuklid mit einer ausserordentlich langen Halbwertszeit einsetzen muss.
Erfindungsgemäss wird jetzt bei der eingangs erwähnten Isotopenmarkierung vorgeschlagen, dass zusätzlich wenigstens noch. ein weiteres aktivierbares Nuklid eingesetzt ist, dessen gebildetes Isotop ebenfalls eine Halbwertszeit unter 100 s besitzt, wobei jedem Nuklid eine Information zugeordnet ist, die durch Messung des jeweils gebildeten Isotops feststell-und auswertbar ist. Durch die Erfindung ist es möglich, die Strahlung nur auf den Zeitraum der Beobachtung einzuschränken und dass man daher nur Nuklide mit kurzer Halbwertszeit einzusetzen braucht.
Es ist günstig, wenn ein Nuklid eingesetzt wird, bei dem 1 g nach einer Bestrahlung mit einem Fluss von thermischen Neutronen von 106 n/s. cm' in 1 s wenigstens 1 Gammaphoton ausstrahlt. Die Nuklide werden zweckmässig aus der Gruppe ausgewählt, die Sc, In, Hf, Dy, Ag, Se, Rh, Co und V umfasst.
Die Isotopenmarkierung kann vorteilhaft für Schriftstücke, Wertgegenstände, Kunstschätze usw. verwendet werden, da die verwendeten Nuklide in sehr geringer Menge auf den Gegenstand aufgebracht werden können, z. B. mit Farbe, Lack oder Tinte vermischt, oder sogar in Papiermaterial oder in Textilien einverleibt sein können. Solange keine Aktivierung erfolgt, kann nicht erkannt werden, dass hier eine Markierung vorgenommen worden ist. Die Aktivierung selbst klingt sehr schnell ab und ist, wie bereits gesagt, auf den Beobachtungszeitraum eingeschränkt. Die Aktivierung und die Feststellung können innerhalb sehr kurzer Zeit durchgeführt werden, so dass es möglich ist, in jenen Fällen, in denen die Isotopenmarkierung z. B. für chemische Vorgänge eingesetzt ist, von aussen in den Vorgang einzugreifen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Nuklide nur in ganz geringen Mengen vorhanden sein müssen und trotzdem eine vollständige Sicherheit bei der Feststellung und Auswertung gegeben ist. So ist z. B. bei der Verwendung von Sc, In, Hf und Dy bei einer Bestrahlung innerhalb 1 s von 106 n/s. eine Menge von 2 bis 10 g ausreichend. Im Falle von Ag, Se, Rh, Co und V beträgt die entsprechende Menge 30 bis 100 g.
Die Erfindung sei nun an Hand einiger Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1 : Vor der Durchführung von Sprengarbeiten, z. B. im Bergbau, werden auf die Metallmäntel der Zündkapseln jeweils ein Metallring mit 2 g In aufgezogen. Nach der Sprengung wird das gesamte Sprenggebiet, wo eventuell nicht gezündete Zündkapseln vorhanden sein können mit
EMI1.1
Gebiet abgetastet und anschliessend durch einen Strahlendetektor, z. B. einen Geigermüllerzähler, die eventuelle Aktivität gemessen. Das Material der gezündeten Zündkapseln ist derart zerstreut, dass hier die Strahlung um Grössenordnungen kleiner ist als die Strahlung der nichtzerstörten Zündkapsel.
Beispiel 2 : Ein Kunstgegenstand wird mit einer Korrosionsschutz- und Konservierungsschicht versehen, die 0, 1 g/cm'Sc enthält. Lässt man diesen Gegenstand nun auf einem Förderband mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s z. B. in einem Koffer an einer abgeschirmten Cf-252 Neutronen-
<Desc/Clms Page number 2>
quelle vorbeilaufen, dem ein Strahlendetektor, z. B. in einer Entfernung von 2 bis 4 m, nachgeschaltet ist, so kann die vom Sc abgegebene Strahlung festgestellt werden. Auf diese Weise kann an Grenzstellen der Kunstgegenstand geortet werden, ohne dass hier die Passagiere belästigt werden oder der Täter Verdacht schöpft.
Beispiel 3 : Zum Zusammenstellen eines Zuges wird auf einem Rangierbahnhof an jedem Waggon eine Tafel von 0, 5 m2 lösbar angeordnet. Unter der Voraussetzung, dass sieben verschiedene Markierungen für die Zusammensetzung des Zuges notwendig sind, werden auf die einzelnen Tafeln folgende Materialien aufgetragen :
EMI2.1
<tb>
<tb> Tafel <SEP> Nr. <SEP> 1 <SEP> 20 <SEP> g <SEP> Sc <SEP>
<tb> Tafel <SEP> Nr. <SEP> 2 <SEP> 40 <SEP> g <SEP> In
<tb> Tafel <SEP> Nr. <SEP> 3 <SEP> 80 <SEP> g <SEP> Hf
<tb> Tafel <SEP> Nr. <SEP> 4 <SEP> 20 <SEP> g <SEP> Sc <SEP> + <SEP> 40 <SEP> g <SEP> In
<tb> Tafel <SEP> Nr. <SEP> 5 <SEP> 20 <SEP> g <SEP> Sc <SEP> + <SEP> 80 <SEP> g <SEP> Hf
<tb> Tafel <SEP> Nr. <SEP> 6 <SEP> 40 <SEP> g <SEP> In <SEP> + <SEP> 80 <SEP> g <SEP> Hf
<tb> Tafel <SEP> Nr. <SEP> 7 <SEP> 20 <SEP> g <SEP> Sc <SEP> + <SEP> 40 <SEP> g <SEP> In <SEP> + <SEP> 80 <SEP> g <SEP> Hf
<tb>
An der Rangierstrecke wird in der Höhe der Tafeln, die an den einzelnen Waggons befestigt sind, eine Cf-252 Neutronenquelle einer Stärke von 10'n/s vorgesehen. Ebenfalls an der Rangierstrecke befindet sich ein entsprechender Detektor, z.
B. ein Szintillations- oder Halbleiterdetektor. Die Strahlung von Sc-46 m mit einem Energieniveau von 0, 1425 MeV, von In-116 m2 von 0, 1640 MeV und Hf-179 m von 0, 2155 MeV kann von einem energieselektiven Detektor jeweils festgestellt werden. Auf diese Weise kann die Tafel des gerade vorbeifahrenden Waggons identifiziert werden und die Richtung, in die der Waggon geleitet werden muss, bestimmt werden.
Der Detektor hat sieben mögliche Ausgangssignale, die mittels einer bekannten Dreikanal-Auswerteanordnung ausgewertet werden können und dann über eine entsprechende Steueranordnung die weiteren Massnahmen einleiten. Das heisst, dass hier das Rangieren der Waggons vollautomatisch erfolgen kann.
Beispiel 4 : Durch eine Rohrleitung strömt eine Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s. In der Rohrleitung sind eine Cf-252 Neutronenquelle mit einer Stärke von 10'n/s und ein energieselektiver Strahlungsdetektor angeordnet. Der Flüssigkeit wird nun eine Isotopenmarkierung beigemischt und die abgegebene Strahlung gemessen. Entsprechend dem festgestellten Energieniveau bzw. der Strahlungsintensität werden dann die weiteren Massnahmen getroffen, so z. B. die Flüssigkeit in einen andern Behälter geleitet, eine andere Rohrleitung zugeschaltet oder irgendwelche Bearbeitungseinrichtungen eingeschaltet. Mittels der verschiedenen Nuklide kann dann die Konzentration einer Beimengung in der Flüssigkeit gemessen werden, wobei man verschiedene Nuklide zur Bestimmung bestimmter Konzentrationen heranziehen kann.
Wird dann eine bestimmte Konzentration festgestellt, so können mit Hilfe der Messung weitere Massnahmen eingeleitet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Isotopenmarkierung, bei der der zu markierende Gegenstand oder die entsprechende Substanz mit einem, vorzugsweise durch Neutronen, aktivierbaren Nuklid versehen ist, dessen gebildetes Isotop eine Halbwertszeit von weniger als 100 s besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich wenigstens noch ein weiteres aktivierbares Nuklid eingesetzt ist, dessen gebildetes Isotop ebenfalls eine Halbwertszeit unter 100 s besitzt, wobei jedem Nuklid eine Information zugeordnet ist, die durch Messung des jeweils gebildeten Isotops feststell-und auswertbar ist.