CH265896A - Procédé de production d'un alliage radioactif et alliage obtenu par ce procédé. - Google Patents

Procédé de production d'un alliage radioactif et alliage obtenu par ce procédé.

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CH265896A
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The Firestone Tire Rub Company
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Firestone Tire & Rubber Co
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Description


  Procédé de production d'un alliage radioactif et alliage obtenu par ce procédé.    La présente invention concerne la fabrica  tion d'alliages radioactifs.  



       .Jusqu'à    présent, des alliages radioactifs  n'ont pas été produits industriellement. Ce  n'est que récemment qu'une utilisation indus  trielle d'alliages radioactifs a été proposée,  rendant, ainsi désirable la mise au point d'un  procédé commercialement réalisable pour la  préparation de tels alliages.  



  L'invention comprend donc un procédé  pour préparer un alliage radioactif renfer  mant un métal fortement radioactif et un mé  tal non radioactif, lequel procédé permet de  régler facilement la teneur en métal radioactif  de l'alliage terminé.  



  Ce procédé est caractérisé en ce qu'on  forme un dépôt d'un métal fortement radio  actif sur une masse d'un métal non radioactif  et qu'on fait fondre ensuite la masse ainsi re  vêtue, la quantité de métal non radioactif par  ticipant à cette fusion étant telle que l'on  obtienne un alliage renfermant moins de  0,001     %    de métal radioactif.  



  L'invention comprend également un alliage  radioactif obtenu par ce procédé, caractérisé  en ce qu'il est constitué par un métal forte  ment radioactif présent en une quantité de  moins de 0,001     J    et un métal non radioactif.  



  Le métal radioactif utilisé est avantageu  sement le polonium, le radium, le     radiothorium,     le     protoactiniuni,    le     radioactinium    ou l'acti  nium X, alors que le métal non radioactif  peut être le cuivre, le nickel et le cobalt.    Le dessin annexé représente schématique  ment un appareil pour l'exécution du procédé  selon l'invention.  



  Les métaux radioactifs sont en général très  coûteux parce qu'ils sont extraits avec beau  coup de difficultés de leurs minerais qui sont  très rares. Cependant., on a découvert qu'un  alliage contenant une proportion excessive  ment petite d'un métal fortement radioactif  possède des propriétés radioactives propres à  de nombreuses applications.  



  Toutes les     matières    radioactives émettent  un ou plusieurs parmi trois genres de rayons  ionisants, respectivement appelés rayons alpha,  bêta et gamma. Les rayons alpha, constitués  par des particules à double charge, se dépla  cant à. grande vitesse, sont des agents     ioni-          sants    de beaucoup plus efficaces que les  rayons bêta (électrons rapides) ou gamma  (radiation électromagnétique de fréquence  extrêmement élevée). En outre, les rayons  alpha ne sont pas dangereux pour les êtres  vivants, alors que les rayons gamma sont sus  ceptibles d'être extrêmement nocifs et deman  dent. les plus grandes précautions.

   Les rayons  bêta sont aussi dangereux dans une certaine  mesure: Il est donc évident qu'une matière  radioactive qui n'émet que des rayons alpha  doit être de loin préférée pour certaines appli  cations industrielles.  



  Le tableau ci-après donne les caractéristi  ques principales des éléments de la série     ura-          niiiin-radiuni    des éléments radioactifs (voir           Journal    of the     American        Chemical    Society,  1923, -tome 45, page 872). La demi-période  du radium D a été ramenée à une valeur en    accord avec des déterminations plus récentes  (voir E.     Walling,        Zeitschrift        für        Physik,    1934,  tome 87, page 603).

    
EMI0002.0008     
  
    0
<tb>  Nom <SEP> Poids <SEP> <B><I>N</I></B> <SEP> atomique <SEP> atomique <SEP> Demi-période <SEP> Radiation
<tb>  Uranium <SEP> I <SEP> 238 <SEP> 92 <SEP> 4,67 <SEP> 10  <SEP> ans <SEP> alpha
<tb>  Uranfzun <SEP> X, <SEP> 234 <SEP> 90 <SEP> 24,6 <SEP> jours <SEP> béta
<tb>  Uranium <SEP> X. <SEP> 234 <SEP> 91 <SEP> 1,15 <SEP> minutes <SEP> béta <SEP> (gamma)
<tb>  Uranium <SEP> II <SEP> 234 <SEP> 92 <SEP> 2,0 <SEP> 10  <SEP> ans <SEP> alpha
<tb>  Ionium <SEP> 230 <SEP> 90 <SEP> 6,9 <SEP> 104 <SEP> ans <SEP> alpha
<tb>  Radium <SEP> 226 <SEP> 88 <SEP> 1,690 <SEP> ans <SEP> alpha <SEP> (béta <SEP> et <SEP> gamma;

  
<tb>  Radon <SEP> 222 <SEP> 86 <SEP> 3,85 <SEP> jours <SEP> alpha
<tb>  Radium <SEP> A <SEP> 218 <SEP> 84 <SEP> 3,0 <SEP> minutes <SEP> alpha
<tb>  Radium <SEP> B <SEP> 214 <SEP> 82 <SEP> 26,8 <SEP> minutes <SEP> béta <SEP> (gamma)
<tb>  Radium <SEP> C <SEP> 214 <SEP> 83 <SEP> 19,5 <SEP> minutes <SEP> béta <SEP> et <SEP> gamma
<tb>  Radium <SEP> C' <SEP> 214 <SEP> 84 <SEP> 10-6 <SEP> secondes <SEP> alpha
<tb>  Radiiun <SEP> D <SEP> 210 <SEP> 82 <SEP> 22,3 <SEP> ans <SEP> (béta <SEP> et <SEP> gamma)
<tb>  Radium <SEP> E <SEP> 210 <SEP> 83 <SEP> 5,0 <SEP> jours <SEP> béta
<tb>  Radium <SEP> F
<tb>  (polonium) <SEP> 210 <SEP> 84 <SEP> 136 <SEP> jours <SEP> alpha <SEP> (gamma)
<tb>  Radium <SEP> oméga
<tb>  (plomb) <SEP> 206 <SEP> 82 <SEP> - <SEP> -       Les radiations indiquées entre parenthèses sont relativement faibles.

      Il ressort du tableau ci-dessus que le po  lonium, quelquefois connu sous le nom de  radium F, apparaît parmi les produits de  transformation finaux du radium. Des tubes  de radon qui ne sont plus susceptibles de rem  plir leurs fonctions thérapeutiques constituent  une source appropriée de polonium. Des tubes  de radon sont des petites ampoules de verre  ou d'or initialement     remplies    du radon gazeux  émis par les sels de radium. Le radon se  transforme en radium C, de faible     durée,    qui  émet des rayons gamma puissants et rend les  tubes de radon médicalement utiles.

   Après  quelques jours d'utilité, due à l'émission de  rayons gamma, les tubes de radon sont  épui  sés  au point de     vue    médical,     puisqu'ils    ne  contiennent pratiquement     plus    de radon ni  de radium C. Ils contiennent     maintenant    prin  cipalement le radium D solide, relativement  stable, qui     existe    sous forme de dépôt fin sir  les parois intérieures du tube. Après quelques  mois de vieillissement, les tubes contiennent       une    quantité appréciable de polonium qui    s'est formée à partir du radium D.

   Une autre  source de     phis    grande importance industrielle  est le résidu de plomb qui subsiste après l'ex  traction du radium de son minerai. Le résidu  de plomb est de préférence traité de faon à  former du chlorure de plomb. Le chlorure de  plomb ainsi obtenu contient, toutes les matières  radioactives en dessous du radium C' dans le  tableau ci-dessus; il est riche en radium D  (un isotope du plomb) qui se transforme  lentement en radium E, et contient une quan  tité appréciable de radium F ou polonium.

    Le radium E se transforme rapidement en  polonium, comme le montre le tableau     ci-          dessus.    Le polonium est particulièrement inté  ressant, puisqu'il est le seul métal radioactif  connu qui émet presque exclusivement les  rayons alpha     voulus    avec une intensité pra  tique, tout en ne produisant aucun autre corps  radioactif émettant les rayons téta ou gamma  indésirables. Le produit immédiat de la trans  formation du polonium, le radium oméga, est  un isotope inactif du plomb ordinaire. Ainsi,      aucune substance dangereuse     lie    se dégage du  polonium, contrairement au radium dont cer  tains produits de transformation émettent une  forte radiation bêta et gamma.

   Le tableau     ci-          dessus    indique que le polonium émet une  faible radiation gamma, jointe à une forte  radiation alpha. Il est bien connu que le polo  nium n'émet que quelques     quantums    de rayons  gamma pour chaque million de rayons alpha  (voir 11. C. Webster,     Chemical        Abstracts,     1938, tome 32, pages 1.565-1566). Le polo  nium n'émet donc pratiquement que des rayons  alpha.  



  Dans le choix d'un métal radioactif destiné  à être utilisé dans la préparation d'un alliage  radioactif pratique, il faut considérer l'acti  vité de la radiation du métal. Un corps radio  actif se transforme en un autre corps suivant  une loi exponentielle déterminée par l'activité  (nombre de rayons par seconde) du corps.  Le choix d'une matière radioactive du genre  de l'uranium serait     contre-indiqué:    en effet.,  bien qu'il ait la grande demi-période (définie  comme étant 1e temps nécessaire pour que  l'unité de masse de     1a    substance soit réduite  de moitié) d'environ 5 000 000 000 années, et  qu'il n'émette que les rayons alpha voulus, son  activité, même à l'état de métal pur, est si  faible qu'elle ne saurait avoir une valeur pra  tique quelconque.

   D'autre part., le radium A  émet abondamment des rayons alpha seuls,  mais sa demi-période n'est que de trois mi  nutes. Le polonium émet 4500 fois plus de  rayons alpha que le radium pur, tout en  ayant une     demi-période    raisonnable de  136 jours, durée suffisante dans de nombreux  cas pour l'utilisation de la forte radiation  alpha de la substance. Il est indiqué d'ajouter  à l'alliage suffisamment de polonium pour que  l'alliage ait une radioactivité utile pour de  nombreuses applications plusieurs années après  sa production.     L'alliage    peut ne contenir  qu'une quantité très petite de polonium afin  d'avoir une valeur pratique.

   C'est ainsi qu'on  a trouvé qu'un alliage pour électrode de bou  gie d'allumage, qui ne contenait initialement  que 2 pour 101" de polonium, agit efficace-    ment dans l'ionisation du     g2az    dans     l'éclateur     de la bougie pour un moteur à combustion  interne, et ceci après deux années, lorsque     la     teneur en polonium de l'alliage était tombée  à moins de 1 pour 1011.  



  Bien que le     polonium    constitue la subs  tance préférée pour réaliser la présente in  vention, d'autres métaux     radioactifs    peuvent  être utilisés. En plus du polonium, certains  autres métaux fortement radioactifs émettent  des rayons alpha avec une intensité notable,  tout en ayant des demi-périodes suffisantes  pour les rendre plus particulièrement utiles  dans les     alliages.    De tels autres métaux forte  ment radioactifs sont le radium, le     radiotho-          riuni,    le     protoactinium,    le     radioactinium    et  l'actinium Y.

   Des alliages contenant un de ces  métaux doivent toutefois être manipulés avec  les précautions     nécessaires    en raison des radia  tions bêta et gamma qui accompagnent l'émis  sion de rayons alpha désirés. La présente in  vention comprend également l'utilisation d'un       radioiuétal    artificiel.  



  Des quantités impondérables de la subs  tance radioactive à allier     peuvent    être mesu  rées par une combinaison d'un électroscope et  d'une chambre d'ionisation que l'on aura       préalablement    étalonnée au moyen d'une  quantité connue d'une substance radioactive  ou d'un appareil de mesure absolue. Un exem  ple de ce dernier genre d'appareil est le comp  teur dit  <  < compteur de     Geiger ,    tel qu'il a été  décrit par Rutherford et Geiger (The     Procee-          dings    of the Royal. Society, tonne     811.    A,<B>1908,</B>  page 141).

   Les deux dispositifs susmentionnés  sont, généralement sensibles aux rayons alpha,  bêta et gamma dans une plus grande mesure,  mais ils peuvent être rendus sensibles aux  seuls rayons alpha par le choix de conditions  appropriées, même en présence d'autres  rayons.     Grace    à l'utilisation de ces modifica  tions, ces     dispositifs    peuvent être employés  pour déterminer avec précision une substance  émettant des rayons alpha, telle que du polo  nium, même en présence de substances radio  actives qui émettent des     rayozis    autres que  des rayons alpha.      Ci-après sont exposées trois méthodes pour  l'obtention d'un placage de polonium sur     une     masse (feuille) d'un métal non radioactif.  



  <I>Première méthode. -</I> On prépare une solu  tion de polonium, contenant une quantité con  nue de radium D, en dissolvant le contenu  solide de 10 tubes de radon en verre écrasés  dans de l'acide chlorhydrique concentré et en  étendant la solution jusqu'au titre 0,27 N  dans un récipient d'un litre.

   Une bande de  feuille de nickel, d'une longueur de 534 mm,       d'une    largeur de 25,4 mm et     d'une    épaisseur  de 0,076 mm (ce qui donne une surface exté  rieure totale de 270,90 cm), en mordancée au  degré voulu par traitement à l'acide     azotique     concentré, pour être ensuite cuivrée     électroly-          tiquement    dans une solution de 70 g de sul  fate de     cuivre    par litre d'eau dans laquelle  on fait passer d'abord un courant de 1 am  père durant 25     minutes,    et ensuite un courant  de 4 ampères durant 5 minutes.

   La feuille  cuivrée est ensuite suspendue dans la solu  tion de radium D contenant du polonium,  afin de déposer du polonium sur la feuille       cuivrée.    Cette solution est maintenue pendant  3 heures à la température d'ébullition, l'eau  évaporée étant remplacée fréquemment. La  feuille plaquée de polonium est ensuite  extraite de la solution, rincée et séchée. Un  compteur de Geiger a montré que la teneur  moyenne en polonium de la feuille plaquée  par cette méthode est de 1,42 X     10--12    g : mm=,  l'émission de rayons alpha étant mesurée sur       plusieurs        petits    échantillons carrés découpés  dans différentes parties de la feuille.  



  <I>Deuxième méthode.</I> - On fait passer de  la vapeur fraîche par des tubes en verre dans  127 litres d'eau contenus dans -une cuve re  vêtue de verre, d'un volume de 146 litres.  Lorsque l'eau a atteint la température d'ébul  lition, on ajoute au bain 120     cm@    d'acide  chlorhydrique concentré et 3,81 kg de chlo  rure de plomb contenant du polonium, comme  indiqué précédemment.  



  On prépare des feuilles de     cuivre,    d'une  épaisseur initiale de 0,05 mm, pour le pla  cage de polonium en les     mordançant    jusqu'à  une     épaisseur    d'environ 0,0127     mni    dans de    l'acide azotique. Ces feuilles, d'une surface  extérieure totale de 1620     cm@,    sont immer  gées dans la solution bouillante après que  tout le chlorure de plomb s'est dissous. On  continue durant 5 heures environ de faire  passer de la vapeur par la solution, et l'on  obtient, dans ce cas, un placage de polonium  sur les feuilles dont la teneur en polonium  moyenne, mesurée à l'aide d'un compteur de  Geiger, est de 3,24.     10-i2    g :     mm2.     



  <I>Troisième méthode.</I> - La méthode préfé  rée de placage du polonium consiste briève  ment à plaquer du polonium à partir d'une  solution de chlorure de plomb qui en contient       ainsi    que du radium D, sur un métal de base  approprié, à faire refroidir la solution, de  façon à précipiter le chlorure de plomb, à  ,séparer le sel de plomb précipité de la sau  mure mère, à vieillir ce sel jusqu'à ce qu'une  plus grande quantité de polonium se soit for  mée et à former ensuite une solution du sel  vieilli dans la saumure mère provenant d'une,  mitre opération de placage, pour plaquer du  polonium comme auparavant.

   Ce procédé de  placage permet la production appropriée de  la quantité maximum de polonium que l'on       petit    obtenir économiquement à partir d'une,  quantité donnée de sel générateur de polo  nium au moyen d'un appareillage relative  ment réduit et simple.  



  Comme on le voit en se référant au dessin,  une quantité 1 de chlorure de plomb conte  nant     dit    radium D est mise à vieillir clans un  récipient approprié 2 tel qu'in pot couvert  en grès vitrifié, d'une contenance de 23 litres  environ. La durée du vieillissement dépend  de considérations économiques     eti    égard à  l'allure de     l'accroissement    de la teneur en po  lonium du radium D.

   Une durée de vieillisse  ment de plusieurs mois     petit    être nécessaire  pour que la teneur en polonium s'approche  de la valeur maximum.     Etant    donné     qul'un     procédé     industriel-demande    des placages fré  quents, on prévoit plusieurs autres récipients  3, 4, etc. pour emmagasiner différentes four  nées de chlorure de plomb vieillissant qui  contient du radium D.

        Avant l'opération de placage proprement  dite, une feuille mince de nickel ) à plaquer,  d'une longueur d'environ 90 cm, d'une lar  geur de     ZO    cm et d'une épaisseur de 0,076     min,     est convenablement mordancée pour produire  une meilleure surface de placage en la sus  pendant pendant peu de temps dans un bain  de     mordancage    6 contenu dans un pot en grès 7.  La feuille 5 est maintenue par un fil de  nickel 8 fixé sur une tige en acier inoxydable  9 posée en travers de l'ouverture du pot 7.  L'acide est enlevé de la feuille mordancée par  un     rinçage    à l'eau 10 contenue dans un réci  pient 11.

   Au besoin, le     rinçage    à l'eau peut  être répété afin d'enlever les dernières     traces     d'acide de la feuille. Après le rinçage à l'eau,  la feuille 5 est prête pour l'opération de pla  cage qui sera décrite ci-après.  



  Lorsqu'on utilise, pour l'exécution du pla  cage, du chlorure de plomb radioactif qui  n'a pas été utilisé     précédemment    pour le pla  cage du polonium, on dissout de préférence  34 kg de chlorure de plomb dans<B>1.360</B> litres  d'acide chlorhydrique bouillant 0,03 N, con  tenu dans une cuve 12 revêtue d'une matière  chimiquement neutre telle que du verre 13  qui n'adsorbe pas du polonium de la. solution  acide.

   La cuve 12 est de préférence munie  d'une enveloppe 14 dans laquelle on     petit     introduire soit de la vapeur, soit de l'eau,  pour le chauffage ou le refroidissement. du  contenu 15 de la cuve; la vapeur entre dans  l'enveloppe par le tuyau 16, la soupape 17  et le tuyau 18, tandis que l'eau condensée  s'accumule dans un dispositif approprié tel  qu'un collecteur (non représenté) qui pourra  convenablement être placé sur le tuyau 16;  l'eau entre par la valve 19 et le tuyau 18,  pour quitter l'enveloppe 14 par la valve 20  et le tuyau correspondant 21.  



  Plusieurs feuilles     5a,   <I>5b, 5c, 5d,</I> etc., pré  parées d'avance, sont suspendues clans la solu  tion de chlorure de plomb radioactif 15, et la  solution est maintenue à la température  d'ébullition     (approximativement    100      C)    en  introduisant de la vapeur, par exemple à une  pression de<B>0,7</B> à 1 kg : cm-, dans l'enveloppe  14 pour une durée de placage d'environ 4 'a    heures. La soupape 17 et son tuyau 16  associé sont reliés à une source de vapeur     con-          @-enabJe    (non représentée), cette dernière  étant introduite dans J'enveloppe 1.4 par le  tuyau 18.

   L'eau qui se condense dans l'enve  loppe     14    peut s'écouler par le tuyau 18 et la  soupape 1.7 dans un collecteur de vapeur  (non représenté), comme indiqué ci-dessus.  Une agitation mécanique de la solution est  inutile, étant donné L'agitation produite par  l'ébullition. Pratiquement, tout. le polonium  disponible est plaqué sur les feuilles à la fin  de la période de placage, mais aucune quan  tité mesurable de plomb ou. de radium D  n'est présente sur les feuilles. Les feuilles sont  ensuite enlevées de la cuve,     rincées    à l'eau, et  l'eau de rinçage ajoutée à la saumure mère  dans la cuve.

   Après que les     feuilles    sont sé  chées, leur teneur en polonium peut être dé  terminée au moyen d'un appareillage à comp  teur de Geiger ou à chambre d'ionisation.  



  Après enlèvement des feuilles de la cuve  de placage, on ferme la soupape d'arrivée de       vapeur    17 et     l.'on    ouvre les valves 19 et 20,  afin de permettre la circulation d'eau de  refroidissement à travers la valve 19 et le  tuyau 1.8 dans l'enveloppe 14 et, de là, par  la valve de sortie 20 et son tuyau associé 21.  On laisse l'eau de refroidissement circuler  dans l'enveloppe 14 jusqu'à ce que la tempé  rature du bain de placage 15 se soit abaissée  de préférence vers 20  C, ce qui précipite des  cristaux de chlorure de plomb, contenant du  radium D, de la     saurriure.    Ces cristaux sont  ensuite vidés du fond de la cuve 12 au moyen       d'un    outil approprié, tel qu'une écope en bois.

    Les cristaux séparés humides sont placés dans  le récipient 2 où ils sont     solidement    compri  més et séchés, la matière séchée étant rame  née dans la cuve 12. Le résidu de cristaux  humides pèse environ 26,4 kg. Le récipient 2  est ensuite daté et mis à part pour le vieil  lissement.  



  Dans une  opération de placage consécu  tive , la saumure mère provenant de la pre  mière opération de placage est titrée de  façon à en déterminer le degré d'acidité, et  l'on y ajoute suffisamment d'acide ou d'eau      pour ramener l'acidité à la valeur préférée  0,03 N. On fait chauffer la solution ajustée  jusqu'à ébullition, et l'on y ajoute 22 à 23 kg  de chlorure de plomb radioactif contenant du  polonium. Le chlorure de plomb peut être  pris soit dans une nouvelle source de chlo  rure de plomb radioactif contenant du polo  nium, soit dans des précipités, convenable  ment vieillis, résidus de placages antérieurs,  le précipité provenant d'une seule fournée de  placage séchant jusqu'à environ 22,7 kg après  un     vieillissement    de plusieurs mois.

   Le résidu  de l'opération de placage consécutive est iden  tique à la partie correspondante de la pre  mière opération de placage     susindiquée.     



       Deux    opérations de placage, exécutées  selon le premier mode de réalisation de la  troisième méthode ci-dessus,, où plusieurs  feuilles ont été plaquées dans une     seille    four  née, les feuilles de nickel à plaquer ayant une  surface totale de 5,94     m=,    ont donné deux  fournées de feuilles plaquées qui montraient  respectivement des teneurs totales en polo  nium de<B>21,6</B>     @Cg    et de 18,8<I>y.</I>  



  Une série de huit placages exécutés selon       l' opération    de placage consécutive      susindi-          quée,    a donné huit fournées de feuilles, d'une  teneur totale en polonium de 140,3     #cg,    la  teneur en polonium de chaque groupe étant  comprise entre<B>15,1</B> et 22,6     ,ug.     



  Sur les feuilles de nickel plaquées selon  cette méthode, on n'observe pas de plomb ni  de radium D (isotope du plomb) visible, et  les essais spectroscopiques ne révèlent aucune  trace de plomb.  



  Bien qu'on puisse utiliser dans le proces  sus de placage d'autres sels de plomb radio  actifs solubles, tels que l'acétate ou le bro  mure, on préfère le chlorure. Lorsqu'on uti  lise d'autres sels, les acides correspondants  remplacent l'acide chlorhydrique de la pré  sente méthode. Bien qu'une acidité correspon  dant à un titre 0,03 N soit préférée en cas  d'utilisation du chlorure, on a pu obtenir des  résultats de placage satisfaisants avec des  titres compris entre 0,08 N et 0,001 N.

   On  peut utiliser des bains de placage     phis    acides,    compris entre 0,08 N et plus de 1,0 N, mais  ils présentent l'inconvénient d'une solubilité  diminuée pour le chlorure de plomb jointe     à,     une action dissolvante accrue sur les feuilles,  lorsque le métal de celles-ci est placé     phis     haut que l'hydrogène dans la série électrochi  mique. Il peut évidemment y avoir     parfois     avantage à avoir plus d'une cuve de placage.  C'est ainsi qu'on a trouvé qu'un seul opéra  teur peut aisément préparer une seconde so  lution de placage dans une seconde cuve et  mordancer un second jeu de feuilles, tandis       qu'u.ne    opération de placage s'accomplit dans  la première cuve de placage.

   En d'autres  termes, un seul opérateur, en utilisant deux  cuves de placage, peut facilement effectuer,  par jour, un placage aux dimensions indiquées  dans la troisième méthode ci-dessus. L'opéra  tion de placage peut être accélérée en intro  duisant dans la cuve 12 une anode appropriée  (non représentée), en transformant ainsi les  feuilles en cathodes et en faisant passer un  faible courant électrique par la solution 15.  



  Les feuilles plaquées de polonium, prépa  rées comme indiqué ci-dessus, sont fondues  pour former l'alliage radioactif, des quantités  supplémentaires d'un métal non radioactif  leur étant généralement adjointes au cours de  cette fusion pour que la teneur en métal  radioactif de l'alliage ne dépasse pas la valeur       supérieure    indiquée.  



  On peut aussi fondre, pour préparer  l'alliage, des fils, rubans, barres, etc. recou  verts d'un métal radioactif par l'une des mé  thodes mentionnées plus haut.  



  Les exemples suivants se rapportent plus  particulièrement à la formation proprement  dite de l'alliage.  



       Exemple   <I>1:</I>  Un tronçon de 5 mm de longueur d'un fil  en alliage de nickel qui a été cuivré et ensuite  plaqué de polonium selon la première méthode  ci-dessus, est placé dans le cratère positif d'un  arc électrique vertical à courant continu fonc  tionnant entre des électrodes en charbon, d'un  diamètre de 19 mm. On joint les charbons et  on les sépare, on laisse circuler durant 2 à  5 secondes un courant d'une intensité de      20 ampères, et l'on éteint finalement l'arc au  moyen d'un jet d'azote à grande vitesse. On  réduit de moitié l'épaisseur de l'alliage     nickel-          polonium    obtenu, à la lime, après quoi le  compteur de Geiger montre une forte émission  de particules alpha de la surface limée.  



  <I>Exemple 2:</I>  On prépare un creuset en carbone en fo  rant un trou axial de 4 mm dans une élec  trode en charbon de 1.0 mm de diamètre. On  part, pour préparer l'alliage, d'un ruban de  nickel, d'une longueur de 127 mm, d'une lar  geur de 1,6 mm et d'une épaisseur de 0,25 mm,  ainsi que d'un fil cylindrique en alliage de  nickel, d'une longueur de 50 mm et d'un dia  mètre de 1,6 mm, qui ont été cuivrés et en  suite plaqués de polonium selon la première  méthode ci-dessus. Le ruban est enroulé en  hélice autour de la partie plaquée du fil, et  l'ensemble introduit dans le creuset dont on.  chauffe le fond au moyen d'un bec au gaz  naturel et à l'oxygène. Au fur et à mesure de  la fusion du métal, la flamme est relevée sur  le creuset et, en même temps, on fait péné  trer davantage la longueur non plaquée du fil  dans le creuset.

   On a trouvé qu'un lingot pro  duit de cette manière possède une forte émis  sion de particules alpha.  



  <I>Exemple 3:</I>  Une variante de l'exemple 2 consiste à  marteler plusieurs tronçons courts de rubans  de nickel fortement plaqués de polonium (lar  geur = 1,6 mm, épaisseur = 0,25 mm), de  façon à les amener à la forme d'une barre de  1,52 mm X 1,52 mm. Le procédé de fusion est.  le même que dans l'exemple 2. Le lingot pro  duit, d'un diamètre de 0,32 mm, est réduit à  la lime à un cylindre de 0,24 mm de diamètre.  L'émission alpha de la surface cylindrique du  lingot limé qui a été obtenu selon cette mé  thode a indiqué que la concentration en polo  nium est d'environ 0,270     ICg:    mm' de l'alliage  de nickel, soit environ 1. pour 3     X    107.  



  <I>Exemple 4:</I>  On fait fondre une feuille plaquée de polo  nium, d'une surface de 270,90     cm2    et conte  nant     1,42.10-12    g : mm= de polonium, soit, au    total 0,0384     [cg    de polonium, avec une quan  tité de nickel calculée de faon à produire  3,620 mm'     d'itn    alliage de nickel-polonium.  L'opération de fusion est effectuée dans un petit  creuset en oxyde de magnésium, d'un diamètre  intérieur de 19 mm ajusté dans un creuset en  graphite, d'un diamètre intérieur de 50 mm,  monté dans un four à induction électrique.

    Dans l'opération de fusion, on commence par  chauffer la quantité nécessaire de nickel que  l'on fait fondre dans le creuset en oxyde de  magnésium, après quoi on ajoute au bain la  feuille     paquée    de polonium (solidement en  roulée en un cylindre). On fait alors circuler,  pendant 20 secondes, un courant de haute fré  quence par le bain afin d'assurer un mélange  intime des métaux, après quoi on coupe le  courant et l'on enlève le creuset du four. On  obtient un lingot d'environ 19     X    13 mm lors  que l'alliage solidifié est enlevé du creuset en  oxyde de magnésium.  



  Le lingot est ensuite forgé à la main en  un cylindre d'un diamètre de 6,35 mm et  d'une longueur d'environ 100 mm. Le cylindre  est alors étiré à un diamètre de 1,8 mm selon  la pratique habituelle. L'émission alpha du fil.  terminé, fait selon le présent exemple, était  mesurée au moyen d'un compteur de Geiger,  et la teneur en polonium du fil a été trouvée  égale à     8,0.10-12    g :     mm3    d'alliage.     Dtant     donné qu'on a ajouté     10,6.10-12g    : mm'  d'alliage, le rendement de la fabrication, par  rapport au polonium, est de 75 % .  



  <I>Exemple 5:</I>  On prépare deux groupes de feuilles pla  quées, d'une teneur en polonium combinée de       40,4,ug,    selon le premier mode de réalisation  de la troisième méthode ci-dessus. En appli  quant le procédé de l'exemple 4 (avec utilisa  tion d'un équipement plus important), on  ajoute les feuilles à une quantité suffisante  de nickel fondu pour produire 140 kg d'al  liage.

   L'adjonction de polonium est de 28,6     ,ug     par kilogramme d'alliage, tandis que la teneur  en polonium de l'alliage est trouvée égale à  24,25     ug   <B>:kg.</B> Le rendement par rapport. an  polonium est donc de<B>85%.</B>           Èxemple   <I>6:</I>  On prépare des feuilles contenant au total  140,3     ,ug    de polonium selon le mode de réali  sation par  placage consécutif  de la troisième  méthode ci-dessus. En appliquant le procédé  de l'exemple 5, on ajoute les feuilles à une  quantité suffisante d'alliage à     forte    teneur en  nickel pour produire 725 kg d'alliage. Ici.

    l'adjonction de polonium correspond à 19,8     pg     par kilogramme d'alliage, tandis qu'on trouve  une teneur en polonium de     l'alliage    égale à  17,6     ,ug    par kilogramme. Dans ce cas, le rende  ment est donc de 89     %.     



  Les exemples ci-dessus montrent la forma  tion d'alliages contenant du polonium avec  une teneur comprise entre 1 pour 101  et 1  pour     107.    On peut évidemment préparer un  alliage contenant encore moins de polonium,  tel que 1 pour     1011    ou moins, en faisant  fondre le métal plaqué de polonium avec une  partie encore plus grande de l'autre métal.

    Bien que les exemples montrent l'utilisation  du nickel ou d'un alliage du nickel comme  composant non radioactif des alliages radio  actifs produits, on peut     utiliser    un métal non  radioactif similaire, tel que le cobalt, pour       produire    de tels alliages, quel que soit le mé  tal radioactif choisi     pour    cet alliage, ou tout  autre métal sensiblement non radioactif appro  prié.  



  D'autres méthodes que celles indiquées peu  vent être utilisées pour former un dépôt de  polonium sur un métal de base. C'est ainsi que  du polonium peut être plaqué par déplace  ment électrochimique sir un autre métal quel  conque possédant un potentiel d'électrode     phis     haut que le polonium (par exemple l'argent,  le cuivre, le plomb, le nickel, le cobalt et l'alu  minium), bien qu'on préfère, pour des raisons  pratiques, des métaux moins électropositifs que       l'aluminium.    Le polonium peut aussi être pla  qué sur un métal quelconque approprié par  électrodéposition à partir d'une solution cou,  tenant du polonium. On peut aussi former un  revêtement de polonium sur un métal tel que  l'argent, l'or ou le platine par adsorption à  partir d'une solution contenant du polonium.

    En outre, on peut vaporiser ou distiller du    polonium sur un autre métal, de préférence  sous     une    pression inférieure à celle atmosphé  rique. Ces méthodes s'appliquent aussi à la  production de placages d'autres métaux radio  actifs.  



  En plus des tubes de radon épuisés et des  résidus de plomb accompagnant la préparation  du radium, d'autres compositions contenant  du polonium peuvent être utilisées pour exé  cuter le présent procédé, notamment quelques  autres produits industriels ou naturels, qui  contiennent de notables proportions de polo  nium en l'absence de fortes proportions de  radium D ou de plomb.  



  Il faut entendre ici par  alliage  le mé  lange -d'un ou plusieurs métaux non radio  actifs avec un ou plusieurs métaux radioactifs.  Bien que l'on soit fondé à croire que l'alliage  radioactif produit par le procédé selon la pré  sente invention constitue une dispersion sensi  blement uniforme du métal radioactif dans  tous les autres composants de l'alliage, il est  possible qu'une partie du métal radioactif soit.  oxydée durant la fabrication de l'alliage, de  sorte que celui-ci peut contenir en outre une  dispersion sensiblement uniforme du métal  radioactif oxydé.

Claims (1)

  1. REVENDICATION I: Procédé de production d'un alliage radio actif renfermant un métal fortement radio actif et un métal non radioactif, caractérisé en ce qu'on forme un dépôt d'un métal forte ment radioactif sur une masse d'un métal non radioactif et qu'on fait fondre ensuite la masse ainsi revêtue, la quantité de métal non radioactif participant à cette fusion étant telle que l'on obtienne un .alliage renfermant moins de 0,001 % de métal radioactif. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie du polonium comme métal radioactif. 2. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie du radium comme métal radioactif. 3.
    Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie du radiothorium comme métal radioactif. 4. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie du protoactinium comme métal radioactif. 5. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie du radioactinium comme métal radioactif. 6. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie (le l'actinium X comme métal radioactif. 7. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie du cuivre comme métal non radioactif. 8. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie du nickel comme métal non radioactif. 9.
    Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie du cobalt comme métal non radioactif. 10. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on réalise ladite fusion à l'aide d'un courant électrique à haute fréquence. 11. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on immerge une feuille d'un métal non radioactif dans une solution conte nant un métal radioactif et que l'on fait bouil lir, pour former un dépôt de métal radioactif sur ladite feuille. 12. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 11, caractérisé en ce que la feuille revêtue de métal radioactif est fon due en présence d'une quantité supplémen taire de métal non radioactif. 13.
    Procédé selon la revendication I et les sous-revendications 11 et 12, caractérisé en ce que la feuille de métal est décapée avant d'être immergée dans la solution contenant un métal radioactif. 14. Procédé selon la revendication I et les sous-revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu'on emploie une solution légèrement acide. 15. Procédé selon la revendication I et les sous-revendications 11 à 14, caractérisé en ce qu'on fait passer un faible courant électrique à travers la solution et la feuille de métal afin de favoriser le dépôt du métal radioactif sur ladite feuille. 7.6.
    Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que du polonium est déposé sur une masse d'un métal non radioactif à partir d'une solution chaude et légèrement acide contenant du polonium et. du radium D, et en cQ qu'on fond la masse ainsi revêtue en pré sence d'une quantité supplémentaire d'un mé tal non radioactif. REVENDICATION II: Alliage radioactif obtenu selon le procédé de la revendication I, caractérisé en ce qu'il consiste en un métal fortement radioactif pré sent en une quantité de moins de 0,001 % et en un métal non radioactif. SOUS-REVENDICATIONS 17. Alliage selon la revendication II, carac térisé en ce que le métal radioactif est le polo nium. 18.
    Alliage selon la revendication II, carac térisé en ce que le métal radioactif est le radium. 19. Alliage selon la revendication II, carac térisé en ce que le métal radioactif est le radiothorium. 20. Alliage selon la revendication II, carac térisé en ce que le métal radioactif est le protoactinium. 21. Alliage selon la revendication II, carac. térisé en ce que le métal radioactif est le radioactinium. 22. Alliage selon la revendication II, carac térisé en ce que le métal radioactif est l'acti nium X. 23. Alliage selon la revendication II, carac térisé en ce que le métal non radioactif est le cuivre. 24.
    Alliage selon la revendication II, carac térisé en ce que le métal non radioactif est le nickel. 25. Alliage selon la revendication II, carac térisé en ce que le métal non radioactif est le cobalt.
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