CS265130B1 - Etalon radionuklidů pro energetickou a účinnostní kalibraci přístrojů a jeho výroba - Google Patents

Abstract

Řešení spadá do oboru měření měrných radioaktivit kapalných, sypkých i plynných vzorků o nízké radioaktivitě, zejména přírodních materiálů, potravin, apod. Je řešen problém energetické a účinnostní kalibrace přístrojů a její periodické kontroly a je dosaženo, oproti dosavadnímu stavu zejména vyšší přesnosti energetické a účinnostní kalibrace i bezpečnosti práce. Podstatou řešení je vytvoření etalonu po energetickou a účinnostní kalibraci přístrojů, sestávajícího z měřicí nádoby vhodného tvaru, naplněné polymerní vytvrzenou hmotou s homogenně rozptýlenou radioaktivní látkou. Při jeho výrobě se přesně odvážené množství radioaltivní látky přímo nebo spolu s další komponentou bučí reaktivní např. s katalyzátorem, tvrdidlem apod., či pasivní např. s plastifikátorem, rozpouštědlem apod. intenzívním promícháváním homogenizujě v polymeru, dále se homogenně vmíchají další komponenty jako plnidla, a po odstranění bublin ze směsi evakuací či centrifugací se touto hmotou naplní

Description

Předmětem vynálezu je etalon radionuklidů pro energetickou a účinnostni kalibraci přístrojů k měření radioaktivity kapalných, sypkých a plynných vzorků o nízké aktivitě zejména přírodních materiálů, potravin a krmných směsí a jeho výroba.

Dosud byly přístroje kalibrovány pomocí individuálně zhotovených pracovních etalonů. Postupovalo se většinou tak, že do různých měřicích nádob, např. Marinelliho tvaru nebo válcových různého objemu, naplněných vodou bylo rozptýleno odvážené množství etalonového radioaktivního roztoku.

Nevýhodou takových pracovních etalonů je, že úbytek vody odparem nedovoluje opakované použití etalonu a tedy periodickou kontrolu přístroje a adsorpce radionuklidů z roztoku na stěny nádoby narušuje homogenitu a stabilitu etalonu, což má vliv na přesnost kalibrace. Vzhledem k tomu, že navázání na státní etalon jednotky aktivity je nepřímé a zatížené nepřesnostmi, např. vážením, bývá kalibrace zatížena vyšší chybou. Nejednotný tvar a způsob přípravy pracovních etalonů nedovoluje zavést celostátní jednotnou metodiku kalibrace přístrojů, ani pořádat jejich vzájemná porovnání. Vzhledem k manipulacím s radioaktivním roztokem existuje nebezpečí kontaminace pracoviště.

Výhodnější typ etalonu je znám ze zahraniční produkce, kdy nádoba Marinelliho tvaru je vyplněna pevnou fází polyesterového typu, ve které jsou radionuklidy rozptýleny. Nevýhodou je časová nestabilita etalonu, neboř náplň vlivem objemové kontrakce v krátké době cca 3 měsíce rozpuká a rozpadá se, a etalon se stává nepoužitelným. Certifikované parametry tohoto etalonu jsou rovněž zatíženy vyšší chybou, neboř způsob navázání na etalon vyššího řádu je nepřímý a to porovnáním s vodným etalonovým roztokem.

Citované nedostatky jsou odstraněny etalonem radionuklidů podle vynálezu, jehož podstatou je, že tuhým polymerním materiálem, který nevykazuje v průběhu vytvrzování ani později významnou objemovou kontrakci a obsahujícím radionuklidy, je vyplněna typizovaná nádoba s měřicí nádobou na zkoumané vzorky. Při přípravě polymerni náplně vstupují přesně odvážená množství etalonových roztoků radionuklidů do polymeru buň přímo, nebo s další komponentou, která má významně menší viskozitu než polymer. Přitom nezáleží na tom, zda je tato komponenta reaktivní jako např. iniciátor, tvrdidlo, katalyzátor, anebo pasivní např. změkčovadlo, plášti fikátor ani na tom, zda se v polymeru rozpouští či ne. Není rozhodující, v které fázi přípravy polymeru až do jeho vytvrzení je radionuklid zakomponován. Intenzívním promícháváním je směs dokonale homogenizována a po odstranění vzduchových bublin plněna do měřicí nádoby, v níž dojde k vytvrzení. Měrnou hmotnost polymerni náplně je možné v průběhu přípravy dle potřeby v širokém rozmezí ovlivnit přidáním vhodných plnidel.

Vzhledem k tomu, že radionuklidy vstupují do náplně jako etalonové roztoky, je možné přímé a přesné navázání na státní etalon jednotky radioaktivity. Při použití časově stálého polymeru je zaručena dlouhodobá platnost certifikovaných parametrů etalonu^a tak umožněna periodická kontrola přístrojů. Při poruše těsnosti nádoby etalonu je kontaminace pracoviště radioaktivní látkou vyloučena. Způsob přípravy zaručuje homogenní rozložení radioaktivní látky a etalonu a umožňuje dosažení různých měrných hmotností náplně.

Používání standardního etalonu ve formě typizované měřicí nádoby s tuhou polymerni radioaktivní náplní umožní zavést celostátní jednotnou metodiku kalibrace vybraných druhů přístrojů, vzájemná porovnání přístrojů mezi sebou a pořádání kontrolních porovnání laboratoří

Příkladem je etalon, při jehož výrobě je jako náplň použita silikonová pryž. Vodný etalonový roztok radionuklidů je do pryže vnášen s pasivní komponentou - plastifikátorem.

Pryží je naplněna měřicí nádoba Marinelliho tvaru o objemu 500 ml.

Do polyetylenové nádoby o objemu cca 1 1 se naváží 5 g glycerinu. Do glycerinu se přidá potřebné přesně odvážené množství etalonového roztoku radionuklidů. Navážka se pohybuje kolem 30 mg podle jeho konkrétní měrné aktivity. Vzniklý roztok se řádně promíchá a přelije

500 g silikonového polymeru. Intenzívním promícháváním (2 000 ot/min) se glycerin v polymeru jemně disperguje. Po 20 minutách se ke směsi přidá 7 % vulkanizačního činidla na hmotnost polymeru a v míchání se pokračuje ještě nejméně 5 minut. Po homogenizaci se směs zbaví vzduchových bublin v evakuační nádobě. Do typizované Marinelliho nádoby se dávkuje při přesném vážení 450 ml odplyněné směsi. Opravy dávkovaného množství je možno provádět do 40 minut od okamžiku přidání vulkanizačního činidla. Vulkanizace a příprava etalonu je ukončena po uplynutí 70 minut od přidání vulkanizačního činidla.

Radioaktivní silikonovou pryž dle příkladu lze využít všude tam, kde je nutné simulovat vodný radioaktivní roztok látkou zabraňující riziku kontaminace při zachování měrné hmotnosti vody a je shodná samoabsorpce záření.

Je možné použít i jiné polymerni hmoty. Směs se poté komponuje dle doporučení výrobce.

Je možné připravovat směsi s významně vyšší měrnou hmotností přidáním plnidel jako mletý křemen, kaolin, sádrovec, aj. Takové směsi lze využít pro přípravu různých typů etalonů či simulaci radioaktivních vzorků různých měrných hmotností.

Lze použít různých radionuklidů nebo jejich směsí dle metrologických požadavků. Přidáním barviva do náplně etalonu lze tyto vhodně odlišit.

/

Tvar měřicích nádob se může velmi lišit. Pro nízkoaktivní vzorky jsou nejvýhodnější nádoby Marinelliho tvaru.

Claims (3)

1. Etalon radionuklidů pro energetickou a účinnostní kalibraci přístrojů ke stanovení měrných aktivit, sestávající z měřicí nádoby výhodně Marinelliho tvaru, vyznačený tím, že měřicí nádoba je naplněna časově stálou polymerni vytvrzenou hmotou kupř. silikonovou pryží, ve které je homogenně rozptýlena radioaktivní látka o známé aktivitě např. vodný roztok radionuklidů.

2. Etalon radionuklidů pro energetickou a účinnostní kalibraci přístrojů ke stanovení měrných aktivit podle bodu 1, vyznačený tím, že v polymerni vytvrzené hmotě je přidáno plnidlo s obsahem dle požadované měrné hmotnosti, jako např. mletý křemen, kaolin, sádrovec apod.

3. Způsob výroby etalonu radionuklidů pro energetickou a účinnostní kalibraci přístrojů ke stanovení měrných aktivit podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že přesně odvážené množství radioaktivní látky o známé měrné aktivitě se přímo nebo s další komponentou bud reaktivní jako např. katalyzátorem, tvrdidlem, či pasivní jako např. plastifikátorem, rozpouštědlem inten zívním promícháním homogenizuje v polymeru, poté se vmíchají další komponenty, jako např. plnidla a po odstranění vzduchových bublin ze směsi evakuací či centrifugací se přesně vážené množství plní do měřicí nádoby, v níž dojde k vytvrzení.