DD219082A3 - Radioaktives flaechenpraeparat mit homogener aktivitaetsverteilung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein radioaktives Flaechenpraeparat mit homogener Aktivitaetsverteilung in einer Traegersubstanz in Filmform, die freitragend oder auf andere Traegerkoerper unterschiedlichster geometrischer Form aufgebracht einsetzbar sind. Als Traegersubstanz sind Alginate, d. h. Salze der Alginsaeure (einer Polyuronsaeure, die aus Gliedern der d-Mannuronsaeure aufgebaut ist), oder Manucolester, ein Propylen-Glykol-Ester der Alginsaeure, eingesetzt.

Description

Radioaktives Flächenpräparat mit homogener Aktivitätsverteilung Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft radioaktive Flächenpräparate mit homogen verteilten radioaktiven Substanzen («6-, ß-»'/'-, Neutronen- oder andere Strahler) in einer Trägersubstanz beliebiger geometrischer Form, die 'freitragend oder auf andere Materialien kaschiert einsetzbar sind« Die Präparate sind für die Lösung unterschiedlichster Meß- und Eichprdbleme geeignet, z. B. als Eich- und Vergleichspräparate für die Kontaminationskontrolfi,zur Eichung und Kontrolle von Meßgeräten zur Bestimmung flächenhafter Radio-.-aktivitätsverteiLungen, zur quantitativen Autoradiographie und in der Tracertechnik.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Radioaktive Flächenpräparate sind in vielen Formen bekannt· So gibt es z. B. die Quellen vom sogenannten "Sandwich"-Typ, bei denen das radioaktive Material auf eine Polyethylenfolie aufgetragen ist und mit einer zweiten Folie abgedeckt wird. Solche Quellen besitzen in der Regel keine homogene Verteilung der Aktivität über den gesamten Querschnitt der Quelle.

Bekannt sind weiterhin Quellen, die aus einer Aluminiumschmelze mit dem radioaktiven Material gewonnen v/erden. Diese Quellen besitzen zwar eine homogene Verteilung der Aktivität, lassen sich aber nur mit einer beschränkten Anzahl radioaktiver Elemente herstellen.

Die elektrolytische Abscheidung von 1-131 auf amalgamiertes SiI-

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'.· . ^ ""' "" ' '"". . 2 berblech führt zu Präparaten mit begrenztem Einsatzgebiet (DD-WP.44 718). Eine Erweiterung des Einsatzumfanges bringt die gleichzeitige elektrolytische Abscheidung der Lösung eines Radionuklids und eines bindenden nicht radioaktiven Metalls auf eine Metalloberfläche (DE-OS 28 44 123). ·

Die Bindung von Radionukliden an eine Photoemulsidn führt ebenfalls zu radioaktiven Flächenpräparaten (US-PS 4 085 331). Bekannt ist die Anwendung auf S-35, Fe-55 und Cf-252. Ein sehr spezielles Verfahren, dessen Anwendungsbreite durch die Eigenschaften der Trägersubstanz begrenzt wird, ist die Diffusion von Cs-137 aus einer HCl-Lösung:in Glasplatten (US-PS 4 085 331).

Um die Homogenität der Aktivitätsverteilung im Präparat zu erhöhen, wird vorgeschlagen, das Radionuklid in einem Novolak oder Resolharz zu verteilen, das System vorzukondensieren, dann zu pulverisieren, aus dem Pulver die gewünschte Form der Strahlenquelle zu pressen und schließlich völlig auszuhärten (DE-AS 23 22 954 bzw. GB-PS 1 382 780). Diese Präparate beschränken sich allerdings auf Gammastrahler; ihre Herstellung ist außerdem aufwendig.

Durch die Bindung von in Salzlösungen vorliegenden radioaktiven Ionen an ein Ionenaustauscherharz werden Präparate erhalten,' die zur Homogenisierung und Formgebung noch bearbeitet werden müssen (DE-AS 15 44 233; FR-PS 1 453 522).

Ziel der Erfdinfung . '

Das Ziel- der Erfindung sind radioaktive Flächenpräparate mit homogener Aktivitätsverteilung.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, radioaktive Flächenpräparate auf der Grundlage'filmbildender Trägersubstanzen, in denen das Radionuklid homogen verteilt ist, zur Verfugung zu stellen. . . .

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Die erfindungsgemäßen Flächenpräparate bestehen aus einer Trägersubstanz beliebiger geometrischer Form, in der das Radionuclid (oder auch mehrere Radionuklide) mit der "gewünschten Strahlenart homogen verteilt ist, und sind dadurch charakterisiert, daß die Trägersubstanz aus Alginaten, d. h. aus Salzen der Alginsäure (einer Polyuronsäure, die aus Gliedern der d-Mannuronsäure aufgebaut ist), oder aus Manucolester, einem Propylen-Glykol-Ester der Alginsäure, besteht. Die Flächenpräparate zeich-

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nen sich durch Schichtdicken zwischen 0,5 und 15 mg.cm aus, die bei der Herstellung eingestellt ,werden können. In Abhängigkeit vom vorgesehenen Einsatzzweck werden die Präparate als selbsttragende Filme oder auf Trägerkörper aufgebracht benutzt.

Als filmbildende Trägersubstanz könnenauch andere kolloidbildende Stoffe wie Gelatine oder Pektine eingesetzt werden, doch sind mit diesen Stoffen nicht so kleine Flächengewichte erreichbar.

Alginatlösungen zeichnen sich durch eine sehr große Aufnahmefähigkeit für wäßrige Metallsalzlösungen aus. Sie sind im sauren Medium bis pH 4» Manucolesterlösungen sogar bis pH 2,4 beständig, erst bei niedrigeren pH-Werten treten Fällungsreaktionen auf. "

Die erfindungsgemäßen, Flächenpräparate werden wie folgt hergestellt: Die Alginate bzw. der Manucolester werden durch Rühren oder Schütteln, evtl. unter Erwärmung, in eine wäßrig-kolloide Lösung überführt. Die Konzentration liegt dabei im Bereich von etwa 1 bis 10 Masse-%. Der kolloiden Lösung wird die für eine angestrebte Flächenaktivität erforderliche Menge einer graduierten wäßrigen Lösung einer Verbindung des entsprechenden Radionuklids zugesetzt. Mit Hilfe eines niederen Alkohols, Vorzugs-weise Methanol,_vwird die Viskosität der Mischung auf einen für den nachfolgenden Gießvorgang geeigneten Wert eingestellt. Vor dem Gießen ist für eine homogene Durchmischung aller Bestandteile zu sorgen. Die Mischung wird dann auf eine polierte Platte, , vorzugsweise aus Kunststoff (z. B. Polymethylmethacrylat), die sorgfältig horizontal ausgerichtet ist, vergossen. Durch Verdunsten der Lösungsmittel bei Temperaturen zwischen 18 und 30 ⁰C

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entsteht der fertige Film, der sich leicht von der Platte abziehen läßt. Durch Ausschneiden oder Ausstanzen lassen sich beliebige Präparateformen gewinnen. Die, Einstellung der Schichtdicke wird durch Wahl der Alginatkonzentration öder/und der auf eine bestimmte Fläche vergossenen Mischungsmenge erreicht.

Aus der Herstellungstechnologie wird deutlich, daß alle in Form von wasserlöslichen Verbindungen vorliegenden Radionuklide eingesetzt werden können. Wegen der geringen Schichtdicke der Präparate ist die Selbstabsorption sehr gering, so daß auch Radionuklide mit geringen Energien bzw. ot-Strahler eingebracht werden können. Außerdem können solche Radionuklide in einem Flächenpräparat kombiniert werden, daß Mischstrahler, z. B. zur Simulierung extrem kurzlebiger Radionuklide für Eichzwecke, zur Verfügung stehen. .

Ausführungsbeispiel ' - " .

1. Die radioaktiven Flächenpräparate stellen einen Einsatz für Dekontaminationsuntersuchungen an Metallhülsen dar, der sieben verschiedene Aktivitäten umfaßt. Die das Radionuklid Na-22 ent-' haltenden Filme sind auf Metallhülsen von 50 mm länge und 9 mm Durchmesser aufgeklebt.

Der Eichsatz wird wie folgt hergestellt: 970 ml destilliertem. Wasser werden 5 Tropfen Phenolum liquidum und 30 g Manucolester zugesetzt. Die Mischung wird bis zur vollständigen Lösung gerührt (ca. 24 Stunden). Danach wird die Lösung durch Filtrieren über Glasfritten gereinigt. Von der so gewonnenen 3 %-igen Manucolesterlösung werden ,22 g mit 12 g Methanol, 0,5 g Farbstofflösung und 0,008 ml einer graduierten .NaCl-Lösung in 0,1 N HCl (spezifische Aktivität: 128,8 kBq.ml ) versetzt und homogen vermischt. Die Lösung wird auf eine polierte, sorgfältig horizontal ausgerichtete, 12 cm χ 12 cm große Platte aus PoIymetbylmethacrylat gegossen. Nach rund 24 Stunden bei Raumtemperatur sind die Lösungsmittel verdunstet« Mittels Autoradio-· graphie und Dünnschichtscanning wird die Homogenität der Aktivitätsverteilung kontrolliert. Der von der Gießunterlage abgelöste Film wird auf das erforderliche Maß zugeschnitten und

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auf die Metallhülse aufgeklebt. Entsprechend werden die übrigen Präparate mit anderen Aktivitäten hergestellt. Ansteüe der oben genannten Menge aktiver Ausgangslösung werden 0,027 ml, 0,08 ml, 0,8 ml, 1,6 ml, 2,39 ml und 3,19 ml eingesetzt. Die Aktivitäten der fertigen Präparate unterscheiden sich somit um die Faktoren 3» 10, 100, 200, 300 und 400 voneinander.

2. Das Beispiel betrifft Betastrah.lungs-Eich.satze für die Autorädiographie. Sie bestehen aus einer Zusammenstellung mehrerer Flächenpräparate mit Betateilchen unterschiedlicher Energie emittierenden Radionukliden, z. B. M-63, Tc-99, Sr-90/ Y-90 und Tl-204, deren Flächenaktivitäten so aufeinander abgestimmt sind, daß bei gleicher Expositionszeit auf dem autoradiographischen Film etwa gleiche Schwärzungen erzeugt werden· Durch zusätzliche Markierungen, z. B. ebenfalls mittels radioaktiver Substanzen, ist die Lage des Eichsatzes auf dem Autoradiogramm eindeutig bestimmbar. Die einzelnen Flächenpräparate sind auf eine plangeschliffene Kunststoffplatte entweder nebeneinander oder in Rechteckform aufgeklebt. Dank ihrer geringen Schichtdicke gewährleisten sie einen guten Kontakt mit dem-Film. Zum Schutz gegen Beschädigungen ist der Eichsatz bei Ή1chtbenutzung in einem Schutzbehälter untergebracht. *

Claims (2)

1. L· ü >J J 3

   Erfindungsanspruch · .

   1. Radioaktives Flächenpräparat mit homogener Aktivitätaverteilung, bestehend aus einer Trägersubstanz beliebiger geometrischer Form, in der das Radionuklid homogen verteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägeraubstanz aus Alginaten, d« h. aus Salzen der Alginsäure, das ist eine aus Gliedern der d-Mannuronsäure aufgebaute Polyuronsäure, oder aus Manucolester (Propylen-Glykol-Ester der Alginsäure) besteht,
2. 2. Flächenpräparat nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Schichtdicke der Trägersubstanz zwischen 0,5 und 15

   -2 -

   mg.cm liegt. .