DE1238588B - Device for treating gases, liquids and / or solid bodies with radiation from radioactive substances - Google Patents

Device for treating gases, liquids and / or solid bodies with radiation from radioactive substances

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DE1238588B
DE1238588B DEO10538A DEO0010538A DE1238588B DE 1238588 B DE1238588 B DE 1238588B DE O10538 A DEO10538 A DE O10538A DE O0010538 A DEO0010538 A DE O0010538A DE 1238588 B DE1238588 B DE 1238588B
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radioactive
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irradiation
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Dr Traute Cless-Bernert
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    • G21G4/00Radioactive sources
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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
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Description

Vorrichtung zur Behandlung von Gasen, Flüssigkeiten und/oder festen Körpern mit Strahlung radioaktiver Substanzen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Behandlung von Gasen, Flüssigkeiten und/oder festen Körpern mit der Strahlung radioaktiver Substanzen, vorzugsweise (-Strahlung, bei der sich das zu bestrahlende Gut ganz im Innern eines Aufnahmeraumes befindet, an dessen Innenwänden die radioaktive Substanz angebracht ist.Device for the treatment of gases, liquids and / or solids Bodies with radiation of radioactive substances The invention relates to a Device for treating gases, liquids and / or solids with the radiation of radioactive substances, preferably (radiation, in which the The good to be irradiated is located entirely inside a recording room, on its inner walls the radioactive substance is attached.

Bei der Herstellung von radioaktiven Bestrahlungsanlagen treten vor allem folgende Schwierigkeiten auf: 1. Die Strahlenquelle muß sich in einem Behälter befinden, der mit Sicherheit verhindert, daß radioaktive Substanzen in das zu bestrahlende Gut gelangen und eine radioaktive Verseuchung hervorrufen können. Diese Forderung ist vor allem bei Lebensmittelbestrahlung wesentlich.Step forward in the manufacture of radioactive irradiation systems all the following difficulties: 1. The radiation source must be in a container which prevents radioactive substances from entering the area to be irradiated Get there and cause radioactive contamination. This requirement is particularly important in the case of food irradiation.

z. Bei Verwendung von ;-Strahlern sind zur Erzeugung der erwünschten hohen Strahlendosen große Aktivitätsmengen erforderlich, da infolge der geringen Ionisierungsfähigkeit dieser Strahlung nur ein Teil der Strahlungsenergie an das zu bestrahlende Gut abgegeben wird. In konventionellen y-Bestrahlungsanlagen resultieren hohe Kosten sowohl durch die großen Aktivitätsmengen wie auch durch die sich daraus ergebenden umfangreichen Schutzmaßnahmen gegen Wirkungen der Strahlung außerhalb des zu bestrahlenden Gutes.z. When using; radiators, the desired high doses of radiation, large amounts of activity are required because of the low This radiation can ionize only part of the radiation energy Good to be irradiated is released. Result in conventional y-irradiation systems high costs both due to the large amounts of activity and the resulting from it resulting extensive protective measures against the effects of radiation outside of the item to be irradiated.

3. Die zur Erzielung einer hohen und gleichmäßig verteilten Volumdosis in konventionellen y-Anlagen übliche geometrische Anordnung der einzelnen Elemente der Strahlenquelle bedingt, daß nur ein Bruchteil der Strahlungsintensität tatsächlich zu Bestrahlungszwecken ausgenutzt wird, während der überwiegende Anteil der Strahlung in der Schutzabschirmung absorbiert wird (vgl. 2.).3. The one to achieve a high and evenly distributed volume dose Geometric arrangement of the individual elements common in conventional y-systems the radiation source means that only a fraction of the radiation intensity is actually is used for irradiation purposes, while the majority of the radiation is absorbed in the protective shield (see 2.).

Bisher wurden, wie gesagt, zur Bestrahlung von Gegenständen mittels radioaktiver Strahlung meist solche mit einer ;-Strahlung verwendet. Dies bedingt große aufwendige Anlagen, dickwandige Betonabschirmungen und einen komplizierten Schutzmechanismus zur Verhinderung von Strahlungsschäden an Personen. Diese Anlagen dienten unter anderem zur Sterilisation von Lebensmitteln und medizinischen Artikeln, zur strahlenchemischen Behandlung von Kunststoffen oder zur Strahlenbehandlung von Pflanzen bzw. biologischem Material. Als Strahlungsquellen werden hauptsächlich radioaktives Kobalt (Co-60) oder ausgediente Brennstoffelemente aus Kernreaktoren (radioaktive Spaltprodukte) verwendet. Die Bestrahlung in y-Anlagen erfolgte in den meisten Fällen diskontinuierlich, d. h., das zu bestrahlende Gut wird in die Anlage eingebracht, verbleibt dort die zur Bestrahlung nötige Zeit und wird dann aus der Anlage ausgefahren. Einige Fälle sind bekannt, in denen das bestrahlte Gut an intensiven Strahlenquellen auf dem Fließband vorbeigeführt wird, wobei jedoch die Dosis über das Volumen des bestrahlten Gutes ungleichmäßig verteilt ist. Dies bedeutet besonders dann einen Nachteil, wenn durch Über- oder Unterdosierung Schädigungen des bestrahlten Gutes entstehen können.So far, as mentioned, for the irradiation of objects by means of radioactive radiation mostly those with a; -radiation are used. This requires large complex systems, thick-walled concrete shields and a complicated one Protective mechanism to prevent radiation damage to people. These plants were used, among other things, for the sterilization of foodstuffs and medical articles, for the radiation chemical treatment of plastics or for the radiation treatment of Plants or biological material. The main sources of radiation are radioactive cobalt (Co-60) or spent fuel elements from nuclear reactors (radioactive fission products) are used. The irradiation in y-systems took place in in most cases discontinuous, i. that is, the material to be irradiated is placed in the System introduced, remains there for the time necessary for irradiation and is then moved out of the system. Some cases are known in which the irradiated property is guided past intense radiation sources on the assembly line, however the dose is unevenly distributed over the volume of the irradiated material. this is particularly a disadvantage if damage is caused by over- or under-dosing of the irradiated material can arise.

Bei Kunststoffen und ähnlichen Produkten ist es auch bekannt, zur Strahlungsbehandlung Elektronenbeschleunigungsanlagen zu verwenden. Diese Anlagen sind jedoch außerordentlich kostspielig. Außerdem ist die Eindringtiefe der Elektronen in feste oder flüssige Körper sehr gering, so daß auf diesem Wege nur eine Oberflächenbestrahlung erzielt wird.In the case of plastics and similar products, it is also known to Radiation treatment to use electron accelerators. These plants however, are extremely costly. It is also the depth of penetration of the electrons in solid or liquid bodies very little, so that in this way only surface irradiation is achieved.

Es ist auch bereits eine Vorrichtung zur Durchführung chemischer Reaktionen in gasförmiger Phase bekannt, wobei ein Reaktionsgefäß in einen Kanal eines Kernreaktors eingeführt wird, wo Neutronen abgegeben werden, die die auf Prallflächen abgelagerten spaltbaren Stoffe spalten. Die. freiwerdende Energie der Spaltprodukte wird dann zum Teil an ein durchströmendes Gas abgegeben, wodurch chemische Reaktionen hervorgerufen werden. Wie zu ersehen ist, hängt die Durchführung vom Vorhandensein eines Reaktors ae.It is also already a device for performing chemical reactions known in the gaseous phase, with a reaction vessel in a channel a nuclear reactor is introduced, where neutrons are emitted, which hit baffles split deposited fissile materials. The. energy released by the fission products is then partially released to a gas flowing through it, causing chemical reactions be evoked. As can be seen, the implementation depends on the presence of a reactor ae.

Es ist auch bekannt, in einer Kammer plattenförmige Strahlenquellen vorzusehen und das zu bestrahlende Gut in Form von Paketen duich diese Kammer hindurchzuführen. Dies erfordert jedoch einen erheblichen mechanischen Aufwand, um die Pakete in der Kammer zu führen und zu bewegen; überdies müssen die zu bestrahlenden Stoffe erst in Behälter abgefüllt bzw. zu Paketen geformt werden, dies erfordert einen zusätzlichen Aufwand. Überdies wird durch die Behälterwandungen ein Teil der Strahlung absorbiert.It is also known to use plate-shaped radiation sources in a chamber to be provided and the goods to be irradiated in the form of packages duich through this chamber. However, this requires a considerable mechanical effort to place the packages in the Chamber to guide and move; In addition, the substances to be irradiated must first be be filled into containers or formed into packages, this requires an additional Expenditure. In addition, some of the radiation is absorbed by the container walls.

Für die Radiotherapie ist bereits vorgeschlagen worden, radioaktive Strahlenquellen in Form eines geschlossenen Ringes an der Innenseite eines Gestelles anzuordnen, wobei die Strahlenquellen von strahlenabsorbierenden Blöcken mit Öffnungen umgeben sind, die die Strahlen zu einem Punkt der Achse des Ringes richten. Eine derartige Anordnung ist nur zur Bestrahlung von eng begrenzten Bereichen, z. B. des menschlichen Körpers, brauchbar, nicht jedoch zur gleichmäßigen Bestrahlung von Materialien. Da die Strahlenquellen in Schutzmaterialien eingeschlossen sind, also nicht kontinuierlich am Umfang aufgetragen sind. ergeben sich tote Zonen, in denen keine oder nur sehr geringe Bestrahlung erfolgt. Es wird hier also nur ein Bruchteil der Strahlungsenergie ausgenutzt. Da die Bestrahlung nur über die Breite des Gestelles erfolgt, müßte außerdem bei Bestrahlung von durchgeleiteten Medien die Strahlungsintensität unzweckmäßig erhöht werden.For radiotherapy it has already been suggested radioactive Radiation sources in the form of a closed ring on the inside of a frame to be arranged, the radiation sources of radiation-absorbing blocks with openings which direct the rays to a point on the axis of the ring. One Such an arrangement is only for the irradiation of narrowly limited areas, eg. B. of the human body, usable, but not for uniform irradiation of materials. Since the radiation sources are enclosed in protective materials, so are not applied continuously on the circumference. result in dead zones in where there is no or very little irradiation. So there will only be one here Fraction of the radiation energy used. Because the irradiation is only across the width of the frame takes place, would also have to be in the case of irradiation of media passed through the radiation intensity can be increased inappropriately.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine möglichst einfache Bestrahlungsvorrichtung zu schaffen, die es erlaubt, in einfacher Weise unter möglichst guter Ausnutzurg der Strahlungsenergie Gase, Flüssikeiten und feste Körper zu bestrahlen.It is now the object of the invention to provide an irradiation device that is as simple as possible to create that allows in a simple manner with the best possible utilization the radiation energy to irradiate gases, liquids and solids.

Erfindungsgemäß wird dies bei der eingangs genannten Vorrichtung dadurch erreicht, daß mindestens diese Innenwände mit einer dünnen Schicht aus radioaktiver Substanz bedeckt sind. Der Aufnahmeraum kann dabei in Abhängigkeit vom Verwendungszweck eine beliebige geometrische Gestalt aufweisen. Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Aufnahmeraum durch aktiv belegte Rohre oder flache aneinandergereihte dosenförmige Kammern gebildet. Nach einem anderen Beispiel kann der Aufnahmeraum auch durch Platten begrenzt sein. Ferner können im Aufnahmeraum Einsätze in Form von Platten, Waben oder Stäben vorgesehen sein. Die Oberfläche dieser Einsätze ist dabei ebenfalls mit einer radioaktiven Schicht versehen.According to the invention, this is achieved in the device mentioned at the beginning achieved that at least these inner walls with a thin layer of radioactive Substance are covered. The recording space can depend on the intended use have any geometric shape. According to an embodiment of the Invention, the recording space is made up of actively occupied pipes or flat pipes lined up one behind the other Formed can-shaped chambers. According to another example, the recording room also be limited by plates. Furthermore, inserts in the form of be provided by plates, honeycombs or rods. The surface of these stakes is also provided with a radioactive layer.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht die Ausnutzung eines hohen Prozentsatzes der Strahlungsenergie infolge der hohen Ionisierungsintensität von ß-Strahlung und der Strahlungsintensität der Strahlenquelle infolge der räumlichen Verteilung der radioaktiven Substanz in dünner Schicht über größere Flächen, wodurch eine Ausnutzung zwischen 50% und nahezu 1000/0 des Raumwinkels der emittierten Strahlung zustande kommt. Bringt man überdies den ß-Strahler auf einen Träger auf, dessen Material eine hohe Ordnungszahl aufweist, so erhält man durch ß-Rückstrahlung und Bremsstrahlung eine Verstärkung des Bestrahlungseffektes. Durch die Verwendung von '3-Strahlern kann die Strahlungsabschirmung nach außen zum Schutz von Personen mit einem Bruchteil des Aufwandes, wie er bei 7-Strahlung benötigt wird, bewirkt werden. Radioaktive ß-Bestrahlungsvorrichtungen sind billiger als Elektronenbeschleunigungsanlagen und ermöglichen einen weiteren Anwendungsbereich als diese. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann von dem zu bestrahlenden Gut kontinuierlich durchflossen oder durchwandert werden, woraus sich ein weiterer technischer Vorteil ihrer Anwendung ergibt.The device according to the invention enables the utilization of a high percentage of radiant energy due to the high ionization intensity of ß-radiation and the radiation intensity of the radiation source due to the spatial Distribution of the radioactive substance in a thin layer over larger areas, whereby a utilization between 50% and almost 1000/0 of the solid angle of the emitted radiation comes about. In addition, if the ß-radiator is applied to a carrier, its Material has a high atomic number, one gets by ß-reflection and Bremsstrahlung an amplification of the radiation effect. By the use of '3 emitters can provide radiation shielding to the outside to protect people with a fraction of the effort required for 7 radiation. Radioactive ß-irradiation devices are cheaper than electron accelerators and allow a wider scope than this. The device according to of the invention can flow through continuously or by the material to be irradiated be hiked through, resulting in a further technical advantage of their application results.

Bei einer weiteren Ausführungsform bilden eine Mehrzahl von nebeneinandergesetzten flachen Kammern den Bestrahlungsbehälter, und Scheiben- oder schichtenförmige Elemente als Strahlenquellen sind zwischen der Deck- und Bodenfläche zu einer benachbarten Kammer angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht eine nahezu 100%ige Ausnutzung der Strahlung der einzelnen Strahlenquellenelemente mit Ausnahme der ersten und der letzten Kammer der Batterie.In a further embodiment, a plurality of juxtaposed flat chambers the irradiation container, and disc or layer-shaped elements as radiation sources are between the top and bottom surface to an adjacent one Chamber arranged. This arrangement enables almost 100% utilization of the Radiation of the individual radiation source elements with the exception of the first and the last chamber of the battery.

Jede Kammer weist eine Zu- und eine Abflußöffnung auf. Die die Bestrahlungskammern durchfließenden Flüssigkeiten usw. werden während ihrer Verweilzeit in den Kammern von oben und unten bestrahlt, wodurch eine gleichmäßige Volumenbestrahlung erzielt wird. Je nach der Größe der gewünschten@Strahlendosis und Durchsatzmenge können die einzelnen Kammern in Serien oder parallel durchflossen werden. Die die Kammern abschließenden Metallfolien können außerordentlich dünn sein, so daß ein sehr hoher Prozentsatz der Strahlung in die Kammern eintritt. Die Verbindung zwischen dem dick- und dem dünnwandigen Teil der Kammer erfolgt in einer Weise, daß ein Vordringen des bestrahlten Gutes zu den Strahlenquellen und somit eine radioaktive Verseuchung des Gutes mit Sicherheit verhindert wird. Durch Verwendung von hochunlöslichem Material kann die Verseuchungsgefahr weiterhin herabgesetzt werden. Überdies kann bei Verwendung von hochunlöslichem Material (z. B. in Form von dünnen gesinterten Platten) unter Umständen auch die Strahlenquelle selbst die Zwischenwand zwischen zwei Kammern bilden. Auch die durch die radioaktive Strahlung sekundär ausgelöste Strahlung (ß-Rückstreuung, Bremsstrahlung) wird bei dieser Anordnung durch das in den Kammern befindliche Gut absorbiert und trägt zur Erhöhung der Strahlendosis bei.Each chamber has an inlet and an outlet opening. The radiation chambers Liquids flowing through, etc. are during their residence time in the chambers irradiated from above and below, whereby a uniform volume irradiation is achieved will. Depending on the size of the desired @ radiation dose and throughput, you can the individual chambers are flowed through in series or in parallel. The chambers final metal foils can be extremely thin, so that a very high one Percentage of radiation entering the chambers. The connection between the thick and the thin-walled part of the chamber takes place in such a way that penetration of the irradiated material to the radiation sources and thus a radioactive contamination of the good is definitely prevented. By using highly insoluble material the risk of contamination can be further reduced. Moreover, when using of highly insoluble material (e.g. in the form of thin sintered plates) Under certain circumstances, the radiation source itself is the partition between two chambers form. The secondary radiation triggered by the radioactive radiation (ß-backscatter, Brake radiation) is caused by the material in the chambers in this arrangement absorbs and contributes to increasing the dose of radiation.

Da durch die dünne scheibenförmige Gestalt der einzelnen Elemente der Strahlenquelle bewirkt wird, daß nahezu 1000"o der emittierten Strahlung innerhalb des zu bestrahlenden Gutes absorbiert werden, können in der geschilderten Vorrichtung neben oder an Stelle von /3-Strahlern unter Umständen auch y-strahlende Substanzen verwendet werden. Gegenüber konventionellen ,.-Bestrahlungsanlagen weist die Vorrichtung gemäß der Erfindung den Vorteil auf, mit geringeren Aktivitätsmengen höhere Strahlendosen zu erzielen und bedeutend weniger Strahlungsabschirmung nach außen zu benötigen.Because of the thin, disc-shaped shape of the individual elements The radiation source causes nearly 1000 "o of the emitted radiation within of the material to be irradiated can be absorbed in the device described in addition to or instead of / 3 emitters, y-radiating substances may also be used be used. Compared to conventional, .- irradiation systems, the device according to the invention has the advantage, with lower amounts of activity, higher radiation doses to achieve and to require significantly less radiation shielding to the outside.

Die zweckmäßige Tiefe der Bestrahlungskammern richtet sich nach der Art und der Energie der Strah- Jung und nach der Höhe der gewünschten Dosisleistung. Durch die radioaktive Flächenbelegung der Kammern kann durch flache Kammern (günstigeres Verhältnis Oberfläche zu Volumen) die Dosisleistung erhöht werden. Bei /3-Strahlern wird die Tiefe zweckmäßig kleiner oder gleich der ß-Restreichweite im bestrahlten Gut sein. ;-Bestrahlungszellen können entsprechend bezogen auf die Absorption im bestrahlten Gut tiefer sein (z. B. doppelte Halbwertsdicke).The appropriate depth of the irradiation chambers depends on the Type and energy of the radiation Young and according to the amount you want Dose rate. Due to the radioactive surface occupation of the chambers, flat Chambers (more favorable surface area to volume ratio) increases the dose rate will. In the case of / 3 emitters, the depth is expediently smaller than or equal to the remaining ß range to be in the irradiated property. ; -Radiation cells can be based on the The absorption in the irradiated material must be lower (e.g. twice the half-value thickness).

Die Batterie von Bestrahlungskammern kann nach außen hin mit einer Abschirmvorrichtung versehen sein (z. B. Blei- oder Betonblock). Die Dicke des Abschirmmaterials ist von der Art der Strahlung und von der verwendeten Aktivitätsmenge abhängig und kann bei gleicher Dosisleistung auf jeden Fall wesentlich geringer sein als bei den bisher bekannten Bestrahlungseinrichtungen.The battery of irradiation chambers can be connected to the outside with a Shielding device must be provided (e.g. lead or concrete block). The thickness of the shielding material depends on the type of radiation and the amount of activity used and can in any case be significantly lower than for with the same dose rate the previously known irradiation facilities.

Zur Erzielung einer gleichmäßigen Dosis in allen Teilen des zu bestrahlenden Gutes können sich in den Kammern z. B. Zwischenwände aus dünnwandigem Material befinden, welche bewirken, daß alle Teile der Kammern mit annähernd gleicher Geschwindigkeit durchflossen werden.To achieve an even dose in all parts of the area to be irradiated Good things can happen in the chambers, for example. B. partition walls are made of thin-walled material, which cause all parts of the chambers to operate at approximately the same speed are flowed through.

In den Zeichnungen sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.In the drawings, some embodiments of the invention are for example shown.

F i g. 1 und 2 zeigen zwei zugeordnete Schnitte durch eine Vorrichtung mit kreisförmigem Querschnitt; F i g. 3 bis 6 zeigen schematisch andere Ausführungsformen der Erfindung; F i g. 7 und 8 zeigen zwei einander zugeordnete Schnitte durch eire einzelne, zylindrische Bestrahlungszelle; F i g. 9 veranschaulicht einen Schnitt durch eine Batterie mit mehreren Zellen; F i g. 10 läßt einen Schnitt durch eine Kammer mit rechteckigem Querschnitt erkennen; F i g. 11 zeigt eine schematische Darstellung einer Bestrahlungsbatterie innerhalb einer zylindrischen Abschirmung und die Zu- und Ableitung für das Gut; in den F i g. 12 und 13 sind zwei einander zugeordnete Schnitte einer Spezialausführungsform für Strahlenquelle und Batterie veranschaulicht, bei welcher aktive Substanzen, Deck- und Bodenfläche eine Einheit bilden und die Befestigung an der dicken Kammerwand durch metallische Dichtung erfolgt.F i g. 1 and 2 show two associated sections through a device with a circular cross-section; F i g. 3 to 6 schematically show other embodiments the invention; F i g. 7 and 8 show two mutually associated sections through an egg single, cylindrical radiation cell; F i g. 9 illustrates a section by a battery with multiple cells; F i g. 10 leaves a section through a Recognize chamber with rectangular cross-section; F i g. 11 shows a schematic Representation of a radiation battery within a cylindrical shield and the supply and discharge for the good; in Figs. 12 and 13 are two of each other Associated sections of a special design for radiation source and battery illustrates which active substances, top and bottom areas are a unit form and the attachment to the thick chamber wall is carried out by a metallic seal.

In den F i g. 1 und 2 ist eine rohrförmige Vorrichtung gezeigt. Hier ist auf einem rohrförmigen Träger 5 eine radioaktive Schicht 2 aufgebracht. Über dieser aktiven Schicht befindet sich eine Schutzschicht 3, die eine Beschädigung der aktiven Schicht bzw. eine Verunreinigung des zu bestrahlenden Gutes verhindert. Es ist selbstverständlich, daß diese Schutzschicht sehr dünn sein muß und aus einem Material besteht, das einen Verlust an Aktivität weitgehend verhindert. In dem Aufnahmeraum 4 der Vorrichtung kann dann das zu bestrahlende Gut eingebracht werden. Über dem Trägerrohr 5 befindet sich in der Zeichnung ein Abschirmmantel 1. Ein Strahlungsabschirmmantel 1 ist dann erforderlich, wenn die Aktivität pro Quadratzentimeter Fläche der f-Strahlenquelle so groß ist, daß die durch die Strahlung sekundär angeregte Bremsstrahlung ein Maß erreicht, welches Sicherheitsvorkehrungen notwendig macht oder wenn aus irgendeinem Grund ein ß-Strahler gewählt wird, der gleichzeitig auch ;-Strahlung emittiert. In den meisten Fällen wird jedoch dieser Abschirmmantel von geringer Dicke sein. Der Innendurchmesser des Aufnahmeraumes soll kleiner sein als etwa die doppelte Reichweite der Strahlung in dem bestrahlten Gut. In Abänderung der gezeigten Ausführungsform könnte die Schutzschicht 3 auch gleichzeitig als Träger für die aktive Schicht dienen.In the F i g. 1 and 2 a tubular device is shown. here a radioactive layer 2 is applied to a tubular carrier 5. Above This active layer is a protective layer 3 that prevents damage the active layer or a contamination of the material to be irradiated is prevented. It goes without saying that this protective layer must be very thin and consist of one There is material that largely prevents a loss of activity. In the recording room 4 of the device can then be introduced to the item to be irradiated. Above that Support tube 5 is a shielding jacket 1 in the drawing. A radiation shielding jacket 1 is required if the activity is per square centimeter of the f-radiation source is so great that the bremsstrahlung secondary excited by the radiation is a measure achieved, which makes safety precautions necessary or if for any Reason a ß-radiator is chosen, which also emits; -radiation at the same time. In most cases, however, this shielding jacket will be of small thickness. The inner diameter of the receiving space should be smaller than about twice that Range of radiation in the irradiated material. Modifying the embodiment shown the protective layer 3 could also serve as a carrier for the active layer at the same time.

Die Vorrichtung gemäß F i g. 1 eignet sich insbesondere zur Strahlungsbehandlung von Kunststofflacken auf lackisolierten Drähten. Bei derartigen Drähten wird durch die Strahlungsbehandlung eine Verbesserung der mechanischen und thermischen Eigenschaften der Isolierschicht bewirkt. Der Draht wird hier während der Fertigung durch das die Vorrichtung bildende langgestreckte Rohr gezogen, das an seiner Innenseite mit der f-strahlenden Substanz 2 belegt ist. Die Länge des Rohres richtet sich dabei nach der zur Erzielung der gewünschten Wirkung erforderlichen Strahlungsdosis bzw. nach der Durchlaufgeschwindigkeit des Drahtes. Die rohrförmige Strahlungsquelle muß dabei nicht einstückig ausgebildet sein. Es können auch mehrere Rohrteile so angeordnet sein, daß der Draht das Rohr im Zickzackweg durchläuft.The device according to FIG. 1 is particularly suitable for radiation treatment of plastic lacquers on lacquer-insulated wires. With such wires is through radiation treatment improves mechanical and thermal properties the insulating layer causes. The wire is fed through the the device forming the elongated tube drawn on its inside with the f-radiating substance 2 is occupied. The length of the pipe depends on it according to the radiation dose required to achieve the desired effect or according to the speed of the wire. The tubular radiation source does not have to be formed in one piece. There can also be several pipe parts like this be arranged that the wire passes through the tube in a zigzag path.

Die in F i g. 1 dargestellte Einrichtung kann auch zur Oberflächenbehandlung von Körnern, z. B. von Getreidekörnern, zwecks Verlängerung ihrer Lagerfähigkeit oder zur Strahlungsbehandlung von Flüssigkeiten und Gasen verwendet werden.The in F i g. 1 device shown can also be used for surface treatment of grains, e.g. B. cereal grains, in order to extend their shelf life or for radiation treatment of liquids and gases.

Gemäß F i g. 3 hat der Aufnahmeraum eine sechseckige Gestalt und ist durch Lamellen 6 unterteilt. Gemäß F i g. 4 ist der Aufnahmeraum mit einem wabenförmigen Einsatz 7 versehen. Diese Einsätze sind ebenfalls mit einer aktiven Schicht versehen.According to FIG. 3, the receiving space has a hexagonal shape and is divided by slats 6. According to FIG. 4 is the receiving space with a honeycomb-shaped Insert 7 provided. These inserts are also provided with an active layer.

Will man Folien, Walzgut usw. mittels einer Strahlung behandeln, so genügt es, das zu behandelnde Gut 9 zsjischen zwei mit der aktiven Substanz beleb ten Platten 8 hindurchzuführen (F i g. 6).If you want to treat foils, rolling stock, etc. by means of radiation, so it is sufficient to revitalize the item to be treated 9 between two and two with the active substance th plates 8 to pass through (Fig. 6).

Die F i g. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der sich in einem Gefäß 10 Stäbe bzw. Drähte 11 befinden. Auf diesen Stäben ist wieder eine aktive Schicht und Schutzschicht aufgebracht. Die Stäbe 11 sind an einer Halterung 12 befestigt und können über eine Welle 13 von außen verdreht werden. Der Behälter wird mit dem zu behandelnden Gut gefüllt. Die Stäbe 11 tauchen also in dieses Gut ein, und durch die Drehbewegung wird eine ständige Vermischung des Behälterinhaltes bewirkt, wodurch eine gleichmäßige Strahlungsbehandlung des Gutes erreicht wird. Das letztgenannte Ausführungsbeispiel eignet sich besonders gut für kleine Flüssigkeitsmengen, Pulver, Granulate u. dgl. Die Schutzschicht kann aufgedampft sein, aber auch durch ein entsprechend dünnwandiges korrosionssicheres Rohr gebildet werden.The F i g. 5 shows another embodiment of the invention at which are located in a vessel 10 rods or wires 11. On these bars is an active layer and protective layer are applied again. The bars 11 are on one Bracket 12 attached and can be rotated from the outside via a shaft 13. The container is filled with the material to be treated. The rods 11 so dive into this good, and the rotating movement results in a constant mixing of the The contents of the container cause a uniform radiation treatment of the goods is achieved. The last-mentioned embodiment is particularly suitable for small amounts of liquid, powder, granules, etc. The protective layer can be vapor-deposited be, but also formed by a correspondingly thin-walled corrosion-proof tube will.

Als ß-Strahler eignen sich besonders Strontium mit Yttrium 90, Promethium, Tritium und andere i3-Strahler.Strontium with yttrium 90, promethium, Tritium and other i3 emitters.

In den F i g. 7 bis 13 bedeutet 21 die ringförmige oder großflächige Kammerwand und 22 die dünnen Deck- und Bodenflächen der Kammer. Mit 23 sind die Hohlräume der Kammern, in welchen sich das zu bestrahlende Gut befindet, bezeichnet. 24 sind die Zu- und Abflußleitungen zu den Kammern, welche in F i g. 7 und 8, beispielsweise in gebogener Form, dargestellt wurden. Diese Verbiegung hat den Sinn, bei Lagerung der Batterie innerhalb eines Abschirmblockes den Austritt direkter Strahlung aus dem Block zu verhindern. 25 sind die den Fluß dirigierenden Zwischenwände, 26 stellt die eigentlichen Strahlenquellen dar.In the F i g. 7 to 13 means 21 is the ring-shaped or large-area Chamber wall and 22 the thin top and bottom surfaces of the chamber. At 23 they are Hollow spaces in the chambers in which the material to be irradiated is located. 24 are the inflow and outflow lines to the chambers, which are shown in FIG. 7 and 8, for example in a curved shape. This bending makes sense in storage direct radiation from the battery within a shielding block to the Prevent block. 25 are the dividing walls directing the river, 26 shows the actual radiation sources.

Als Strahlenquellen eignen sich beispielsweise entweder Scheiben aus radioaktivem Material (z. B. aktiviertes Kobaltblech) oder Sinterplatten, Metallfolien, Emailschichten usw., welche die aktiven Substanzen enthalten, oder radioaktive Schichten, Pulver oder Granulate, welche sich zwischen Deck-und Bodenplatte zweier benachbarter Kammern befinden.For example, either disks are suitable as radiation sources radioactive material (e.g. activated cobalt sheet) or sintered plates, metal foils, Enamel layers etc. containing the active substances or radioactive layers, Powder or granules, which are located between the top and bottom plates of two adjacent ones Chambers are located.

Aus den F i g. 12 und 13 ist die Verschraubung zu ersehen, mit welcher die metallische Dichtung der Kammerwände einerseits und der Aufbau der Batterie andererseits bewerkstelligt wird.From the F i g. 12 and 13 you can see the screw connection with which the metallic seal of the chamber walls on the one hand and the structure of the battery on the other hand is accomplished.

Wie man sieht, werden die einzelnen Kammern mittels Schrauben 27 miteinander verbunden. Um eine ausreichende Dichtung zwischen den Kammern zu bewirken, können z. B. Federn 28 und Nuten 29 vorgesehen werden. Im dargestellten Beispiel ist das Strahlungsmaterial 26 entweder in loser Form oder als Sinterkörper zwischen den Folien 22 eingebracht. Beim Zusammenschrauben der Kammern werden die Enden der Folien durch die Federn 28 in die Nuten 29 eingeklemmt. Die Federn 28 und die Nuten 29 erstrecken sich über die ganze Kammerwand 21, und zwar je nach der Ausbildung der Kammerwand als Ring oder in einer anderen geometrischen Form.As you can see, the individual chambers are connected to one another by means of screws 27 tied together. In order to achieve a sufficient seal between the chambers, you can z. B. springs 28 and grooves 29 are provided. In the example shown, this is Radiant material 26 either in loose form or as a sintered body between the Foils 22 introduced. When the chambers are screwed together, the ends of the foils become clamped in the grooves 29 by the springs 28. The tongues 28 and the grooves 29 extend over the entire chamber wall 21, depending on the training of the Chamber wall as a ring or in another geometric shape.

Selbstverständlich sind auch die Gefäßwände 21 mit einer radioaktiven Schicht zu versehen. Es ist auch möglich, die Zwischenwände 25 damit zu bedecken.Of course, the vessel walls 21 are also to be provided with a radioactive layer. It is also possible to cover the partitions 25 with it.

Die Erfindung ist auf die dargestellten Beispiele nicht beschränkt, es können selbstverständlich auch andere geometrische Formen, z. B. Rotationskörper oder polygonförmige Körper, für den Aufnahmeraum verwendet werden. Man kann auch z. B. zur Erzielung einer turbulenten Strömung in dem bestrahlten Gut zwei einander gegenüberliegende Wellenflächen oder einen Zylinder verwenden, der in seinem unteren Teil aufgeweitet ist, wobei in die Aufweitung ein Drehkegel hineinragt. Es muß jedoch beachtet werden, daß der Abstand zwischen der Quelle und dem bestrahlten Gut je nach der Reichweite des verwendeten ß-Strahlers möglichst gering sein soll. Um das zu bestrahlende Gut während des Durchganges durch die Vorrichtung zu vermischen, kann der Durchtrittsquerschnitt wesentlich erhöht werden. Die Vermischung kann z. B. durch Vibrationen erfolgen, die auf die Teile der Vorrichtung gegeben werden oder durch einen Kolben, der auf eine freie Oberfläche des zu bestrahlenden Gutes wirkt. Um die Gleichmäßigkeit der Bestrahlung über ein größeres Volumen zu verbessern, kann man auch die Zentrifugalkraft ausnutzen oder im Durchfluß Wirbelungen erzeugen, z. B. durch einen in der Vorrichtung sich drehenden Vielkant.The invention is not limited to the examples shown, it can of course also other geometric shapes, for. B. body of revolution or polygonal bodies, can be used for the receiving space. One can also z. B. to achieve a turbulent flow in the irradiated good two each other use opposite wave surfaces or a cylinder in its lower Part is widened, with a rotary cone protruding into the widening. However, it must it should be noted that the distance between the source and the irradiated good depends on should be as small as possible according to the range of the ß-radiator used. To that to mix the material to be irradiated while passing through the device, the passage cross-section can be increased significantly. The mixing can, for. B. be done by vibrations that are given to the parts of the device or by a piston that is placed on a free surface of the item to be irradiated works. To improve the uniformity of irradiation over a larger volume, you can also use the centrifugal force or create eddies in the flow, z. B. by a rotating polygon in the device.

Claims (15)

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Behandlung von Gasen, Flüssigkeiten und/oder festen Körpern mit der Strahlung radioaktiver Substanzen, vorzugsweise j3-Strahlung, bei der sich das zu bestrahlende Gut ganz im Innern eines Aufnahmeraumes befindet, an dessen Innenwänden die radioaktive Substanz angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens diese Wände mit einer dünnen Schicht aus radioaktiver Substanz bedeckt sind. Claims: 1. Device for the treatment of gases, liquids and / or solid bodies with the radiation of radioactive substances, preferably j3 radiation, in which the item to be irradiated is located entirely inside a recording room is located, on the inner walls of which the radioactive substance is attached, thereby characterized that at least these walls covered with a thin layer of radioactive Substance are covered. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeraum eine beliebige geometrische Form aufweist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the receiving space has any geometric shape. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeraum durch Platten begrenzt ist. 3. Device according to Claim 1, characterized in that the receiving space is limited by plates is. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeraum durch Einsätze, wie z. B. Platten, Waben oder Rohre, unterteilt ist, wobei die Oberflächen der Einsätze ebenfalls mit einer radioaktiven Schicht versehen sind. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the receiving space through inserts such. B. plates, honeycombs or pipes, divided is, the surfaces of the inserts also with a radioactive layer are provided. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Aufnahmeraum Stäbe hineinragen, auf denen ebenfalls radioaktive Schichten aufgebracht sind. 5. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the Rods protrude into the receiving space, on which radioactive layers are also applied are. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radioaktiven Schichten in an sich bekannter Weise mit einer Schutzschicht versehen sind. 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the radioactive layers in a known manner with a protective layer are provided. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Wände des Aufnahmeraumes gleichzeitig als Abschirmung nach außen ausgebildet sind. B. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the outer walls of the receiving space at the same time act as a shield to the outside are trained. B. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radioaktiven Schichten auf einem Material mit höherer Ordnungszahl aufgebracht sind. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the radioactive layers on a material with a higher atomic number are upset. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile der Strahlenquelle geometrisch so angeordnet sind, daß in homogenen Medien eine ausreichend gleichmäßige Volumbestrahlung gewährleistet wird. 9. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the individual parts of the radiation source are arranged geometrically are that a sufficiently uniform volume irradiation is guaranteed in homogeneous media will. 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere flache Kammern beliebigen Querschnittes umfaßt, die mit Zu- und Abfuhrleitungen verbunden sind und an deren Deck- und Bodenflächen Strahlenquellen vorgesehen sind. 10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that it comprises several flat chambers of any cross-section, which with supply and Discharge lines are connected and radiation sources on their top and bottom surfaces are provided. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von nebeneinandergesetzten flachen Kammern den Bestrahlungsbehälter bildet und scheiben- oder schichtenförmige Elemente als Strahlenquellen zwischen der Deck- und Bodenfläche zu einer benachbarten Kammer angeordnet sind. 11. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a plurality of juxtaposed flat chambers the Irradiation container forms and disc-shaped or layer-shaped elements as radiation sources are arranged between the top and bottom surfaces to an adjacent chamber. 12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Strahlenquelle und Deck- und Bodenplatten zweier benachbarter Kammern eine Einheit bilden. 12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that radiation source and top and bottom plates of two adjacent chambers are a unit form. 13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand zwischen zwei benachbarten Kammern durch die Strahlungsquelle selbst gebildet ist. 13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the partition between two adjacent chambers by the radiation source itself is formed. 14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine gleichmäßige Durchflußgeschwindigkeit der zu bestrahlenden Substanzen durch die Bestrahlungskammern aufrechterhalten ist. 14. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a uniform flow rate of the to be irradiated Substances maintained by the irradiation chambers. 15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von nebeneinandergesetzten Bestrahlungskammern durch metallische Dichtung und Verschraubung von je zwei benachbarten Kammerwänden aufgebaut ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1071243; deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1816 796, 1737 897; französische Patentschrift Nr. 1290 619.15th Device according to one of the preceding claims, characterized in that the plurality of juxtaposed irradiation chambers by metallic sealing and screw connection of two adjacent chamber walls is built up. Into consideration Printed publications: German Auslegeschrift No. 1071243; German utility model No. 1816 796, 1737 897; French patent specification No. 1290 619.
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DE3404053A1 (en) * 1984-02-06 1985-09-19 Tabasaran Oktay Process for decontaminating inorganic and/or organic media which are polluted by environmentally relevant and toxic polyhalogenated hydrocarbons

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