DE2022309A1 - Verfahren zur Behandlung einer fluessigen Szintillator-Zubereitung - Google Patents

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE β MÜNCHEN 2. K1LBL.ESTRASSE 2O

Dipl.-Ing. Stapf, 8 Manchen 2, HllbltatrcS» 20 UnMrZtIdMA 19 277

Anwaltsakte-Nr. 19 277

Datum

Mai 1970

Monsanto Company .

800 North Lindbergh Boulevard St. Louis,
Missouri, 63166/ÜSA

"Verfahren zur Behandlung einer flüssigen Szintillator-

Zubereitung"

Die vorliegende Erfindung betrifft die Flüssig-Szintillai-

ί tionszählung. Insbesondere betrifft die vorliegende Br- j findung ein Verfahren zum Behandeln einer flüssigen Szintillator-Zubereitung oder des darin verwendeten flüssigen

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Trägers, um die Zubereitung für das Zählen eines basischen Materials geeignet zu machen.

In den letzten Jahren entwickelte sich die Flüssig' Szintillatlonazählung zu einem sehr verbreiteten Verfahren zur Messung von 6-Strahlern mit niederer Energie, wie z.B. von C , S und H . Kurz gesagt, wird die Flüssig-SzintillationszShlung durch Vereinigung der zu analysierenden radioaktiven Probe mit einem Flussig-Szintiilator zur Bildung einer Sfihlprobe durchgeführt» Die Strahlung aus der Probe regt den flüssigen Szintillator an, wodurch die Emission von Szlntillatlonslichtisipuisen bewirkt wird, welche proportional, zu der Radioaktivität der &zobe sind. Diese Lidtetispul»» werden dann unter Verwendung einer geeigneten Ä^pSMTÄtur ""gezählt". Di® zur Flüssig-SzintillationssMhltasif? brauchbaren flüssigem Szintillatoren umfassen üblicherweise! einen Lösungsroittelanteil, d.h., einen flüssigen 9fipi* und einem Anteil an Gelöstem. Der Anteil an Gelösten wird nachstehend als gelöster Szintillationsstoff bezeichnet vmü kann sowohl einen ersten gelösten Stoff als auch ander« Komponenten, wie z.B. einen aweiten gelösten Stoff is»tlMilfceru Der zweite gelöste Stoff 1st gewöhnlich ein W»li#nb«r*Ich-Ver sch leber, der ziar Erzielung eines wünschenswerteren Well«nlftnge der Szintillationslichtimpuls« amffWmi.t wird. Der era.te» gelöste Stoff wird

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gewöhnlich als "Fluor" bezeichnet und diese Bezeichnung wird nachstehend beibehalten. Die am häufigsten verwendeten Lösungsmittel oder flüssigen Träger für die Flüssig-Sz intillatlonszahiung sind die Alkylbenzole, wie z.B. Toluol, Xylol, Äthylbenzol und dergl. Jedoch ist einer der größten Nachteile der Anwendung von Alky!benzo1-Lösungsmittel der, daß sie das Zählen von wässerigen Proben in einem homogenen Medium nicht zulassen. Als Folge wurden andere Phosphore entwickelt, wie z.B. Mischungen von Äthanol und Toluol, welche das Zählen von wässerigen Proben in homogener Lösung erlauben.

lienn auch Kianche flüssige Szintillatoren nach dem Stande der Technik das Zählen von wässerigen Proben gestatten, leiden sie unter dem Nachteil, daß sie die Messung von Zählproben mit eineir, hohen Prozentsatz an Wasser nicht gestatten. Dies ist eine Tolge der Abnahme in der Zahlleistung, welche erfolgt» wenn die Wasserkonzentration der Zählprobe ansteigt, herbeigeführt durch die Tatsache, daß lediglich kleine Prozentgehalte an Wasser gelöst oder homogen suspendiert werden können.

In der schwebenden Anmeldung Serial No. 720 451 werden neue flüssige Szintlllator-Zuhereitungen, geeignet für das Zählen von wässerigen Proben, beschrieben, welche im vesent-

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lichen alle diese Schwierigkeiten beseitigen, welche bei den Zubereitungen nach dem Stande der Technik, die zum Zählen derartiger Proben verwendet werden, auftreten. Wenn auch die in der vorerwähnten Anmeldung beschriebenen Zubereitungen für das Zählen von nicht-wässerigen als auch von wässerigen Proben ausgezeichnet sind, wurde jedoch gefunden, daß die Zubereitungen einer Chemolumineszenz-Reaktion unterworfen werden, wann immer sie für die radioaktive Prüfung von basischen Materialien verwendet werden. Die Chemolumineszenz-Reaktion, welche auftritt, wenn die Szintillator-Zubereitungen mit basischen Proben gemischt werden, weist eine relativ lange Halbwertszeit auf, welche eine beträchtliche Verzögerung zwischen der Zugabezeit der basischen Probe und der Zeit, v/o die Messung ohne Störung durchgeführt werden kann, notwendig macht. Dieses Problem ist besonders schwierig bei der radioaktiven Prüfung von basischen Proben, welche Tritium und andere radioaktiven Isotope von niederer Energie enthalten. In diesen Fällen wurde gefunden^ daß Zeiten bis hinauf zu 5 Tagen erforderlich waren, um die Chemolumineszenz auf ein annehmbares Untergrund-Niveau abzuschwächen, bei welchem genaue Messungen gemacht werden können.

Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Behandlung eines flüssigen Trägers, verwendet

zur Herstellung von flüssigen Szintillator-Zubereitungen, zu schaffen, wodurch die erwähnte Zubereitung für eine radioaktive Prüfung von basischen Materialien geeignet gemacht wird.

Es ist ebenso ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Behandlung einer Flüssig-Szintillator-Zählzubereitung zu schaffen, wodurch die erwähnte Zubereitung für die radioaktive Prüfung von basischen Materialien geeignet gemacht wird.

Es,ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Behandlung einer Flüssig-Szintillation-Zählzubereitung zu schaffen, wodurch die erwähnte Zubereitung zum genauen Zählen von basischen Materialien, enthaltend radioaktive Isotope niederer Energie, wie z.B. Tritium, verwendet werden kann.

Andere Gegenstände gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung und den anliegenden Patentansprüchen hervor.

In einer ihrer bevorzugten .Äusführungsformen ist die vor- < liegende Erfindung ein Verfahren zur Behandlung eines zur ..; Herstellung von flüssigen Szintillator-Zubereitungenver-

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wendeten flüssigen Trägers, umfassend das In-Berührung-Bringen eines flüssigen Trägers, zusammengesetzt aus einem aromatischen Kohlenwasserstoff und einem äthoxylierten Alkylphenol, worin der Alkylsubstituent von 7 bis 16 Kohlenstoffatome enthält und das Verhältnis der Anzahl der Kohlenstoffatome in dem erwähnten Alkylsubstituenten zu der durchschnittlichen Anzahl der Äthoxygruppen in dem erwähnten äthoxylierten Alkylphenol im Bereich von O,83 bis 1,67 liegt, mit einer wirksamen Menge eines Behandlungsmittels, wie basische Ionenaustauscher-Harze, Alkalimetallcarbonate, Alkalimetallbicarbonate und/oder Arnnoniioinhydroxyd, wobei das erwähnte In-Berührung-Bringen während eines Zeitraumes erfolgt, der genügt, die Chemolumineszenz auf ein annehmbares Untergrund-Niveau zurückzuführen_ff sobald ein basisches Material zu einer, aus dem erwähnten flüssigen Träger hergestellten flüssigen Szintillator-Zwbereitung zugegeben wird.

In einer anderen ihrer Ausführiingsfoniien ist die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Behandlung einer flüssigen Szintillator-Zubereitung, umfassend das In-Bertihrung-BrIngen einer Zubereitung, zusammengesetzt aus einem aromatischen Kohlenwasserstoff, einem gelösten Ssintillation-Stoff und einem äthoxylierten Alky!phenol# worin der Alkylsubstituent von 7 bis 16 Kohlenstoffatome enthält und das

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Verhältnis der Anzahl der Kohlenstoffatome in dem erwähnten Alkylsubstituenten zur durchschnittlichen Anzahl der Athoxygruppen in dem erwähnten äthoxylierten Alkylphenol im Bereich von O,83 bis 1,67 liegt, mit einer wirksamen Menge eines Behandlungsmittels, wie basische Ionenaustauscher-Harze, Alkalimetallcarbonate, Alkalimetallbicarbonate und/oder Ammoniumhydroxyd, wobei das erwähnte In-Berührung-Hrinc/en während einer Zeitdauer erfolgt, welche genügt, die Chemolumineszenz auf ein annehmbares Niveau zurückzuführen, sobald ein basisches üaterial zu der erwähnten Zubereitung zugegeben wird.

Die Flussig-Szintillation-Zählzubereitungen, behandelt durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung, sind solche, wie sie in der oben erwähnten schwebenden Anmeldung beschrieben sind. Im allgemeinen sind solche Zubereitungen aus einem aromatischen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel und bestimmten äthoxylierten Alkylphenolen zusammengesetzt, welche zusammen den flüssigen Träger und einen gelösten Szintillation-Stoff enthalten. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann man den flüssigen Träger-Anteil der flüssigen Szintillator-Zubereitungen allein behandeln, oder man kann die gesamte flüssige Szintillator-Zubereitung behandeln, wobei die letztere selbstverständlich aus dem flüssigen Träger plus dem gelösten Szintillation-Stoff besteht.

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Die in den flüssigen Trägern oder in den nach dem Verfahren der vorliegenden Lrfindung behandelten Zubereitungen verwendeten äthoxylierten Alkylphenole können durch die nachstehende, allgemeine Strukturformel dargestellt werden:

^Cn^H2n₊l

-^ worin η im Bereich von 7 bis 16 liegt und χ die durchschnittliche Anzahl an Äthylenoxyd-Gruppen pro Molekül darstellt. Der Wert von χ wird selbstverständlich in Abhängigkeit von der Anzahl der Kohlenstoffatome in dem Alkylsubstituenten variieren. Im allgemeinen jedoch wird der Wert von χ so groß sein, daß das Verhältnis von n/ic ii.i Bereich von 0,83 bis 1,67 sein wird. Beispiele von geei'jiiiiten, äthoxylierten Alkylphenolen und bevorzugte Lereiche von n/x umfassen äthoxyliertes Heptylphenol rait einer: Bereich von 0,83 bis 1,08, äthoxyliertes Octylphe-

^J nol mit einerr. Bereich von 0,83 bis 1,JL-I;,. _;äthoxyliertes i-'ciiylt-heiiul ir.it einer- Bereich von O_r89 bis 1,11, äthoxyi.i.t,i"i.cö jtc) xjjüc-r.'-vj. .xt liinoiü ttrsicii von o,>ü bis 1/17, äthoxyliertes ündecylphenol niit eineirt Bereich von 0,93 bis 1,22, äthoxyliertes Dodecylphenol mit einem Bereich von 0,93 bis 1,27, äthoxyliertes Tridecylphenol mit einem Bereich von 0,97 bis 1,34, äthoxyliertes Tetradecylphenol mit einem Bereich von 1,08 bis 1,55, äthoxyliertes Pentadecylphenol mit einem Bereich von 1,15 bis 1,67 und

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ählitncyliertes Ilexatlocy!phenol liiLfc einem Bnr«Lch von 1,31 bis 1,51. 'wie oben erwähnt, atellc χ eine tlurclischnliit— liche Anzahl von Äthoxy—Gruppen pro Molekül dar. Dauer werden beispielsweise, wenn man von einew äthoxylierten Alkylphenol mit 10,0 äthoxy-Gruppen spricht, sowohl >Ioleküle anwesend sein welche wehr, als auch solche, welche weniger als 10 iithoxy- Gruppe η besitzen.

Sowohl die äthoxylierten Alkylphenole, als auch Verfahren zu ihrer Herstellung, sind wohlbekannt. Gewöhnlieh werden die äthoxylierten Alkylphenole durch Kondensation von llthylenoic^'d mit dem gewünschten alkylierten Phenol hergestellt. Es wird iiu allgemeinen für die äthpxylierten Alley !phenole der vorliegenden Erfindung bevorzugt, daß sie hauptsächlich, d.h. zu über 50% die para-Fom enthalten. Jedoch wird es-besonders bevorzugt, solche zu verwenden, i/o 2u...iindest 80% des äthoxylierten Alkylphenols in der para-Form vorliegt, mit einem Rest, der im wesentlichen die ortho-Forra enthält.

Die in uen flüssigen Tri:Ujorn und in den nach den. Verfahren nor vorliegenden Erfindung behandelten Zubereitungen verv/enuüten Lüsungs^ittal sind die flüssigen aroiaatischen Kohlenv/asser.-jtoffe. Hichteinschränkenf.e Leiapielo für clio letzteren UK'.fasson Lennoi,. Toluol, o--, r..-, p-IIylole uiu.

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"-i ichun^on cifirfiflb'iri-, Cumol/ die X-fchy!benzole im-i · .eni-Lj lon. ^o wurae ^efunacn, uaio ii.abeso/.c^:.tre 'lyloi, ioluol Ui.wc ivtii/lLensol uie nächste ^tullcistung orjoLcn. ^::, ir van xrclQern ocer uen Zubereitungen usr vorliccyt-ncon _.rfiaciuri9 braucxiLare Volui.iveriiältnis von Lö3uny3...itt;.l za Ltlioi.ylierte. ι _t,Iky!phenol v/ircl ir;, allgemeinen von 3 : 1 bis 1 ; 1 betragen. Das angewandte Verhältnis wire, euren äie Anforderungen an die Probenstabilität, uie. tei^pcracur bei v/elc^ien axe Proben gemessen weraen, äie iinforuerungen an die Zählleistung und den Prozentgehalt der Probe/ welche gemessen werden soll, iestir.u^t. Die brauciibarsten Verhältnisse von Lösungsmittel zu äthoxyliertera Alkylphenol liegen im Bereich von 2_f4 : 1 bis 1,6 ; 1.

Die gelösten Szintillation-Stoffe der flüssigen Szintillator-Zubereitungen, behandelt nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, sind solche, welche dem Fachmann wohlbekannt sind. Diese gelösten Szintillation-Stoffe können lediglich einen Fluor enthalten oder sie können ebenso einen zweiten gelösten Stoff enthalten, wi« z.B. einen Spektruin-Verschieber oder einen Wellenband-Verschieber. Der gelöste Szintillation-Stoff kann ebenso für gewisse Zwecke einen gelösten, ueutronen-einfangenden Stoff oder einen gelösten, gamma-einfangenden Stoff enthalten. Einige der besser bekannten Fluore, welcfe* in

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den nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung behandelten Zubereitungen brauchbar sind, sind solche, wie p-Terphenyl, die Oxazole und/oder die Oxadiazole* Vermutlich der am besten bekannte Oxadiazol-Fluor ist PBD [2-(4-Biphenylyl)-5-phenyl-l,3,4-oxadiazol3 und der bestbekanntes te Oxazol-Fluor ist PPO 12,5-Diphenyloxazol]. Einige der besser bekannten sekundären gelösten Stoffe, welche mit den vorstehenden primären gelösten Stoffen kombiniert sein können, sind POPOP [l,4-Bis-2-(5-phenyloxazQlyl)-benzol], Ct-NOPON [p-Bls-2-(5-l-naphthyloxazolyl)-beneoli, DPH U,b~Diphenyl-l,3,5-hexatrienl, und α-ϊϊΡΟ [2-(l-Naphthyl) -5-phenyloKazoll und MSB [p-Bis-(o-methyIstyryl)-benzol], Ein anderer gelöster Szintillation-Stoff, welcher als Stand der Technik erwähnt ist, ist m-Terphenyl plus 0,5% Anthracen." Die gelösten Szintilation-Stoffe brauchen lediglich in !!engen vorhanden zu sein, welche' ausreichen, die Sube- : reitungen zu befähigen, als'Flüssig-Szxntiliatoren brauchbar zu: sein. Die optimale lienge wird' gemäß der besonderen Komponente oaer der Komponenten, welche den gelösten 'SzIn-". ■t'illation-Stof-i ausnacaen, variieren, and. die Menge' vjird ia allgeraeinen hinsichtlich der Kosten, der Löslichkeit

und der Leistungsanforderungen abgewogen sein. Der gelöste Ssinfcillaticr.-Stoff wird im allgemeinen in Mengen von Q,5 bis 50 g „31-0 Liter, jedoch öfters in Kengen von 1 bis 12 g · pro Liter vorhanden sein» Es wird besonders bevorzugt, daß

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die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung behandelten Flüssig-Szintillatoren etwa 4 bis 6 g/Liter an gelöstem Szintillation-Stoff enthalten. Wenn von lediglich ersten gelösten Stoffen oder Fluoren gesprochen wird, sind diese gewöhnlich in Mengen von etwa 0,5 bis 12 g/Liter anwesend. Sekundäre gelöste Stoffe sind gewöhnlich in relativ geringen Mengen Im Vergleich sm den Fluoren vorhanden, d.h., α in Mengen von etwa 0,05 bis 3 g/Liter. Der bevorzugte gelöste Szintillation-Stoff der vorliegenden Erfindung ist aus PPO und MSB zusammengesetzt.

Das Behandlungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird durch inniges In-Kontakt-Brtngen des flüssigen Trägers oder der SzintillatorrZubereltungen mit besonderen basischen Behandlungsmitteln, welche entweder flüssig oder fest sind, • während einer solchen Zeitdauer durchgeführt, daß die bei

Zugabe eines basischen Materials zu den Szlntillator-Zuberei- ^ tungen beobachtete Chemolumineszenz auf ein annehmbares Niveau herabgesetzt ist. Der Ausdruck "annehmbares Niveau", wie er hier verwendet wird, Bezieht sich auf eine Untergrund-Zählgeschwindigkeit, allgemein ausgedrückt als Stöße pro Sekunde, v/elche einen solchen Zahlenwert besitzt, daß sie eine zu vernachlässigende Einwirkung auf die Genauigkeit der durchzuführenden Messung hat. Zum Beispiel besitzen die hier behandelten Szlntillator-Zubereitungen gewöhnlich

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ein Untergrund-Hiveau von 1,20 Stöße/Sekunde, welches erhalten wird, wenn eine Probe von nicht-radioaktivem, destilliertem Uasser gezählt wird. Im allgemeinen kann ein annehmbares Niveau als ein Untergrund-Zählniveau von nicht höher als 2 Stöße/Sekunde definiert werden, wenn radioaktive Isotope niederer Energie, z.B. Tritium, zugegen sind und von 0,8 Stöße/Sekunde, wenn Isotope höherer Ener-

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gie, z.B. Kohlenstoff , zugegen sind. Die Kontaktzeit, welche erforderlich ist, ein gewisses annehmbares Untercjrund-Niveau zu erhalten, hängt von vielen Faktoren ab, wie z.B. : dem Oberflächenbereich des Behandlungsmittels, wenn ein Festkörper verwendet wird; der Menge an vorhandenem Behandlungsmittel; dem Anfangsniveau der Chemolumineszenz; etc.

Eine Klasse von Behandlungsmitteln, welche als wirksam gefunden wurden, sind die basischen Ionenaustauscher-Harze, einschließend stark basische Harze, wie z.B. diejenigen, welche quartäre Ammoniumgruppen, Sulfoniumgruppen, Phosphoniumgruppen und dergl. enthalten, dazwischenliegende basische Harze,¹ wie z.B. solche, welche gemischte tertiäre Ainin- und quartäre Ammoniumgruppen enthalten und schwach basische Harze, wie z.B. diejenigen, welche primäre, sekundäre und tertiäre Aminogruppen und gemischte- priwäre, sekundäre und tertiäre Aminogruppen enthalten. Die basischen

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Ionenaustauscher-Harze werden gewöhnlich hergestellt, indem man zuerst eine unlösliche, unschmelzbare Polymer-Grundmasse bildet* in welche aktive basische Gruppen durch eine geeignete chemische Einwirkung eingeführt werden können. Jedoch werden nur wenige Harze durek eine I-Stufen-Köndensation hergestellt. Die bevorzugten Ionenaustauscher-Harze, welche als Anion-Austauscher-Harze bekannt sind, haben eine Grundmasse aus quervernetzten Polystyrol wie eines Copolymeren mit einem größeren Anteil an Styrol und einem kleineren Anteil an Divinylbensol und/oder Xthylvinylbenzol. Verbindungen, wie z.B. isopren oder Butadien können ebenfalls als quervernetzende Mittel verwendet werden. Bine derartige quervernetzte Polysityroi-Grundinasse kann durch Chlormethylierung und Aminierung In «ain <tarfc basisches Auetauscher-Harz umgewandelt werden« Ebenfalls haben viele Änion-Austauscher-Harze Grundmassen als Basis, welche Phenol-Formaldehyd-Kondensate sind.

Die in der vorliegenden Erfindung brauchbaren Anion-Aus-

tauscher-Harze können verschiedene Größen und Formen haben. Gewöhnlich liegen diejenigen, welche eine Styrol-Polymer-Grundmasse besitzen, in Form von Perlen vor> während diejenigen mit einer Gruacinasse aus einem Phenol-Formaldehyd-Kondensat granuliert sind. Die iiaschengröße wird gewöhnlich zwischen etwa 0,2 bis 1,68 mn (10 und 70 mesh) liegen, ob-

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wohl die vorliegende Erfindung nicht auf irgendeine besondere ;!aschengruße beschränkt ist.

ilndere geeignete Behandlungsmittel sind die Alkalimetallcarbonate, wie z.D. Uatrium-, Lithium- und Kaliumcarbonat, wobei natriumcarbonat besonders bevorzugt v;ird, Alkalimetallbicarbonate, wie z.B. Natrium-, Lithium- und Kaliuinbicarbonat und Aiamoniuriüiydroxyd.

Dae von der vorliegenden Erfindung beabsichtigte InrKontaktßringen kann auf mehreren verschiedenen Wegen durchgeführt werden. 2um Beispiel können ciie Szintillator-Subereitungen odex die flüssigen Träger mit den festen Behandlungsmittel aufgeschlämmt, durch Betten der festen Behandlungsmittel perkoliert, oder die Zubereitungen oder die Träger können zusammen mit den flüssigen oder den festen Behandlungsraitteln gelagert werden. Wenn das verwendete Behandlungsmittel eines der basischen Ionenaustauscher-Harze ist, wird das Parke¹ ?.t.ionsver£ahren bevorzugt, bei welchen die Szintillator-Eubereitung oder der flüssige Träger durch ein Eett oes einzelnen Harzes durchgeleitet wird. Das JPerkolatiansverfahren wird am bequemsten ausgeführt, indem man eine geeignete Säule mit dem liarz füllt und die flüssige Szintillator-Eubereitung oäer den flüssigen Träger durch die Säule führt. Die Länge der verwendeten Säule kann in

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weitem Bereich variieren, vorausgesetzt, daß sie eine genügende Kapazität für eine Herabsetzung der Chemolumineszenz auf ein annehmbares üntergrunä-lTiveau besitzt. In allgemeinen ist die Größe der verwendeten- Säulen exakt durch das Volumen der Szintillator-Zubereitung oder des flüssigen Trägers geregelt, dessen Behandlung erstrebt wird. Wenn es beispielsweise gewünscht wird, ein kommerzielles Verfahren in großem liaßstab durchzuführen, können Säulen von extrem großer Kapazität angewandt werden, wohingegen bei Operationen im kleineren Maßstab uri vieles kleinere Säulen angewandt werden können. Die Fließgeschwindigkeit der Flüssig-Szintillator-Subereitung oder des flüssigen Trägers durch die Kolonne kann ebenfalls über ziemlich weite Bereiche in Abhängigkeit von der Größe der verwendeten Kolonne variieren. Das Perkolationsverfahren kann ebenso vorteilhafterveise verwendet werden, wenn das verwendete Behandlungsmittel ein Alkalimetallcarbonat oder -bicarbonat ist. Im Falle der Verwendung von Kolonnen mit den vorerwähnten Carbonaten oder -bicarbonaten_<kommen dieselben, oben bei der Verwendung von Kolonnen der basischen Ionenaustauscher-Harze diskutierten Erwägungen zur Anwendung.

Das In-3erührung-Eringen der vorliegenden 3rfindung kann ebenso durch Aufschlämmen der flüssigen Zubereitungen ocler der flüssigen Träger mit den festen Behandlungsmitteln

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durchgeführt werden. Dieses kann selbstverständlich durch viele verschiedenartige Techniken, wie z.B. durch einfaches Schütteln einer Hischung des Behandlungsmittels und der flüssigen Zubereitung oder des flüssigen Trägers¹ oder durch bloßes Rühren des heterogenen Systems erfolgen. Die Aufscliläiiiraungsi.iethode ist besonders wünschenswert, wenn Alkalimetallcarbonate oder -bicarbonate als Behandlungsmittel verwendet werden. Die ilengc an festen: Behandlungsmittel, wel- ^v dies mit den Zubereitungen oder den Trägern aufgeschlämmt wird, ist nicht .entscheidend und braucht lediglich in einer wirksamen .Henge für die Herabsetzung der Chemolumineszenz auf das gewünschte annehmbare Untergrund-Niveau für die besondere, durchzuführende liessung zu bestehen. Im allgemeinen jedoch werden Mengen an festen Behandlungsmitteln im Bereich von 1 bis 10 Gew.-% des vereinigten Gewichtes an festem Behandlungsmittel und Szintillator-Subereitung : oder flüssigem Träger angewandt. Es ist offensichtlich, daß, je größer die verwendete Henge an Behandlungsmittel ist, umso niedriger die erforderliche Kontaktzeit zur Erzielung von wünschenswerten Untergrund-Niveaus sein wird. Beispielsweise sind, wenn große Mengen (<15 Gew.-%) an festem Behandlungsmittel verwendet v/erden, Kontaktzeiten so kurz wie 30 Sekunden ausreichen, um die Szintillator-Zubereitungen geeignet für das Zählen von basischen Materi- ^: alien niederer Aktivität, z.B. von Tritium-enthaltenden

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Materialien, zu machen. Es sollte darauf hingewiesen v/er den., daß die Behandlung entweder durch das Perkolationsverfahren, oder das Aufschlämiv.ungsverfahren rät den festen Behandlungslüitteln die Szintillator-Zubereitungen nicht bleibend von einer Chemolumineszenz-Reaktion freistellt, wenn eine basische Probe zugegeben wird. Es wurde gefunden, daß die Szintillator-Bubereitungen, selbst wenn sie behandelt worden sind, oder die Szintillator-Zubereitungen, welche aus den behandelten flüssigen Trägern hergestellt wurden, eine Chemolumineszenz-Reaktion erfahren, wenn sie zu lang nach der Behandlung stehen gelassen v/erden, Kenn es daher gewünscht wird, die Szintillator-Zubereitung mehr oder weniger bleibend frei von irgendeiner Chemolumineszenz-Reaktion aufzubewahren, ist es zu empfehlen, die flüssige Szintillator-Zubereitung zusammen mit einer gewissen !!enge an einem oder mehreren der Behandlungsmittel äu lagern. Selbstverständlich können die flüssigen Träger, d.h*, das aromatische Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel und das äthoxylierte Alkylphenol abwechselnd mit den Behandlungsmitteln gelagert werden, bis sie fertig für eine Verwendung zur Herstellung der Szintillator-Zubereitungen sind. Wenn die Lagerung angewandt wird, kann die Menge an Behandlungsmittel im Bereich von O_rI bis 10 Gew»-% an vereinigtem Behandlungsmittel und Szintillator-Zubereitung oder flüssigem Träger liegen.

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Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann ebenso durch tischen von 0,1 bis 5 Gew.-^rd von konzentriertem TUrnmoniurnhyaroxyu ;>iit der flüssigen Saintillator-Zubereitung oder den flüssigen Träger durchgeführt werden. Die Anwesenheit von Aiiiniöniurnhydroxyö stört die nachfolgenden Messungen, Lei welchen ein basisches Material zugegeben wird, nicht. Es ist klar, daß bei Verwendung von Ammoniumhydroxyd als Behandlungsmittel lediglich die Lagerungsmethode zürn In-Berührung-Bringen angewandt v/erden kann, da ja itomonium-' ■hy-clroxyd eine Flüssigkeit ist.

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele, wel*-' ¹ ehe jedoch den Sehnt zuafang derselben nicht be sehr äriken sollen, erläutert. Das in allen Beispielen verwendete ätiiöxylierte iilkyliphenol war ein äthaxyliertes nonylphenol, ν,-tilciics einen Durchschnitt von 9,2 Iitiio:<ygrupi3en pro Jlole- ^:k-"ül und tiin n/ji-Verhältnis von l_r02 besaß. \ " ' "

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Eine ¹IC ;d Heivö einer flüssigen" SEintiliator-Subereituntj, enthaltend 63,3 Λ?ο1.-% Xylol, 36*7 Vol.-% äthoxyliertes Honylphenol, .0,55% (Gew.A^Tol·) PPO und 0,24% (Gew./Voi;)

:ISB wurde :ait Z \ώ1· destillierten siasseif; gemisciit-. Die hoaoicscliunv liatte eine aufänv:liehe Zählgeschv/lndigkeit

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von 1,20 Stöße/Sekunden, welche sich nach Stehenlassen über längere Zeiträume nicht änderte.

Beispiel 2

IQ wl der flüssigen Szintillator-Zubereitung auj Ek ispiel 1 wurde mit 2 ml von 0,In-MaOH gemischt. Die homogene Mischung hatte eine anfängliche Zählgeschwindigkeit von 60 000 Stöße/Sekunde, welche sich nach 1 Stunde auf 1250 Stöße/Sekunde und nach 48--Stunden auf 1,66 Stöße/Sekunde verringerte.

B e 1-s pi el 3

Ein Teil der flüssigen Szintillator-Zubereitung aus Beispiel 1 wurde durch ein Bett eines stark basischen Ionen-Austauscher-Harzes, enthaltend quärtäre Ammoniumgruppen als funktioneile Gruppen, dürchgeleitet. Das Harz-Bett bestand aus einer 2,54 χ 20,32 cm (1 in. χ 8 in.)-Säule mit Harz. Es wurde eine Durchflußgeschwindigkeit von ca. 1 ml/Min, aufrechterhalten. 10 mL der' flüssigen Szintillator-Zubereitung, welche das Harz-Bett passiert hatte, würde· mit 2 ml 0,In-NaOH gemischt. Die homogene Mischung ergab eine anfängliehe ZählgeschwJndigkeit von 2 Stöße/ Sekunde, welche innerhalb"5.. Minu-tsn auf <1,3 Stöße/Sekunde

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Beispiel 1

10 ;λ1 der flüssigen Szintillator-Zubereitung, wie sie in Beispiel 1 verwendet worden war, enthaltend 1 Gew.-% konzentriertes Ammoniumhydroxyc!., wurde mit 2 ial 0,In-IJaOII gajiiischt. Die homogene ilischung hatte eine anfängliche 2-iihlgeschwinuigkeit von etwa 5 Stöße/Sekunde/ welche rasch auf ein normales üntergrund-iiiveau von <1,3 Stöße/Sekunde abnalna.

Beispiel 5

Die in Beispiel 1 verwendete flüssige Szintillator-Zubereitung v/urde mit 5 Gew.-% Natriumcarbonat 16 Stunden lang aufgeschlämmt. IO ml der so behandelten flüssigen Szintillator-Zubereitung v/urden mit 2 ml O,2n-NaOH gemischt. Die homogene ilischung hatte eine anfängliche Zählgeschwindigkeit ; von 4 Stöße/Sekunde, welche innerhalb von 5 Minuten auf eine normale Untergrund-Geschwindigkeit von <1,3 Stöße/ Sekunde abnahm.

Beispiel 6

Die flüssige Szintillator-Zubereitung von Beispiel 1 wurde 3 Monate lang zusammen mit 5 Gew.-% Natriumcarbonat gelagert. Wach der 3-monatigen Lagerzeit ergaben eine homogene Mischung einer IO ml-Probe der flüssigen Szintillator-

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Zubareitüng-Und zu 2 ml 0,In-NaGH eine anfängliche Zähigeschwindigkeit von ca. 3 Stöße/Sekunde, v;elche rasch auf einen Wert von <1,3 Stöße/Sekunde absank.

Wie die vorstehenden Beispiele eindeutig beweisen, ist das Behandlungsverfahren der vorliegenden Erfindung in extremer Weise wirksam, um die flüssigen Szintillator-Zubereitungen für eine Verwendung zum Zählen von basischen liaterialien geeignet zu machen.

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Claims (2)

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   Patentansprüche

   Verfahren zur Behandlung einer flüssigen Ssintillator-Zubereitung oder eines flüssigen Trägerstoffe für die Herstellung dieser Zubereitungen, wobei die Zubereitung einen aromatischen Kohlenwasserstoff, einen gelüsten Sslntillatlons-Stoff und ein äthozyliertes Alkylphenol enthält, in welch·» der Alkylaubstituent von 7 bis 16 Kohlenstoffatom aufweist und das Verhältnis der Anzahl Kohlenstoffatöse in den Alkylsubstituenten zur durchschnittlichen Zahl der Xthoxygruppen in dem äthoxylierten Alkylphenol von 0,83 bis 1,62 beträgt, dadurch gekennzeichnet, daft die Zubereitung ■it einer wlrktaaen Menge «Ines Behandlungsmittels aus der Gruppe der basischen Ionenaustauscherharze, der Alkalimetallcarbonate, dar Alkaliaetallblcarbonate, des Ammoniumhydroxids und deren Mischungen kontaktiert wird und dieses Kontaktieren während eines Zeitraums durchgeführt wird, der ausreicht, die Chemoluminlszenz auf .ein insiehmbares Untergrund-Niveau herabzusetzen, wenn der Zubereitung eine basische Substanz zugegeben wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daft der aromatische Kohlenwasserstoff Xylol 1st und das Verhältnis von Xylol zu dem äthoxylierten Alkylphenol von 3:1 bis 1:1 betragt,

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   3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -Belohnet, daft der gelüste Ssintlllations-Stoff in einer Menge von 1 bis 12 g/l vorliegt und Fluor sowie einen Wellenband-Versehieher enthält.

   H. Zubereitung nach Anspruch 3· dadurch gekennzeichnet, daft der gelöste Szlntlllations-Stoff FPO und NSB enthält.

   5· ^s Verfahren nach Anspruch 4_a dadurch gekennzeichnet, daft das Kontaktieren durch Aufschlämmen der Zubereitung alt dem Behandlungsmittel, durch Hindurchleiten der Zubereitung durch ein Bett aus dem Behandlungsmittel oder durch gemeineame Lagerung der Zubereitung und des Behandlungsmittels erfolgt.

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