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Verfahren zur Vereinigung radioaktiver Substanzen mit Metallen Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vereinigung radioaktiver Substanzen mit Metallen
unter Anwendung von Wärme.
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Es wurde schon vorgeschlagen, zur Herstellung von Radiummetallfäden
an einem Ende geschlossene Röhrchen mit Radiumsalz zu füllen und dann diese Röhrchen
(Kapillarröhrchen) der jeweils gewünschten Stärke entsprechend auszuziehen. Hierbei
wird jedoch die radioaktive Substanz dem Metall des Kapillarröhrchens nicht einverleibt,
man hat vielmehr nur ein Röhrchen mit einer aus radioaktiver Substanz bestehenden
Seele. Die Radiumstrahlung muß von dem Innern des Rohres durch die Wandung desselben
hindurch erfolgen, so daß ein großer Teil der Strahlungsenergie verlorengeht. Außerdem
aber können die radioaktiven Substanzen beim Zerbrechen derartiger kleiner Röhrchen
leicht verlorengehen, indem die Radiumsalze aus dem Rohrinnern herausstreuen.
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Es ist auch schon bekannt, zur Radioaktivierung von Glas und Metallen
diese mit dem Radiumsalz zu mischen und dann zu erwärmen. Bei dieser Erwärmung soll
dann eine Einverleibung des Radiumsalzes erfolgen. Dieses Verfahren ist jedoch,
wie sich in der Praxis gezeigt hat, nicht oder nur unter sehr großen Verlusten durchführbar,
weil beim Erhitzen auf Schmelztemperatur des Metalles, wie es in diesem Verfahren
vorgeschlagen wird, die radioaktive Substanz sich verflüchtigt, und zwar noch ehe
eine Einverleibung derselben stattfindet. Selbst wenn ein Teil der radioaktiven
Substanz einverleibt wird, geht der größte Teil der Radiumsubstanz verloren. was,
wenn man den hohen Preis dieser Substanz berücksichtigt, einen erheblichen Verlust
bedeutet.
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Der Erfindung gemäß wird nun während der Erwärmung die radioaktive
Substanz gasdicht von den Metallen, mit welchen es vereinigt werden soll, umhüllt
und die Erwärmung unterhalb der Schmelztemperatur des umhüllenden Metalles gehalten.
Man vermeidet hierdurch vollkommen auch die geringsten Verluste der Radiumsubstanz
und erreicht, daß die vor der Erwärmung gasdicht eingehüllte Substanz vollkommen
in das Metall einverleibt wird, so daß selbst nach Zerbrechen der z. B. für zahnärztliche
Zwecke hergestellten feinen Röhrchen o. dgl. ein Verlust an radioaktiver Substanz
durch Ausstreuen derselben ausgeschlossen ist.
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Bei der Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung geht man nun zweckmäßig
so vor, daß man die radioaktive Substanz in die fertige Metallhülse einfüllt, diese
hierauf
luftdicht abschließt und dann das Ganze der Erwärmung unterwirft.
Dabei kann gegebenenfalls die Umhüllung der radioaktiven Substanz mit Metall auf
galvanischem Wege erfolgen.
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Um eine völlige Vereinigung der Substanz mit dem Metall und eine gute
Verteilung der Substanz in dem Metall zu erzielen, wird das durch die Erhitzung
mit der Substanz vereinigte Metall nach der Erhitzung zweckmäßig einer mechanischen
Durcharbeitung, wie z. B. durch Walzen, H_ ämmern, Ziehen u. dgl., unterzogen. Dabei
kann das Metall gleichzeitig zu dem gewünschten Körper, wie z. B. zu Drähten, Haken,
Platten o. dgl., geformt werden.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann nun nach folgenden Beispielen
ausgeführt werden.
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Die radioaktiven Substanzen, wie Radium, Mesothorium usw., werden
aus Lösungen ihrer Salze oder deren Schmelzen durch-Elektrolyse auf dem Metall,
mit welchem sie vereinigt werden sollen, niedergeschlagen. Der erhaltene Niederschlag
kann dann noch durch einen z. B. auf galvanischem Wege hergestellten Metallüberzug
fixiert werden. Darauf erfolgt dann die Erwärmung zwecks Einverleibung der Substanz
in das Metall und nach dieser Einverleibung eine mechanische oder thermische Behandlung
zwecks gleichmäßiger Verteilung der Substanz in dem Metall und Formung zu beliebigen
Gegenständen. Die mechanische oder thermische Behandlung erfolgt z. B. durch Walzen,
Hämmern, Ziehen und Erhitzen. Für zahnärztliche Zwecke wird dann das erhaltene Produkt
zu feinsten Drähten von o,2 bis 0,4 mm ausgezogen. Durch die vollkommene Einverleibung
der Substanz und die gleichmäßige Verteilung derselben in den Metallen erreicht
man, daß die ß- und y-Strahlen gar nicht und die a-Strahlen nur zu einem sehr kleinen
Teil zurückgehalten werden.
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Die so hergestellten Produkte haben außerdem den Vorteil, daß sie
verhältnismäßig hohen Temperaturen widerstehen und ohne Verlust der wertvollen radioaktiven
Substanz ausgeglüht und desinfiziert und auch, je nach der Art des verwendeten Metalles
oder der Legierung, mit Säure, Alkalien u. dgl., d. h. chemisch behandelt werden
können.
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Bei der Erhitzung des die Substanz gasdicht einschließenden Metalles
ist darauf zu achten, daß die Schmelztemperatur des Metallen nicht erreicht wird,
damit Verluste an Substanz infolge der Verdampfung derselben vermieden werden. Für
medizinische Zwecke ist es häufig notwendig, daß die radioaktive Substanz nur an
eine Stelle gebracht wird, weil eine punktförmige Strahlung, z. B. bei der Zahnwurzelbehandlung,
erwünscht ist. Hierbei geht man zweckmäßig folgendermaßen vor. Die Metallhülle wird
als dünnes, an einem Ende geschlossenes Röhrchen ausgebildet und in dieses Röhrchen
die radioaktive Substanz eingefüllt, wobei dieselbe mit einem als Draht ausgebildeten
Kern an das verschlossene Ende herangepreßt wird. Dieser Kern wird zweckmäßig aus
einem härteren Metall als das Röhrchen hergestellt. Verwendet man für das Röhrchen
beispielsweise Platin, so benutzt man für den Kern Platiniridium. Das Röhrchen muß
aus verhältnismäßig weichem Metall bestehen, damit es nachher leicht gezogen und
zu dem gewünschten Gegenstand geformt werden kann. Andererseits muß das fertige
Instrument dem jeweiligen medizinischen Zweck entsprechend eine gewisse Festigkeit
haben, welche der Kern dem Röhrchen gibt. Zweckmäßig wird der .Kern schraubenförmig
gedreht oder mit Gewinde versehen und dann mit einem Lot (Platinlot) überzogen,
so daß der Kern genau in das Röhrchen hineinpaßt. Dieser Kern reicht bis an die
verschlossene Spitze des Röhrchens, an welcher die radioaktive Substanz zusammengepreßt
ist. Am offenen Ende wird der Kern mit dem Röhrchen z. B. durch Verschweißen oder
Verlöten gasdicht verbunden und dann an dem anderen Ende zwecks Einverleibung der
radioaktiven Substanz erhitzt. Die Weiterverarbeitung erfolgt dann in der oben beschriebenen
Weise.
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Soll das Röhrchen auf seiner ganzen Länge radioaktiv gemacht werden,
so geht man folgendermaßen vor.
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Man füllt, wie im vorigen Beispiel angegeben, das Röhrchen mit radioaktiver
Substanz und benutzt dabei ebenfalls einen Draht. Dieser wird aber nach dem Überziehen
mit dem Lot nochmals schraubenförmig gedreht und dann gewissermaßen in die radioaktive
Substanz hineingeschraubt, damit diese gleichmäßig gegen die Innenwandung des Röhrchens
gedrückt wird. Hierdurch erreicht man, daß nicht mehr radioaktive Substanz für die
Aktivierung des Röhrchens als unbedingt erforderlich -verwendet wird. Das an seiner
inneren Rohrwandung mit radioaktiver Substanz bedeckte, im übrigen aber mit dem
schraubenförmig gedrehten Draht (aus Platiniridium) ausgefüllte Röhrchen wird nun,
wie im vorigen Beispiel, am offenen Ende mit dem Draht gasdicht verlötet oder verschweißt
und dann auf seiner ganzen Länge erhitzt.
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Will man ein Röhrchen auf seiner ganzen Länge radioaktiv machen, so
kann man auch noch anders vorgehen. Das an seinem Ende geschlossene Röhrchen wird
wieder gefüllt, und zwar so, daß die Substanz nach dem Füllen an einem Rohrende
zusammengepreßt
ist. Der übrige Teil des Röhrchens wird dann durch
einen Draht ausgefüllt, der drei- oder mehreckigen Querschnitt hat und am offenen
Ende des Röhrchens zylindrisch ausgebildet ist. Dieser zylindrische Teil wird dann
durch Verlöten oder Verschweißen mit dem Röhrchen gasdicht verbunden und das ganze
Röhrchen dann an der Stelle, wo sich die radioaktive Substanz befindet, erhitzt
und dadurch das Metall aktiviert. Der drei- oder mehrkantige Teil des Drahtes kann
ebenfalls, wie bei dem anderen Beispiel, schraubenförmig gedreht werden, so daß
zwischen dem Draht und der inneren Rohrwandung gerade oder schraubenförmig verlaufende
Kanäle entstehen, welche sich durch den Zerfall der radioaktiven Substanz mit Emanation
und deren Zerfallprodukten füllen, so daß nun nicht mehr nur die Spitze des Röhrchens,
sondern das Röhrchen seiner ganzen Länge nach, so weit die Kanäle reichen, radioaktiv
wird.
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Die nur an einem Ende radioaktiven Röhrchen werden zweckmäßig an einem
Ende, z. B. an dem verlöteten Ende, durch Flachdrücken o. dgl. kenntlich gemacht,
damit man ohne Verwendung eines Leuchtschirmes das radioaktive Ende des Röhrchens
sofort erkennen kann.