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Verfahren zur Herstellung radioaktiver Metallfolien und Drähte Die
Erfindung betrifft radioaktive Metallfolien oder Drähte, .insbesondere solche, die
Alphastrahlen aussenden. Das erfindungsgemäße Erzeugnis besteht aus einem Grundmetall,
in das eine radioaktive Substanz einverleibt ist, sowie aus einem Deckfilm über
dem Grundmetall, welcher das Austreten von gasförmigen Medien verhindert, wobei
der Film erfindungsgemäß so dünn ist, daß er von der Alphastrahlung durchdrungen
wird. D!ie Erfindung betrifft ferner ein Verfahren, radioaktive Folien herzustellen,
sowie eine Vorrichtung, um elektrostatische Aufladungen mittels solcher Präparate
zu beseitigen.
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Für die Einverleibung von radioaktiven Substanzen ,in Metalle sind
schon verschiedene Vorschläge gemacht worden. Insbesondere wird in der USA.-Patentschrift
Nr. 2 326 631 eine Metallfolie beschrieben, die eine radioaktive Substanz
enthält und eine wirksame Emission ergibt. Folien und sehr dünne Drähte sind für
diesen Zweck besonders geeignet, weil das Durchdringungsvermögen der Alphastrahlen
mittlerer Intensität, die von den gewöhnlich verwendeten radioaktiven Elementen
ausgesendet werden, nur sehr gering ist. Unter der Voraussetzung, daß die radioaktive
Substanz in dem Metall gleichmäßig verteilt ist, darf die Dicke der Folie nicht
größer sein, als das Durchdringungsvermögen der durch die betreffende Substanz ausgesendeten
Alphastrahleu; andererseits erreichen dann die von tiefer liegenden Stellen des
Metalls ausgehenden Alphastrahlen nicht die Oberfläche und kommen damit nicht zur
Emission. Infolgedessen
kann. der Teil der radioaktiven Substanz,
der sich in den tieferen Metallschichten; befindet, nicht ausgenutzt werden.
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Dünne Folien und sehr dünne Drähte geben, erfahrungsgemäß zwar günstige
Voraussetzungen, wenn sie zur Emission von Alphastrahlen bestimmt sind; die geringe
Stärke der Folie bzw. des Drahtes hat aber auch einen wesentlichen. Nachteil, der
sich daraus ergibt, daß in jeder der bekannten radioaktiven Zerfallsreihen ein radioaktives
Gas. eines der frühen Zerfallsprodukte ist. Das erste Zerfallsprodukt nach Radium
in der Uran-Radium-Reihe ist z. B. Radongas; Thoron, ein Isotop des Radons, ist
das fünfte Zerfallsprodukt nach Thorium in der Thorium-Reihe. Aktnnon, ein anderes
Isotop von Radon, ist das dritte Zerfallsprodukt nach Aktinium in der Uran-Aktinium-Reihe.
Diese radioaktiven Gase haben sämtlich eine geringe Halbwertszeit. Wenn sie aber
in dünnen Folien oder besonders feinen Drähten, durch Zerfall der Ausgangssubstanz
entstanden sind, dringt mindestens ein kleiner Anteil der Strahlung bis zur Oberfläche
der Folie bzw. des. Drahteis, bevor das radioaktive Gas sich in das nächste Zerfallsprodukt
verwandelt. Das Austreten von radioaktivem Gas ist aus zwei Gründen, von Nachteil:
erstens ist das ausgetretene gasförmige Medium in gefährlicher Weise radioaktiv,
so. daß selbst ganz geringe Konzentrationen für alles animalische Leben schädlich
sind; zweitens kann das ausgetretene Gas infolge seines eigenen Zerfalls und des
Zerfalls seiner Erzeugnisse nicht weiter zur radioaktiven Wirkung der Metallfolie
beitragen. Das ausgetretene Gas stellt daher einen Verlust an Radioaktivität dar.
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Gegenstand der Erfindung ist daher eine radioaktive Metallfolie, welche
die günstigem Esgenschaften dünner Folien im bezug auf die Emission von Alphastrahlen
besitzt, die mit der Verwendung der bisher üblichen dünnen Folien zusammenhängenden
Nachteile aber vermeidet. Das erfindungsgemäße radioaktive Präparat besteht aus
eurem dünnen Grundmetall, z. B. einem Film, Band oder dünnen Draht aus Metall, in
welchem eine Alphastrahlen aussendende Substanz fein verteilt ist. Eine Seite des
Präparats ist durch einen Film, der frei von radioaktiver Substanz ist, im wesentlichen
abgedeckt. Die gesamte Stärke von Grundmetall und Deckfilm darf bei einem Präparat,
das Alphastrahlen aussenden soll, nicht größer als das Durchdringungsvermägen von
Alphastrahlen sein, das der höchsten Strahlungsintensität der im dem: Metall enthaltenen
radioaktiven Substanz entspricht. Erforderlichenfalls wird die radioaktive Folie
auf einer zur Verstärkung dienenden platten oder streifenförmigen Unterlage, vorzugsweise
aus Metall, befestigt, die gleichzeitig zur Abschirmung, der Emanation dient und
den Strahlungswinkel der ausgesendeten Alphastrahlen begrenzt. Der Ausdruck Emanation
wird in der Beschreibung gebraucht, um alle im Laufe des radioaktivem Zerfalls gebildeten
Medien anstatt lediglich die gasförmigen Zerfallsprodukte zu bezeichnen.
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Das Grundmetall ist nach der Erfindung ein Metallfilm, vorzugsweise
aus Edelmetall, wie Gold oder Platin. Besonders geeignet ist ein Blattfilm, der
aus pulverisiertem Edelmetallpulver oder einem andren Metallpulver gepreßt ist,
weil bei dieser Herstellungsart die radioaktive Substanz in lern Metall besonders
fein verteilt werden kann. Die radioaktive Substanz kann ein radioaktives Element,
zweckmäßigerweise aber auch ein, Salz eines solchen Elements sein, z. B. Radium.sulfat
oder Radiumbromid.
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Der Deckfilm hat -in erster Linie den Zweck, das Austreten der gasförmigen
Zerfallsprodukte der radioaktiven Substanz zu verhindern. Dieser Film kann aus irgendeinem
Werkstoff bestehen, aus dem sich ein genügend dünnes Blatt herstellen, läßt, das
jedoch genügend zusammenhängt, um das Grundmetall abzudichten, d. h. undurchlässig
für ein; radioaktives gasförmiges Medium. ist. Organische Stoffe, wie verschiedene
Kunststoffe, können für den Deckfilm verwendet werden; im allgemeinen ist aber ein
Werkstoff vorzuziehen, der gegen die Emanation einer radioaktiven Substanz widerstandsfähiger
ist als organische Verbindungen. Auch nichtmetallische, anorganische dünne Filme,
z. B. aus schmelzfiüss.igern. Silb-erchloirid, lassen sich einwandfrei herstellen
und, verwenden. Im allgemeinen erfüllt jedoch ein. metallischer Deckfilm, vorzugsweise
aus demselben Edelmetall wie das Grundmetall am: besten den Zweck der Erfindung.
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-Wenn das Grundmetall, wie allgemein üblich, als dünnes Band oder
als Film verwendet wird, soll der Deck film möglichst beide Seiten des Grundmetallblattes
überziehen. Das ist jedoch nicht immer erforderlich; wenn beispielsweise der Film
auf einer verhältnismäßig dicken Unterlage befestigt werden soll, ist es zur Verhinderung
eines Verlustes an Radon durch die Unterlage hindurch nicht erforderlich, auf die
der Unterlage zugekehrte Seite des Grundmetalls noch einem Deck-
film aufzulegen.
Irrt Fall, daß die Unterlage aus einem. anderen Metall, z. B. Silber, besteht als
das Grundmetall, z. B. Gold, ist es vorzuziehen, eine Deckschicht aus einem geeigneten
nichtradioaktiven Metall, wie Gold, zwischen das radioaktiv gemachte Grundmetall
und die Unterlage einzulegen, um ein Abwandern von Radium oder von Zerfallsprodukten
des Radiums in die Unterlage zu verhindern, wenn das Präparat hohen Temperaturen
ausgesetzt wird.
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Grundmetallfolie und Deckfilm: müssen zusammen so dünn sein, daß die
von der radioaktiven Substanz ausgehenden Alphastrahlen die plattierte Folie noch
durchdringen. Für eine möglichst wirksame Alphastrahlung muß das Grundmetall zusammen
mit dem Deckfilm so dünn sein, daß selbst noch solche 'Alphastrahlen durchdringen,
die die mittlere Strahlungsintensität der in dem. Metall eingelagerten radioaktiven
Substanz besitzen. Von der radioaktiven Folie wird indessen Alphastrahlung in dem
Maße ausgesendet, wie der Deckfilm selbst für Alphastrahlen durchlässig ist bzw.
dessen Dicke unterhalb des Durchdringungsvermögens der Alphastrahlen liegt; das
"der höchsten Strahlungsintensität
der radioaktiven Substanz entspricht.
Bei Verwendung der am besten für den Erfindungszweck geeigneten Metalle, wie Gold
oder anderer Edelmetalle, soll die Gesamtstärke des Grundmetalls mit dem Deckfilm
im allgemeinen nicht mehr als 5 Mikron betragen, wobei auf das Grundmetall etwa
1/2 bis 21/2 Mikron und auf den Deckfilm etwa 1/2 bis I1/2 Mikron kommen. Ein Deckfilm,
der aus einem von radioaktiver Substanz freiem Werkstoff hergestellt ist und außerdem
vollkommen abdichtet, verhindert wirksam den Austritt selbst kleiner Mengen gasförmiger
Zerfallsprodukte des radioaktiven Prozesses, obwohl er für die Alphastrahlen durchlässig
sein muß. Deckfilme, die stärker sind als oben angegeben und daher das Austreten
von radioaktiven Gasen verhindern, können dann verwendet werden, wenn das Präparat
keine Alphastrahlung aussenden soll. Wenn beispielsweise eine Folie nur für Beta.-
und Gammastrahlung gebraucht wird, dann können der Deckfilm oder das Grundmetall
oder auch beide zusammen wesentlich stärker als angegeben sein, wobei der Deckfilm
dem Erfindungszweck entsprechend den Austritt von radioaktivem Gas verhindert.
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Eine zur Verstärkung der dünnen Metallfolie dienende platten.- oder
streifenförmige Unterlage ist gewöhnlich so stark, daß sie das Durchdringen von
Alp$astrahlen durch die Unterlage verhindert. In einem solchen Fall ist daher die
Stärke des Deckfilms zwischen Grundmetall und Unterlage ohne wesentliche Bedeutung,
wenn auf beiden Seiten des Grundmetalls ein Deckfilm aufgebracht «-orden ist; der
Deckfilm kann infolgedessen wesentlich stärker als oben angegeben sein, denn nur
die Stärke des Grundmetalls und des Deckfilms auf der oberen Seite des Grumidmetalls
müssen gering genug sein, um eine wirksame Alphastrahlung durchzulassen. Jeder für
die erforderliche Verstärkung der dünnen Metallfolie geeignete Werkstoff kann verwendet
werden; Silber ist für diesen Zweck besonders geeignet, aber auch andere korrosionsfeste
Metalle, wie Kupfer, Nickel, rostfreier Stahl sowie andere metallische oder nichtmetallische
Werkstoffe, sind brauchbar. Die dünne plattierte radioaktive Folie kann mit der
Unterlage auf irgendeine bekannte Weise, z. B. durch Löten oder Schweißen 'oder
auch mittels eines Klebemittels, verbunden werden. N ach der Erfindung werden radioaktive
Folien der beschriebenen Art vorzugsweise aus Metallpulvern hergestellt.
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Erfindungsgemäß werden .ein Metallpulver, wie z. B. pulverisiertes
Gold, und eine feinkörnige radioaktive Substanz, die Alphastrahlen abgibt, wie z.
B. ein Radiu.msalz, innig miteinander gemischt. Die radioaktive Substanz ist in
einer Menge von ungefähr 12 Gewichtsprozent in der Mischung enthalten. Das Pulvergemisch
wird gepreßt; zu einer kompakten Masse gesintert und dann gegebenenfalls durch Walzen
noch weiter verdichtet. Eine Schicht eines von radioaktiven Stoffen: freien Metalls
wird auf die eine Seite des verdichteten Erzeugnisse aufgebracht, oder dieses wird
zwischen Schichten eines solchen Metalls gepreßt. Das so plattierte Erzeugnis wird
dann durch Walzen oder auf andere Weise auf eine so geringe Dicke gebracht, daß
die Deckschicht nicht von Alphastrahlen durchdrungen werden kann, die mit der größten
Strahlungsintensität der verwendeten radioaktiven Substanz ausgesendet werden. Der
Deckfilm kann mit dem Grundmetall durch Schweißung oder auf andere Weiise vor dem
Auswalzen verbunden werden, oder es kann dieser Vorgang bei einer so hohen Temperatur
erfolgen, daß die verschiedenen Metallschichten durch den ausgeübten Druck fest
und dauerhaft aufeinanderhaften. Als besonders vorteilhaft erweist sich nach der
Erfindung das Verfahren, eine Metallunterlage mit der radioaktiven Schicht und den
als Deckschicht dienenden; Metallen, vorzugsweise nach einem vorläufigen Auswalzen,
noch bevor die endgültige Stärke erreicht ist, zu verbinden. Danach kann das radioaktive
Metall zusammen mit dem Unterlagemetall soweit ausgewalzt werden, bis die einzelnen
Schichten auf die erforderliche Stärke gebracht sind.
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Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte radioaktive
Folie kann ferner als ein vorzügliches Mittel für die Beseitigung von elektrostatischen
Aufladungen in allen den Fällen gebraucht werden., wo diese Aufladung den Ablauf
eines Arbeitsvorganges stört. Derartige Aufladungen sammeln sich z. B. auf Geweben-
oder auf Papierbahnen; bei der Papierherstellung sowie beim Druckverfahren an, ferner
auf laufenden Gewebebahnen -in der Textilindustrie sowie bei der Herstellung und
Verwendung von Kunststoffolien. Die Ansammlung elektrostatischer Aufladung kann
den Ausbruch eines Brandes veranlassen, weil auf entzündlichen Stoffen eine so starke
Aufladung entstehen, kann, daß ein zur Zündung des Stoffes führenderFunkeentsteht.
Derartigeelektrostatische Aufladungen führen vielfach dazu, daß Stoffbahnen aneinander
oder an anderen Gegenständen haftenbleiben.
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Eine Vorrichtung für die Entladung elektrostatisch aufgeladener Erzeugnisse
unter Verwendung von radioaktiven Metallfolien gemäß der Erfindung besteht aus einem,
schmalen Streifen einer radioaktiven Folie, vorzugsweise auf einer Unterlage, der
ebenso lang wie das Gewebe oder die Papierbahn breit ist, deren elektrostatische
Aufladung beseitigt werden soll. Die Vorrichtung wird dicht über der Gewebebahn
in einem Abstand von ungefähr 25 mm angebracht und erstreckt sich quer über die
Gewebebahn. Da die radioaktive Metallfolie eine besonders starke Alphastrahlung
aussendet, entsteht eine starke Ionisation der zwischen der Vorrichtung und der
Gewebebahn befindlichen Luftschicht, so daß die sich auf der Gewebeoberfläche bildende
Aufladung neutralisiert wird. Gegebenenfalls kann der radioaktive Metallstreifen
im Innern eines kanalförmigen, halbzylindrischen oder anders gestalteten Tragelements
untergebracht -,verden, dessen Wand dick genug ist, um den Durchgang von Alphastrahlen
zu verhindern. Auf diese Weise werden die Alphastrahlen
auf einen
bestimmten Winkelbereich beschränkt, der durch die Richtung der' Seitenwände des
Tragelements bestimmt wird. Die Winkelweite der wirksamen Strahlung kann durch eine
entsprechende Wahl der Flanschenabmessungen des Tragelements in bezug auf die Breite
des radioaktiven Metallstreifens und auf die besonderen Abmessungen der gesamten
Vorrichtung geregelt werden. Die folgende Beschreibung der Herstellung einer radioaktiven
Folie dient zur Erläuterung des Erfindungsgegenstands, wobei jedoch die Erfindung
nicht auf dieses besondere Ausführungsbeispiel beschränkt sein soll. In der Zeichnung
stellen dar Fig. i bis 5 schematische Querschnitte durch verschiedene Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstands, Fig..6 bis 9 verschiedene Ausführungsformen der Unterlage,
die den Zweck hat, die Winkelbreite der Alphastrahlung zu verändern, Fig. io die
Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beseitigung von elektrostatischen
Aufladungeri.
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Der erste Schritt bei der Herstellung einer radioaktiven Metallfolie
ist die Vorbereitung des Grundmetalls, das als sehr dünne Schicht eines radioaktiven
Elements oder einer solchen Verbindung galvanisch niedergeschlagen oder unter Vakuum
aufgestäubt wird; dann läßt man durch genügend lange Erhitzung auf eine entsprechend
hohe Temperatur die radioaktive Schicht in das Metall diffundieren. Zweckmäßiger
ist es jedoch, die radioaktive Substanz in feinverteilter Form mit einem zweckdienlichen
Metallpulver innig zu mischen. Dazu stehen verschiedene Metallpulver zur Verfügung,
wie pulverisiertes Kupfer, Nickel, Wolfram oder eine Legierung, wie z. B. Messing.
Im allgemeinen wird jedoch ein Edelm@etallpu@lver- aus Gold oder Platin oder einer
Gold-Platin-Legierung bevorzugt. Edelmetalle- werden durch die Emanation nicht angegriffen,;
si-e sind gegen Korrosion und chemische Einwirkungen äußerst widerstandsfähig und
können leicht verarbeitet werden. Trotz, des hohen Preises der Edelmetallpulver
ist der für das Metall aufzuwendende Betrag bei Herstellung ein--r dünnen radioaktiven
Metallfolie im. Vergleich zu den Gesamtkosten nur sehr gering. _ Bei Herstellung
eines solchen Präparats, das Alphastrahlen aussenden soll, muß eine radioaktive
Substanz gewählt werden, die während ihres Zerfalls Alphastrahlen aussendet. Ein
derartiges radioaktives Element ist in seiner elementaren Form schwer herstellbar,
so daß es zweckmäßiger ist, ein Salz oder eine andere Verbindung des radioaktiven
Elements zu verwenden. Radiumsalze, wie Radiumchlorid, -b-romid oder -sulfat, -
sind. in feinverteilter Form für diesen Zweck besonders geeignet; doch können auch
die Salze anderer radioaktiver Elemente verwendet werden, z. B. Thoriumsalze und
insbesondere S=alze von Thoriumzerfallsprodukten, wie Aktini4msalze. Alle diese
Elemente zerfallen entsprechend der Ausstrahlung von Alphapartikeln und ergeben
dann Zerfallsprodukte, die einem weiteren Zerfall unter Aussendung von
Alpha-
strahlen unterliegen. Auch andere Verbindungen radioaktiver Elemente
oberhalb des Urans im Periodischen System, z. B. Salze von Neptunium (93) mit einem:
Atomgewicht von 237, das eine Halbwertszeit von 2,25 X ios Jahren hat, können
verwendet werden; ferner Salze von Plutonium. (94) mit einem Atomgewicht von z38
und einer Ha1bwertszeit von 5o Jahren oder Salze von Plutonium mit einem Atomgevicht
von 239 und einer Halbwertszeit von 24000 Jahren.
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Auer den genannten natürlichen radioaktiven Elementen können noch
solche Elemente verwendet werden, deren Radioaktivität künstlich erhöht worden-ist.
So, sind radioaktive Kohlenstoffverbindungen hergestellt und als radioaktive Substanzen
verwendet worden, insbesondere solche Verbindungen, die Alphastrahlen aussenden;
auch gewöhnliches Kochsal-- kann radioaktiv gemacht und dementsprechend verwendet
werden. Die Zusammensetzung des Gemisches aus Metallpulver und radioaktiver Substanz
kann innerhalb weit-er Grenzen geändert werden, wobei @im allgemeinen der Grad der
erforderlichen Radioaktivität maßgebend ist. Der Gehalt an radioaktiver Substanz
in dem Gemischsoll wenigstens i % vorm Gewicht des Gemisches betragen; er kann aber
auch auf i2o/o oder so weit gesteigert werden, als sieh eine fest zusammenhängende
und bearbeitbare Masse daraus. bilden läßt.
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Das Gemisch von Metallpulver und radioaktiver Substanz wird hohem
Druck von etwa 4800 kg/cm2 untzrworfen, um das Ganze in feste Form zu bringen. Diie
so verdichtete Metallfolie hat zwar ein festes Gefüge, ist aber sehr brüchig und
wird daher noch bei einer Temperatur von ungefähr 95o° während 1/2 Stunde gesintert.
Reines Goldpulver kann ohne weiteres unmittelbar in einen Ofen bei 95o`°` gebracht
werden; wird dagegen Metallpulver mit fremden Beimnengungen verwendet, so treten
während der Sinterung die eingeschlossenen Gase aus und bilden Blasen auf der Oberfläche
der Folie, wenn die Sinterung nicht sehr vorsichtig vorgenommen wird. In diesem
Fall ist es am besten, die Folie sehr langsam während mehrerer Stunden bis auf die
Sintertemperatux zu erwärmen und dann für 1/2 Stunde biia zu 2 Stunden auf dieser
Temperatur zu halten. Nach der Sinterung hat die Folie eine hohe Festigkeit und
kann ohne Bruchgefahr weiterverarbeitet werden. Die gesinterte Folie wird dann zur
Verringerung der Dicke und Erhöhung der Dichte ausgewalzt; sie wird dabei nach einem
vorläufigen Auswalzen mit einer geeigneten Metallfolie umhüllt, die keine radioaktive
Substanz enthält, worauf die so plattierte Folie bis auf die erfard-erliche" Dicke
weiter ausgewalzt wird. Andererseits kann die gesinterte Folie schon vor dem Auswalzen
mit der Metallfolie umhüllt und dann erst ausgeealzt werden. Für die umhüllende
Folie können verschiedene Metalle verwendet werden, insbesondere Edelmetalle, wie
Gold und Platin, wobei sich dieselben Vorteile wie bei dem Grundmetall ergeben.
Andere Metalle, wie Kupfer, Nickel, Zinn, Chrom oder Legierungen, wie Messing, Bronze;
Platin-Gold,
bewähren sich ebenfalls für diesen Zweck. Die Dicke der Gold- oder sonstigen Schicht
soll wesentlich geringer sein als die Dicke des gesinterten radioaktiven Metalls,
muß aber im Endzustand noch dick genug sein, um das Durchtreten von radioaktiven
gasförmigen Medien zu verhindern. Im allgemeinen ist 1/1o der Dicke des Grundmetalls
ausreichend.
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Anstatt das abdeckende Metall als getrennte Schicht auf das Grundmetall
mechanisch aufzutragen, kann der Metallüberzug auch durch Galvanisieren entweder
unmittelbar nach dem Sintern oder nach dem ersten Auswalzen hergestellt werden.
Beim Galvanisieren ergeben sich keine besonderen Schwierigkeiten, so daß alle üblichen
galvanischen Verfahren bei den verschiedenen Metallen unter Verwendung von löslichen
oder nichtlöslichen Anoden angewendet werden können. Nach dem Aufbringen einer Metallschicht
von der erforderlichen Dicke durch Galvanisieren ist es manchmal vorteilhaft, die
plattierte Metallfolie auf eine Temperatur von z. B. 95o1 für eine genügend lange
Zeit, z. B. 1/2 Stunde, zu erhitzen, um, den Wasserstoff entweichen zu lassen, der
sich oft in, störender Menge ansammelt und beim. Walzen zu Schwierigkeiten führen
kann. Das Auswalzen kann bei Zimmertemperatur oder auch bei einer höheren Temperatur
erfolgen. Die radioaktive Substanz bildet in der gesinterten Folie eine Beimengung,
welche die Formbarkeit des Goldes vermindert; es ist daher meist notwendig, die
Folie in regelmäßigen Abständen während des Auswalzens (im allgemeinen nach je drei
oder vier Durchgängen, wenn das Auswalzen bei Zimmertemperatur erfolgt) bei einer
Temperatur von ungefähr 8oo bis goo° auszuglühen. Durch das aufeinanderfolgende
Auswalzen und Ausglühen werden die Schichten dauerhaft verbunden, insbesondere wenn
die Deckschicht lediglich auf das Grundmetall aufgelegt worden ist.
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Das Auswalzen mit zwischenzeitlichem Ausglühen wird fortgesetzt, bis
die Folie eine Dicke von ungefähr 0,5 mm bekommen hat, welche für die Verbindung
mit einer Metallunterlage geeignet ist. Wegen der äußerst geringen Stärke der Folie
in ihrer endgültigen Form muß die Unterlage die nötige Stärke für den Gebrauch des
Präparates haben. Silber ist als Unterlage besonders geeignet, obwohl auch andere
Metalle, wie Kupfer, Nickel od. dgl., verwendet werden können. Die ausgewalzte Folie
wird z,weckrn.äßigerweise durch Schweißen unter Druck auf die Unterlage gebracht.
Zu diesem Zweck werden die vorher in geeigneter Weise gereinigte Folie und das Grundmetall
unter einem Druck von ungefähr 800 kg/m2 aufeinandergepreßt, z. B. unterelektrischer
Widerstandsheizung bis auf die Schweißtemperatur. Nachdem die ausgewalzte Folie
auf das Unterlagsmetall aufgeschweißt ist, wird die mehrschichtige .Folie weiter
ausgewalzt, um die Dicke der radioaktiv-en Schicht bis auf den erforderlichen Grad
zu verringern. Wie schon ausgeführt, soll das Auswalzen vorzugsweise so lange fortgesetzt
werden, daß die Gesamtdicke der plattierten Folie nicht größer als das Durchdringungsvermögen
der mit höchster Strahlungsintensität von der radioaktiven Substanz ausgesendeten
Alphastrahlen ist, vorzugsweise aber nur so viel beträgt, daß die Folie von Alphastrahlen
mittlerer Intensität noch durchdrungen wird. Die Dicke des Unterlagsmetalls beim
Aufschweißen der radioaktiven Folie soll groß genug sein (ungefähr o,25 mm), um
das Präparat sicher handhaben zu können. Wenn bei dem Auswalzen die Dicke des Unterlagsmetalls
aber noch weiter verringert wird, muß eine zweite Unterlagsschicht von angemessener
Dicke aufgeschweißt werden.
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Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen radioaktiven Metallfolien
und Drähten sind,in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i das erfindungsgemäße
Präparat ohne Unterlage, Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt durch ein auf einer
Unterlage befestigtes Präparat, Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel mit einem
Deckfilm auf einer Seite des Grundmetalls, Fig.4 eine auf einer Unterlage befestigte
plattierte Folie, Fig. 5 einen teilweisen Querschnitt durch ein drahtförmiges radioaktives
Präparat mit einer Deckschicht; Fig. 6 bis 9 zeigen, wie die Unterlagsschicht dazu
dienen kann, die Winkelweite der Alphästrahlung zu begrenzen; Fig. 6 zeigt, daß
z. B. bei einem auf einer ebenen Unterlage aufgebrachten Präparat der wirksame Winkel
der Strahlung iSo° beträgt. Fig. 7 und 8 zeigen, wie bei vertieft liegendem radioaktiven
Präparat die Winkelweite der Alphastrahlung auf weniger als iSo° verringert wird.
Wenn eine geringe Winkelweite der Alphastrahlung verlangt wird, kann. eine kreisbogenförmige,
geschlitzte Unterlage als Umhüllung für das radioaktive Präparat benutzt werden.
Die in Fig. 6 bis 9 gezeigten Unterlagen müssen stets dick genug sein, um für die
von der radioaktiven Folie ausgesendeten Alphastrahlen höchster Intensität undurchlässig
zu sein, so daß die wirksame Strahlung nur auf die eingestellte Winkelweite begrenzt
ist.
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Fig. io zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung, die zweckmäßigerweise aus einem schmalen Streifen des radioaktiven
Präparates besteht, der auf einer Unterlage und auf einem Tragelement der in F'ig.
6 bis 9 gezeigten Art befestigt ist und dazu dient, elektrostatische Aufladungen
von, laufenden Gewebe- oder Papierbahnen zu beseitigen. Diese Vorrichtung erstreckt
sich vorzugsweise quer über die ganze Breite der Gewebebahn. Bei einem Abstand von
etwa 25 mm zwischen Vorrichtung und Gewebebahn werden die Alphastrahlen auf die
Gewebebahn gerichtet und ionisieren die umgebende Luft. Der Abstand zwischen Vorrichtung
und Gewebebahn soll 75 mm nicht überschreiten, da diese Entfernung der Reichweite
der Alphastrahlung eines radioaktiven Präparates gemäß der Erfindung beim Durchdringen
von Luft unter atmosphärischem Druck entspricht. Die wirksamste Ionisation der
Luft
erfolgt innerhalb eines Abstandes von a5 mm oder weniger.
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Es ist einleuchtend, daß bei ruhender Gewebebahn die elektrostatische
Vorrichtung auch entlang der Gewebebahn fortbewegt werden kann, was durch mechanischen
Antrieb oder auch von, Hand erfolgen kann. Das radioaktive, Präparat kann für diesen
Zweck anstatt als dünnes Band auch in anderer Form, z. B. als breite ebene oder
gebogene Fläche, verwendet werden. Das radioaktive Präparat kann als zusammenhängende
Folie oder in einzelnen Streifen oder sonstwie verteilt über der Gewebebahn angeordnet
sein. Die von der Folie ausgehenden Alphastrahlen divergieren, wenn sie nicht durch
einen Schirm od. dgl. zusammengehalten werden, so daß auch bei nicht zusammenhängender
radioaktiver Folie die einzelnen Folienstücke so angeordnet werden können, daß die
Intensität- der Alphastrahlung in der nächsten Umgebung der Fodienebene im wesentlichen
gleichmäßig ist.
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Die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch Ionisation der
Luft zu entladende Gewebe-oder Papierbahn kann dünn und endlos lang sein, wie in
der Papierfabrikation und bei der Herstellung von Kunststoffolien, oder sie kann
verhältnismägig dick sein und aus einzelnen Stücken bestehen, wie die Faservliese
-und -bänder in Textilbetrieben. Eine andere Anwendungsmöglichkeit für das erfindungsg-emäß.e
radioaktive Erzeugnis ergibt sich bei der Beseitigung von elektrostatischen Rufladungen
bei analytischen: Waagen od. dgl., deren Genauigkeit durch solche Rufladungen beeinträchtigt
wird. Eine nach der Erfindung hergestellte radioaktive Folie oder ein solcher Draht
wird in diesem Fall mit oder ohne Unterlage in der Nähe der Waagschalen oder des
Waagebalkens angebracht, um die dort angesammelten Rufladungen zu neutralisieren.
Außerdem gibt es noch zahlreiche ähnliche- Möglichkeiten der Anwendung des erfindungsgemIßen
radioaktiven Präparates.
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Aus radioaktiven Metallfolien, die gemäß der Erfindung mit einem dünnen
zusammenhängenden Deckfilm versehen sind, der im wesentlichen frei von jeder radioaktiven
Substanz ist, treten praktisch keine radioaktiven gasförmigen Medien aus. Infolgedessen
besteht keine Gefahr, daß die umgebende Luft mit diesen äußerst schädlichen. Gasen
verunreinigt wird. Darüber hinaus wird die radioaktive Strahlung, die sich aus dem
Zerfall der radioaktiven Substanz und seiner Zerfallsprodukte ergibt, für den eigentlichen
Bestimmungszweck aufgespart, wenn das radioaktive Gas in dem Grundmetall zurückgehalten
wird. Die Wirkung des Deckfilms, rdlie :darin besteht, die gasförmigen Zerfallsprodukte
im Grundmetall zurückzuhalten, ermöglicht die Verwendung einer solchen Folie selbst
dann, wenn die Dicke des Deckfilms allein oder die Dicke von Grundmetall und Deckfilm
zusammen größer ist als das Durchdringungsvermögen von Alphastrahlen, die durch
die radioaktive Substanz ausgesendet werden.. Derartig dicke plattierte Folien senden
dann keine Alphastrahlen aus; dennoch ist der Deckfilm, auch wenn er stärker ist
als oben, angegeben, bei solchen. Folien zu verwenden, die lediglich Beta- und Gammastrahlen
aussenden sollen, und erfüllt dann die wichtige Aufgabe, die Verunreinigung der
umgebenden; Atmosphäre durch radioaktive gasförmige Medien zu verhindern und die
Radioaktivität des Gases und seiner Zerfallsprodukte in dem. Metall aufzuspeichern.