JP3346370B2 - Manufacturing method of radiation source - Google Patents
Manufacturing method of radiation sourceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、煙感知器をはじめ
とする各種の用途に適用され、α線などの放射線を放出
する放射線源の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a radiation source which emits radiation such as alpha rays, which is applied to various uses including smoke detectors.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3は従来の放射線源の一例を模式的に
示す断面図である。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a sectional view schematically showing an example of a conventional radiation source.
【0003】従来、煙感知器やランダムパルス発生器に
用いられる放射線源11としては、図3に示すように、
人工的な核反応によって生成した 241Amを金を担体と
した放射体14とし、これを金薄膜13を介して基板1
2上に重ね、さらにその上に金−パラジウム合金15を
重ね合わせて圧着した後、放射体14の自己吸収による
放射線の減少を抑制するため、これを圧延して薄くした
ものが多用されている(特開平9−28899号参
照)。Conventionally, as a radiation source 11 used for a smoke detector or a random pulse generator, as shown in FIG.
The radiator 14 using 241 Am generated by an artificial nuclear reaction as a carrier for gold is used as the radiator 14, and the radiator 14 is placed on the substrate 1 via the gold thin film 13.
In order to suppress a decrease in radiation due to self-absorption of the radiator 14 after the gold-palladium alloy 15 is laminated and pressed thereon, a rolled and thinned one is often used. (See JP-A-9-28899).
【0004】また、放射線測定器の校正用としては、放
射性同位元素である 210Pb(鉛)と、この 210Pbが
自然崩壊して生成される 210Bi(ビスマス)とが放射
平衡になっている放射体を採用した放射線源が市販され
ている。この放射線源の製造に際しては、ウラン鉱石中
に存在するウラン系列の天然放射性同位元素である 2 26
Ra(ラジウム)を原料とし、この 226Raの自然崩壊
によって生成される 2 10Pbを基板上に電着させて固着
している。For calibration of a radiation measuring instrument, 210 Pb (lead), which is a radioisotope, and 210 Bi (bismuth) generated by spontaneous decay of 210 Pb are in radiation equilibrium. Radiation sources employing radiators are commercially available. In the production of the radiation source, which is a natural radioactive isotope uranium series are present in uranium ores 2 26
Ra (the radium) as a raw material, are fixed by electrodepositing 2 10 Pb generated by the natural decay of the 226 Ra on a substrate.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、 241Amを使
用する放射線源11では、この 241Amが人工放射性核
種であるため、その生成法や廃棄が環境汚染への影響の
見地から問題となっている。However, in the radiation source 11 using 241 Am, since this 241 Am is an artificial radionuclide, its production method and disposal are problematic from the viewpoint of impact on environmental pollution. I have.
【0006】一方、 226Raを原料とする放射線源で
は、ウラン鉱石中に含まれる 226Raを選択的に抽出す
る作業を伴うので、製造方法が複雑になり、低コスト化
が困難になるという不都合があった。On the other hand, a radiation source using 226 Ra as a raw material involves an operation of selectively extracting 226 Ra contained in uranium ore, which complicates the production method and makes it difficult to reduce the cost. was there.
【0007】本発明は、このような事情に鑑み、環境汚
染への影響が少ない放射線源を容易に製造することが可
能な放射線源の製造方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a radiation source capable of easily manufacturing a radiation source having little influence on environmental pollution.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本願の請求項1に係る発
明は、自然界から 222Rnを捕集し、この 222Rnの自
然崩壊によって生成する 210Pbを保持した後、この
210Pb(5)を基層(7)上に固着するようにして構
成される。Means for Solving the Problems According to the invention of claim 1 of the present application, 222 Rn is collected from the natural world, and 210 Pb generated by the spontaneous decay of this 222 Rn is retained.
The structure is such that 210 Pb (5) is fixed on the base layer (7).
【0009】こうした構成を採用することにより、自然
界に存在する 210Pbを放射性同位元素として利用する
ことができると同時に、ウラン鉱石中の 226Raを抽出
する面倒な作業が不要となる。By employing such a configuration, 210 Pb existing in the natural world can be used as a radioisotope, and at the same time, the troublesome work of extracting 226 Ra in uranium ore is not required.
【0010】ここで、基層としては、基板(2)に金属
層(4)を設けたものを用いることができるが、この金
属層の材質としては金や金を含む合金を採用するのが望
ましい。これは、金が種々の元素と相互拡散しやすく、
かつ化学的に安定であることから、 210Pbを金属層
(金)上に効率よく固着することができるからである。
また、金属層を省いて基板のみからなる基層を採用する
ことも可能である。なお、本発明により製造される放射
線源を民生用レベルに適用する場合には、放射線源の取
扱い上の安全性および放射線源を適用する製品を製造す
る工程上での安全性の確保、ならびに「放射性同位元素
等による放射線障害の防止に関する法律」(放射線障害
防止法)による規制をも考慮し、線源強度は370Bq
以下とすることが望ましい。Here, as the base layer, a substrate (2) provided with a metal layer (4) can be used, and as the material of the metal layer, it is desirable to use gold or an alloy containing gold. . This is because gold easily diffuses with various elements,
Because it is chemically stable, 210 Pb can be efficiently fixed on the metal layer (gold).
It is also possible to omit the metal layer and adopt a base layer consisting of only the substrate. When the radiation source manufactured according to the present invention is applied to a consumer level, safety in handling of the radiation source and safety in a process of manufacturing a product to which the radiation source is applied are ensured, and “ Taking into account the regulations of the "Radiation Hazard Prevention Act by Radioisotopes" (Radiation Hazard Prevention Law), the source intensity is 370 Bq
It is desirable to make the following.
【0011】また、本願の請求項2に係る発明は、自然
界から 222Rnを捕集し、この 222Rnの自然崩壊によ
って生成する 210Pbを保持した後、この 210Pb
(5)を基層(7)上に固着し、さらに、この 210Pb
を被覆材でコーティングするようにして構成される。Further, the invention according to claim 2 of the present application is to collect 222 Rn from the natural world, retain 210 Pb generated by the spontaneous decay of this 222 Rn, and then retain the 210 Pb.
(5) were fixed on the base layer (7), further, the 210 Pb
Is coated with a coating material.
【0012】かかる構成により、自然界に存在する 210
Pbを放射性同位元素として利用することができると同
時に、ウラン鉱石中の 226Raを抽出する面倒な作業が
不要となることに加えて、 210Pbの密封性が被覆材の
コーティングによって向上するため、密封線源として取
り扱えるようになる。With such a configuration, 210 existing in the natural world
Pb can be used as a radioisotope, and at the same time, the troublesome work of extracting 226 Ra in uranium ore is not required, and the sealing property of 210 Pb is improved by coating the coating material. It can be handled as a sealed source.
【0013】また、本願の請求項3に係る発明は、自然
界から 222Rnを捕集し、この 222Rnの自然崩壊によ
って生成する 210Pbを保持した後、この 210Pb
(5)を基層(7)上に固着し、さらに、この 210Pb
を前記基層に相互拡散させるようにして構成される。Further, the invention according to claim 3 of the present application is to collect 222 Rn from the natural world, retain 210 Pb generated by the spontaneous decay of this 222 Rn, and then retain the 210 Pb.
(5) were fixed on the base layer (7), further, the 210 Pb
Are interdiffused in the base layer.
【0014】かかる構成により、自然界に存在する 210
Pbを放射性同位元素として利用することができると同
時に、ウラン鉱石中の 226Raを抽出する面倒な作業が
不要となることに加えて、 210Pbが基層に密着すると
ともに、放射線を均一に放出する放射面が形成されるた
め、特にα線源において 210Pbを少量でも効率よく利
用することが可能となる。With such a configuration, 210 existing in the natural world
Pb can be used as a radioisotope, and at the same time, laborious work of extracting 226 Ra in uranium ore is not required. In addition, 210 Pb adheres to the base layer and emits radiation uniformly. Since a radiation surface is formed, it is possible to use 210 Pb efficiently even in a small amount particularly in an α-ray source.
【0015】この 210Pbを金属層に拡散させるときに
は、不活性ガス雰囲気中で、または水素ガスを含む不活
性ガス雰囲気で、または前記放射性同位元素表面の酸化
膜を除去する能力を有するフラックスを前記固着面に塗
布し、その状態で加熱して放射性同位元素を前記金属層
に拡散させてもよい。この場合、 210Pbと基層との相
互拡散速度が加熱によって高まるとともに、不活性ガ
ス、水素ガスまたはフラックス中で加熱処理を行うこと
で 210Pbの表面酸化が防止されるため、相互拡散が円
滑に行なわれる。When diffusing 210 Pb into the metal layer, a flux having an ability to remove an oxide film on the surface of the radioisotope is used in an inert gas atmosphere, an inert gas atmosphere containing hydrogen gas, or the like. The radioactive isotope may be diffused into the metal layer by applying to the fixing surface and heating in that state. In this case, the interdiffusion speed between 210 Pb and the base layer is increased by heating, and the surface oxidation of 210 Pb is prevented by performing a heat treatment in an inert gas, a hydrogen gas or a flux, so that the interdiffusion is smooth. Done.
【0016】また、固着面上に金を被覆し、その状態で
加熱して放射性同位元素を基層および金に拡散させても
構わない。この場合、 210Pbが金で覆われ、 210Pb
の表面酸化が減少するため、相互拡散が円滑に行なわれ
る。Alternatively, the fixing surface may be coated with gold and heated in that state to diffuse the radioisotope into the base layer and the gold. In this case, 210 Pb is covered with gold and 210 Pb
Since the surface oxidation is reduced, the interdiffusion is performed smoothly.
【0017】また、本願の請求項4に係る発明は、自然
界から 222Rnを捕集し、この 222Rnの自然崩壊によ
って生成する 210Pbを保持した後、この 210Pb
(5)を基層(7)上に固着し、さらに、この 210Pb
をすべて前記基層に相互拡散させるようにして構成され
る。Further, the invention according to claim 4 of the present application is to collect 222 Rn from the natural world, retain 210 Pb generated by spontaneous decay of the 222 Rn, and then retain the 210 Pb.
(5) were fixed on the base layer (7), further, the 210 Pb
Are all interdiffused into the base layer.
【0018】かかる構成により、自然界に存在する 210
Pbを放射性同位元素として利用することができると同
時に、ウラン鉱石中の 226Raを抽出する面倒な作業が
不要となることに加えて、 210Pbが基層に密着すると
ともに、放射線を均一に放出する放射面が形成されるた
め、特にα線源において 210Pbを少量でも効率よく利
用することができ、しかも、 210Pbが残らず基層に拡
散するため、密封線源として取り扱えるようになる。With such a configuration, 210 existing in the natural world
Pb can be used as a radioisotope, and at the same time, laborious work of extracting 226 Ra in uranium ore is not required. In addition, 210 Pb adheres to the base layer and emits radiation uniformly. Since the radiation surface is formed, 210 Pb can be efficiently used even in a small amount, particularly in an α-ray source, and 210 Pb is completely diffused into the base layer, so that it can be handled as a sealed radiation source.
【0019】また、本願の請求項5に係る発明は、自然
界から 222Rnを捕集し、この 222Rnの自然崩壊によ
って生成する 210Pbを保持するときに、大気中に存在
する 222Rnをフィルターに捕集し、この 222Rnの自
然崩壊によって生成する 210Pbを前記フィルター中に
保持するようにして構成される。The invention according to claim 5 of the present application is a
From the world222Rn is collected and this222Due to the natural collapse of Rn
Generate210Exists in the atmosphere when holding Pb
Do 222Rn is collected on a filter and this222Rn's self
Naturally generated by collapse210Pb in the filter
It is configured to hold.
【0020】ここで、大気中に存在する 222Rnをフィ
ルターに捕集する際、大気中の塵埃とともに捕集しても
よい。Here, when collecting 222 Rn existing in the air by the filter, it may be collected together with dust in the air.
【0021】また、本願の請求項6に係る発明は、自然
界から 222Rnを捕集し、この 222Rnの自然崩壊によ
って生成する 210Pbを保持するときに、 222Rnを含
む空気を溶媒に通し、この 222Rnを当該溶媒に溶解さ
せて捕集し、この 222Rnの自然崩壊によって生成され
る 210Pbを前記溶媒中に保持するようにして構成され
る。[0021] The invention according to claim 6 of the present application, the 222 Rn is collected from nature, when holding the 210 Pb generated by the natural decay of the 222 Rn, through the air containing 222 Rn solvent The 222 Rn is dissolved in the solvent and collected, and 210 Pb generated by spontaneous decay of the 222 Rn is retained in the solvent.
【0022】ここで、この溶媒は 222Rnを溶解する溶
媒であればよく、その一例として水を挙げることができ
る。Here, this solvent may be any solvent that dissolves 222 Rn, and an example thereof is water.
【0023】また、本願の請求項7に係る発明は、自然
界から 222Rnを捕集し、この 222Rnの自然崩壊によ
って生成する 210Pbを保持するときに、ウランを含む
鉱石中に空気を通し、この空気中に含まれる 222Rnを
フィルターまたは溶媒に捕集し、この 222Rnの自然崩
壊によって生成される 210Pbを前記フィルターまたは
前記溶媒中に保持するようにして構成される。Further, according to the invention of claim 7 of the present application, when collecting 222 Rn from the natural world and holding 210 Pb generated by the natural decay of this 222 Rn, air is passed through the ore containing uranium. 222 Rn contained in the air is collected by a filter or a solvent, and 210 Pb generated by spontaneous decay of the 222 Rn is retained in the filter or the solvent.
【0024】この際、ウランを含む鉱石中に空気を通す
前に、鉱石を自然にまたは人工的に粉砕しておくのが好
ましい。At this time, it is preferable to pulverize the ore naturally or artificially before passing air through the ore containing uranium.
【0025】また、本願の請求項8に係る発明は、自然
界から 222Rnを捕集し、この 222Rnの自然崩壊によ
って生成する 210Pbを保持するときに、 222Rnが溶
解している水を採取し、この水中の 222Rnの自然崩壊
によって生成される 210Pbを当該水中に保持するよう
にして構成される。ここで、この水には地下水、河川な
どが含まれる。Further, the invention according to claim 8 of the present application is to collect 222 Rn from the natural world, and to retain 210 Pb generated by the spontaneous decay of this 222 Rn, to remove water in which 222 Rn is dissolved. It is configured to collect and retain 210 Pb produced by the spontaneous decay of 222 Rn in the water. Here, this water includes groundwater, rivers, and the like.
【0026】また、本願の請求項9に係る発明は、 210
Pb(5)を基層(7)上に固着するときに、 210Pb
のイオンを含む水溶液を電解液とし、この電解液に一対
の電極を浸漬し、両電極間に電圧を印加することによ
り、前記基層上に 210Pbを析出させて電着させるよう
にして構成される。[0026] The invention according to the present claim 9, 210
When fixing Pb (5) on the base layer (7), 210 Pb
An aqueous solution containing ions is used as an electrolytic solution, a pair of electrodes are immersed in the electrolytic solution, and a voltage is applied between the two electrodes to deposit 210 Pb on the base layer and perform electrodeposition. You.
【0027】ここで、 210Pbを析出させて電着させる
際には、基板を一方の電極(陰極または陽極)とし、鉛
の電着が可能な金属または合金を他方の電極(陽極また
は陰極)とすればよい。また、この電解液に、鉛と相互
拡散し合う金属(例えば、スズ)またはその金属塩(例
えば、スズの金属塩)を溶解させても構わない。Here, when 210 Pb is deposited and electrodeposited, the substrate is used as one electrode (cathode or anode) and a metal or alloy capable of electrodepositing lead is used as the other electrode (anode or cathode). And it is sufficient. Further, a metal (for example, tin) or a metal salt thereof (for example, a metal salt of tin) which mutually diffuses with lead may be dissolved in this electrolytic solution.
【0028】さらに、本願の請求項10に係る発明は、
210Pb(5)を基層(7)上に固着するときに、 210
Pbを含有する金属ターゲットをスパッタリングによっ
て前記基層上に蒸着させるようにして構成される。Further, the invention according to claim 10 of the present application is:
210 Pb (5) when fixed on the base layer (7), 210
A metal target containing Pb is deposited on the base layer by sputtering.
【0029】なお、括弧内の符号は図面において対応す
る要素を表す便宜的なものであり、したがって、本発明
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。このこ
とは「特許請求の範囲」の欄についても同様である。It should be noted that reference numerals in parentheses are for convenience showing corresponding elements in the drawings, and therefore, the present invention is not limited to the description in the drawings. The same applies to the column of “Claims”.
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0031】図1は本発明に係る放射線源の製造方法を
適用して製造した放射線源を模式的に示す断面図であ
り、(a)は 210Pbを金属層上に固着した状態図、
(b)は 210Pbを金属層上に固着して相互拡散させた
状態図、図2は本発明に係る放射線源の製造方法を示す
工程図である。FIG. 1 shows a method of manufacturing a radiation source according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a radiation source manufactured by applying the method.
(A)210State diagram in which Pb is fixed on a metal layer,
(B) 210Pb was fixed on the metal layer and interdiffused
FIG. 2 shows a method for manufacturing a radiation source according to the present invention.
It is a process drawing.
【0032】この放射線源1は、図1(b)に示すよう
に、基層7を有しており、基層7は基板2、下地金属層
3および金属層4から構成されている。すなわち、基板
2上にはニッケルからなる下地金属層3が貼設されてお
り、下地金属層3上には金からなる金属層4が貼設され
ている。そして、この基層7の金属層4上には 210Pb
5が島状に形成されている。ここで、この 210Pb5は
金属層4に相互拡散しているため、鉛−金拡散部6が形
成された状態となっている。As shown in FIG. 1B, the radiation source 1 has a base layer 7, and the base layer 7 is composed of the substrate 2, the base metal layer 3, and the metal layer 4. That is, a base metal layer 3 made of nickel is stuck on the substrate 2, and a metal layer 4 made of gold is stuck on the base metal layer 3. On the metal layer 4 of the base layer 7, 210 Pb
5 are formed in an island shape. Here, since 210 Pb 5 is interdiffused in the metal layer 4, the lead-gold diffusion portion 6 is formed.
【0033】なお、ここでは、 210Pb5が基層7の金
属層4に相互拡散した放射線源1について説明したが、
必ずしも 210Pb5を相互拡散させる必要はなく、図1
(a)に示すように、金属層4上に 210Pb5を島状に
形成した状態で放射線源1を構成しても構わない。Although the radiation source 1 in which 210 Pb 5 is interdiffused in the metal layer 4 of the base layer 7 has been described,
It is not necessary to interdiffuse 210 Pb5, and FIG.
As shown in (a), the radiation source 1 may be configured with 210 Pb5 formed in an island shape on the metal layer 4.
【0034】以上のような構成を有する放射線源1は、
226Raを原料とせず、かつ 241Amなどの人工放射性
核種を使用することなく製造することにより、放射線源
1の製造方法を簡素化して低コスト化を実現すると同時
に、環境汚染への影響を低減することができる。以下、
その具体的な製造方法につき、第1〜6の実施形態とし
て説明する。The radiation source 1 having the above configuration is
By manufacturing without using 226 Ra as a raw material and without using artificial radioactive nuclides such as 241 Am, the manufacturing method of the radiation source 1 is simplified and cost reduction is realized, and at the same time, the influence on environmental pollution is reduced. can do. Less than,
The specific manufacturing method will be described as first to sixth embodiments.
【0035】<第1の実施形態>まず、 210Pbを電着
法により基板上に固着(析出)させた実施形態を以下に
示す。First Embodiment First, an embodiment in which 210 Pb is fixed (precipitated) on a substrate by an electrodeposition method will be described below.
【0036】放射線源を構成する基板は材質がコバール
からなり、この基板表面に電解めっきでニッケルを約5
μm、さらに電解めっきで金を0.5〜0.7μmコー
ティングしたものを使用した。The substrate constituting the radiation source is made of Kovar, and nickel is applied to the surface of the substrate by electrolytic plating.
μm, and further coated with gold by 0.5 to 0.7 μm by electrolytic plating.
【0037】210Pbは以下の方法で捕集したものを適
用した。As 210 Pb, one collected by the following method was used.
【0038】旧鉱山跡地の坑道内の空気をフィルターに
通し、大気中に存在する 222Rn(ラドン:半減期3.
8日)を大気中の塵埃と共にフィルター上に捕集した
(図2のS1)。前記 222Rn捕集後のフィルターを約
30日放置して 222Rnの壊変により生成される 210P
b(半減期22.3年)を前記フィルター上で保持させ
た(図2のS2)。その後、このフィルターを硝酸溶液
に浸漬し、フィルター中の 210Pbを硝酸溶液に溶解さ
せた(図2のS3)。この 210Pbが溶解している硝酸
溶液に安定鉛(市販されている試薬)を数ミリグラム溶
解させた後に、この硝酸溶液を蒸発させ 210Pbを含有
する硝酸鉛を生成させた。The air in the tunnel at the site of the former mine is filtered through a filter, and 222 Rn (radon: half-life 3.
8) was collected on a filter together with dust in the atmosphere (S1 in FIG. 2). The filter after collecting the 222 Rn is left for about 30 days, and 210 P generated by decay of 222 Rn is formed.
b (half-life 22.3 years) was retained on the filter (S2 in FIG. 2). Thereafter, this filter was immersed in a nitric acid solution, and 210 Pb in the filter was dissolved in the nitric acid solution (S3 in FIG. 2). After dissolving a few milligrams of stable lead (commercially available reagent) in the nitric acid solution in which 210 Pb was dissolved, the nitric acid solution was evaporated to produce lead nitrate containing 210 Pb.
【0039】電着条件は以下のとおりである。The conditions for electrodeposition are as follows.
【0040】前記 210Pbを含有する硝酸鉛( 210Pb
の放射線強度500Bq(ベクレル))を水200ml
に溶解し、その後、硫酸とアンモニア水でpH2からp
H3の範囲になるように前記水溶液を調整した(図2の
S4)。陽極に白金板(50mm×50mm)を用い、
陰極は前記金めっきしたコバール板(30mm×30m
m)として前記水溶液に浸漬した。なお、前記コバール
基板の裏面はポリイミド系の接着テープでマスキング
し、基板裏面への 210Pbの析出を防止した。こうした
後に、前記両電極間に150mAの一定電流を流した
(図2のS5)。この時の電圧は5.2Vから5.3V
であった。このような条件下で30分間通電し基板の金
めっき上に 210Pbを含む鉛を析出させた。The lead nitrate containing the 210 Pb (210 Pb
Radiation intensity of 500 Bq (Becquerel)) in 200 ml of water
And then, with sulfuric acid and aqueous ammonia, from pH 2 to p
The aqueous solution was adjusted to be in the range of H3 (S4 in FIG. 2). Using a platinum plate (50 mm x 50 mm) for the anode,
The cathode is the gold-plated Kovar plate (30 mm x 30 m
m) was immersed in the aqueous solution. The back surface of the Kovar substrate was masked with a polyimide-based adhesive tape to prevent 210 Pb from depositing on the back surface of the substrate. After this, a constant current of 150 mA was passed between the two electrodes (S5 in FIG. 2). The voltage at this time is from 5.2 V to 5.3 V
Met. Under such conditions, electricity was supplied for 30 minutes to deposit 210 Pb-containing lead on the gold plating of the substrate.
【0041】電着後、前記基板を水洗し乾燥させ、前記
マスキングテープを取り除いた(図2のS6)。この時
の電着により得られた 210Pbは420Bq/30mm
×30mmであった。なお、 210Pbの放射線強度(B
q)は 210Pbから放出されるγ線(46.5keV)
をGe検出器によって測定した値である。本実施形態で
安定鉛を数ミリグラム添加し溶解させているが、これ
は、例えば放射線強度100Bq当たりの 210Pbの質
量は3.5×10-11 gと極めて小さく、このような微
量(トレーサ量)の放射性同位元素は通常の電着法に用
いられる濃度範囲(常用量)のイオンとはまったく異な
る挙動を示す場合が多い。これを防止するために非放射
性物質(安定鉛)を担体として適当量加えたものであ
る。After the electrodeposition, the substrate was washed with water and dried, and the masking tape was removed (S6 in FIG. 2). 210 Pb obtained by electrodeposition at this time is 420 Bq / 30 mm
× 30 mm. The radiation intensity of 210 Pb (B
q) is a gamma ray (46.5 keV) emitted from 210 Pb
Is a value measured by a Ge detector. In the present embodiment, several milligrams of stable lead are added and dissolved. For example, the mass of 210 Pb per 100 Bq of radiation intensity is extremely small at 3.5 × 10 −11 g. In many cases, the radioisotope of ()) behaves completely differently from ions in the concentration range (normal dose) used in ordinary electrodeposition. In order to prevent this, an appropriate amount of a non-radioactive substance (stable lead) is added as a carrier.
【0042】<第2の実施形態>次に、 210Pbを電着
法により基板上に固着させた後に、加熱して 210Pbを
基板上の金めっき中に拡散させた実施形態を以下に示
す。<Second Embodiment> Next, an embodiment in which 210 Pb is fixed on a substrate by an electrodeposition method and then heated to diffuse 210 Pb into gold plating on the substrate will be described below. .
【0043】加熱条件および加熱前後での 210Pbの放
射線強度の変化は表1のようになった。なお、使用した
基板および電着条件は実施形態1に従った。Table 1 shows the heating conditions and the change in the 210 Pb radiation intensity before and after heating. The substrate used and the electrodeposition conditions were in accordance with the first embodiment.
【表1】 [Table 1]
【0044】図1(b)は前記実験1ないし実験3の加
熱条件によって得られた 210Pbを用いた放射線源を模
式的に示す断面図である。また、図1(a)は前記加熱
前の状態であって、電着法により金属層(金めっき)上
に析出した鉛( 210Pb含有)の状態を模式的に示す断
面図であり、鉛が金属層に拡散していない状態を示して
いる。図1(a)、(b)は共に本発明の効果を判りや
すく説明するために模式的に示したものであり、電着後
(加熱処理前)と加熱処理後の基板表面を走査型電子顕
微鏡およびXMA(X線マイクロアナライザ)で観察、
解析した結果をもとに示している。FIG. 1B is a sectional view schematically showing a radiation source using 210 Pb obtained under the heating conditions of Experiments 1 to 3. FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing a state before the heating, in which lead (containing 210 Pb) deposited on a metal layer (gold plating) by an electrodeposition method. Indicates a state where is not diffused into the metal layer. FIGS. 1 (a) and 1 (b) are schematically shown for easy understanding of the effect of the present invention. The surface of the substrate after electrodeposition (before heat treatment) and after heat treatment are scanned. Observed by microscope and XMA (X-ray microanalyzer)
The results are shown based on the analyzed results.
【0045】図1(b)に示すように、前記加熱処理に
より鉛( 210Pb含有)と基板上の金とが相互に拡散
し、金属層(金めっき)中に鉛と金の拡散部が観測され
た。図中の実線で示した矢印はα線源として利用できる
α線の放出を模式的に示した矢印である。一方、破線で
示した矢印は検出されない(有効に利用できない)α線
の放出を模式的に示した矢印である。図中に示したこれ
らのα線は 210Pbが自然崩壊して生成される 210Po
(ポロニウム)より放出されるα線を示している。As shown in FIG. 1B, the lead (containing 210 Pb) and the gold on the substrate are mutually diffused by the heat treatment, and lead and gold diffusion portions are formed in the metal layer (gold plating). Observed. Arrows shown by solid lines in the figure are arrows schematically showing emission of α-rays that can be used as an α-ray source. On the other hand, the arrow shown by the broken line is an arrow schematically showing emission of α-rays that are not detected (cannot be used effectively). These α-rays shown in the figure are 210 Po generated by the spontaneous decay of 210 Pb.
(Polonium) shows α rays emitted from (Polonium).
【0046】実際には放射線は4π方向すべてにランダ
ムな位置から放出されるが、ここでは便宜上、放射線
(α線)の放出方向を紙面の上方向、横方向および下方
向として記述した。In practice, radiation is emitted from random positions in all 4π directions, but for convenience, the emission directions of radiation (α-rays) are described as upward, lateral, and downward on the paper.
【0047】α線が飛ぶ距離(飛程)は極めて短く、例
えば 241Amのα線(5.486MeV)の場合、空気
中でも4cm程度である。 210Pbの壊変により生成さ
れる 210Poより放出するα線(5.304MeV)も
同様である。このため図1(a)、(b)に示すように
紙面の横方向あるいは下方向に向かって放出したα線は
基板等に吸収されるなどして有効に利用できない。The distance (range) in which the α ray travels is extremely short.
If241In the case of Am α ray (5.486 MeV), air
Above all, it is about 4 cm.210Generated by the decay of Pb
Be 210Α rays (5.304 MeV) emitted from Po
The same is true. Therefore, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b)
Α-rays emitted in the horizontal or downward direction on the paper
It cannot be used effectively because it is absorbed by the substrate or the like.
【0048】本発明によれば、電着法により析出した鉛
( 210Pb含有)を金属層(金めっき)のほぼ全面に拡
散させることができ、より均一な放射面を形成すること
ができるため、放射性同位元素を少量で効率よく利用す
ることが可能になる。According to the present invention, lead (containing 210 Pb) deposited by the electrodeposition method can be diffused over almost the entire surface of the metal layer (gold plating), and a more uniform radiation surface can be formed. In addition, the radioisotope can be efficiently used in a small amount.
【0049】<第3の実施形態>次いで、 210Pbを電
着法により基板上に固着させた後に、この固着面上に金
を被覆し、その後加熱して 210Pbを基板上に設けた金
属層(金めっき)中に拡散させた実施形態を以下に示
す。<Third Embodiment> Next, after 210 Pb is fixed on a substrate by an electrodeposition method, gold is coated on the fixed surface, and then heated to form a metal on which 210 Pb is provided on the substrate. The embodiment diffused in the layer (gold plating) is shown below.
【0050】使用した基板および電着条件は実施形態1
に従い、前記基板上に 210Pbを含む鉛を固着(析出)
させた。その後、固着面上に金をスパッタリングにより
蒸着して前記固着面全体を被覆した。このようにして得
られた試料を実施形態2に記載した実験1の条件、すな
わち窒素ガス雰囲気(酸素濃度100ppm)、温度3
50℃中で30秒ほど加熱した。The substrate used and the electrodeposition conditions were the same as in the first embodiment.
Adheres (deposits) lead containing 210 Pb on the substrate according to
I let it. Thereafter, gold was deposited on the fixing surface by sputtering to cover the entire fixing surface. The sample thus obtained was subjected to the conditions of Experiment 1 described in Embodiment 2, that is, a nitrogen gas atmosphere (oxygen concentration: 100 ppm) and a temperature of 3.
Heated at 50 ° C. for about 30 seconds.
【0051】加熱処理前後での試料表面を走査型電子顕
微鏡およびXMAで観察、解析した結果、図1(b)に
示すように、前記加熱処理によって鉛( 210Pb含有)
と基板上の金とが相互に拡散し、金属層(金めっき)中
に鉛と金の拡散部が観測された。The surface of the sample before and after the heat treatment was observed and analyzed with a scanning electron microscope and XMA. As a result, as shown in FIG. 1B, lead (containing 210 Pb) was obtained by the heat treatment.
And gold on the substrate diffused into each other, and a diffusion portion of lead and gold was observed in the metal layer (gold plating).
【0052】本発明によれば、固着した放射性同位元素
を金で被覆することで、放射性同位元素の表面酸化が減
少し、放射性同位元素と金属層との相互拡散をよりスム
ーズに進行させる効果が得られる。According to the present invention, by coating the fixed radioisotope with gold, the surface oxidation of the radioisotope is reduced, and the effect that the interdiffusion between the radioisotope and the metal layer proceeds more smoothly is achieved. can get.
【0053】さらに本発明による効果は、鉛−金の状態
図からも理論的に説明される。すなわち、鉛の融点は3
27℃であるが、これに金が拡散することにより鉛の融
点が低温側にシフトし、鉛−金の割合が原子パーセント
でおよそ鉛:金=84:16で共晶点を持ち、この時の
融点は215℃となる。このように、金めっき上に固着
した鉛( 210Pb含有)上に金を被覆することで、その
後の加熱処理の工程において前記鉛の極表面で金との拡
散が進行し、この部分の融点が低温側にシフトし、鉛と
金との相互拡散が金被覆なしの状態に比べよりスムーズ
に進行する効果が得られる。Further, the effect of the present invention can be theoretically explained from a phase diagram of lead-gold. That is, the melting point of lead is 3
Although the temperature is 27 ° C., the melting point of lead shifts to a lower temperature side due to the diffusion of gold, and the ratio of lead-gold is atomic percent and the ratio of lead: gold = 84: 16 has a eutectic point. Has a melting point of 215 ° C. As described above, by coating gold on the lead (containing 210 Pb) fixed on the gold plating, diffusion of the lead with the gold proceeds on the pole surface of the lead in a subsequent heat treatment step, and the melting point of this part is reduced. Is shifted to the low temperature side, and the effect that the interdiffusion between lead and gold proceeds more smoothly than in the state without gold coating is obtained.
【0054】<第4の実施形態>次に、放射線源を構成
する基板上に設けた金属層上に放射性同位元素を固着す
る方法として、放射性同位元素を含有する金属ターゲッ
トをスパッタリングによって前記金属層上に蒸着させた
後に、放射性同位元素を前記金属層に拡散させた実施形
態を以下に示す。<Fourth Embodiment> Next, as a method of fixing a radioisotope on a metal layer provided on a substrate constituting a radiation source, a metal target containing a radioisotope is sputtered onto the metal layer. Embodiments in which a radioactive isotope is diffused into the metal layer after being deposited thereon are described below.
【0055】スパッタリングに使用する鉛ターゲットは
以下の方法で作製した。A lead target used for sputtering was produced by the following method.
【0056】まず、 210Pbは実施形態1に記載した方
法により生成した硝酸鉛( 210Pb含有)を使用し、実
施形態1に記載した電着条件と同様にして、陰極には安
定鉛板を用いてこの鉛板上に 210Pbを含む鉛を電着法
によって析出させた。電着後この鉛板を水洗し乾燥させ
て、スパッタリング可能な形状に成形して鉛ターゲット
とした。First, as for 210 Pb, lead nitrate (containing 210 Pb) produced by the method described in Embodiment 1 was used, and a stable lead plate was used for the cathode in the same manner as in the electrodeposition conditions described in Embodiment 1. On this lead plate, lead containing 210 Pb was deposited by an electrodeposition method. After the electrodeposition, the lead plate was washed with water, dried, and formed into a shape capable of being sputtered to obtain a lead target.
【0057】本鉛ターゲットを用いて、実施形態1に記
載した基板上にスパッタリングによって 210Pbを含有
する鉛を蒸着した。このようにして得られた試料を実施
形態2に記載した実験1の条件、すなわち窒素ガス雰囲
気(酸素濃度100ppm)、温度350℃中で30秒
ほど加熱した。Using this lead target, 210 Pb-containing lead was deposited on the substrate described in the first embodiment by sputtering. The sample thus obtained was heated for about 30 seconds in the condition of Experiment 1 described in Embodiment 2, that is, at a temperature of 350 ° C. in a nitrogen gas atmosphere (oxygen concentration: 100 ppm).
【0058】加熱処理前後での試料表面を走査型電子顕
微鏡およびXMAで観察、解析した結果、図1(b)に
示すように前記加熱処理によって鉛( 210Pb含有)と
基板上の金とが相互に拡散し、金属層(金めっき)中に
鉛と金の拡散部が観測された。As a result of observing and analyzing the sample surface before and after the heat treatment with a scanning electron microscope and XMA, as shown in FIG. 1B, lead (containing 210 Pb) and gold on the substrate were separated by the heat treatment. It diffused mutually and the diffusion part of lead and gold was observed in the metal layer (gold plating).
【0059】本発明によれば、金属層(金めっき)上に
固着する鉛( 210Pb含有)を均一な厚みで、金属層の
全面に固着でき、かつ前記鉛の厚みはスパッタリング条
件で精度よくコントロールすることが可能になる。この
ため、目標とする放射線強度(Bq)のコントロールが
容易にできる効果が得られる。According to the present invention, the lead (containing 210 Pb) fixed on the metal layer (gold plating) can be fixed to the entire surface of the metal layer with a uniform thickness, and the thickness of the lead can be accurately determined under sputtering conditions. Control becomes possible. For this reason, the effect of easily controlling the target radiation intensity (Bq) is obtained.
【0060】なお、本実施形態ではターゲットの母材と
なる鉛板の表面に 210Pbを含む鉛を電着法により固着
させたが、量産性を考慮する場合には、例えば 210Pb
を含む鉛を母材となる安定鉛中に溶融拡散させてターゲ
ットを作製してもよい。In this embodiment, lead containing 210 Pb is fixed to the surface of a lead plate serving as a base material of a target by an electrodeposition method. However, in consideration of mass productivity, for example, 210 Pb is used.
May be melted and diffused into stable lead serving as a base material to produce a target.
【0061】<第5の実施形態>次いで、放射線源を構
成する基板上に、放射性同位元素と相互に拡散し合う金
属層を設け、この金属層上に放射性同位元素を含む合金
を形成した実施形態を以下に示す。Fifth Embodiment Next, a metal layer that diffuses with a radioisotope is provided on a substrate constituting a radiation source, and an alloy containing a radioisotope is formed on the metal layer. The form is shown below.
【0062】実験に用いた基板は実施形態1に示すもの
を用いた。放射性同位元素である 2 10Pbも実施形態1
に記載した方法により生成した硝酸鉛( 210Pb含有)
を用いた。The substrate used in the experiment was the one shown in the first embodiment. The radioisotope 2 10 Pb is also used in the first embodiment.
Lead nitrate produced by the method described in (2) (containing 210 Pb)
Was used.
【0063】電着条件を以下に示す。The conditions for electrodeposition are shown below.
【0064】前記 210Pbを含有する硝酸鉛( 210Pb
の放射線強度500Bq(ベクレル))を水200ml
に溶解した後、硫酸第一スズを数ミリグラム添加して溶
解し、その後、硫酸とアンモニア水でpH2からpH3
の範囲になるように前記水溶液を調整した。実施形態1
と同様に陽極に白金板(50mm×50mm)を用い、
陰極は前記金めっきしたコバール板(30mm×30m
m)として前記水溶液に浸漬した。なお、前記コバール
基板の裏面はポリイミド系の接着テープでマスキング
し、基板裏面への 210Pbの析出を防止した。こうした
後に、前記両電極間に150mAの一定電流を流した。
この時の電圧は5.0Vから5.2Vであった。このよ
うな条件下で30分間通電し基板の金めっき上に 210P
bを含む鉛とスズを析出させた。電着後、前記基板を水
洗し乾燥させ、前記マスキングテープを取り除いた。こ
の時の電着により得られた 210Pbは405Bq/30
mm×30mmであった。[0064] lead nitrate containing the 210 Pb (210 Pb
Radiation intensity of 500 Bq (Becquerel)) in 200 ml of water
Then, several milligrams of stannous sulfate was added and dissolved, and then, sulfuric acid and aqueous ammonia were used to adjust the pH from 2 to 3
The aqueous solution was adjusted so as to fall within the range described above. Embodiment 1
A platinum plate (50 mm x 50 mm) was used for the anode in the same manner as
The cathode is the gold-plated Kovar plate (30 mm x 30 m
m) was immersed in the aqueous solution. The back surface of the Kovar substrate was masked with a polyimide-based adhesive tape to prevent 210 Pb from depositing on the back surface of the substrate. After this, a constant current of 150 mA was passed between the two electrodes.
The voltage at this time was from 5.0 V to 5.2 V. Under such conditions, current is applied for 30 minutes and 210 P
Lead containing tin and tin were precipitated. After the electrodeposition, the substrate was washed with water and dried, and the masking tape was removed. 210 Pb obtained by electrodeposition at this time is 405 Bq / 30
mm × 30 mm.
【0065】その後、当該基板表面を電子顕微鏡および
XMAで観察、解析し、金めっき上に鉛( 210Pb含
有)とスズおよびこれらの合金が析出していることが確
認された。このようにして得られた放射線源は、前述し
た実施形態2および実施形態3に記載された方法によ
り、鉛( 210Pb含有)とスズの合金(鉛−スズはん
だ)を形成することができ、かつ放射線源を構成する基
板上に設けた放射性同位元素と相互に拡散し合う金属層
(本実施形態では金めっき)中に容易に拡散させること
が可能になる。スズは金との拡散係数が鉛に比べて大き
く、かつ鉛と任意の割合で混じり合い、鉛( 210Pb含
有)の融点を低くし、放射性同位元素である 2 10Pbを
容易に金めっき中に拡散することができる。Thereafter, the surface of the substrate was observed and analyzed with an electron microscope and XMA, and it was confirmed that lead (containing 210 Pb), tin and their alloys were precipitated on the gold plating. The radiation source thus obtained can form an alloy of lead (containing 210 Pb) and tin (lead-tin solder) by the method described in Embodiments 2 and 3 described above, In addition, it is possible to easily diffuse into a metal layer (gold plating in this embodiment) mutually diffusing with a radioisotope provided on a substrate constituting a radiation source. Tin is larger than the lead diffusion coefficient of gold, and each other mixed in lead and any ratio, to lower the melting point of lead (210 Pb-containing), in easily gold plating 2 10 Pb is a radioactive isotope Can be spread.
【0066】<第6の実施形態>最後に、大気中に存在
する 222Rn(ラドン:半減期3.8日)を大気中の塵
埃と共にフィルター上に捕集し、この捕集された 222R
nの壊変により生成される 210Pb(半減期22.3
年)を前記フィルター上で保持させた実施形態を以下に
示す。[0066] in <Sixth Embodiment> Finally, 222 Rn present in the atmosphere (radon:. The half-life 3 8 days) was collected on a filter with dust in the air, this the collected 222 R
210 Pb (half-life produced by the decay of n 22.3
The following shows an embodiment in which year is stored on the filter.
【0067】フィルターには Toyo HE40T(商品
名)、外形110mmを用い、前記フィルターを集塵機
に装着した。さらにフィルターの集塵面に直径100m
mφ、長さ10mの屈曲可能なホースを接続した。The filter used was Toyo HE40T (trade name) and the outer diameter was 110 mm, and the filter was mounted on a dust collector. In addition, the diameter of the dust collecting surface of the filter is 100m.
A bendable hose of mφ and length of 10 m was connected.
【0068】地表に約1mの開口部を有する旧鉱山跡地
の坑道内に前記ホース先端を約5m挿入した後に、坑道
内の空気を2時間吸引し、空気中に存在する 222Rnを
空気中の塵埃と共にフィルター上に捕集した。なお、こ
の時の捕集(吸引)流量は平均700l/minであっ
た。After inserting the tip of the hose about 5 m into the tunnel of the former mine site having an opening of about 1 m on the ground surface, the air in the tunnel was sucked for 2 hours, and 222 Rn existing in the air was removed from the air. Collected on the filter with dust. The collection (suction) flow rate at this time was 700 l / min on average.
【0069】前記 222Rn捕集後のフィルターを30日
放置して、この捕集された 222Rnの壊変により生成さ
れる 210Pbを前記フィルター上で保持させた。測定の
結果、フィルターに保持された 210Pbは35Bq(ベ
クレル)であった。なお、 2 10Pbの放射線強度(B
q:ベクレル)は 210Pbから放出されるγ線(46.
5keV)をGe検出器によって測定した値である。The filter after the collection of 222 Rn was left for 30 days, and 210 Pb generated by decay of the collected 222 Rn was retained on the filter. As a result of the measurement, 210 Pb retained in the filter was 35 Bq (becquerel). Incidentally, 2 10 Pb in the radiation intensity (B
q: Becquerel) is γ-rays emitted from the 210 Pb (46.
5 keV) is a value measured by a Ge detector.
【0070】以上、実施形態1〜6に記載した方法によ
って得られる放射線源は、必要に応じて放射線の放出面
を数μmの厚みでプラスチックでコーティングするか、
金属薄膜を密着させ被覆することで、密封線源として取
り扱えるようにすることができる。As described above, the radiation source obtained by the method described in Embodiments 1 to 6 may have a radiation emission surface coated with a plastic having a thickness of several μm, if necessary.
By contacting and covering the metal thin film, it can be handled as a sealed radiation source.
【0071】また、放射性同位元素と相互に拡散し合う
金属層上に固着させた放射性同位元素を、当該金属層に
すべて拡散させることにより密封線源として取り扱える
ようにすることができる。上述した実施形態において、
210Pbの捕集方法は旧鉱山跡地の坑道内の空気をフィ
ルターに通し、大気中に存在する 222Rn(半減期3.
8日)を大気中の塵埃と共にフィルター上に捕集して、
この 222Rnの壊変により生成される 210Pb(半減期
22.3年)をフィルターに保持するようにしている。
しかし、 210Pbの捕集方法はこの他にも例えば、 222
Rnを含む空気を水もしくはラドンガスを溶解する溶液
中に通して 222Rnを捕集する方法、またはウランを含
む鉱石を粉砕したものの中に空気を通すことでこの空気
中に含まれる 222Rnを捕集する方法、もしくは地下水
中に溶解している 222Rnから 2 10Pbを捕集すること
も可能である。Further, the radioactive isotope fixed on the metal layer mutually diffusing with the radioisotope can be handled as a sealed radiation source by diffusing all of the radioisotope into the metal layer. In the embodiment described above,
The method of collecting 210 Pb is to filter the air in the tunnel at the site of the former mine through a filter to remove 222 Rn (half-life 3.
8) was collected on a filter together with dust in the atmosphere,
210 Pb (half-life 22.3 years) generated by the decay of 222 Rn is retained in the filter.
However, there are other methods of collecting 210 Pb such as 222 Pb.
A method of trapping 222 Rn by passing air containing Rn through a solution dissolving water or radon gas, or a method of trapping 222 Rn contained in this air by passing air through crushed ore containing uranium. it is also possible to collect 2 10 Pb from 222 Rn which is dissolved method for collecting or groundwater.
【0072】また、 210Pbの捕集方法は前記以外に
も、使用済みの空調のフィルターによっても同様に大気
中の 222Rnが捕集されており、このフィルターに 210
Pbが保持されている。ある電子部品の製造工場内で約
1年間駆動していた空調のフィルターを分析したとこ
ろ、 210Pbが42Bq/50cm×50cm検出され
た。このように空調用フィルターからの 210Pbの捕集
も十分可能である。[0072] In addition to collecting method 210 Pb is the, 222 Rn similarly atmosphere by spent air-conditioning filters are collected, 210 to the filter
Pb is held. Analysis of an air conditioning filter that had been operating for about one year in a certain electronic component manufacturing plant detected 210 Pb at 42 Bq / 50 cm × 50 cm. Thus, it is possible to sufficiently collect 210 Pb from the air conditioning filter.
【0073】さらに、本実施形態では上述した方法によ
り捕集した 210Pbを硝酸で処理して 210Pbを含む硝
酸鉛として生成させているがこれに限定されるものでは
なく、例えば、他の無機酸で処理してその無機鉛を生成
させてもよい。さらには、酸で処理して得られる 210P
bのイオンを含む水溶液を陰イオン交換カラムに通し
て、当該カラム内に 210Pbをイオンの状態で吸着させ
た後に、適当な酸性水溶液を当該カラム内に通してカラ
ム内に吸着している 210Pbのイオンを選択的に流出さ
せて 210Pbを濃縮して捕集することも可能である。Further, in the present embodiment, 210 Pb collected by the above-described method is treated with nitric acid to produce 210 Pb-containing lead nitrate. However, the present invention is not limited to this. Treatment with an acid may produce the inorganic lead. Furthermore, 210 P obtained by treating with acid
The aqueous solution containing b of ions through the anion exchange column, are adsorbed 210 Pb in the column after the adsorbed state of the ions, a suitable acidic aqueous solution through within the column into the column 210 It is also possible to selectively emit Pb ions to concentrate 210 Pb and collect it.
【0074】210Pbは22.3年の半減期で壊変し
210Bi(ビスマス)となり、 210Biは半減期5.0
日で壊変して 210Poとなる。その後 210Poが半減期
138.4日で壊変して安定な 206Pbになる時にα線
を放出する。上述したように、 210Pbは天然放射性同
位元素であり、自然界に存在し、最終的には非放射性物
質である安定な 206Pbになる。[0074]210Pb collapses with a half-life of 22.3 years
210Bi (bismuth)210Bi has a half-life of 5.0
Devastating in the sun210Po. afterwards210Po is half-life
Destruction in 138.4 days and stable206Α ray when it becomes Pb
Release. As mentioned above, 210Pb is natural radioactive
Element, which exists in nature and eventually becomes non-radioactive
Quality is stable206Pb.
【0075】本発明によれば、 210Pbのα線源は人工
放射性核種である 241Am(半減期432年)に比べ環
境負荷が少なく、かつ容易に製造でき、民生用レベルで
の利用がより可能になる。According to the present invention, the 210 Pb α-ray source has a lower environmental load than 241 Am (half-life: 432 years), which is an artificial radionuclide, can be easily manufactured, and is more easily used on a consumer level. Will be possible.
【0076】本実施形態では、 210Pbと相互拡散可能
な金属層として金を用いた例のみを記載しているが、本
発明によればこれに限定されるものではなく、金属層と
しては例えば、金−白金、金−パラジウム等の合金や、
スズもしくはスズを含む合金等にも適用可能であり、
210Pbと前記金属層とが相互拡散しうる組み合わせに
おいて応用できる。In this embodiment, only an example in which gold is used as a metal layer capable of interdiffusion with 210 Pb is described. However, the present invention is not limited to this. , Gold-platinum, gold-palladium and other alloys,
Also applicable to tin or alloys containing tin, etc.
The present invention can be applied to a combination in which 210 Pb and the metal layer can mutually diffuse.
【0077】[0077]
【発明の効果】以上説明したように、本願の請求項1に
係る発明によれば、自然界に存在する 210Pbを放射性
同位元素として利用することができると同時に、ウラン
鉱石中の 226Raを抽出する面倒な作業が不要となるこ
とから、環境汚染への影響が少ない放射線源を容易に製
造することが可能となり、煙感知器やランダムパルス発
生器など民生用にも安全に使える放射線源を提供するこ
とができる。As described above, according to claim 1 of the present application,
According to the invention, it exists in the natural world 210Radioactive Pb
Uranium can be used as an isotope
In ore226Eliminates the troublesome work of extracting Ra
Easily produce radiation sources with little impact on environmental pollution
It is possible to produce smoke detectors and random pulses
Providing radiation sources that can be used safely for civil
Can be.
【0078】また、本願の請求項2に係る発明によれ
ば、自然界に存在する 210Pbを放射性同位元素として
利用することができると同時に、ウラン鉱石中の 226R
aを抽出する面倒な作業が不要となることから、環境汚
染への影響が少ない放射線源を容易に製造することがで
きるばかりか、 210Pbの密封性が被覆材のコーティン
グによって向上するため、密封線源として取り扱えるよ
うになることから、放射線源の製造時の安全性が向上す
る。According to the invention of claim 2 of the present application, 210 Pb present in the natural world can be used as a radioisotope, and at the same time, 226 R in uranium ore can be used.
Since the troublesome work of extracting a is not required, a radiation source having little influence on environmental pollution can be easily manufactured. In addition, since the sealing property of 210 Pb is improved by coating the coating material, the sealing can be performed. Since the radiation source can be treated as a radiation source, the safety at the time of manufacturing the radiation source is improved.
【0079】また、本願の請求項3に係る発明によれ
ば、自然界に存在する 210Pbを放射性同位元素として
利用することができると同時に、ウラン鉱石中の 226R
aを抽出する面倒な作業が不要となることから、環境汚
染への影響が少ない放射線源を容易に製造することがで
きるばかりか、 210Pbが金属層の金属に密着するとと
もに、放射線を均一に放出する放射面が形成されるた
め、特にα線源において 2 10Pbを少量でも効率よく利
用することが可能となるので、放射線源の製造コストを
削減することができる。According to the invention of claim 3 of the present application, 210 Pb existing in nature can be used as a radioisotope, and at the same time, 226 R in uranium ore can be used.
Since the troublesome work of extracting a is not required, it is possible to easily produce a radiation source having little effect on environmental pollution, and also to make the radiation uniform even while 210 Pb adheres to the metal of the metal layer. Since a radiation surface to be emitted is formed, it is possible to efficiently use even a small amount of 2 10 Pb in an α-ray source, so that the production cost of the radiation source can be reduced.
【0080】また、本願の請求項4に係る発明によれ
ば、自然界に存在する 210Pbを放射性同位元素として
利用することができると同時に、ウラン鉱石中の 226R
aを抽出する面倒な作業が不要となることから、環境汚
染への影響が少ない放射線源を容易に製造することがで
きるばかりか、 210Pbが金属層の金属に密着するとと
もに、放射線を均一に放出する放射面が形成されるた
め、特にα線源において 2 10Pbを少量でも効率よく利
用することができるので、放射線源の製造コストを削減
することが可能となり、しかも、 210Pbが残らず金属
層に拡散するため、密封線源として取り扱えるようにな
ることから、放射線源の製造時の安全性が向上する。According to the invention of claim 4 of the present application, 210 Pb existing in the natural world can be used as a radioisotope, and at the same time, 226 R in uranium ore can be used.
Since the troublesome work of extracting a is not required, it is possible to easily produce a radiation source having little effect on environmental pollution, and also to make the radiation uniform even while 210 Pb adheres to the metal of the metal layer. since the radiating surface that emits is formed, it is possible to efficiently utilize even small amounts of 2 10 Pb in particular α-ray source, it is possible to reduce the manufacturing cost of the radiation source, moreover, it does not remain 210 Pb Since it diffuses into the metal layer, it can be handled as a sealed radiation source, so that the safety in manufacturing the radiation source is improved.
【0081】また、本願の請求項5〜8に係る発明によ
れば、 210Pbを簡便に保持することができるため、放
射線源の製造が一層容易になる。According to the fifth to eighth aspects of the present invention, since 210 Pb can be easily held, the production of the radiation source is further facilitated.
【0082】さらに、本願の請求項9、10に係る発明
によれば、金属層上に 210Pbを確実に固着することが
できるため、放射線源の品質が向上する。Further, according to the ninth and tenth aspects of the present invention, since 210 Pb can be securely fixed on the metal layer, the quality of the radiation source is improved.
【図1】本発明に係る放射線源の製造方法を適用して製
造した放射線源を模式的に示す断面図であり、(a)は
210Pbを金属層上に固着した状態図、(b)は 210P
bを金属層上に固着して相互拡散させた状態図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a radiation source manufactured by applying the method of manufacturing a radiation source according to the present invention, wherein (a) is a cross-sectional view.
State diagram the 210 Pb was fixed on the metal layer, (b) is 210 P
FIG. 6 is a diagram showing a state where b is fixed on a metal layer and interdiffused.
【図2】本発明に係る放射線源の製造方法を示す工程図
である。FIG. 2 is a process chart showing a method for manufacturing a radiation source according to the present invention.
【図3】従来の放射線源の一例を模式的に示す断面図で
ある。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a conventional radiation source.
1……放射線源 2……基板 4……金属層 5…… 210Pb 7……基層DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Radiation source 2 ... Substrate 4 ... Metal layer 5 ... 210 Pb 7 ... Base layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−47096(JP,A) 特開 平1−253699(JP,A) 特開 平7−128499(JP,A) 特開 平5−264794(JP,A) 特公 昭38−19900(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C25D 3/34 C23C 14/34 C25D 5/00 G21G 4/04 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-50-47096 (JP, A) JP-A-1-253699 (JP, A) JP-A-7-128499 (JP, A) JP-A 5- 264794 (JP, A) JP-38-19900 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C25D 3/34 C23C 14/34 C25D 5/00 G21G 4/04
Claims (10)
Rnの自然崩壊によって生成する 210Pbを保持した
後、 この 210Pb(5)を基層(7)上に固着するようにし
たことを特徴とする放射線源の製造方法。[Claim 1] to collect the 222 Rn from the natural world, this 222
A method for producing a radiation source, comprising: holding 210 Pb generated by spontaneous decay of Rn, and then fixing 210 Pb (5) on a base layer (7).
Rnの自然崩壊によって生成する 210Pbを保持した
後、 この 210Pb(5)を基層(7)上に固着し、 さらに、この 210Pbを被覆材でコーティングするよう
にしたことを特徴とする放射線源の製造方法。2. The method of claim 1] to collect the 222 Rn from the natural world, this 222
After holding 210 Pb generated by spontaneous decay of Rn, the 210 Pb (5) is fixed on the base layer (7), and the 210 Pb is coated with a coating material. Source manufacturing method.
Rnの自然崩壊によって生成する 210Pbを保持した
後、 この 210Pb(5)を基層(7)上に固着し、 さらに、この 210Pbを前記基層に相互拡散させるよう
にしたことを特徴とする放射線源の製造方法。[Claim 3] to collect the 222 Rn from the natural world, this 222
After holding 210 Pb generated by the spontaneous decay of Rn, the 210 Pb (5) is fixed on the base layer (7), and the 210 Pb is mutually diffused into the base layer. Method of manufacturing the radiation source.
Rnの自然崩壊によって生成する 210Pbを保持した
後、 この 210Pb(5)を基層(7)上に固着し、 さらに、この 210Pbをすべて前記基層に相互拡散させ
るようにしたことを特徴とする放射線源の製造方法。4. to collect the 222 Rn from the natural world, this 222
After holding 210 Pb generated by the spontaneous decay of Rn, this 210 Pb (5) is fixed on the base layer (7), and all of this 210 Pb is mutually diffused into the base layer. Method of manufacturing a radiation source.
Rnの自然崩壊によって生成する 210Pbを保持すると
きに、 大気中に存在する 222Rnをフィルターに捕集し、この
222Rnの自然崩壊によって生成する 210Pbを前記フ
ィルター中に保持するようにしたことを特徴とする請求
項1から請求項4までのいずれかに記載の放射線源の製
造方法。5. to collect the 222 Rn from the natural world, this 222
When 210 Pb produced by the spontaneous decay of Rn is retained, 222 Rn present in the atmosphere is collected by a filter,
The method according to any one of claims 1 to 4, wherein 210 Pb generated by spontaneous decay of 222 Rn is retained in the filter.
Rnの自然崩壊によって生成する 210Pbを保持すると
きに、222 Rnを含む空気を溶媒に通し、この 222Rnを当該
溶媒に溶解させて捕集し、この 222Rnの自然崩壊によ
って生成される 210Pbを前記溶媒中に保持するように
したことを特徴とする請求項1から請求項4までのいず
れかに記載の放射線源の製造方法。6.] to collect the 222 Rn from the natural world, this 222
When holding the 210 Pb generated by the natural decay of Rn, through the air containing 222 rn solvent, the 222 Rn is collected is dissolved in the solvent, it is produced by the natural decay of the 222 Rn 210 The method for producing a radiation source according to claim 1, wherein Pb is held in the solvent.
Rnの自然崩壊によって生成する 210Pbを保持すると
きに、 ウランを含む鉱石中に空気を通し、この空気中に含まれ
る 222Rnをフィルターまたは溶媒に捕集し、この 222
Rnの自然崩壊によって生成される 210Pbを前記フィ
ルターまたは前記溶媒中に保持するようにしたことを特
徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の
放射線源の製造方法。7. collected from the natural world 222 Rn, this 222
When holding the 210 Pb generated by the natural decay of Rn, passing air into the ore containing uranium, collecting the 222 Rn contained in the air filter or a solvent, the 222
The method according to any one of claims 1 to 4, wherein 210 Pb generated by spontaneous decay of Rn is retained in the filter or the solvent.
Rnの自然崩壊によって生成する 210Pbを保持すると
きに、222 Rnが溶解している水を採取し、この水中の 222R
nの自然崩壊によって生成される 210Pbを当該水中に
保持するようにしたことを特徴とする請求項1から請求
項4までのいずれかに記載の放射線源の製造方法。8.] to collect the 222 Rn from the natural world, this 222
When holding the 210 Pb generated by the natural decay of Rn, 222 Rn is collected the water is dissolved, the water 222 R
The method according to any one of claims 1 to 4, wherein 210 Pb generated by the natural decay of n is held in the water.
るときに、210 Pbのイオンを含む水溶液を電解液とし、この電解
液に一対の電極を浸漬し、両電極間に電圧を印加するこ
とにより、前記基層上に 210Pbを析出させて電着させ
るようにしたことを特徴とする請求項1から請求項4ま
でのいずれかに記載の放射線源の製造方法。9. When 210 Pb (5) is fixed on the base layer (7), an aqueous solution containing ions of 210 Pb is used as an electrolyte, a pair of electrodes are immersed in the electrolyte, and a voltage is applied between both electrodes. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein 210 Pb is deposited on the base layer by electrodeposition and electrodeposited.
するときに、210 Pbを含有する金属ターゲットをスパッタリングに
よって前記基層上に蒸着させるようにしたことを特徴と
する請求項1から請求項4までのいずれかに記載の放射
線源の製造方法。10. The method according to claim 1, wherein, when the 210 Pb (5) is fixed on the base layer (7), a metal target containing 210 Pb is deposited on the base layer by sputtering. A method for producing a radiation source according to claim 4.
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