JPS6021497A - 放射性クリプトンの固定方法ならびに本法を実施する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スパッタされる埋封金属を有するスパッタ電
極と埋封電極との間でクリプトンプラズマを発生し、埋
封金属をスパッタするためクリ１トンプラズマからスパ
ッタ電極へ高速度をもつ正のクリプトンイオンを偏向し
、埋封金属が埋封電極でクリプトンイオンの埋封下沈積
することによってスパッタされた埋封金属へクリプトン
イオンの埋封による放射性クリプトンの固定方法に関す
る。

ドイツ連邦共和国特許公開第３１０２６３６号明細曹な
らびに１９８２年２月に刊行された中央核研究所（ｋｆ
ｋ　）　報告書第１４巻１０９〜１１５頁により放射性
クリプトンの同定方法ならびに不法を実施する装置も公
知である。埋封電極として接続されている金属外側シリ
ンダ、およびその中で同心的に設けられかつスパッタ電
極として接続されておりまた埋封金属、たとえばチタン
から成る金属内側シリンダあるいは金属棒の間にある環
状室ではクリプトンガスは約１０””　Ｔｏｒｒの圧力
下にある。この環状室においてグロー放電プラズマを発
生する。内Ｉｌｌシリンダに高い負のスパッタ電圧２な
いし４　ｋＶが印加されまた外側シリンダに負の埋封電
圧２００〜３００ボルトしか印加されない。高いスパッ
タ電圧によって正のクリプトンイオンは、グロ−放電プ
ラズマからスパッタ電極まで高速度で移動され、スパッ
タ電極へ衝突の際に金属原子をスパッタし、金属原子が
外側シリンダまたは埋封電極゛の内部側面で沈積する。

埋封電極への埋封金属のこのスパッタリングの際にクリ
プトンイオンの一部分が共に埋封される。放射性クリプ
トンを固定した後またはスパッタ電極の消費の後に、こ
のシリンダ装置は、最終貯蔵性生成物に対して閉鎖され
る。

公知の方法およびこの方法を実施する公知の装置では追
加の大抵高価な金属性のスパッタ電極用原材料を使用す
る必要があり、最終貯蔵個所へ行き力１つ最終貯蔵容積
を形成するという欠陥がある。

したがって本発明の課題は、スパッタ電極における埋封
金属に対する追加の原材料の使用を省略することができ
るように始めに述べた種類の放射性クリプトンの固定方
法を提供するこ−とにある。さらにこの方法を実施する
適当な装置を指示すべきである。

この課題は始めに本発明によると、スパッタ電極と埋封
電極とが核分裂生成物ｍ液へ入れられ、それから少なく
とも１つの埋封金属がスパッタ電極で直接遊離され、次
いで一定あるいは複数の放射性埋封金属を添加したスパ
ッタ電極および埋封電極が放射性クリプトンから成る雰
囲気へもたらされ、その後一定あるいは複数の放射性埋
封金属へクリプトンイオンを埋封するためクリプトンプ
ラズマを発生しかつ一定あるいは複数の放射性埋封金属
が埋封電極ヘスバッタされる諸段階から成ることによっ
て解決される。この方法を実施する装置は、第１電極と
して構成された金属外側シリンダおよび外側シリンダ内
で同心に設けられかつ第２電極として構成された金属内
側シリンダから成ｖ１それら両シリンダの間にある環状
室が核分裂生成物溶液、クリプトン雰囲気ならびにクリ
プトンプラズマを収容するため形成されている容器から
成ることを特徴とする特許請求の範囲第１ないし第８項
の１つの記載の方法を実施するものである。

本発明による構成では、補助的な非放射性埋封金属から
成る完成スパッタ電極の代りに先づ第１に核分裂生成物
溶液から放射性埋封金属を遊離することによってスパッ
タ電極を直接つくり、１極支持材料として少量の値頃の
金属を使用することができ、それに従って放射性埋封金
属を用いてクリプトンプラズマを発生して埋封金属の埋
封電極への放射性埋封金属のスパッタリングによってク
リプトンを固定させるように行なわれる。

不発ＢＪＪＫよるこの構成のため埋封金属として簡単に
して有利なよりに核分裂生成物再処理からつくられた放
射性金属を直接使用することができる。クリプトン固定
に対してこの放射性金属を使用するので、金のがかり、
したがって高価な最終貯蔵容積を節約することができる
。なぜならば、一方では放射性埋封金属を、最早や別に
最終貯ＭＫ使用する必要がなくまた他方では、スパッタ
電極に用いる補助的な原材料が最早必☆でなく、したが
って最早や最終貯蔵個所に含まれないからである。

本発明による方法の有利かつ合理的構成は、特許請求の
範囲第２ないし第８項に指示されている。本発明による
この方法は、多数の埋封金属あるいは埋封金属の合金か
らスパッタ電極を構成でき、それらの金属および金属の
合金を結合することもできる。現状技術水準と対照的に
最早や純粋金属（放射性）を使用する必要がない。核分
裂生成物溶液からの埋封金属の遊離は、特許請求の範囲
第６項に示されているように、簡単に電気分解的に行な
われる。

クリプトンの固定に対して必要なプラズマの発生は、特
許請求の範囲第７項に記載されているように、クリプト
ン雰囲気におけるグロー放電によって公知のように行な
われる可能性がある。

本発明によるこの方法を実施する合理的装置は、特許請
求の範囲第９項に記載されている。

この装置の別の有利かつ合理的構成は、従属請求の範ｖ
Ｊｊ第１０ないし第１４項に指示されている。本発明に
よる装置は、クリプトンの固定後または埋封金属の消費
後最終貯蔵容器として直接使用することができるように
有利に実施できる。

本発明による装置は、第１プロセス段階において電解液
としての核分裂生成物溶液を収容する電気分解容器とし
て使用される。外側および内側シリンダは、このプロセ
ス段階において電解液電極として接続されている。中央
スパッタ電極での埋封金属の電気化学的遊離の完了後、
本発明による装置は、別のプロセス段階においてクリプ
トン雰囲気を収容、クリプトン放電プラズマを発生およ
びクリプトンの固定過程を実施するため使用される。

以下本発明による装置の実施例を示す添付の概略的図面
を参照して本発明の詳細な説明する。

添付図面では外側シリンダ４および内側シリンダ６をも
ち、それらのシリンダの間で環状室８を形成しているｔ
まは容器２の形式にした装置が示されている。外側およ
び内側シリンダは電極として接続されている。

この容器は低１０をもちかつ蓋１２によって閉鎖可能で
ある（第５図ン。

第１および第２図において容器２は、電解装置として使
用されており、装置の環状室８では電解質として核分裂
生成溶液１４が充満され、十分な厚さの埋封金属被覆１
６を達成するまで、電圧（内側シリンダに負および外側
シリンダに正ンを印加することによって内側電極６で上
記溶液から放射性埋封金属が遊離される（第２図）。

この外側お上、び内側シリンダは、たとえば、鋼から成
る。

第１図では容器２は、電解過程の開始に対して示されて
いる。既に内側シリンダで薄い埋封金属層１６が生成さ
れている。第２図は埋封金属被伊１６が完全に構成され
ている最終状態を示している。

第５および第４図は、スパッタ装置として本発明による
装置を示しており、第２図による状態は装置の出発状態
である。埋封金属から成る内側シリンダ被覆１６がスパ
ッタ電極として接続されている。このスパッタ電極に負
電圧２ないし５　ｋＶが印加される。外側シリンダ４は
、埋封電極として接続されている。外側シリンダでは負
電圧が２００〜５００ボルトしか印加されない。外側シ
リンダ４と内側シリンダ６との間の環状室８では現在ク
リプトン圧約１０１トルの際にクリプトン雰囲気が構成
される。クリプトンプラズマを発生するため環状室８に
おいてグロー放電が行なわれ、この放電に対して構造上
の細部は図示されない。なぜならば、円筒装置のこの種
のグロー放電が当該技術の水準であるからである。

大きい負のスパッタ電圧２ないし３　ｋＷによって正の
クリプトンイオンは、放電プラズマからスパッタ電極１
６まで加速され、スパッタ電極でクリプトンイオンが大
きい速度で衝突しかり埋封金属を漸次に飛散する。飛散
されたこの金属は、埋封金属または外側シリンダ４の内
側で捕捉される。埋封を極で衝突するクリプトンイオン
の大部分は、成長する層１９で放射性埋封金属から、し
かも第４図で概略的に示されているように、ごく小さい
気泡の形式で埋封される。

埋封電極４でクリプトンの固定を行った後２バッタ電極
の大部分の埋封金Ｍは、概略的図示の第４図から想到で
きるように、消耗されている。

クロー放電および金属スパッタリングによるこのクリプ
トン固定の際に立（１ｉｔｅｒ　）当！ｌｌ標準立（Ｎ
ｏｒｍｌｉｔθｒ）までの濃縮を達成できる。

内側電極６のスパッタ電極に対する埋封金属または被覆
１６としてなるべく放射性パラジウムあるいは放射性モ
リブデンが核分裂生成物溶液から選択される。ジルコニ
ウム、ニオブ、テクネチウム、ルテニウムあるいはロジ
ウムあるいは放射性パラジウムおよび／あるいは放射性
モリブデン有りあるいは無しのこれらの金属の組合せは
、スパッタ電極として選択される。さらに放射性合金も
スパッタ電極材料として適している。

グ四−放電および金属スパッタリングによるクリプトン
置屋の際に使用された電力は、外側シリンダ４が水冷装
ＵＩＬ２２によって取り囲まれている第５図で概略的に
示されているように、シリンダ電極、特に外側シリンダ
電極４の水冷によって排出される。

第５図は、クリプトン固定全完了した後の装置またＩａ
、ｓ器を示している。この容器は、シリンダ蓋１２が、
たとえば溶接によって取υつけられて始めて直接最終貯
蔵に供給される。

【図面の簡単な説明】

第１図はスパッタ電極を形成するため内側シリンダ電極
で核分裂生成物溶液から放射性金鵬の電気分解遊離の開
始に電気分解装置として本発明による装置の概略透視図
、第２図は金属の電気分解遊離の行なわれた後の第１図
による本発明の装置の概略透視図、第６図は外側シリン
ダ埋封丸物で独−１！を金部の埋封の始めにクリプトン
を固定するスパッタ装置として第１および第２図による
本発明の装置の概略透視装置。ｍ４図は、クリプトン同
定を伴なうスパッタリングを行なった後の第６図による
装置の概略透視図、第５図は最終貯蔵する冷却装置およ
び薬剤によって完成された第４図による本発明の装置の
垂直断面図である。 ２・・容器、　４・・外１１１１シリンダ、６・Φ内側
シリンダ、 ８・・環状室、 １４・・核分裂生成物溶液、 １８・・雰囲気 代理人　江　崎　光　好 代理人　江　崎　元　史 」 ０ ＦＩＧ、５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　スパッタされる埋封金属を有するスパッタ電極と
   埋封電極との間でクリプトンプラズマを発生し、埋封金
   属をスパッタするためクリプトンプラズマからスパッタ
   電極へ高速度をもつ正のクリプトンイオンを偏向し、埋
   封金属が埋封を極でクリプトンイオンの埋封下沈積する
   ことによってスパッタされた埋封金属へクリプトンイオ
   ンの埋封による、放射性クリプトンの固定方法において
   、始めにスパッタ電極と埋封電極とが核分裂生成物溶液
   へ入れられ、それ力為ら少なくとも１つの放射性埋封金
   属がスパッタＩＩＩ極で直接遊離され、次いで一定ある
   いは複数の放射性埋封金属を添加したスパッタ電極およ
   び埋封電極が放射性クリプトンからなる雰囲気へもたら
   され、その後一定あるいは複数の放射性埋封金属へクリ
   プトンイオンを埋封するためクリプトンプラズマを発生
   しかつ一定あるいは複数の放射性埋封金属が埋封電極ヘ
   スバッタされる、諸段階から成ることを特徴とする方法
   。 Ｚ　埋封金属として放射性パラジウムが核分裂生成物溶
   液からスパッタ′Ｅ＋ｉ、極で遊離されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、　埋封金九として放射性モリブデンが核分裂生成物
   溶成からスパッタ電極で遊離されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４、　埋封金属として放射性パラジウムおよヒ放射性モ
   リブデンが核分裂生成物溶液からスパッタ電極で遊離さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ５、　埋封金践として放射性ジルコニウム、ニオブ、テ
   クネチウム、ルテニウムあるいはロジウムあるいは放射
   性パラジウムおよび／あるいは放射性モリブデンをもつ
   あるいはもたないこれらの金属の適当な組合せがスパッ
   タ電極で遊離されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項あるいは第２ないし第４項の１つＶＣ記載の方法。 ６、　埋封金属として補助的あるいは単独に放射性合金
   がスパッタ電極で使用されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１ないし第５項の１つに記載の方法。 Ｚ　埋封金属が核分裂生成物溶液からスパッタ電極で′
   電気化学的（を気分解約）に遊離されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１ないし第６項の１つに記載の方法
   。 ａ　クリプトンプラズマがクリプトン雰囲気のガス放％
   、によって発生されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１ないし第７項の１つに記載の方法。 ９　％許請求の範囲第１ないし第８項の１つに記載の方
   法を実施する装置において、第１電極として構成ちれる
   金属外側シリンダ（４）および外側シリンダ内で同心に
   設けられかつ第２電極として構成された金属内側シリン
   ダ（６ンからＪ戊り、それら両シリンダの間にある環状
   室（８）が核分裂生成物溶液（１４）、クリプトン雰囲
   気（１８）ならびクリプトンプラズマを収容するため形
   成てれている容器（２）から成ることを特徴とする、装
   置。 １α外１１１ｔｌおよび内ｆＭｌｊシリンダが鋼あるい
   は別の最終貯蔵に適した金属あるいは最終貯蔵に適した
   金属合金から成ることを特徴とする特許請求の範囲第９
   項に記載の装置。 １１、外側シリンダ（４ンが埋封′１極および内ｔｉＯ
   シリング（６ンがスパッタ電極として構成されかつ接続
   可能であることを特徴とする特許請求の範囲槁９あるい
   は第１０項に記載の装ｆ度。 １２、スパッタ電極（６ンへ２ないし３　ｋＶ　の負電
   圧および埋封電極（４）へ僅か２００ないし３０Ｏｖの
   負電圧が印加βＴ能であることを特徴とする特許請求の
   範囲第９あるいＧ、ｉ第１１項に記載の装置。 見スパッタ電極（６）が埋封金属（１６）および／ある
   いは埋封金属合金で特許請求の範囲第２ないし第６項の
   １つに記載の方法により被覆されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第９ないし第１２項の１つに記載の装
   置。 １４、を溶液としての核分裂生成物溶液に対する電気分
   解容器として容器（２）が埋封金属（１６）でスパッタ
   電極を被覆するため構成されており、また外側および内
   側シリンダ（４゜６）が電気分解電極として接続可能で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第９あるいは第１
   ０項に記載の装置。