2.1. Приготовление альфа-активных источников

Для измерения радиоактивности по альфа-излучению го­товятся тонкие и толстые источники.

Тонкими альфа-активными источниками считаются такие, толщина которых не превышает 0,01 мг/см² (для альфа-частиц средней энергии). При их изготовлении должны соблюдаться следующие условия:

- раствор радиоактивного вещества должен содержать ми­нимальное количество балластных солей и наноситься на под­ложку равномерным слоем;

- подложка не должна иметь выступов и канавок, в которых могут поглощаться альфа-частицы.

В качестве подложек для приготовления альфа-активных источников используются диски из нержавеющей стали или платины диаметром 16÷20 мм и толщиной 0,1÷0,3 мм с хоро­шо отполированной поверхностью. Платиновые диски исполь­зуются при применении растворов соляной, серной или плави­ковой кислот, в остальных случаях используются диски из не­ржавеющей стали.

Существуют следующие методы приготовления тонких альфа-активных источников:

- метод упаривания;

- электролитический метод;

- метод испарения в вакууме.

Наиболее распространенным и простым является метод упаривания. В данном методе радиоактивный раствор наносит­ся на подложку весовым или объемным способом. Для равно­мерного распределения радиоактивного вещества поверхность подложки обрабатывается этиленгликолем.

При весовом способе приготовления источника подложка взвешивается, и на нее наносится 1÷3 капли радиоактивного раствора. Источник высушивается в сушильном шкафу или под инфракрасной лампой при температуре 80÷120°С. Затем под­ложка вновь взвешивается, и по разности весов находится вес сухого остатка радиоактивного вещества.

При объемном методе приготовления источника на ложку наносится определенный объем (0,05÷0,5 мл) радиоак­тивного раствора с помощью микропипетки. Затем источник, так же как и при весовом способе приготовления, высушивается в сушильном шкафу или под инфракрасной лампой. Опреде­ленный объем радиоактивного раствора берется из расчета его удельной активности.

При отборе радиоактивного раствора должны соблюдать­ся следующие требования:

- микропипетка перед употреблением промывается не­сколько раз разбавленной азотной кислотой для предотвращения сорбции радиоизотопов на ее стенках и несколько раз прополаскивается радиоактивным раствором для исключения сепарационных потерь радиоизотопов на ее стенках перед за­полнением;

- исследуемый радиоактивный раствор перед отбором про­бы взбалтывается.

При использовании метода упаривания края подложек смазываются любым гидрофобным лаком, чтобы предотвратить растекание капли по подложке при высыхании. После упаривания досуха подложки прокаливаются на спиртовке для удаления органических веществ, экранирующих альфа-излучение. Приготовление тонких альфа-активных источников методом упаривания отличается простотой и малой трудоемкостью.

В электролитическом методе сочетается выделение радио­активного изотопа с приготовлением тонкого источника. Элек­тролитическое осаждение радиоизотопа производится на под­ложку при пропускании электрического тока через радиоак­тивный раствор, являющийся в данном случае электролитом, а подложка - одним из электродов. Электролитический метод дает возможность регулировать толщину активного слоя на под­ложке. Метод прост, удобен и находит широкое применение.

При изготовлении тонких альфа-источников методом испарения в вакууме используются легколетучие соединения, содержащие альфа-активные изотопы. Путем подогрева альфа-активные изотопы возгоняются и конденсируются на охлажден­ной подложке, которая становится источником. Метод сложен по исполнению, трудоемок и редко применяется для изготовле­ния альфа-активных источников.

Толстыми альфа-активными источниками считаются та­кие, у которых толщина превышает 25 мг/см². Толстые альфа-источники готовятся путем прессования в виде стандартных ис­точников или в виде насыпных источников различной формы и конфигурации.

Прессование источников производится под давлением7,84*10⁶÷1,47*10⁷ Н/м² с помощью гидравлического пресса в специальных пресс-формах. Пресс-форма состоит из под­дона, матрицы и пуансона (рис.2).

Рис.2. Пресс-форма: 1 - поддон; 2 – матрица; 3 - пуансон; 4 – источник.

Приготовление источника методом прессования произ­водится следующим образом. В сухой остаток (порошок), в котором содержатся исследуе­мые альфа-активные изотопы, после тщательного перемеши­вания и растирания добавля­ется клеящее вещество: рас­твор парафина в бензоле. Порошок тщательно перемешивается и сушится. Точно отвешенное количество порошка (40±0,1мг) засыпается между поддоном и пуансоном и прессуется. Затем пресс-форма разбирается, толстый альфа-активный источник в виде таблетки приклеивается к подложке и поступает на из­мерение радиоактивности.

Насыпные источники готовятся в кюветах (или чашечках) различной формы и диаметра с высотой буртика не менее 2÷3 мм. Предварительно материал исследуемой пробы тщательно измельчается (растирается) и перемешивается. Порошок насы­пается в кювету доверху. Для закрепления активного вещества в кювете на его поверхность наносится тонкий сдой легкоиспа­ряющейся жидкости (ацетона, дихлорэтана и пр.). После испа­рения жидкости остается тончайшая пленка, препятствующая потере активного вещества с поверхности источника.