Мишенное вещество для получения изотопов осмия

(22) Зая о 12,11.75 (2 2188433/25ением ваяв ки Яа 6016 1/О сое Гееударствекные комктет авета Мкккотров ИЮ ео делам кзобретекек к откоыткк(46) Ва И. Тихонов, Г. Г. Лемешкэ и В. В, Гаврилов ский институт ядерной физики. П. Константинов 71) Заяви иль ени 5) МИШЕННОЕ ВЕЩЕСТВО ВЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОТОПОВ ОСМИЯ ВЕЗ НОСИТЕЛЯ Изобре ение относитэпов,следования вй спектрос области пол чения изэ Вдя иобласти соврем юи ядеоно необходимо по,1 мин) копииих (Т лучение кмэноизотоЗадача ротко жив пных яде эдучения моноизотэпных тэживущих которым ядер тугопдавких элементов,принадлежат и платиновые меастности осмий, является осоталды вбенно тру нои,тем выделеэлементо в легколетум и т ид имер известны еле суммы честве мивердые ми х шени - окись ртути и металлическое золото )1). Облученные мишени растворяют 20 в азотной кислоте (золото в царской водке) и выделяют изотопы осмия в виде четырехокиси осмия продуванием воздухом,Однакэ время получения и выделения изэтопэв осмия при использовании твер ни выЕдинственно возможн ния из мишени изотопов является выделение их в чих соединений. Так, на способы получения и вы изотопов осмия, в котор щенного вещества использую дых мишеней (связанное с процессом их растворения) сравнительно велико и не пэзволяет получать изотопы осмия с периодом полураспада менее 3 мин.Известно также жидкое мишенное вещество ддя получения изотопов осмия без носителей, позволяющее получать изотопы осмия (сумму изотопов) за 10-15 с 12. Мишенное вещество представляет собой раствор нитрата ртути в концентрированной азотной кислоте. Изотопы осмия (в виде четырехокиси осмия) выделяются при продувании облучаемого протонами раствора воздухом, сорбируются на резиновой шпуле пневмопочты и доставляются к мес ту измерения. Существенной особенностью является то, что мишенное вещество во процессе работы нагревают до 95 С,Ниже 90 оС скорость и эффективность выделения из мишени изотопов осмия резко падает (температура кипения ОвО +131 С), Чем выше температура мише тем быстрее и эффективнее происходит деление атомов или молекул изучаемого изотопа. Однако использование растворовконцентрированной азотной кислоты не поозволяет повышать температуру выше 95 Смтак как уже при температуре Вб С азот-ная кислота разлагается с образомниемниэкокипящих окислов азота. Это исключает возможность применения аэотнокислых растворов длы получения короткоживущих юотоюв, разделенных с помощьюмасс-сеиаратора,Назкаа температура разложения азотной кислоты является существенным недостатком миаеаного вещества также ипри ноаучеиии изотопов осмин вне вакууома, поскольку дри 98 С происходит интенсивное улетучюание азотной кислотыв вюе продуктов ее разложения. Большие потери растворителя приводят к выделению осадка аэетиокислой ртути, чтопрактически до нуля снижает выделениеизотопое осмин.Целью изобретения является повышение термической устойчивости и темпера;туры кипении мищениого вещества при использовании его для получения короткоживущих изотопов осмин.Это достщается тем, что мишенноевещество дли получения изотопов осмиябеэ носителя, состоит из расплава смесисульфата таллня и концентрированной серной каяоты в следующих соотношениях,весЖ25 30 З 5 40 45 50 ТЙя ЕО, 80 95йд О 5-20для приготовления маиенного вещест ва таллий переводят и иодид таллин, вью сушивают последний яра 100 С, нагреваюг с избытком концентрированной серной кислоты до удаления следов йода, далеео повышают температуру до 300-320 С и продолжают нагремние до прекращения выделения паров %Ой. Расплав охлаждают, добавляют расчетное количество концентрированной серной кислоты, сном нагревают до расплавления (110-130 С), переносят в вакуумное устройство и вы-, держиваот в вакууме ири доавлении 10 мм рт.г. и температуре 300 С в течение 3 ч, после чего миаевве вещество готово для получения изотопов осмин.Процесс получении изотопов осмня в мкууме состоит в следующем.Облучаемое мищениое вещество нрнготовленное какразано выше, нагревают до 250-300 С в вакуумироваином устройстве. Образующиеся в результате ядерной реакции ТС 1 р-бр, Хд) изотопы5 осмин вьщеляются иэ мвиенного вешест" ва в виде четырехокиси осмия, Выделению Оь О, способствует интенсивное испа рение г, вагууме серной кислоты. Далее нары серной кислоты вместе с О 60 по-,ступают в ловушку, выполненную в ппдеобратного холодильника, охлаждаелкогоопроточной водой (10-12 С), Внутренняятрубка холодильника заполнена насадкойиз стеклянных колец на высоту 60 мм исоединяется с вакуумной системой,Проведенные испытания показали, чтов этих условиях из мишенного веществауказанного состава выделяется (07+ 2%)образующихся изотопов осмин, дмлепиена выходе ловушки составляет 5 10 ммрт, ст. и время полувыделения изотоповосмия из мишени составляет 20-30 с.Процесс получения изотопов осмин вцевакуума аналогичен получению цзотоловосмин из азотнокисцых растворов и заюцо"чается в следуюшел(. Смесь Тбх ЬО иН 60,в указанных пропорциях помешаютв кварцевый барбатер, нагревают до 180 о220 С и облучают протонами при одно,временном продувании кислородом. Изэтопы осмня в виде четырехокиси ослпи выделяются из мишени и улавлшиются нарезиновой подложке; укрепленной ца шнуле пневмопочты. Использование предлагаемой мишени позволяет вести непрерывный процесс получения изотопов осмин втечение 48 ч при температуре 200+20 С.Эксперименты, проведенные с цельюопределения оптимального состава мишепного вещества показали, что при содержа,нии в нем менее 5% НАДБО, температураплавления и вязкость расплава резко воз"растают, что приводит к снижению эффективности и скорости выделения изотоповосмин, а при содержании более 20% Нб 04происходит перйодическоое вскипание мпшени,Мишенное вещество предлагаемого состава испытывалось для получения в вакууме изотопов осмия 05, Оэ, ОьИ ВЯ СЗ с целью изучения магнитных моментов ядер в возбужденном состоянии. Это мищенное вещество предлагается использовать для получения разделенных коротко- живущих изотопов осмин на масс-сепараторе, установленном в флиниюф с синхроциклотроном ЛИЯФ АН СССР.Формула изобретенияМишенное вещество для полу.ения изотопов осмия беэ носителя, о т л и ч а ю" ш е е с я тем, что, с целью повышения термической устойчивости и температуры кипения при использовании его для попучения короткоживуших изотопов осмия, оносостоит из расплава смеси ТВдбб и концентрированной Н .ЬО в следующих боотнощенипъ, вес,%;16, з, 8 О =.95ц убОИсточники щвврмапии; привитые вовнудаппе при експертцзе; 61. Арльт Р., Громов И. и др. ИзвестииАН СССР, сер, физическаир 34, 702,187 О. 2, Авторское свидетельство СССРИо 438723 р О 21 Я 1 ЮОр 1974.Составитель С. Шитовредактор П. Горекона Текред А, Боондн ароекоп Я, ТупнпдЗаказ 4847/б 3 Тираж 831 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113 О 35 р Москвар Ж 35 п Раущ. каи набр д 4 5филиал ППП дПатентдк, г. Ужгород; ул, Проектнаи, 4