Способ выделения короткоживущих изотопов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК аа а/00 С 5 аа ВО ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ТОРСН КОРОТКОной чани при,Д. Голос, Г.Г. Лемешко,оскалев и В.И. Тихоновенинградский институт ядеим. Б.П. КонстантиноваР21.039.34(088,8)1 С, Саггаг, .а,К. На 1 йаагап, М. Ясагевгай, аг а 1.па, Мег., 148, 217, 1978,т высокио т л м, что, ости вы испольой талоциазуют нино еп,(21) 3 (22) 1 (46) 1 (72) С П.Н. М (71) Л фиэики АН ССС (53) 6 (56) 1 Н.Ь. К 1 паггц СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7) СПОСОВ ВЫДКЛЕНИЯ ИХ ИЗОТОПОВ иэ облуче высокой энергии миш х температурах в вак и ч а ю щ и й с я т ю повышения селектив я, в качестве мишени продукты деструкции д металлов.Изобретение относится к способам выделения короткоживущих изотопов и может быть использовано в области современной ядерной спектроскопии при получении источников короткожи вущих моноизотопных ядер.Известен способ выделения короткоживущих изотопов из мишени, изготовленной из карбида металла или из графитовой ткани, содержащей карбид 1 О металла, облученной протонами высокой энергии, путем ее нагрева при высоких температурах(1600-2000 С),0 в процессе которого выделяется более 90% Ар, Сс 1; Лп; 70% Бп; Л; БЬ; 15 Те; 65% Сз и около 40% изотопов Ва (для карбида металла) или 95% Ац; Сй; Зп, 65% Сз, около 50% Сз, БЬ, Те, 3 и 20% изотопов Ва 1 .Недостатком описанного выше спо соба является то, что при его использовании из облученной мишени выделяются примерно в равных пропорциях изотопь большого числа элементов, в том числе изобары, которые из-за низкой разрешающей способности ( 000), используемых для дальнеего разделения изотопов электромагнитных масс- сепараторов не могут быть разделены в них (для разделения изобар необ ходима разрешающая способность - 50000), Отмеченное выше обстоятельство обусловливает в описанном выше способе низкую концентрацию моноизотопных ядер целевого элемента на коллекторе масс-сепаратора.Целью изобретения является повышение селективности выделения из мишени изотопов целевого элемента.Поставленная цель достигается 40 тем, что выделение короткоживущих изотопов проводят из облученной частицами высокой энергии мишени, в качестве которой используют продукты деструкции дифталоцианинов металлов при высоких температурах в вакууме. Отличительным признаком способа является использование в качестве мишени продуктов деструкции дифталоцианинов металлов.Основой повышения селективностиразделения элементов является особая "сэндвичевая" структура молекул дифталоцианинов, сохраняющаяся после деструкции. Благодаря этому 55 атомы или ионы, имеющие большие размерь (более 1,5 А), удерживаются в матрице мишени при температурах намного выше их точки кипения (например ксенон), а атомы или ионы(менее 1,2 А) выделяются из мишеникак обычно, т.е. в соответствиисо значениями точек кипения данного элемента и коэффициентов диффузии в данной среде,Предлагаемый способ полученияизотопов заключается в следующем.Навеску порошка, полученного придеструкции дифталоцианина металла,помещают в ампулу из тантала и нагревают в вакууме при температурео1800 С до постоянного веса. Из полученного порошка отбирают определенную фракцию зерен, например 0,250,5 мм, которую используют в качестве мишени. Порошок помещают вгерметичный цилиндр из ниобия, имеющий отверстие диаметром 2-5 мм.Цилиндр помещают в вакуумную печьи нагревают до температуры, необходимой для выделения изотоповцелевого элемента (определяется впредварительных опытах). При облучении мишени протоками высокойэнергии вьцетающе из отверстия цилиндра продукты ядерной реакциисобираются на Фольгу, установленную перед отверстием. При этомсобранные на фольге продукты обогащаются изотопами целевого элемента,Так, при селективном выделениигруппы металлов Ая; Сс, Тп, Бп изоблученной пучком протонов мишени,изготовленной из продуктов деструкции дифталоцианина урана, притемпературе 1600 С выделяется ихФракция, содержащая в 5-6 раз меньше изотопов неметаллов БЬ; Те; 3;Хе, чем в прототипе, т.е. достигается существенно более высокая,чем в прототипе, селективностьвыделения из мишени изотопов металлов - Ад, Сс 1; Тп, Бп,1П р и м е р Мишень, изготовленную на основе продуктов деструкции дифталоцианинов тербия после облучения пучком протонов с энергией 1 ГэВ, помещают в мишено-ионное устройство масс-сепаратора, где ее нагревают до 1900 С, с цельюоселективного выделения из нее и разделения по массам изотопов еврония (Е). Температура ионизатора (тантал) составляет 2300 К, Время опь948006 Редактор П. Горькова Техред М,Пароцай Корректор С. Шекмар Заказ 2767/1 Тираж 659 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45филиал ППП "Патент"; г. ужгород, ул, Проектная, 41 та 20 мин, Разделенные по массам изотопы собирают на алюминиевую фольгу, установленную в фокальной плоскости коллекторной камеры сепаратора. Для определения селектив ности вьщеления изотопов Ец измеряют-спектр участка фольги, на который фокусируются ионы с. массами от 142 до 156.Использование предлагаемого спо соба позволяет получать моноизотопные ядра еврония практически без примесей изобар других редкоземельных элементов, Изотопы же таких элементов как Сз и Ва, образующиеся в 15 процессе облучения мишени и выделяющиеся из нее при нагреве, имеют существенно отличные массы и отделяются от изотопов европия на масс-сепараторе. Оптимальный температурный режим для получения изотопов Ец на.о ходится в интервале 1800-2000 С. Таким образом, предлагаемый способ, сохраняя основные преимущества прототипа, т.е. высокую скорость выделения изотопов из мишени и широкий диапазон возможных сочетаний элемент мишени - исследуемый элемент, дает возможность повысить селективность разделения элементов при вьщелении их из мишени, что расширяет область исследования коротко- живущих изотопов.