устройство для нанесения изотопа йода на серебряный поверхностный слой изделий

Формула изобретения

1. Устройство для нанесения изотопа йода на серебряный поверхностный слой изделий, включающее потенциостат и электролизер, состоящий из ванны, внутренняя поверхность которой накрыта металлической фольгой, соединенной с положительной клеммой потенциостата, и электрода, соединенного с отрицательной клеммой потенциостата, отличающееся тем, что фольга, накрывающая внутреннюю поверхность ванны электролизера, изготовлена из металла, поверхностный слой которого поддается пассивации анодной поляризацией в пассивирующем электролите.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ванна электролизера изготовлена цельнометаллической из нержавеющей стали и установлена в миксер, снабженный приводом для вращения ванны электролизера в наклонном положении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к радиохимии и может быть использовано для производства закрытых источников излучения йода-125.

Известно устройство для нанесения хлора на серебряный поверхностный слой изделий с целью последующей замены ионов хлора на ионы изотопа йода посредством ионного обмена. Описание устройства приведено в Примере 1 Патента № 4323055 US [Патент US № 4323055 "Radioactive iodine seed", автор Kubiatowicz; David О., дата выдачи патента 06.04.1982, дата приоритета 08.04.1980, МПК А61К 027/04].

Устройство состоит из пробирки с тонкой платиновой полоской, проложенной внутри вдоль стенки пробирки, источника постоянного тока, положительный электрод которого соединен с платиновой полоской, и отрицательного электрода. Устройство использовали для нанесения хлора на поверхностный слой отрезков серебряной проволоки в виде хлорида серебра, AgCl. После нанесения хлора из отрезков серебряной проволоки были нарезаны отрезки, по 3 мм каждый. Короткие отрезки серебряной проволоки с хлоридом серебра на поверхностном слое были помещены в пробирку, содержащую 0,2 мл йодида натрия в 0,01 М NaOH. Пробирку закрыли и вращали в течение 17 часов. За это время ионы хлора перешли в раствор, а ионы изотопа йода перешли на серебряные стержни и образовали на них поверхностный слой из йодида серебра, AgI.

Недостаток известного устройства заключается в том, что с использованием устройства получают на изделиях поверхностный слой йодида серебра, недостаточно прочно связанный с нижележащим серебряным слоем.

Наиболее близким по технической сущности заявленному устройству является устройство для нанесения изотопа йода на серебряный поверхностный слой изделий, приведенное в Примере 4 Патента № 4323055 US [Патент US № 4323055 "Radioactive iodine seed", автор Kubiatowicz; David О., дата выдачи патента 06.04.1982, дата приоритета 08.04.1980, МПК А61К 027/04].

В состав устройства входят потенциостат и электролизер, состоящий из ванны, внутренняя поверхность которой накрыта металлической фольгой, соединенной с положительной клеммой потенциостата, и электрода, соединенного с отрицательной клеммой потенциостата.

Недостаток известного устройства заключается в том, что фольга, накрывающая внутреннюю поверхность ванны электролизера, изготовлена из платины, поверхностный слой которой имеет хорошую электропроводность на границе с электролитом. При использовании устройства для нанесения изотопа йода на серебряный поверхностный слой изделий основной электролитический ток проходит через контакт поверхностного слоя платины с электролитом, минуя изделия с серебряным поверхностным слоем. По этой причине изотоп йода наносится медленно на серебряный поверхностный слой изделий и результат нанесения нельзя предсказать заранее.

Технический результат изобретения состоит в получении прочного соединения изотопа йода с серебряным поверхностным слоем изделий и обеспечении возможности регулирования процесса нанесения изотопа йода.

Для достижения технического результата в устройстве для нанесения изотопа йода на серебряный поверхностный слой изделий, в состав которого входят потенциостат и электролизер, состоящий из ванны, внутренняя поверхность которой накрыта металлической фольгой, соединенной с положительной клеммой потенциостата, и электрода, соединенного с отрицательной клеммой потенциостата, предлагается:

- фольгу, накрывающую внутреннюю поверхность ванны электролизера, изготовить из металла;

- поверхностный слой металла пассивировать анодной поляризацией в пассивирующем электролите.

В частном случае осуществления устройства предлагается ванну электролизера изготовить цельнометаллической из нержавеющей стали и установить в миксер, снабженный приводом для вращения ванны электролизера в наклонном положении.

Сущность изобретения поясняется представленной на чертеже возможной схемой устройства для нанесения изотопа йода на серебряный поверхностный слой изделий.

На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - ванна электролизера, 2 -металлическая фольга, 3 - миксер, 4 - основание, 5 - потенциостат, 6 - электрод, 7 -электродвигатель.

Устройство для нанесения изотопа йода на серебряный поверхностный слой изделий состоит из потенциостата 5 и электролизера, включающего ванну 1 электролизера. Внутренняя поверхность ванны 1 электролизера накрыта металлической фольгой 2, соединенной с положительной клеммой потенциостата 5. Электрод 6 соединен с отрицательной клеммой потенциостата 5. Электролизер установлен на основании 4 и оснащен миксером 3 с электродвигателем 7.

Потенциостат 5 предназначен для создания во время работы устройства для нанесения изотопа йода на серебряный поверхностный слой изделий разности потенциалов между электродом 6, находящемся в электролите, и металлической фольгой 2, накрывающей внутреннюю поверхность ванны 1 электролизера.

В частном случае исполнения устройства для нанесения изотопа йода на серебряный поверхностный слой изделий ванна 1 электролизера изготовлена цельнометаллической из нержавеющей стали и установлена в миксер 3, снабженный электродвигателем 7 для вращения ванны 1 электролизера. Электродвигатель 7 закреплен на основании 4 наклонно для вращения ванны 1 электролизера в наклонном положении.

Устройство работает следующим образом.

Устройство для нанесения изотопа йода на серебряный поверхностный слой изделий может быть использовано для нанесения йода-125 на поверхностный слой вставок, помещаемых в закрытые источники излучения йода-125. Вставки изготовлены из серебряной проволоки. Длина каждой вставки 3 мм, диаметр - 0,5 мм.

В ванну 1 электролизера, установленную в миксер 3, снабженный электродвигателем 7, закрепленным наклонно под углом 45° на основании 4, наливают 25 мл пассивирующего электролита. В качестве пассивирующего электролита используют щелочной раствор. Погружают в пассивирующий электролит электрод 6, соединенный с минусовой клеммой потенциостата 5. Электрический ток от потенциостата пропускают через электролит и внутренний поверхностный слой ванны 1 электролизера. Пассивацию внутреннего поверхностного слоя ведут посредством его анодной поляризации в течение примерно 20 минут. После пассивации пассивирующий электролит выливают из ванны 1 электролизера.

В ванну 1 электролизера помещают вставки из серебряной проволоки и наливают 25 мл электролита - щелочного раствора йода-125. Затем в ванну 1 погружают электрод 6. Для перемешивания вставок из серебряной проволоки посредством вращения миксера 3 включают в работу электродвигатель 7. Непрерывно перемешивая вставки из серебряной проволоки, замыкают электрическую цепь и ведут электролиз в течение времени, необходимого для нанесения йода-125 на серебряный поверхностный слой вставок. В процессе нанесения йода-125 электрический ток протекает между электродом 6 и пассивированным поверхностным слоем нержавеющей ванны 1 через щелочной раствор йода-125 и вставки с серебряным поверхностным слоем за счет сохранения контактной проводимости между серебряным поверхностным слоем вставок и пассивированным поверхностным слоем нержавеющей ванны 1 электролизера. После нанесения йода-125 электролит выливают из ванны 1 электролизера. Вставки с йодом-125, нанесенным на их серебряный поверхностный слой, промывают в дистиллированной воде и высушивают ацетоном.

Пример конкретного исполнения устройства.

В состав устройства входят:

Потенциостат 5 типа ПИ-50-1.

Ванна 1 электролизера, изготовленная цельнометаллической из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т. Основную массовую долю в стали составляет железо, поэтому внутренний поверхностный слой ванны 1 состоит в основном из железа. Вместимость ванны 1 электролизера равна 50 мл.

Электрод 6, соединенный с минусовой клеммой потенциостата 5.

Ванна 1 электролизера установлена в миксер 3, снабженный электродвигателем 7 типа РД.

Электродвигатель 7 закреплен на основании 4 под углом 45°.

В результате применения устройства для нанесения изотопа йода на серебряный поверхностный слой изделий поверхностный слой серебряных вставок будет представлять собой йодид серебра, AgI, прочно соединенный с нижележащим серебряным слоем. Процесс нанесения йода-125 можно регулировать изменением времени нанесения и напряжения на потенциостате.

Достигнут технический результат изобретения, получено прочное соединение изотопа йода с серебряным поверхностным слоем изделий, и обеспечена возможность регулировки процесса нанесения изотопа йода.