10.05.2018
218.016.458a

Способ криогенного концентрирования радона

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу криогенного концентрирования радона. Способ включает охлаждение выделяемого из эманирующего радиоактивного источника газообразного радона до отрицательных температур с использованием установки, содержащей теплоизолированную емкость с заливным патрубком, закрываемой теплоизолированной крышкой, причем в заливном патрубке установлен съемный сетчатый контейнер для размещения радиоактивного источника. Далее предусмотрена подготовка радиоактивного источника путем выборки минералов мощностью дозы 280-320 мкР/ч и их измельчения до фракции размерами частиц 1,5-2,0 см, заполнение емкости жидким азотом до верхнего уровня при последующей загрузке сетчатого контейнера с навеской руды радиоактивного источника, закрываемой крышкой, и охлаждение выделяемого газообразного радона до отрицательных температур, соответствующей температуре точки кипения жидкого азота, измерение концентрации получаемого газообразного радона при полном испарении жидкого азота посредством радиометра. Техническим результатом является повышение эффективности получения радона с эманацией и возможность использования установки непосредственно в стационарных условиях, например в лечебных учреждениях. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам получения радона и может быть использовано в технологических целях и медицине.

Известны способ и устройство для получения водного концентрата радона, содержащее твердый источник радиоактивного излучения, размещенный в закрытой емкости (см. RU №1568782, МПК G21G 4/10, опубл. 10.01.95). В данном устройстве с целью повышения радиационной безопасности в качестве материала-носителя используют легкоплавкие эвтектические смеси солей щелочных или щелочноземельных металлов. Накопление радона производят в твердой фазе материала-носителя, выделение - при нагревании материала-носителя на 130-180°С выше температуры плавления, удаляют радон из металлического контейнера после затвердевания материала-носителя в бак с водой. Для получения водного концентрата радона с помощью насоса вода забирается из нижней части бака и распыляется в его верхней части, одновременно закручивая воду в баке для лучшего перемешивания.

Известные способ и устройство являются сложными как в части технического решения устройства по приготовлению радона, так и по способу приготовления водного концентрата радона.

Известны способ получения радоносодержащего концентрата и устройство для его осуществления (см. RU №2435564, МПК A61J 3/04, A61K 9/06, A61K 9/02, A61K 51/12, опубл. 10.12.2011), в основу которых заложена задача получения масляного радоносодержащего концентрата путем использования источника радона и контактирования масла или жира с радоносодержащим веществом, а в качестве радоносодержащего вещества при этом используют чистый радон или радон с газом-носителем и контакт радона или радоносодержащего газа с маслом или жиром осуществляют в течение времени, необходимого для насыщения, но не менее 20 минут, при этом объем газа-носителя остается постоянным.

При этом общеизвестны недостатки подобных способов получения концентратов радона в масле (жире), такие как образование трудноразделяемых водомасляных (водожировых) эмульсий, что сильно ограничивает номенклатуру применяемых масел (жиров) и влечет за собой ухудшение санитарно-защитной обстановки радоновых лабораторий, создает возможность дополнительного облучения персонала. Кроме того, необходимость применения специального дополнительного оборудования (мешалки, делительной воронки и т.д.) неизбежно повышает трудозатраты, что не может способствовать широкому использованию технического решения.

Способ для получения радона (см. RU №2482559, МПК G21G 4/10, опубл. 27.09.2012), основанный на использовании установки, содержащей контейнер в форме стакана со съемной крышкой, являющийся полостью для материала-накопителя радона, снабженный отверстиями, клапанами, вентилями, нагревателем и фильтром, а также соединенные между собой воздуховодами ловушки для сбора подпочвенного воздуха, выполненные в виде емкостей, установленных вверх дном на глубине 1,0-1,5 м относительно поверхности земли, устройство для осушки подпочвенного воздуха, насос, в целом характеризуется сложностью конструкции установки и малоэффективностью способа для получения радона, обусловленной ограниченностью его использования – только в местах сбора подпочвенного воздуха с природным радоном.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение эффективности получения концентрированного радона в стационарных условиях.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в упрощении способа получения концентрированного радона с эманацией при использовании стандартного оборудования, позволяющего проводить процедуры в лабораторных условиях, например непосредственно в лечебных учреждениях.

Для решения поставленной задачи способ криогенного концентрирования радона путем использования твердого радиоактивного эманирующего источника, например урановой руды, и охлаждения выделяемого газообразного радона до отрицательных температур в установке для криогенного концентрирования радона, содержащей теплоизолированную емкость с заливным патрубком, например сосуд (термос) Дьюара, закрываемого теплоизолированной крышкой, причем в заливном патрубке установлен съемный сетчатый контейнер для руды, а емкость заполняется жидким азотом, емкость внутри может быть дополнительно снабжена нагревательным элементом с термодатчиками с внешним пультом управления, включает подготовку радиоактивного источника путем выборки минералов мощностью дозы порядка 280-320 мкР/ч и их измельчения до фракции размерами частиц 1,5-2,0 см, заполнение емкости жидким азотом до верхнего уровня при последующей установке сетчатого контейнера с навеской руды в патрубке емкости и охлаждение выделяемого газообразного радона до отрицательных температур, соответствующей температуре точки кипения жидкого азота, с получением твердого радона на дне емкости и концентрированного газообразного радона при полном испарении жидкого азота в емкости, после чего измеряют концентрацию получаемого радона и выполняют предусмотренные программой криогенного концентрирования перенос в хранилище и использование по назначению. Кроме того, используют внутреннее нагревательное устройство для ускорения процесса испарения жидкого азота.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Совокупность признаков обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно повышение эффективности получения концентрированного радона в стационарных условиях при использовании относительно простого и надежного по конструкции устройства для концентрирования радона.

Признак «выборки минералов мощностью дозы порядка 280-320 мкР/ч» объясняется легкодоступностью камней с подобной активностью и достаточностью скорости эманирования радона из камней данной радиоактивной мощности.

Сущность работы устройства основана на превращении газообразного радона в жидкость и охлаждении газообразного радона в сосуде с жидким азотом.

Известно, что жидкий азот имеет точку кипения (-195,75)ºС, а газообразный радон превращается в жидкость при (-62)ºС, а при (-70)ºС переходит в твердое состояние. Таким образом, низкая температура жидкого азота существенно превышает температуру сжижения и отвердевания радона. Следовательно, если поместить радиоактивный эманирующий источник, например куски урановой руды в виде кусков метасоматита с прожилками браннерита, в теплоизолированную емкость, например термос или сосуд Дьюара, в который налит жидкий азот, то радон будет накапливаться на дне емкости в твердом состоянии. По мере испарения жидкого азота внутри емкости будет концентрирован газообразный радон.

Экспериментально установлено, что при использовании в качестве емкости концентратора радона термоса объемом в 2 л, в течение двух суток после помещения руды в сосуд с жидким азотом, закрытый теплоизолированной крышкой, азот испаряется полностью, а концентрация радона внутри термоса составляет в среднем 12324±1848 Бк/м3. А при использовании 40-литрового сосуда жидкий азот испаряется за 14 суток без использования функции ускорения нагревом.

Для измерений используется прибор радиометр радона, например, типа РРА-01М-03, а определение уровня жидкого азота в процессе испарения проводится известными способами (измерительный щуп и др.).

Условия концентрирования радона в емкости не требуют поддержания стабильной температуры жидкого азота, поскольку радон превращается в жидкость при (-62)ºС. В целях ускорения испарения жидкого азота устройство внутри емкости дополнительно содержит маломощный нагревательный элемент, например, на основе вольфрамовой проволоки.

Заявленное техническое решение иллюстрируется чертежами, где на фигуре 1 схематично показано устройство криогенного концентратора радона, фигуре 2 – схема измерения содержания радона с помощью радиометра.

Установка представляет собой теплоизолированную емкость 1, например, по аналогии с сосудом (термосом) Дьюара - двойной теплоизолированной стенкой, с широким заливным патрубком (горловиной) 2, закрываемую теплоизолированной крышкой 3. Во внутренней стенке емкости 1 установлен нагревательный элемент 6 с термодатчиками, подключаемый к электросети. При этом крышка 3 изготовлена из радонопроницаемого материала и может иметь дополнительные отверстия для свободного испарения жидкого азота. В патрубок 2 в подвешенном состоянии устанавливается съемный сетчатый контейнер 4, например металлический, предназначенный для размещения радиоактивного эманирующего источника 5 (см. фигуру 1).

Способ криогенного концентрирования радона с использованием заявленного устройства, которое позволяет охлаждать эманирующий газообразный радон отрицательными температурами, характерными для жидкого азота, осуществляется следующим образом.

На начальном этапе подбираются куски радиоактивного источника (например, минерала метасоматит с прожилками браннерита) мощностью дозы в среднем 300 мкР/ч, которая определяется посредством измерения мощности экспозиционной дозы дозиметром, например, типа ДРГ-01-Т.

Отобранная руда источника измельчается до фракции размерами частиц около 1,5-2,0 см, далее готовая навеска руды 5 размещается в сетчатый контейнер 4 устройства. При этом экспериментально установлено, что оптимальный вес руды, например, для емкости с объемом 40 л составляет около 2 кг.

Теплоизолированная емкость 1 наполняется жидким азотом, после чего с некоторой осторожностью в заливной патрубок 2 устанавливается сетчатый контейнер 4 с рудой 5.

Контейнер 4 представляет собой сетчатый цилиндр с диаметром, немного меньшим внутреннего диаметра заливного патрубка 2, что позволяет контейнер 4 свободно устанавливать и извлекать из него, и с широким краем (фланцем) в верхней части, за которое подвешивается в патрубке 2.

После загрузки контейнера 4 через патрубок 2 емкость 1 закрывается крышкой 3. При этом не исключается непосредственный контакт жидкого азота с рудой 5 в контейнере 4.

Таким образом, начинается процесс криогенного концентрирования радона из эманирующего источника. Эффект концентрирования радона основан на использовании механизма сжижения радона при температуре (-62)ºС, при этом радон скапливается на дне емкости 1. Контроль содержания радона в концентраторе выполняется посредством измерений объемных содержаний радона при помощи радиометра радона, например, типа РРА-01М-03, Alpha GUARD.

При необходимости ускорения испарения жидкого азота (например, для емкостей большего объема) подключается маломощное нагревательное устройство 6 с термодатчиками, управляемое через внешний пульт управления 7. Обогрев производится до достижения температуры в камере до (-100)ºС. Экспериментально показано, что путем дополнительного обогрева достигается сокращение процесса испарения жидкого азота до 2 суток в емкости с объемом 40 л.

С течением времени в донной части образуется твердый радон 8 (см. фигуру 1). Т.к. в жидком состоянии измерять радон невозможно, измерения производятся после полного испарения жидкого азота. При этом используется следующая схема: частично снимается крышка 3, через образуемую щель через патрубок 2 в емкость 1 помещается трубка 9 радиометра радона, изготовленная, например, из силиконового материала, соединенная другим концом с измерительной камерой радиометра 10 для забора анализируемого воздуха. Измерения ведут в трех положениях трубки 9 внутри емкости 1: на донной (а), серединной (б) и верхней (в) частях емкости (см. фигуру 2), в которых определяют концентрацию получаемого радона.

Таким образом, экспериментально доказано, что с помощью жидкого азота и радиоактивного эманирующего источника можно сконцентрировать радон до высоких содержаний, а предлагаемое простейшее устройство позволяет выполнить предварительное концентрирование радона при температуре жидкого азота. Получаемый радон может быть перенесен известными способами в хранилище для последующего использования по назначению.


Способ криогенного концентрирования радона
Способ криогенного концентрирования радона
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 48.
13.01.2017
№217.015.8b6f

Способ повышения психофизиологического состояния организма спортсменов массовых видов спорта

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу повышения психофизиологического состояния организма спортсменов массовых видов спорта. Способ заключается в поэтапном приеме поликомпонентных биопрепаратов. Биопрепарат на основе слоевищ лишайников рода Cladonia и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604126
Дата охранного документа: 10.12.2016
19.01.2018
№218.016.0cec

Способ получения полимерных композиций на основе политетрафторэтилена, содержащих минеральный наполнитель

Изобретение относится к способу получения композиционных полимерных материалов, которые могут быть использованы для изготовления уплотнительных деталей. Способ получения полимерных композиций на основе политетрафторэтилена включает предварительное диспергирование минерального наполнителя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632843
Дата охранного документа: 10.10.2017
19.01.2018
№218.016.0d28

Способ формирования заряда взрывчатого вещества в скважине

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при взрывной скважинной отбойке горных пород на открытых горных работах. Заряжание скважин производят с рассредоточением зарядов на основные и промежуточные. При этом основной заряд размещают на дне скважины в четырех...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632987
Дата охранного документа: 11.10.2017
20.01.2018
№218.016.0f99

Способ бромирования поверхности порошка свмпэ

Изобретение относится к способу бромирования поверхности порошка сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Способ включает приготовление раствора галогена в низкокипящем органическом растворителе с последующим бромированием поверхности СВМПЭ с использованием ультрафиолетового излучения в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633523
Дата охранного документа: 13.10.2017
10.05.2018
№218.016.387f

Способ ведения буровзрывных работ в трещиноватых породах

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и создано применительно к ведению буровзрывных работ при открытой разработке месторождений полезных ископаемых в условиях трещиноватых пород криолитозоны Севера. Буровзрывные работы в трещиноватых породах ведутся рассредоточенными зарядами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646887
Дата охранного документа: 12.03.2018
10.05.2018
№218.016.3e72

Способ днк-диагностики врожденной формы катаракты (ctrct18)

Изобретение относится к области медицины, в частности к медицинской генетике и офтальмологии, и предназначено для ДНК-диагностики врожденной формы катаракты. Из периферической крови выделяют ДНК. Проводят амплификацию фрагментов ДНК с помощью специфических пар олигонуклеотидных праймеров и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648464
Дата охранного документа: 26.03.2018
10.05.2018
№218.016.489d

Способ лапароскопической резекции образования почки с суперселективной баллонной эмболизацией почечной артерии

Изобретение относится к медицине, в частности к онкологии, урологии, хирургии. Непосредственно перед лапароскопической операцией под рентген-контролем выполняют селективную почечную артериографию. При этом в артерию, питающую сегмент почки с опухолью, заводят коронарный баллон и раздувают до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651055
Дата охранного документа: 18.04.2018
10.05.2018
№218.016.4a39

Способ отработки глубоких горизонтов карьера

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и создано применительно к отработке глубоких горизонтов карьеров с применением автомобильного транспорта. Техническим результатом является повышение эффективности отработки глубоких горизонтов карьера. Отработку глубоких горизонтов карьера...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651484
Дата охранного документа: 20.04.2018
10.05.2018
№218.016.4ebb

Способ криогенной обработки семян растений

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложен способ криогенной обработки семян растений, включающий охлаждение семян до отрицательных температур и последующее их хранение или отогрев перед посевом при температуре 25-35°С. Предварительно упакованные в хлопчатобумажные мешочки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650888
Дата охранного документа: 18.04.2018
14.06.2018
№218.016.61bc

Способ определения приведенного термического сопротивления неоднородной ограждающей конструкции в климатической камере

Изобретение относится к строительству, в частности к способу определения приведенного термического сопротивления неоднородных ограждающих конструкций или их фрагментов в климатической камере. Способ определения приведенного термического сопротивления неоднородной ограждающей конструкции в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657332
Дата охранного документа: 13.06.2018
Показаны записи 1-1 из 1.
10.05.2018
№218.016.4ebb

Способ криогенной обработки семян растений

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложен способ криогенной обработки семян растений, включающий охлаждение семян до отрицательных температур и последующее их хранение или отогрев перед посевом при температуре 25-35°С. Предварительно упакованные в хлопчатобумажные мешочки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650888
Дата охранного документа: 18.04.2018

Похожие РИД в системе