BE560184A

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Publication number: BE560184A
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Description

La présente invention a pour objet un procédé de fabri- cation de produits radioactifs scellés. Comme on le sait, ces produits ont la forme de petits tubes, de boules, de perles, de plaques ou autres corps, dans ou entre lesquels est logé le corps rayonnant radioactif.

Pour les matières radioactives dures, émettant des rayons gamma, il est facile de savoir avec. quelle matière il .faut fabriquer ces corps supports ou enveloppes pour le corps rayonnant. Les rayons ayant un grand pouvoir de pénétration, on

peut même utiliser, comme c 'est ordinairement le cas par exemple pour le radium, du platine-iridium comme matière protectrice.

Si l'on reste dans le cas du radium et que l'on veut, en plus des rayons durs gamma, faire également pénétrer les rayons mous gamma ou les rayons bêta, et ce, avec le maximum de leur inten- sité, l'on rencontre, au point de vue de la matière protectrice, certaines difficultés, que l'on ne peut surmonter que par des compromis.

L'on réclame, de la matière protectrice, certaines qua- lités contradictoires :
1) La matière protectrice doit être mécaniquement stable et par conséquent très résistante.

2) L'enveloppe doit être perméable, au maximum,aux rayons du type précité.

3) La matière protectrice doit être la plus résistante possible à la corrosion.

4) La matière protectrice doit résister à l'irradiation continue.

5) La paroi protectrice des corps rayonnants doit être prévue de telle sorte que la production de rayonnement de freina- ge y soit réduite au minimum.

Dans le but précité, on fait à présent, dans le monde entier, un emploi très large du métal Monel, qui est un alliage de nickel et de cuivre.. Le métal Monel a un poids spécifique d'environ 9 et sa résistance est telle que, dans des cas techni- qùes importants, on peut utiliser des matières avec une épaisseur de 0,1 à 0,2 mm. On n'utilise pratiquement des membranes plus minces que dans des cas exceptionnels, notamment lorsqu'il n'y a pas de travail mécanique.

Toutefois, la capacité .d'absorption d'une couche Monel de 0,1 mm d'épaisseur n'est nallement négligeable. Par exemple,

les rayons durs bêta du Radioyttrium, avec 2,2 MeV, sont déjà affaiblis de moitié à travers une couche de Monel de 0,1 mm et, à travers une couche de Monel de 0,2 mm, ils perdent les trois quarts de leur intensité initiale.

Dans'quelques cas spéciaux, on a déjà essayé d'utiliser de l'aluminium ou du duraluminium au lieu de métal Monel. Toute- fois, un emploi trs large de l'aluminium ne peut nullement en- trèr en ligne de compte, car l'aluminium est beaucoup trop sus- o ceptible aux influences chimiques. On cryait que les traces de mercure, toujours présentes dans les laboratoires, suffisaient déjà à provoquer une oxydation rapide de l'aluminium avec l'oxy- gène de l'air. Dès lors, il est impossible dessouder l'aluminium.

En aucun casl'importance de la stabilité chimique de l'enveloppe du produit radioactif ne peut être sous-estimée. Si par exemple, au cours des années, 1 'evnveloppe d'un produit médi- cal à base de radium se corrode, la substance rayonnante qui émer- ge, peut être très néfaste au médecin chargé du traitement ainsi qu'aux malades. En outre, au point de vue matériel, les pertes seraient conséquentes.De même;, on a déjà songé à employer des matières pastiques comme matière protectrice.Aux poits de vue résistance à la corrosion, solidité et perméabilité aux rayons, les conditions exigées sont remplies. Toutefois, les matières plastiques sont complètement détruites par un rayonnement conti- nu et, pour cette rai son, elles ne peuvent être utilisées.

A présent, on a découvert que le titane et les alliages de titane conviennent particulièrement bien pour envelopper les corps radioactifs. Le titane n'a aucun des inconvénients décrits ci-avant.

Le titane a à peu près la solidité de l'acier ainsi qu'une résistance à la corrosion, qui, vis-à-vis de certains produits: chimiques, déterminés, est supérieure à l'acier chrome- nickel inoxydé. La faible densité du titane est particulièrement

avantageuse pour le but d'utilisation suivant la présente in- vention. Elle est de 4,5 gr/cm3 et, par conséquent, elle ne re- présente que la moitié de la densité de l'acier ou du métal Monel précité. Par exemple, à travers une membrane de 0,1 mm de titane, les rayons bêta du Radioyttrium ne faiblissent que de 25% contre 50% à travers une membrane de métal Monel de même épaisseur.

Partant, on constate d'une manière évidente le progrès que constitue l'emploi du titane métallique comme matière pro- tectrice des produits radioactifs.

-L'objet de la présente invention peut être appliqué sous toutes les formes pratiques des produits radioactifs, par exem- ple, en petits tubes, en plaques, en boules et autres. L'envelop- pe de titane suivant la présente invention convient pour tous les corps rayonnants radioactifs. Elle convient de préférence pour les corps émettant des rayons bêta ainsi que pour les corps à faible émission de rayons gamma, comme par exemple le stron- tium, le thulium, le thallium et le césium ; convient égale- ment pour les corps émettant des rayons alpha.

La présente invention n'a pas exclusivement pour but de réaliser toute l'enveloppe du produit uniquement en titane métal- lique. Tout en restant parfaitement dans le cadre de la présente invention, il peut être beaucoup plus avantageux que, par exemple, uniquement la membrane, que les rayons doivent traverser, soit en titane et-que les autres parties de L'enveloppe du produit soient réalisées avec d'autres matières, par exemple du laiton, du nickel, du métal Monel, ou avec des matières particulièrement très absorbantes, par exemple l'argent, le platine ou l'or, ou encore avec des matières' ferromagnétiques autres que le nickel. par exemple le fer, le cobalt ou autres. On peut également utiliser, en l'occuence, des matières céramiques.

Il est évident que les méthodes de traitement connues du titane peuvent également être appliquées dans le cas présent.

On peut par exemple fabriquer une pièce façonnée au moule ou au tour à partir de titane, pur, à l'état incandescent et ensuite la durcir à nouveau d'après un des procédés connus, soit par traitement avec un gaz à -température élevée, ce qui peut condui- re à une solidification (par exemple formation de nitrures), soit par traitement mécanique. De même, les procédés de soudure habituellement utilisés pour le titane peuvent être appliqués dans la présente invention. Il est particulièrement important de recouvrir le titane métallique aux points de soudures, et ce, avant de souder avec d'autres métaux. On peut par exemple y par- venir en plongeant le titane métallique dans les masses fondues des sels des métaux en question.

C'est ainsi que l'on recouvre le titane métallique d'une couche d'étain,, d'argent ou de cuivre, adhérant fermement, en le plongeant préalablement dans des mas- ses fondues de chlorure d'étain, d'argent ou de cuivre (ou d'au- tres chlorures).

Suivant la présente invention, l'emploi du titane métal- lique ne doit pas être limité exclusivement à l'enveloppe immé- diate de la substance radioactive. On peut évidemment séparer également la substance radioactive du corps rayonnant avec l'ex-' térieur par plusieurs parois en titane métallique ou en alliages de titane. Chacune de ces parois de séparation peut être un élé- ment constructif indépendant et l'on peut, par exemple, placer le corps/rayonnant radioactif dans un petit tube cylindrique, dont la surface protectrice cylindrique peut être en titane métal- lique, tout en glissant ensuite ce petit tube dans une gaine sphérique ou cylindrique, qui peut être éventuellement en titane métallique.

En outre, la gaine extérieure peut entourer hermétique- ment le tube ou un espace d'air peut être prévu entre la gaine et le tube du corps.rayonnant. Par exemple, l'enveloppe exté-

rieure peut avoir un diamètre intérieur de 5-6 mm et, par contre le tube peut avoir un diamètre extérieur de 2 mm. De même, il n'est pas nécessaire que les deux éléments constructifs soient en titane métallique. L'enveloppe immédiate du corps rayonnant peut être en métal Monel, mais, la gaine extérieure, par exem- ple l'une ou l'autre pièce appliquée est en titane métallique.

L'enveloppe extérieure, par conséquent la pièce appli- quée,ne doit pas être exclusivement en titane métallique. On également' peut/utiliser un élément constructif réticulaire en titane, en- touré par exemple d'une couche de matière plastique ou revêtu d'une couche de matière plastique ou autre. Cet élément peut servir à centrer et à maintenir l'élément radioactif.

Il faut également souligner que, pour l'or radioactif par exemple, le corps rayonnant proprement dit ne nécessite au- cune enveloppe particulière, mais il peut être logé, sans plus, dans une pièce appliquée.

Pour renfermer un produit radioactif, dont l'enveloppe est entièrement ou partiellement en titane métallique, on ne doit pas nécessairement recourir à la soudure. On peut parfai- tement sceller le produit par collage ou par cimentagé, de telle sorte que la substance radioactive ne peut avoir aucun contact avec l'extérieur. A cet effet, on peut également utiliser du ci- ment ou de la colle en matières organiques en veillant à ce que les rayons alpha ou bêta ne pénètrent pas ou soient fortement affaiblis avant d'atteindre l'endroit cimenté ou collé. On y par- vient en intercalant entre la subs-cance radioactive et l'endroit cimenté ou collé, une couche absorbante à travers laquele le rayonnement est fortement affaibli ou complètement absorbé.

Par une disposition correspondante de la construction, on peut éga- lement placer les endroits collés dans la pénombre.

Ce dernier principe constructif est d'un intérêt général et n'est pas limité aux produits radioactifs, dont la matière

protectrice est entièrement ou partiellement en titane métalli- que ou en alliages de titane. De même, ce principe de construc- tion n'est pas limité aux corps émettant des rayons bêta.;; il peut également sappliquer aux corps émettant des rayons gamma, d'intensité plus faible ou à plus grande longueur d'onde.

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication de produits radioactifs scellés, caractérisé en ce que l'on emploie du titane métallique ou des alliages de titane comme matière protectrice pour le corps rayonnant radioactif.

Claims

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe du produit est exclusivement réalisée en ti- tane métallique.

3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une enveloppe pour le corps rayonnant,se composant de ma- tières habituelles, par exemple du métal Monel, est en titane dans les zones que les rayons doivent traverser.

4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'on utilise des matières céramiques comme matières protec- trices du corps rayonnant.

5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on emploie du titane métallique ou des alliages de ti- tane pour fabriquer d'autres enveloppes, dans lesquelles est logé le corps rayonnant scellé.

6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé par des petits tubes cylindriques en titane métallique, qui sont logés dans des corps sphériques ou cylindriques.

7. Procédé suivant la revendication 1 ou 5, caractérisé en ce que le corps rayonnant est placé avec du jeu dans l'autre enveloppe.

$. Procédé suivant la revendication 1 ou 5, caractérisé <Desc/Clms Page number 8> en ce que l'enveloppe extérieure est l'une ou l'autre pièce ap- pliquée.

9. Procédé suivant la revendication 1 ou 5, caractérisé en ce que, comme enveloppe extérieure, l'on utilise un élément constructif réticulaire en titane, qui sert à centrer ou à main- tenir l'élément radioactif et qui estmtouré ou revêtu par exem- ple d'une couche de matière plastique.

10. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parties de l'enveloppe immédiate du corps rayonnant sont réunies par collage ou fermées hermétiquement par cimentage, de sorte que la substance radioactive ne peut entrer en contact avec l'extérieur.

11. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce que lesdites parties sont construites de telle sorte qu'entre la substance radioactive et les endroits cimentés ou collés, il y ait une couche absorbante, à travers laquelle les rayons alpha ou bêta sont fortement affaiblis ou absorbés.

12. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé par une construction dans laquelle l'endroit collé est dans la pénom- bre du rayonnement.

13. Procédé de fabrication de produits radioactifs scellés, tel que décrit ci-avant.