Устройство для дистанционного дозирования микроаликвот высокоактивных растворов радионуклидов
Устройство относится к области переработки облученных материалов и может быть использовано для аналитического контроля производства радионуклидов.
Для этого в устройстве для дистанционного дозирования микроаликвот растворов радионуклидов сильфон, вакуумный шланг, калиброванный капилляр, заполненные индикатором, размещены в операторском помещении, а сменный наконечник в защитном боксе, причем калиброванный капилляр соединен со сменным наконечником капиллярной трубкой. 1 илл..
Полезная модель относится к области переработки облученных материалов и может быть использована для аналитического контроля производства радионуклидов.
Широко применяют для дозирования малых объемов пипетки плунжерного типа, выпускаемые зарубежом. Но для дистанционного дозирования растворов они не применяются, т.к. такими пипетками сложно управлять манипуляторами.
Пипетки с расширением по ГОСТ 1770-64 используются для дозирования больших объемов растворов (более 10 мл). ОСТ 95 10236-86 рекомендует использовать пипетки с делениями вместимостью 0,1-10 см3 не ниже 2-го класса точности по ГОСТ 20292-74 обеспечивающие измерение отбираемого объема раствора с погрешностью в пределах ±2% при дозировании не менее половины объема пипетки.
Для дистанционного дозирования растворов на практике в основном применяются пипетки вместимостью 1 и 2 мл, которые позволяют отбирать аликвоты 0,5-2 мл с необходимой точностью. При дозировании объемов менее 0,5 мл погрешность измерения дозируемого объема резко возрастает.
Для дистанционного дозирования малых объемов растворов используют микропипетки (ОСТ 95 10236-86) вместимостью 0,1 мл.
Устройство состоит из сильфона, находящегося в операторском помещении, микропипетки вместимостью 0,1 мл, обслуживаемой дистанционно и соединительного вакуумного шланга.
Основным недостатком указанного устройства является размещение микропипетки в защитном оборудовании, что создает трудности при визуальном наблюдении калибровочной разметки микропипетки и фиксировании объема отбираемого бесцветного раствора.
Кроме того, из-за малого диаметра капилляра микропипетки, трудно обеспечить ее чистоту при мойке, дезактивации, обезжириванию для повторного использования. Загрязнение пипетки, особенно органическими веществами (экстрагент, масло, жир и т.д.), приводит к задерживанию анализируемого раствора внутри капилляра, возможна сорбция радионуклидов органическими веществами.
Наиболее близким по сущности к предлагаемому является устройство дистанционного дозирования малых объемов растворов (Калыгин А.В., Анохин Ю.П. Устройство дистанционного дозирования микроаликвот высокоактивных растворов радионуклидов, Патент 
42346, Бюл. 33, 2004 г.) представляющее собой U - трубку, состоящую из двух капилляров (или пипеток вместимостью 0,1 мл) соединенных между собой силиконовым шлангом и заполненную на половину объема подкрашенным раствором или ртутью (индикатором). К одному капилляру через нержавеющую трубку с конусом подсоединен сменный наконечник (например, от польских пипеток БРА) для отбора растворов, другой капилляр через вакуумный шланг соединен с сильфоном, находящимся в операторском помещении. Устройство перед использованием предварительно калибруют. Погрешность определения объема при калибровке на весах типа «Sartorius» около ± 1%.
Недостатками данного устройства является то, что все устройство размещено в защитном боксе (кроме сильфона). Очень сложно выявлять и устранять неисправности в U - трубке, например, вовремя заметить и убрать капельки ртути на стенках стеклянных капилляров, что может привести к дополнительной погрешности измерения дозируемого объема вплоть до «грубого промаха».
Наличие посторонних примесей в индикаторе постепенно загрязняет U - трубку, но заменить ее на новую в дистанционных условиях практически невозможно. Поэтому необходимо менять все устройство (кроме сильфона) в целом.
Кроме того, наблюдать через смотровые системы за движением в капилляре индикатора (мениском) достаточно трудоемко, что также может привести к «грубому промаху» при измерениях.
Вышеуказанные недостатки устраняются тем, что устройство для дистанционного дозирования микроаликвот высокоактивных растворов радионуклидов, включающее сильфон, вакуумный шланг, калиброванный капилляр, индикатор и сменный наконечник, дополнительно содержит капиллярную трубку с внутренним диаметром 0,2-0,4 мм, соединяющую сменный наконечник с калиброванным капилляром, причем сильфон, вакуумный шланг и калиброванный капилляр заполнены индикатором и размещены в операторском помещении, а сменный наконечник размещен в защитном боксе.
«Паразитный» объем воздуха внутри капиллярной трубки, при ее длине около 3 метров и внутренним диаметром не более 0,4 мм., составляет менее 0,4 см3 и не увеличивает погрешность измерения дозируемого объема. Устройство перед использованием предварительно калибруют.
На прилагаемом рисунке изображено устройство для дистанционного дозирования микроаликвот высокоактивных растворов радионуклидов где:
1. - сильфон;
2. - компенсатор-вакуумный шланг;
3. - калиброванный капилляр;
4. - капиллярная трубка;
5. - сменный наконечник.
Монтируют устройство, соединяя сильфон, компенсатор и капилляр в операторском помещении, затем к капилляру подсоединяют капиллярную трубку. Длина и конфигурация трубки такова, что сменный наконечник находится в зоне смотрового окна в защитном боксе. Компенсатор выполнен из вакуумного шланга.
После предварительной калибровки заявляемого устройства проведено сравнение результатов определения активности радионуклида кюрия-244 при дистанционном разбавлении растворов предлагаемым устройством и устройством прототипа. Результирующая погрешность определения активности кюрия ± 4-5%. Результаты приведены в таблице.
| Таблица | |||
| Результаты анализов при дистанционном разбавлении растворов  =±(4-5)% | Расхождение результатов % | |
| Предлагаемым устройством | Устройством прототипа |  | |
| 1 | 2,26 1010 Бк/мл | 2,25 1010 Бк/мл | +0,4 |
| 2 | 2,331010 Бк/мл | 2,27-1010 Бк/мл | +2,6 |
| 3 | 5,2 Ки/л | 5,3 Ки/л | -1,9 |
| 4 | 17,5 Ки/л | 18,1 Ки/л | -3,3 |
| 5 | 22,5 Ки/л | 21,7 Ки/л | +3,7 |
| 6 | 88 Ки/л | 91 Ки/л | -3,4 |
| 7 | 5,62109 Бк/мл | 5,62109 Бк/мл | 0 |
| 8 | 0,83 Ки/л | 0,81 Ки/л | +2,5 |
Результаты определения активности радионуклида при разбавлении растворов предлагаемым устройством и устройством прототипа не значимо отличаются друг от друга и находятся в пределах погрешности радиометрических измерений.
Использование заявляемого устройства обеспечивает гарантированный визуальный контроль объема отбираемого раствора, позволяет избежать грубых промахов, упрощает замену градуированного капилляра и уменьшает дозовые нагрузки излучения на хрусталик глаза.
Устройство для дистанционного дозирования микроаликвот растворов радионуклидов, включающее сильфон, вакуумный шланг, калиброванный капилляр, индикатор и сменный наконечник, отличающееся тем, что дополнительно содержит капиллярную трубку, соединяющую сменный наконечник с калиброванным капилляром, причем сильфон, вакуумный шланг и калиброванный капилляр заполнены индикатором и размещены в операторском помещении, а сменный наконечник размещен в защитном боксе.
