CN106851957A - 一种用于制备辐照铀箔靶件的靶件挤胀器 - Google Patents

一种用于制备辐照铀箔靶件的靶件挤胀器 Download PDF

Info

Publication number
CN106851957A
CN106851957A CN201710001106.7A CN201710001106A CN106851957A CN 106851957 A CN106851957 A CN 106851957A CN 201710001106 A CN201710001106 A CN 201710001106A CN 106851957 A CN106851957 A CN 106851957A
Authority
CN
China
Prior art keywords
target piece
target
expander roll
crowded
pedestal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710001106.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106851957B (zh
Inventor
于宁文
罗志福
向学琴
邓新荣
梁积新
沈亦佳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Institute of Atomic of Energy
Original Assignee
China Institute of Atomic of Energy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Institute of Atomic of Energy filed Critical China Institute of Atomic of Energy
Priority to CN201710001106.7A priority Critical patent/CN106851957B/zh
Publication of CN106851957A publication Critical patent/CN106851957A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106851957B publication Critical patent/CN106851957B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H6/00—Targets for producing nuclear reactions
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21G—CONVERSION OF CHEMICAL ELEMENTS; RADIOACTIVE SOURCES
    • G21G1/00—Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes
    • G21G1/02—Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes in nuclear reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

本发明属于放射性核素制备技术领域，公开了一种用于制备辐照铀箔靶件的靶件挤胀器。该挤胀器包括底座、固定组件及驱动组件；其中底座上设有限位导轨，该限位导轨上带有能精确定位的刻度，固定组件和驱动组件通过该限位导轨与底座连接。所述固定组件包括靶件基座及挤胀杆末端固定基座，其中靶件基座上方设置有靶件芯套和芯套上盖；所述驱动组件包括挤胀杆、挤胀杆基座及挤胀杆驱动部分，其中挤胀杆包括一体化的螺纹段、挤胀段及前端固定段。本发明提供了的挤胀器能够确保外铝筒外径不变，铀箔内外层分别与内铝筒、外铝筒紧贴。

Description

一种用于制备辐照铀箔靶件的靶件挤胀器
技术领域
本发明属于放射性核素制备技术领域，具体涉及一种用于制备辐照铀箔靶件的靶件挤胀器。
背景技术
99mTc药物是现代核医学中应用最广泛的放射性诊断药物，该核素一般是由人工放射性核素99Mo衰变得到，半衰期为66h。生产99Mo有多种途径，但是主要的途径是反应堆辐照235U通过裂变反应生成99Mo和其他产物，其中99Mo占裂变产物的6.1％(质量百分比)。铀靶(235U)入堆后在热中子的作用下会发生裂变反应，反应截面为586b。裂变反应方程式为：
235U+n→236U+99Mo+134Sn+3n
目前，利用高浓铀(HEU)大规模生产裂变99Mo是全球99Mo的主要来源，常规的高浓铀靶件为弥散体状，辐照后对铀进行溶解和化学处理。但由于高浓铀是核武器材料，其使用受到核不扩散条约(NPT)的限制。为了防止核扩散，近年国际***和美国欲积极推动应用低浓铀(LEU)生产裂变99Mo的技术，将使之成为全球裂变生产99Mo的主要方式。
低浓铀靶件与高浓铀靶件生产裂变99Mo的主要区别在于：若生产同样量的99Mo，低浓铀靶件中铀的含量为高浓铀靶件的5～6倍；低浓铀靶件裂变产物中239Pu含量增加20～30倍，并且铝的含量也大大增加，给后续制靶解靶工作及如何保证99Mo的产率和纯度带来了很大的挑战。
中国原子能科学研究院研制了一种低浓铀靶件(235U富集度19.75％)，该铀箔靶件是将低浓铀铀箔夹裹在内外两个铝制靶筒之间，辐照完成后将外铝筒切割或采用其他方式将铀箔取出后进行化学处理。但是由于铀箔靶在辐照时体积释热率很高(铀的体积释热率qm＝32788.8w/cm3)，会产生大量的热量，为保证靶件辐照安全，需要及时散热。所以在制备铀箔靶件的时候，要将铀箔和内外靶筒胀接，使靶件内筒变形达到与铀箔内层紧贴，铀箔外层与外筒内壁紧贴，以达到保持好的热传导性，胀接过程中还要保证外靶筒外径保持不变。目前缺少一种能够满足该要求的靶件挤胀器。
发明内容
(一)发明目的
根据现有技术所存在的问题，本发明提供了一种能够确保铀箔靶件外靶筒外径不变，铀箔内外层分别与内靶筒、外靶筒紧贴的靶件挤胀器。
(二)技术方案
为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供的技术方案如下：
一种用于制备辐照铀箔靶件的靶件挤胀器，该挤胀器包括底座、固定组件及驱动组件；其中底座上设有限位导轨，该限位导轨上带有能精确定位的刻度，固定组件、驱动组件与底座固定连接；
所述固定组件包括靶件基座及挤胀杆末端固定基座，其中靶件基座上方设置有靶件芯套和芯套上盖；所述靶件芯套位于靶件基座上设置的凹槽内，靶件芯套为可开合的空心圆柱形结构，靶件位于靶件芯套内且该芯套的内径与靶件的外径相匹配；芯套上盖覆盖于靶件芯套上方，芯套上盖的内径与靶件芯套外径匹配且芯套上盖与靶件基座固定连接；所述挤胀杆末端固定基座位于靶件基座的一侧，挤胀杆末端固定基座内设置有固定孔；所述靶件包括内靶筒、包裹在内靶筒表面的铀箔以及铀箔外侧的外靶筒。
所述驱动组件包括挤胀杆、挤胀杆基座及挤胀杆驱动部分，其中挤胀杆包括一体化的螺纹段、挤胀段及前端固定段，挤胀段和前端固定段之间还设置有一体化的挤压迎角段；所述挤胀段和前端固定段均为柱状；挤压迎角段为锥状，其与前端固定段相连接的一端的直径小于与挤胀段一端连接的直径；其中挤胀过程中前端固定段的一端位于挤胀杆末端固定基座内设置的固定孔内；挤胀段的外径大于内靶筒的内径3％～5％，前端固定段、挤压迎角段的外径小于内靶筒的内径；所述挤胀杆、靶件及固定孔的轴心在同一水平线上。
优选地，所述底座的材质为铬轴承钢。
优选地，所述挤胀杆挤压迎角段的入迎角为30°。
优选地，所述挤胀杆的屈服强度不小于1200N/mm2，硬度不小于1150HU。
优选地，所述挤胀杆的材质为碳钢或锰钢。
优选地，所述挤胀杆驱动部分为电机驱动。
优选地，所述挤胀杆基座、靶件基座及挤胀杆末端固定基座的材质为碳钢。(三)有益效果
采用本发明提供的靶件挤胀器，该挤胀器包括相互配合的底座、固定组件及驱动组件，挤胀杆、靶件及挤胀杆末端固定基座固定孔的轴心在同一水平线上，施加驱动力后螺旋推进，完成靶件的挤胀装配。具体有益效果为：
①本发明设计了相互配套的靶件芯套及芯套上盖使得铀箔、内靶筒、外靶筒之间挤胀成一体后外靶筒外径保持不变。
②挤胀杆包括一体化的螺纹段、挤胀段、挤压迎角段及前端固定段，螺纹段用于驱动，挤胀段直接作用于内筒，且挤胀段的外径大于内靶筒的内径3％～5％；挤压迎角段便于挤胀杆进入内筒，前段固定段进一步保证了长度较长的挤胀杆在螺旋推进过程中轴心不发生偏移。
附图说明
图1是本发明提供的靶件挤胀器结构示意图；其中1是底座；2是限位导轨；3是靶件基座；4是挤胀杆末端固定基座；5是靶件芯套；6是芯套上盖；7是靶件；8是挤胀杆；9是挤胀杆基座；10是挤胀杆驱动部分。
图2是挤胀杆结构示意图；其中11是前端固定段；12是挤压迎角段；13是挤胀段；14是螺纹段。
图3是靶件结构示意图；其中15是内靶筒；16是铀箔；17是外靶筒。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述。
实施例1
一种用于制备辐照铀箔靶件的靶件挤胀器，如图1所示，该挤胀器包括底座1、固定组件及驱动组件；其中底座1的材质为铬轴承钢，底座1上设有限位导轨2，该限位导轨2上带有能精确定位的刻度，固定组件、驱动组件与底座1固定连接；
所述固定组件包括靶件基座3及挤胀杆末端固定基座4，其中靶件基座3上方设置有靶件芯套5和芯套上盖6；所述靶件芯套5位于靶件基座3上设置的凹槽内，其中靶件芯套5为可开合的空心圆柱形结构，靶件7位于靶件芯套5内且该芯套的内径与靶件7的外径相匹配；芯套上盖6覆盖于靶件芯套5上方，芯套上盖6的内径与靶件芯套5外径匹配且芯套上盖6与靶件基座3固定连接；所述挤胀杆末端固定基座4位于靶件基座3的一侧，挤胀杆末端固定基座4内设置有固定孔；所述靶件包括内靶筒15、包裹在内靶筒表面的铀箔16以及铀箔外侧的外靶筒17。
所述驱动组件包括挤胀杆8、挤胀杆基座9及挤胀杆驱动部分10，其中挤胀杆8的屈服强度不小于1200N/mm2，硬度不小于1150HU，本实施例中材质为碳钢，驱动部分为电机驱动；挤胀杆8如图2所示，其包括一体化的螺纹段14、挤胀段13及前端固定段11，挤胀段13和前端固定段11之间还设置有一体化的挤压迎角段12；所述挤胀段13和前端固定段11均为柱状；挤压迎角段12为锥状，入迎角为30°，其与前端固定段11相连接的一端的直径小于与挤胀段13一端连接的直径；其中前端固定段11的一端位于挤胀杆末端固定基座4内设置的固定孔内；挤胀段13的外径大于内靶筒15的内径3％～5％，前端固定段11、挤压迎角段12的外径小于内靶筒15的内径；所述挤胀杆8、靶件7及固定孔的轴心在同一水平线上。所述挤胀杆基座9、靶件基座3及挤胀杆末端固定基座4的材质为碳钢。
利用该挤胀器进行铀箔靶件挤胀的操作方式为：
1)将铀箔与内、外铝筒插制成“三明治”结构，如图3所示。作为待处理的靶件放入靶件芯套中，并盖上芯套上盖，将芯套上盖与靶件基座固定连接。
其中本实施例中靶件的组件参数如表1：
表1：靶件的组件参数
按照冲压设计手册的计算公式及相关可查参数，计算所需要的挤压力大小F＝19774.2N/mm2
2)利用电机驱动挤胀杆螺纹段螺旋前进，进行挤胀操作。
将挤胀杆的前端固定段对准固定孔，开启电源，调节电流，使推力慢慢达到19770N/mm2以上直至19774.2N/mm2，电机推动挤胀杆慢慢前进，挤胀杆部分在标尺显示的位置不断变化，观察标尺显示的数据。在此作用下，内层铝筒慢慢膨胀，紧贴外靶筒。操作使挤胀杆退出，再推进，反复2～4次，完成靶件挤胀过程。计算内铝筒内径增加率来评价靶件挤胀程度，确认内铝筒-铀箔-外铝筒是否紧密均匀贴紧。
管子内径增加率如下式：
Wd:内径增加率
d0：挤胀前内铝管内径，mm
d1：挤胀后内铝管内径，mm
D：挤胀前内铝管外径，mm
H：外铝管内径，mm
经靶件挤压后，外铝筒内径Ф28mm，内铝筒外径Ф27.3mm，内铝筒内径挤胀前后分别为25.3mm和25.65mm，综合铀箔厚度考虑，计算所得Wd符合涨接工艺要求的基准。
实施例2
与实施例1不同的是，所述挤胀杆的材质为锰钢。

Claims (7)

1.一种用于制备辐照铀箔靶件的靶件挤胀器，其特征在于，该挤胀器包括底座、固定组件及驱动组件；其中底座上设有限位导轨，该限位导轨上带有能精确定位的刻度，固定组件、驱动组件与底座固定连接；
所述固定组件包括靶件基座及挤胀杆末端固定基座，其中靶件基座上方设置有靶件芯套和芯套上盖；所述靶件芯套位于靶件基座上设置的凹槽内，靶件芯套为可开合的空心圆柱形结构，靶件位于靶件芯套内且该芯套的内径与靶件的外径相匹配；芯套上盖覆盖于靶件芯套上方，芯套上盖的内径与靶件芯套外径匹配且芯套上盖与靶件基座固定连接；所述挤胀杆末端固定基座位于靶件基座的一侧，挤胀杆末端固定基座内设置有固定孔；所述靶件包括内靶筒、包裹在内靶筒表面的铀箔以及铀箔外侧的外靶筒；
所述驱动组件包括挤胀杆、挤胀杆基座及挤胀杆驱动部分，其中挤胀杆包括一体化的螺纹段、挤胀段及前端固定段，挤胀段和前端固定段之间还设置有一体化的挤压迎角段；所述挤胀段和前端固定段均为柱状；挤压迎角段为锥状，其与前端固定段相连接的一端的直径小于与挤胀段一端连接的直径；其中挤胀过程中前端固定段的一端位于挤胀杆末端固定基座内设置的固定孔内；挤胀段的外径大于内靶筒的内径3％～5％，前端固定段、挤压迎角段的外径小于内靶筒的内径；所述挤胀杆、靶件及固定孔的轴心在同一水平线上。
2.根据权利要求1所述的靶件挤胀器，其特征在于，所述底座的材质为铬轴承钢。
3.根据权利要求1所述的靶件挤胀器，其特征在于，所述挤胀杆挤压迎角段的入迎角为30°。
4.根据权利要求1所述的靶件挤胀器，其特征在于，所述挤胀杆的屈服强度不小于1200N/mm2，硬度不小于1150HU。
5.根据权利要求1所述的靶件挤胀器，其特征在于，所述挤胀杆的材质为碳钢或锰钢。
6.根据权利要求1所述的靶件挤胀器，其特征在于，所述挤胀杆驱动部分为电机驱动。
7.根据权利要求1所述的靶件挤胀器，其特征在于，所述挤胀杆基座、靶件基座及挤胀杆末端固定基座的材质为碳钢。
CN201710001106.7A 2017-01-03 2017-01-03 一种用于制备辐照铀箔靶件的靶件挤胀器 Active CN106851957B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710001106.7A CN106851957B (zh) 2017-01-03 2017-01-03 一种用于制备辐照铀箔靶件的靶件挤胀器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710001106.7A CN106851957B (zh) 2017-01-03 2017-01-03 一种用于制备辐照铀箔靶件的靶件挤胀器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106851957A true CN106851957A (zh) 2017-06-13
CN106851957B CN106851957B (zh) 2019-04-19

Family

ID=59117771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710001106.7A Active CN106851957B (zh) 2017-01-03 2017-01-03 一种用于制备辐照铀箔靶件的靶件挤胀器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106851957B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11832374B1 (en) 2020-10-01 2023-11-28 Consolidated Nuclear Security, LLC Method of making an annular radioisotope target having a helical coil-shaped foil ribbon between cladding tubes

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202571721U (zh) * 2012-05-18 2012-12-05 宁波连通设备制造有限公司 一种加工螺旋槽管的设备
CN103624099A (zh) * 2013-12-17 2014-03-12 佛山市南海新颂星机电科技有限公司 一种挤压机
US20140226773A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-14 Washington State University Nuclear Reactor Target Assemblies, Nuclear Reactor Configurations, and Methods for Producing Isotopes, Modifying Materials Within Target Material, and/or Characterizing Material Within a Target Material
CN205465098U (zh) * 2016-03-23 2016-08-17 嘉善三星轴承有限公司 一种用于轴承的挤压装置
CN205551310U (zh) * 2016-03-29 2016-09-07 江苏福坛车桥科技股份有限公司 一种车轴轴头挤压设备
CN205600225U (zh) * 2016-01-21 2016-09-28 吉林大学 一种提高轴类零件内孔加工精度的装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202571721U (zh) * 2012-05-18 2012-12-05 宁波连通设备制造有限公司 一种加工螺旋槽管的设备
US20140226773A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-14 Washington State University Nuclear Reactor Target Assemblies, Nuclear Reactor Configurations, and Methods for Producing Isotopes, Modifying Materials Within Target Material, and/or Characterizing Material Within a Target Material
CN103624099A (zh) * 2013-12-17 2014-03-12 佛山市南海新颂星机电科技有限公司 一种挤压机
CN205600225U (zh) * 2016-01-21 2016-09-28 吉林大学 一种提高轴类零件内孔加工精度的装置
CN205465098U (zh) * 2016-03-23 2016-08-17 嘉善三星轴承有限公司 一种用于轴承的挤压装置
CN205551310U (zh) * 2016-03-29 2016-09-07 江苏福坛车桥科技股份有限公司 一种车轴轴头挤压设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11832374B1 (en) 2020-10-01 2023-11-28 Consolidated Nuclear Security, LLC Method of making an annular radioisotope target having a helical coil-shaped foil ribbon between cladding tubes

Also Published As

Publication number Publication date
CN106851957B (zh) 2019-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Satyamurthy et al. Tantalum [18O] water target for the production of [18F] fluoride with high reactivity for the preparation of 2-deoxy-2-[18F] fluoro-D-glucose
CN106851957A (zh) 一种用于制备辐照铀箔靶件的靶件挤胀器
CN106875999A (zh) 一种用于辐照生产裂变99Mo的低浓铀铀箔靶件
CN207758308U (zh) 一种覆铜板层压用的垫板
CN101530435A (zh) 植物有效成分提取的预处理方法
Colgate et al. The dynamics of supernova explosions
GB970627A (en) Production of uranium monocarbide
CN207026635U (zh) 一种硬质合金切割用刀具
CN219151369U (zh) 一种钢管加工用扩口设备
CN208982997U (zh) 一种铝合金型材
CN208982079U (zh) 注浆锚杆
CN211864500U (zh) 一种从溶解辐照铀靶尾气中提取131i的装置
CN202581811U (zh) 电热水器的高贮能内胆
王倩 et al. The synthetic metabolism of isoamyl alcohol in the fermentation process of native saccharomyces cerevisiae
邹美帅 et al. Advances in aluminum/water propellant
McKinnon et al. Decays of neutron rich rubidium isotopes studied with Modular Total Absorption Spectrometer (MTAS)
CN207225422U (zh) 一种可调式柜体运转工装
刘晶如 et al. Curing kinetics of HTPB/TDI/Al system by non-isothermal DSC
CN207207229U (zh) 压片机的改进型加料斗
CN206539653U (zh) 质量可变的惯性轮
CN110436475A (zh) 一种高纯度氟硼-10酸钾的制备方法
Wenxin et al. Target fragments from the interaction of 93 Nb and 181 Ta with 47 MeV/nucleon 12 C ions
Jin-hua A Summary of Forest Health and Wellness Tourism Studies
Lee et al. Basic Compound Synthesis for 14 C Quality Verification Utilizing HANARO
Brossard et al. Photonuclear Production of 47Ca for 47Ca/47Sc Generator from Natural CaCO3 Targets

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant