Die ökonomische Effektivität des Einsatzes von γ-Bestrahlungsanlagen des Typs „Kolos“

Im Auftrag des Staatlichen Komitees für die Nutzung der Atomenergie wurde vom Speziellen Konstruktionsbüro des Instituts für organische Chemie der Akademie der Wissenschaften der UdSSR die fahrbare γ-Bestrahlungsanlage ?Kolos“ entwickelt und hergestellt. Diese Anlage ist für die Bestrahlung von Samen landwirtschaftlicher Kulturen im Produktionsmaßstab unter Feldbedingungen vorgesehen. Als Strahlungsquelle enthält die Anlage ¹³⁷Cs mit einer Gesamtaktivität von rund 3470 Ci. Die Kapazität der Anlage beträgt ungefähr 1000 kg/h bei ciner integralen Dosis von 800–1000 rad. Der Nutzungskoeffizient der Strahlung erreicht 22%.     

Seletivitätsbestimmung von Katalysatoren zur Toluolentalkylierung durch Einsatz von Toluol-14C-7

Die bei der katalytischen Toulolentalkylierung mögliche Konkurrenzreaktion der Spaltung des aromatischen Kernes führt zu unerwünschten Verlusten an Aromaten und kann infolge ihrer starken exothermen Wärmetönung bei der technischen Realisierung des Verfahrens Schwierigkeiten bei der thermischen Beherrschung des Reaktors bewirken. Bereits in der Entwicklungsphase des Katalysators ist man somit auf ein Verfahren angewiesen, das es erlaubt, diese Ringspaltung sicher nachzuweisen und quantitativ zu bestimmen.

In der vorliegenden Arbeit wird eine Tracermethode unter Einsatz von Toluol-¹⁴C-7 beschrieben, die diese Forderung weitgehendst erfüllt.     

Eine Dichtigkeitsprüfanlage für Halbleiterbauelemente auf der Grundlage von 85Kr

Auf der Basis von ⁸⁵Kr wurde ein Prüfstand für die routinemäßge Dichtigkeitsprüfung von Halbleiterbauelementen entwickelt und gebaut. Die Anlage arbeitet mit einer Aktivkohlepumpe und ist für einen Maximaldruck ion 13 kp/cm² und eine Maximalaktivität von 40Ci⁸⁵Kr ausgelegt. Es werden einige theoretische Angaben zur Methode gemacht und der Auf ban sowie die Funktionsweise des Prüfstandes beschrieben. Die erhaltenen Ergebnisse werden mit denen anderer Methoden verglichen.     

Fahrbare Strahlenschutzwände

Verschiebbare und fahrbare Strahlenschutzwände für radiochemische Laboratorien werden von verschiedenen Firmen hergestellt. Für unscr Laboratoriumsgebäude ließen wir in den eigenen Werkstätten vierrädrige Gestellezur Aufnahmevon Strahlenschutzwänden aus Bleibausteinen herstellen (vgl. Abb. 1), um folgende Vorteile zu erreichen:

1. Bei Versuchen, die einen häufigen Wechsel von Prüflingen oder Anderungen des Aufbaues erfordern, ist eine bewegliche Wand zu bevorzugen. Bewegliche Bleiwände auf Schienen oder hängend, aber raumgebunden, sind finanziell sehr aufwendig und meist nur in einer Richtung veränderlich. Die von uns gebaute Schutzwand ist mit 2 festen und 2 beweglichen Rollenböcken versehen, so daß alle Richtungen befahren werden können.

2. Da Arbeiten mit γ-Strahlern häufig in den verschiedenen Raumen zeitlich verschoben ausgeführt werden, kann eine fahrbare Schutzwand für mehrere Versuchsaufbauten eingesetzt werden, so daß Abschirmmaterial eingespart wird.

3. Viele unserer Versuchseinrichtungen würden den Bau starrer Gestelle für die Aufnahme von Bleiwänden erfordern, was bei nur für kurze Zeit benotigten Versuchsaufbauten unrentabel wäre; die fahrbare Bleiwand ermoglicht auch hier Einsparungen.

4. Der Umbau einer Wand (Einsetzen von Fenstern, Manipulatoren, Öffnungen für Stulpenhandschuhe) läßt sich leicht ausführen, weil man sie in eine allseitig zugängliche Position fahren kann.

5. Durch die Stützung auf 4 Räder mit verhältnismäßig großem Abstand wird eine günstige Lastverteilung hinsichtlich Bodenbelastung erreicht.     

Nutzung verschiedener Auswerteverfahren für die Beurteilung der Aktivitätskonzentrierungen nach Inhalation in der Lunge

Für die Beurteilung einer Strahlenbelastung der Lunge nach Inhalation ist die Kenntnis des radioaktiven Stoffes sowie seine quantitative Verteilung von ausschlaggebender Bedeulung. Eine besonders geeignete Methode für den Nachweis der Radioaktivitāt bietet die Autoradioagraphie mikroskopischer Präparate. Es wird über Untersuchungsergebnisse nach Inhalation von ¹⁴⁴CeCl₃ bei Ratten und über Literaturergebnisse berichtet. Die Auswertung der Autoradiogramme reicht von der lichtmikroskopischen Beschreibung der Aktivitätsablagerung im Lungengewebe über die quantitative Auszählung von Aktivitäskonzentrierungen (hot spots) und der quantitativen Bestimmung der relativen Schwärzungen in Autoradiogrammen von Zellausstrichprāparaten bis hin zur Bestimmung der Aktivitätskonzentration in der Zelle. Sie führt bei α-Strahlen aussendenden Radionukliden darüber hinaus bis zur Identifizierungsmöglichkeit des inhalierten Radionuklids.

Eine besondere Bedeutung besitzt die Anwendung der Autoradiographie bei der Beurteilung von Bronchialsekreten nach innhalatorischer Aufnahme von radioaktiven Stoffen.     

Fortschrittsberichte Stand Und EntwicklungStendenzen Auf Dem Gebiet Der Radio Chemic Und Chemischen Kerntechink Chemic Radioaktiyer Element

Durch die Untersuchung der im 4π-Zählrohr der 4πβ-γ-Koinzidenzmeßeinrichtung des ASMW nachgewiesenen Compton-Streuprozesse wird am Beispiel des Nuklids⁵⁴ Mn theoretisch und experimentell gezeigt, daß der Korrektionsfaktor für die γ-Empfindlichkeit des als EC-Detektor benutzten 4π-Zählrohrs auch bei kleinen Nachweiswahrscheinlichkeiten ε_EC der Elektroneneinfang-Prozesse mit einer Unsicherheit von etwa 0,01% gleich Eins gemacht werden kann. Dazu ist es notwendig, die Energieschwelle im γ-Kanal auf einen aus zusätzlichen Messungen ermittelten definierten Energiewert zu legen.

Die allgemeine Anwendung dieses Verfahrens bei Aktivitätsbestimmungen an Strahlungsquellen, die einen koinzidenten β-γ-Strahler bzw. einen koinzidenten EC-γ-Strahler enthalten, bei geringen Nachweiswahrschehinlichkeitsn der β-Teilchen bzw EC-Prozesse im 4π-Zählrohr wird diskutiert.     

Flüssigszintillationsmessungen wäßriger, 14C- oder 3H-haltiger Proben im Szintillationscocktail auf Toluol-Basis

Auf der Grundlage von Untersuchungen zur Mischbarkeit des ternären Systems Toluol/Methanol/Wasser wurde für Szintillatorcocktails auf Toluol-Methańol-Basis eine solche Zusammensetzung ermittelt, bei der sich ¹⁴C- oder ³H-haltige Proben in homogener Verteilung mit dem LS-Spektrometer messen lassen. Bei den mit einer HClO₄/H₂O₂-Mischung aufgeschlossenen Blut-Lösungen lag die optimale Probenmenge pro Meßküvette infolge des stärkeren Quencheffektes niedriger als in Wasser. Außerdem ist dabei der Einfluß der Energie der emittierten ß-Strahlung zu berücksichtigen.     

Ein α-Spektrometcr für Untersuchungen mit Umweltnukliden

Es wird ein einfaches α-Spektrometer mit einem Halbleiterdelektor beschrieben, das für die Messung von Umweltnykliden entwickelt wurde. Zur Anpassung an unterschiedliche Meßaufgaben kann die Meßgeometrie durch Variation des Präparat-Detektor-Abslandes und durch Einbau von Blenden verändert werden. Dabei ist eine gewählte Meßgeometrie mit hoher Genauigkeit reproduzierbar. Die Nachweisgrenze des α-Spektrometers beträgt bei einer Meßzeit von 4 · 10⁵ s etwa 2,3 mβq, das entspricht 0,18 μg U bzw, 0,55 μg Th.     

Automatischer Chromatograph für die Elutionschromatographie von Milkromengen radioaktiver Stoffe

Ein Tropfensammler für Mikrochromatographie radioaktiver Stofie wurde von Koke? [1] beschrieben. Die Hauptteile dieses Gerätes wurden zur Konstruktion eines Apparates benützt, der die Trennung von Mikromengen radioaktiver Stoffe, z. B. Seltener Erdmetalle, vollautomatisch crmöglicht. Die Elutionsgeschwindigkeit und die Temperatur während des Trennverfahrens können einfach und rasch in einem großen Bereich, auch während der Trennung, geändert werden, und die Chromatogramme werden automatisch in einer leicht auswertbaren Form registriert. Die Konstruktion des Chromatographen ist aus Abb. 1 ersichtlich. Das Dosiergefäß besteht aus dem Elutionsmittelgefäß 1, das mit dem Gasentwickler 2 durch eine Glaskapillare verbunden ist. Der Gasentwickler ist mit 20%iger Schwefelsäure gefüllt. Die eingeschmolzenen Platinelektroden 3 sind mit dem Steuerpanel verbunden, in das eine Gleichstromquelle von 4,5 V eingebaut ist. Die gewünschte Elutionsgeschwindigkeit kann man mit Hilfe zweier Potentiometer für Fein- und Grobregulierung einstellen. An dem eingebauten Amperemeter, dessen Bereich von 5 auf 50 mA umschaltbar ist, kann man mit Hilfe einer Eichkurve die Elutionsgeschwindigkeit ablesen.     

Kritische Einsehätzung der Isotopenmethode zur Bestimmung der Stromausbeute bei der Al-Elektrolyse

Besondere Bedutung für die Technilogie des Aluminiumprozesses hat die Feststellung der Möglichkeiten und Genauigkeit der bisher angewendeten Meβmethoden. Dafür war es notwending, eine solche Methode zu verwenden, die es erlaubt, die durch Veränderung gewisser Parameter des Produktionsprozesses entstandenen technologischen Effekte zu prüfen. Die schnellste und präziseste ist die Isotopenmethode. Eine Versuchsserie in 16 Elektrolysezellen sollte ergeben, welche Methode – entweder der Einsatz inaktiver Tracer oder der radioaktiver Traces – unter industriellen Bedingungen anwendbar ist. zur Feststellung der Strionausbeute bei geringstem experimentellem Aufwand erwies sich die Anwendung der Aktivierungsanalyse als am günstigsten. Das Ausgabngsproblem für diese Arbeitsweise war die Bestimmung der praktischen Möglichkeiten für die Markierung des Aluminiumbades mit einem inaktiven Tracer. Ähnliche Versuche werden jetzt unter Anwendung von ^110mAg und ¹⁹⁸Au durchgeführt.     

Quasiadiabatisches Differentialkalorimeter zur Darstellung der Einheit der Energiedosis für Quantenstrahlung

Zur Darstellung der Einheit der Energiedosis von Quantenstrahlung für Energien oberhalb von 0,4 MeV wurde im ASMW eine Normalmeßeinrichtung geschaffen, deren Hauptbestandteil ein quasiadiabatisches Differentialkalorimeter ist. Der Aufbau und die Wirkungsweise der Normalmeßeinrichtung werden erläutert. Als Bezugsmaterial für die absolute Bestimmung der Energiedosis dient Graphit. Die Korrektionsfaktoren, die in die Bestimmungsgleichung für die Energiedosis eingehen, werden kurz diskutiert. Die untere Meßgrenze der Einrichtung liegt bei 10^?1 Gy, wobei die Meßunsicherheit 1,4% betrāgt.     

Materialuntersuchungen mit Hilfe der elastischen Streuung harter γ-Strahlung

Es wird über Untersuchungen berichtet, die die Ausnutzung der elastischen Streung harter γ-Strahlung für Gehaltsbestimmungen in Zweikomponentensystemen zum Ziel haben. Der bei Quantenenergien von etwa 1 MeV vorherrschende elastische Streueffekt, die Rayleigh-Streuung, zeichnet sich durch eine starke Z-Abhängigkeit aus. Allerdings nimmt der Wirkungsquerschnitt n für kleine Streuwinkel (?10°) Werte an, die für praktische Anwendungen genügend groβ sind. Bei Verwendung eines Szintillationsdetektors ist in diesen Bereich eine Abtrennung der Compton-Streuung nicht mehr möglich.

Es wird gezeigt, daβ auch bei Messung des summarischen Wirkungsquerschnitts (elastisch + unelastisch) eine Abhängigkeit von der Kernladungszahl stärker als Z² erreicht werden kann. Die Messungen wurden mit ²⁰³Hg (E_γ = 279 keV) und ¹³⁷Cs (E_γ = 661 keV) durchgeführt. Die Verwendung der härteren Strahlung des ¹³⁷Cs bringt gegenüber der weicheren des ²⁰³Hg trotz gröβerer experimenteller Schwierigkeiten einige wesentliche Vorteile.     

Kurze Originalmitteilungen Ein neues Lanthan-140-Generatorsystem

Neben ihrer breiten Anwendung in der Nuklearmedizin gewinnen Radionuklidgeneratoren zunehmend auch für die verfahrensctechnische Forsehung Bedeutung. Es konnte gezeigt warden, daß die Generatorsysteme ⁹⁹Mo/^99mTe und ¹¹³Sn/^113mI für zahlreiche Untersuchungen von Transportund Mischvorgängen in technischen Anlagen genutzt warden könnea [1, 2].

Der Radionuklidgenerator ¹¹⁰Ba/¹¹⁰La hat für den Einsatz in der Technik günstigere Eigenschaftcn als die für die Nuklearmedizin entwickelten Generatoren. Insbesondere für die Untersuchung der Materialtransportvorgänge in Polykondensationsreaktoren der Chemiefaserindustrie hat sich ein Lanthan-140-Generator gut bewährt, der mit Tributylphosphat (gesättigt mit 13 N HN03) als Elutionsmittel arbeitet [3, 4].     

Absolutbestimmung der spezifischen Aktivität 35S-haltiger Substanzen

Als wesentlichste Vorausselzungen für eine präzise Absolutbestimmung der spezifischen Aktivität ³³S-haltiger Substanzen werden die Sorption von SO₂ an den Zählrohren und der Füllapparatur, die Beeinflussung des Gasentladungsmechanismus im beschränkten Proportionalbereich durch negativ geladene SO₂-Ionen und die kinetischen Isotopieeffekte bei nicht hundertprozentiger Überführung der Ausgangssubstanzen zu Meβgas untersucht. Speziell beschrieben werden die Umsetzung von Natriumsulfat bzw. Schwefelsäure in wäβriger Lösung und Thioharstoff zu Bariumsulfat und dessen Verbrennung zu Schwefeldioxid. Der Gesamtfehlre, mit dem die Angabe der spezifischen Aktivität für die genannten Ausgangssubstanzen behaftel ist, wird angegeben.     

Die Frontenmarkierung mit radioaktiven Isotopen bei der Untersuchung technischer Ionenauschprozesse

Der Einsatz radioaktiver Isotoper bewährt sich bei der Untersuchung von Ionenaustauschprozessen auβerordentlich, da hierdurch eine unmittelbare Kontrolle des Konzentrationsverlaufes der Komponenten im Eluat, zugleich aber auch in der Säule mögl;ich ist. Bei technischen Versuchen bereitet aber die Anwendung radioaktiver Isotope insofern unter Umständen gewisse Schwierigkeiten, als relativ groβe Lösungsmengen radioaktiv markiert werden mūssen. Es wäre sehr mützlich, wenn sich die zur Markierung benötigte Menge eines Radionuklids ohne Einbuβe an Aussagewert des Versuchs wesentlich senken lieβe, indem nur die Front des betreffenden Elements markiert wird. Die Theorie des Ionenaustauschs legte eine solche Möglichkeit nahe, und wie ein mit ⁶⁰Co durchgeführter Versuch zeigt, ergibt sich für das aktive Co innerhalb der Front inaktiven Kobalts tatsächlich nahezu der von der Theorie geforderte Verlauf. Von dieser Möglichkeit wurde in einem technischen Versuch zur Reinigung einer Platin-Rhodium-Lösung an einem Kationenaustauscher mit Erfolg Gebrauch gemacht.     

Homogenitätsuntersuchung bei der industriellen Herstellung von Mischfuttermitteln

Durch Anwendung von ¹⁹⁸Au wurde ein Markierungs- und Meβverfahren für die Bestimmung des Gehaltes einzelner Komponenten in Mischfuttermitteln erarbeitet. Das Verfahren ist bei einer Analysenkapazität von über 100 pro Stunde genügend genau und gestattet die Messung beliebig groβer Proben ohne besondere Vorarbeiten. Die Homogenitätsuntersuchungen werden zur Prüfung von groβtechmischen Anlagen für Herstellung, Lagerung, Transport und Verteilung von Mischfuttermitteln angewendet.     

Experimentelle Simulation der Gamma-Spektren von Spaltproduktgemischen

Als Beispiel für verschiedene meßtechnische Aufgaben bei der Untersuchung von Strahlungsfeldern, für die weder Berechnungen noch Messungen allein zum Ziel führen oder überhaupt durchgeführt warden können, wurde die Möglichkeit einer experimentellen Simulation der Gamma-Spektren von Spaltproduktgemischen untersucht. Das Ergebnis dieser Untersuchungen ist ein Vorschlag, mit 12 Radionukliden (Halbwertszeit in 11 Fällen größer als ein Monat) die Gamma-Spektren von Spaltproduktgemischen unter-schiedlichen Alters nachzubilden. Die entsprechenden Eigenschaften des Originals und einer Simulations sowie die Impulshöhen-verteilungen für Szintillationsdetektoren warden verglichen.     

The Use of Radio-Release Methods for the Determination of Some Air Pollutants

Die Normalmeßeinrichtung des ASMW für die Darstellung der Einheit der Energiedosis Gray für Betastrahlung wurde durch die Schuffung einer neuen Volumenextrapolationsionisationskammer mil verbesserten physikalisch-technischen und metrologischen Parametern weiterentwickelt. Über den Aufbau und die Erprobung dieser Kammer wird berichtet. Die Bestimmung der Energiedosis bzw. Energiedosisleistung ist in den Bereichen 10^?3 bis 10³ Gy bzw. 10^?6 bis 1 Gy/s mit einer Meßunsicherheit von 1, 8% möglich.

Ein Satz von drei Flachionisationskammern mit der β-Energie stufenweise anpaßbaren Elektrodenabständen für die Weitergabe der Einheit der Energiedosis auf Referenznormale und dosimetrische Arbeitsmeßmittel im Energiebereich der Betastrahlung von 0,165 bis 3,5 MeV wird beschrieben.     

Radiochemische Untersuchung der Korrosion von Kohlenstoffstahl OL-32 in verschiedenen Reaktionsmedien

Mit einer radiochemischen Methode, die auf dem Prinzip der Isotopenverdünnung beruht, wird die Kinetik des Korrosionsprozesses bei Kohlenstoffstahl OL-32 unter Einwirkung von Salzsäure (0,5 N) in Anwesenheit einiger Gemische von Wasser und organischem Lösungsmittel verfolgt. Es wird die Wirkung des Reaktionsmediums (Wasser/organisches Lösungsmittel) auf die Geschwindigkeitskonstante des Korrosionsprozesses untersucht und ein Ansteigen der Werte dieser Konstante bei Erhöhung der Wasserkonzentration im gegebenen System beobachtet. Das führt zu der Schlußfolgerung, daß das organische Lösungsmittel eine hemmende Rolle gegenüber der Korrosionswirkung von Salzsäure auf die entsprechenden Metallproben spielt. Als radioaktiver Tracer wurde⁵⁵⁺⁵⁹ Fe in Form von ⁵⁵⁺⁵⁹FeCl₃(10^?3 M) mit einer spezifischen Aktivität von 2 × 10^?6 Ci/ml eingesetzt.     

Die Strahlensterilisation zur Bekämpfung von Pflanzensehädlingen in der Landwirtsehaft

Eines der wichtigstcn Probleme der landwirtschaftlichen Produktion ist der Schutz der Pflanzen vor Schadlingen, Erkrankungen und Unkraut. An der Lösung dieses äußerst wichtigen und gleichzeitig kompliziortcn Problems arbeiten viele Wissenschaftler und Praktiker, und es wurden auf diesem Gebiet bedeutende Erfolge erziclt.

Die Amvendung verschiedener Bekampfungsmethoden (agrotechnischer, biologischer,chemiseherusw.)führt zueiner wesentlichen Verringerung der Verluste, die der Lantlwirtschaft durch Scbädlinge zngefügt werden.

Ungeachtet desscn, daß auf dem Gebiet des Pflanzensehutzes große Fortschritte gemacht wurden, sind die Ernteverluste durch Schädlinge in der Landwirtschaft noch groß. So gehen der Landwirtschaft unseres Landes allein bei 8 Hauptkulturen jährlich Produkte im Wert von einigen Milliarden Rubel verloren. Nach statistischen Angaben der FAO der UNO vernichten Insekten und Nagetiero im Weltmaßstab jährlich eine solche Menge an Getreide, die zur Ernährung von 200 Millionen enschen fiber em Jahr ausreichen würde.

Daraus folgt, daß der Schutz der Pflanzen vor Schädlingen, Krankhcitcn und Unkraut eine der wichtigsten Quellen für die Ertragssteigerung landivirtschaftlicher Kulturen ist.