一種微乳液聚合制備放射源的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于放射源制備領域，具體涉及一種微乳液聚合制備放射源的方法。
【背景技術】
[0002]核技術在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學、國防、科學研究等諸多領域都有著重要的應用，其中以放射源為基礎的射線應用技術是很重要的一個方面。比如用于工業(yè)流程監(jiān)控、工業(yè)探傷的137Cs源等；用于農(nóng)業(yè)突變育種、病蟲防害的6°Co源等；用于醫(yī)學治療腫瘤的125I源等；用于煙霧探測器的241Am源等。目前可利用的放射性核素達百種，放射源多達1500余種。放射源的制備大多采用電化學工藝(電鍍、化學鍍等)、硅酸鹽工藝(陶瓷、搪瓷、玻璃等)、粉末冶金工藝、直接活化工藝等。電化學工藝是利用外加電壓或者電解質(zhì)溶液自身的電化學性質(zhì)使放射性核素離子在電解質(zhì)溶液中迀移，并最終在陰極表面還原沉積。電化學工藝一般用于易于參加氧化還原反應的金屬核素放射源的制備。硅酸鹽工藝是將放射性核素的氧化物與搪瓷、陶瓷、玻璃料及其他輔料混合在一起并壓制成型，通過高溫燒結形成含有放射性核素的硅酸鹽活性快。硅酸鹽工藝中一般用于易制成氧化物且耐高溫的放射性核素。粉末冶金工藝是將放射性物質(zhì)成鹽(碳酸鹽、磷酸鹽等)，與延展性好的金屬粉末(金、銀等)共混均勻并壓制成型，經(jīng)燒結而成制品，最后可乳制、沖切成需要形狀。與硅酸鹽工藝一樣，粉末冶金工藝較為復雜，不易操作。直接活化法是將原料先制成需要形態(tài)，然后放入反應堆輻照后得到所需放射性核素。該法需要反應堆，使用不便，且由于副反應，雜質(zhì)核素一般較多。
[0003]鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實踐終于獲得了本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](—)發(fā)明目的
[0005]本發(fā)明的目的是為了開發(fā)一種微乳液聚合制備放射源的方法。
[0006]( 二)技術方案
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
[0008]—種微乳液聚合制備放射源的方法，依次包括以下步驟:
[0009](I)將聚合單體、助表面活性劑、放射性料液配置成微乳液，充惰性氣體排氣；加入引發(fā)劑并溶解混勻，再次充惰性氣體排氣；加入交聯(lián)劑和促進劑混合均勻。
[0010](2)將微乳液體系密封入源殼模具中。
[0011](3)靜置，使微乳液進行聚合反應。
[0012]在步驟⑴中組成微乳液的聚合單體為甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MA)、丙烯酰胺(AM)等，含量15-80wt% ;組成微乳液的助表面活性劑為甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DM)等，含量15_80wt% ;組成微乳液的放射性料液(內(nèi)含放射性核素)含量1_10被％;加入的引發(fā)劑為過氧化苯甲酰(BPO)、偶氮二異丁腈(AIBN)、過硫酸鉀-亞硫酸鈉(KPS-SH)等，添加量為微乳液的0.2_lwt%;加入的交聯(lián)劑為二乙烯基苯(DVB)、N-羥甲基丙烯酸酰胺(HAM)、過氧化二異丙苯(DCP)等，添加量為微乳液的0-2wt% ;加入的促進劑為N，N-二甲基對甲苯胺(DMT)、對甲苯亞磺酸(TSA)等，添加量為微乳液的0-0.5wt% ;。
[0013]優(yōu)選的情況:
[0014](I)將甲基丙烯酸甲酯(含量為25wt% )、甲基丙烯酸羥乙酯(含量為70wt% )、放射性料液(含量為5wt% )配置成微乳液，充惰性氣體排氣；加入過氧化苯甲酰(含量為微乳液的0.5wt% )并溶解混勻，充惰性氣體排氣；加入二乙烯基苯(含量為微乳液的lwt% )和N，N- 二甲基對甲苯胺(含量為微乳液的0.1wt % )
[0015](2)將微乳液體系密封入源殼模具中；
[0016](3)室溫下靜置6h，使微乳液進行聚合反應。
[0017]該技術方案中，在步驟⑴中可以加入乳化劑與聚合單體、助表面活性劑、放射性料液共同配置成微乳液，如十二烷基磺酸鈉(SDS)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、烷基酚聚氧乙烯醚(TX-10)等，乳化劑添加量為微乳液重量的0_8wt%。
[0018]該技術方案中，所述的放射性料液中核素可以為3H、1SF、22Na、32P、55Fe、57Co、60Co、63N1、68Ge、85Kr、90Sr、99Mo、103Pd、109Cd、1251、137Cs、147Pm, 153Gd、192I r、198Au、210Po、226Ra、238Pu、241Am、252Cf或其它任何核素，放射性料液pH優(yōu)選7-8。該技術方案中，所述放射源可以為線源、柱源、點源、面源及其他任何形式的放射源。在該技術方案中，靜置時間優(yōu)選為1-10小時。
[0019]在該技術方案中，所述的聚合單體不限于甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MA)、丙烯酰胺(AM)，還可以選擇其他烯類單體，或選擇其它能夠進行微乳液聚合的單體中的一種或多種的混合物。在該技術方案中，所述的助表面活性劑不限于甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DM)，還可以選擇其它含有不飽和雙鍵，能夠參與聚合反應，而且既能與聚合單體混溶，又能與水混溶的物質(zhì)中的一種或多種的混合物作為助表面活性劑。在該技術方案中，所述的引發(fā)劑不限于過氧化苯甲酰(BPO)、偶氮二異丁腈(AIBN)、過硫酸鉀-亞硫酸鈉(KPS-SH)，還可以選擇其它過氧化合物、偶氮化合物、氧化還原引發(fā)體系中的一種或多種的混合物作為引發(fā)劑。在該技術方案中，所述的促進劑不限于N，N-二甲基對甲苯胺(DMT)、對甲苯亞磺酸(TSA)，還可以選擇其它的有機叔胺、對甲亞磺酸鹽中的一種或多種的混合物作為促進劑。在該技術方案中，所述的交聯(lián)劑不限于二乙烯基苯(DVB)、N-羥甲基丙烯酸酰胺(HAM)、過氧化二異丙苯(DCP)，還可以選擇其他分子內(nèi)含有多個不飽和雙鍵的烯類單體或其它能在線型分子間起架橋作用從而使多個線型分子相互鍵合交聯(lián)成網(wǎng)狀結構的物質(zhì)中的一種或多種的混合物。
[0020](三)有益效果
[0021]本發(fā)明中，采用聚合單體與含有放射性核素的水溶液在常溫下形成均相微乳液，放射性核素分布均勻。微乳液粘度低，利于裝入相應模具中，操作方便。反應體系密封于相應模具中，聚合反應溫度較低，反應過程不會造成污染。形成的高分子聚合產(chǎn)物強度高，韌性好，耐輻照能力強。放射性核素隨反應被均勻固化于高分子聚合物中，定量利用。相關試劑要求不高，均為常規(guī)工業(yè)原料。此法中放射源可以設計為任何形狀。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合具體的實施例對本技術方案做進一步的介紹。
[0023]實施例1
[0024]—種微乳液聚合制備放射源的方法，依次包括以下步驟:
[0025](I)將甲基丙烯酸甲酯(含量為25wt% )、甲基丙烯酸羥乙酯(含量為70wt% )、放射性鍺[68Ge]料液(含量為5wt%)配置成微乳液，充惰性氣體排氣；加入過氧化苯甲酰(含量為微乳液的0.5wt% )并溶解混勻，充惰性氣體排氣；加入二乙烯基苯(含量為微乳液的Iwt % )和N，N- 二甲基對甲苯胺(含量為微乳液的0.1wt % )
[0026](2)將微乳液體系密封入源殼模具中；
[0027](3)室溫下靜置6h，使微乳液進行聚合反應。
[0028]實施例2
[0029]—種微乳液聚合制備放射源的方法，依次包括以下步驟:
[0030](I)將甲基丙烯酸甲酯(含量為49wt% )、甲基丙烯酸羥乙酯(含量為49wt% )、放射性銫[mCs]料液(含量為2wt% )配置成微乳液，充惰性氣體排氣；加入過氧化苯甲酰(含量為微乳液的0.8wt% )并溶解混勻，充惰性氣體排氣；加入二乙烯基苯(含量為微乳液的2wt% )和N，N- 二甲基對甲苯胺(含量為微乳液的0.05wt% )
[0031](2)將微乳液體系密封入源殼模具中；
[0032](3)室溫下靜置6h，使微乳液進行聚合反應。
[0033]實施例3
[0034]—種微乳液聚合制備放射源的方法，依次包括以下步驟:
[0035](I)將甲基丙烯酸甲酯(含量為75wt% )、甲基丙烯酸羥乙酯(含量為25.5wt%),放射性鈷[6°Co]料液(含量為0.5wt% )配置成微乳液，充惰性氣體排氣；加入過氧化苯甲酰(含量為微乳液的0.3wt% )并溶解混勻，充惰性氣體排氣；加入二乙烯基苯(含量為微乳液的0.2wt% )和N，N- 二甲基對甲苯胺(含量為微乳液的0.4wt% )
[0036](2)將微乳液體系密封入源殼模具中；
[0037](3)室溫下靜置6h，使微乳液進行聚合反應。
[0038]實施例4
[0039]本實施例所用的試劑均為分析純。
[0040]一種微乳液聚合制備放射源的方法，依次包括以下步驟:
[0041](I)將甲基丙烯酸(含量為62wt%)、丙烯酸(含量為31wt% )、放射性碘[125I]料液(含量為7wt% )配置成微乳液，充惰性氣體排氣；加入過硫酸鉀-亞硫酸鈉(含量為微乳液的0.7wt% )并溶解混勻，充惰性氣體排氣；加入N-羥甲基丙烯酸酰胺(含量為微乳液的0.02wt% )；