强放射性工业钴源防泄漏封装结构及封装工艺 |
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| 申请号 | CN201710762049.4 | 申请日 | 2017-08-30 | 公开(公告)号 | CN107464597A | 公开(公告)日 | 2017-12-12 |
| 申请人 | 中广核研究院有限公司; 中国广核集团有限公司; 中国广核电力股份有限公司; | 发明人 | 王光德; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种强 放射性 工业钴源防 泄漏 封装结构及封装工艺，封装结构包括对钴粒子密封 封存 的低熔点材质的密封体、以及在所述密封体外密封设置的金属密封结构。在钴粒子外增加一层低熔点材质的密封体，便于钴源回收再利用，避免在回收钴源时，由于使用激光、火焰或等离子等方式切割，而造成钴源受到高温，产生放射性 气溶胶 ，污染热室及环境。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种强放射性工业钴源防泄漏封装结构，其特征在于，包括对钴粒子（1）密封封存的低熔点材质的密封体（2）、以及在所述密封体（2）外密封设置的金属密封结构（3）。 |
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| 说明书全文 | 强放射性工业钴源防泄漏封装结构及封装工艺技术领域背景技术[0002] 高活度钴60密封放射源标准GB7465-2015规定了钴源的外形尺寸要求、安全性能要求。现有钴源采用双层不锈钢熔焊密封。标准要求在规定的使用环境和使用条件下，钴放射源的安全使用期限为15～20年。工业辐照用钴60γ源储存于水井或干井(室)之内，放射源在非工作期间必须返回水井或干井(室)存放。 [0003] 受水井中水质影响，钴源包壳可能出现腐蚀，破裂，导致钴源泄露。通常钴源设计使用时间20年。外包壳焊接处，在水中或空气中缓慢腐蚀，产品寿期末或超期使用期间易于发生泄露。钴源泄露后可能致使环境污染，必须终止其使用，事故处理费用高。 发明内容[0005] 本发明要解决的技术问题在于，提供一种强放射性工业钴源防泄漏封装结构及封装工艺。 [0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种强放射性工业钴源防泄漏封装结构，包括对钴粒子密封封存的低熔点材质的密封体、以及在所述密封体外密封设置的金属密封结构。 [0007] 优选地，所述密封体的熔点不高于700℃。 [0008] 优选地，所述密封体为玻璃材质；或，所述密封体为熔点不高于700℃的金属材质或塑料材质。 [0009] 优选地，所述密封体为直管，至少一端采用熔接密封。 [0010] 优选地，所述密封体的端部内侧和所述钴粒子之间设有隔热件。 [0011] 优选地，所述金属密封结构包括密封在所述密封体外的金属材质的内层包壳。 [0012] 优选地，所述金属密封结构还包括密封在所述内层包壳外的金属材质的外层包壳。 [0013] 本发明还构造一种强放射性工业钴源的防泄漏封装工艺，包括以下步骤： [0014] 提供一根一端开口、另一端封闭的密封管原材； [0015] 在热室内装入钴粒子到所述密封管原材内； [0016] 在所述热室内将所述密封管原材的开口一端熔化，形成密封体将所述钴粒子密封。 [0017] 优选地，在装入所述钴粒子到所述密封管原材前，加入隔热件到所述密封管原材的封闭一端，在装入所述钴粒子到所述密封管原材后，向所述密封管原材内再加入隔热件隔离所述钴粒子和端部开口。 [0018] 优选地，所述密封管原材的另一端先在所述热室外熔化密封。 [0019] 优选地，在所述密封体外套设金属材质的管状内层包壳原材，并将所述内层包壳原材端部焊接密封形成内层包壳，使所述内层包壳将所述密封体密封。 [0020] 优选地，在所述内层包壳外套设金属材质的管状外层包壳原材，并将所述外层包壳原材端部焊接形成外层包壳，使所述外层包壳将所述内层包壳密封。 [0021] 实施本发明的强放射性工业钴源防泄漏封装结构及封装工艺，具有以下有益效果：在钴粒子外增加一层低熔点材质的密封体，避免在回收钴粒子时，由于使用激光、火焰或等离子方式切割，而造成钴粒子受到高温，产生放射性气溶胶，污染热室及环境。 [0022] 进一步地，利用玻璃的耐酸碱腐蚀和绝缘性，可以增加产品可靠性，降低泄漏风险。可防止钴粒子包壳腐蚀破裂后放射性物质泄露和污染环境，减少发生泄漏的几率，延长产品寿命。还便于钴粒子回收再利用，即使外面金属密封结构的包壳破损，而内层密封的玻璃材质的密封体未破裂的情况下，由于玻璃耐腐蚀，仍然可以包裹放射性物质。附图说明 [0023] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中： [0024] 图1是本发明实施例中的强放射性工业钴源防泄漏封装结构的剖面结构示意图。 具体实施方式[0025] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。 [0026] 如图1所示，本发明一个优选实施例中的强放射性工业钴源防泄漏封装结构包括对钴粒子1密封封存的玻璃材质的密封体2、以及在密封体2外密封设置的金属密封结构3，钴粒子1通常为高活度钴60。 [0027] 在钴粒子1外增加一层低熔点材质的密封体2，利用密封体2的低熔点特性，可以在熔化密封钴粒子1时，密封时间短，熔化温度比不锈钢低，可保证使钴粒子1表面的镍镀层免遭破坏，可防止焊接过程中的放射性物质泄漏。 [0028] 优选地，密封体2的熔点不高于700℃，可保证熔点温度明显比不锈钢低，还可保证材料的其他特性。 [0029] 进一步地，密封体2为玻璃材质，利用玻璃的耐酸碱腐蚀，可以增加产品可靠性，减少泄漏风险。可防止钴粒子1包壳腐蚀破裂后放射性物质泄露和污染环境，减少发生泄漏的几率，延长产品寿命。 [0030] 在钴粒子1外增加一层玻璃材质的密封体2，还便于钴粒子1回收再利用。避免在回收钴粒子1时，由于使用激光或等离子等方式切割包壳，而造成钴粒子1受到高温影响，产生放射性气溶胶，污染热室及环境。 [0031] 在其他实施例中，密封体2也可为熔点不高于700℃的金属材质或塑料材质，起到密封放射性物质，延长密封时间，从而增加可靠性，延长放射源使用寿命，明显降低包壳的破损率。金属材质的密封体2可为锡等易熔材质。 [0032] 密封体2为直管，可以为两端采用高温熔接进行密封设置，即密封体2为对管段的两端开口熔化密封形成；也可为一端本身为密封的试管结构，即密封体2为对一端开口的试管状管体的开口一端熔化密封形成。 [0033] 密封体2的端部内侧和钴粒子1之间设有隔热件4，将钴粒子1与熔接时的高温隔离，避免在对端部熔接时钴粒子1受到高温。 [0034] 在一些实施例中，金属密封结构3包括密封在密封体2外的金属材质的内层包壳31、以及密封在内层包壳31外的金属材质的外层包壳32。在超期使用或采用自然衰变办法退役钴粒子1，即使外面两层金属包壳受腐蚀破裂，仍然可以包裹放射性物质，显著降低泄露放射性物质风险。 [0035] 优选地，在内层包壳31的两端分别设有第一端塞33，在外层包壳32的两端分别设有第二端塞34，第一端塞33、第二端塞34分别在内层包壳31、外层包壳32在端部进行密封。在其他实施例中，内层包壳31、外层包壳32的端部也可采用其他罩体或板状结构密封。 [0036] 本发明一个优选实施例中的强放射钴粒子1的防泄漏封装工艺包括以下步骤： [0037] 提供一根一端开口、另一端封闭的密封管原材； [0038] 在热室内将钴粒子1装入到密封管原材内； [0039] 在热室内将密封管原材的开口一端熔化，形成密封体2将钴粒子1密封。 [0040] 参考之前所述，密封管原材的材质可为玻璃，也可为熔点不高于700℃的金属材质或塑料材质。 [0041] 优选地，当密封管原材采用玻璃材质时，要保证密封管原材的清洁，可以先对密封管原材进行清洗。另外，密封管原材的长度根据需要封装的钴粒子1的活度来制作。 [0042] 使用火焰熔化密封管原材的开口，普通玻璃材质的熔化温度大约700℃，玻璃熔化温度比不锈钢低，且熔化密封时间短，可保证使钴粒子1表面的镍镀层免遭破坏，可防止焊接过程中的放射性物质泄漏。 [0043] 进一步地，装入钴粒子1到密封管原材前，加入隔热件4到密封管原材的封闭一端；在装入钴粒子1到密封管原材后，向密封管原材内再加入隔热件4隔离钴粒子1和端部开口，避免焊接时的高温辐射到钴粒子1。 [0044] 通常，密封管原材的两端均有开口，可为截断玻璃管获得，便于取材。密封管原材的内径9毫米，也可为其他尺寸，另外，玻璃便宜，易于烧结加工，增加薄玻璃管的工艺费用低。当密封管原材的两端均为开口时，在装入钴粒子1前封闭的一端先在热室外熔化密封。在其他实施例中，密封管原材也可只有一端有开口，另一端为封闭，对开口一端熔接密封。 [0045] 在密封体2外套设金属材质的管状内层包壳31原材，并将内层包壳31原材端部焊接密封形成内层包壳31，使内层包壳31将密封体2密封。进一步地，在内层包壳31的两端分别设有第一端塞33，将第一端塞33与内层包壳31焊接到一起实现端部的密封。 [0046] 在内层包壳31外套设金属材质的管状外层包壳32原材，并将外层包壳32原材端部焊接形成外层包壳32，使外层包壳32将内层包壳31密封。进一步地，在外层包壳32的两端分别设有第二端塞34，将第二端塞34与外层包壳32焊接到一起实现端部的密封。 [0047] 玻璃材质侧密封体2外包有两层金属的包壳，即使使用过程中，薄玻璃的密封体2破裂，不会对包壳产生不利影响。薄玻璃的密封体2对钴粒子1衰减小。即使外面两层包壳破损，而内层密封的玻璃材质的密封体2未破裂的情况下，由于玻璃耐腐蚀，仍然可以包裹放射性物质。本发明的封装结构可以降低放射性泄露风险。 [0048] 在完成封装后，可以检测封装的密封性，对表面污染进行测试。 [0049] 可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。 |
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