[發(fā)明專利]氧同位素靶的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010285698.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN111362304B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊啟文;孟波;王華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)原子能科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C01G41/02
• 分類號(hào): C01G41/02;C04B35/495;C04B35/622;C04B41/87;C23C14/08;C23C14/24
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本發(fā)明屬于靶材制備技術(shù)領(lǐng)域，公開了氧同位素靶的制備方法。該方法包括：將氣體狀態(tài)的氧氣同位素¹⁷O₂或¹⁸O₂與鎢粉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成粉狀W¹⁷O₃或W¹⁸O₃后利用物理氣相沉積法制備成W¹⁷O₃或W¹⁸O₃靶材。該方法具有¹⁶O含量低、材料利用率高、制備成本低、產(chǎn)品成功率高且制備方法簡(jiǎn)單的有益效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于靶材制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及氧同位素靶的制備方法。

背景技術(shù)

O在自然界中有三種同位素，分別為¹⁶O、¹⁷O和¹⁸O，它們?cè)谧匀唤缰械呢S度分別為99.762％、0.038％和0.2％，由于¹⁷O和¹⁸O在自然界中的豐度極低，因此濃縮的高豐度(99％以上)¹⁷O和¹⁸O材料非常昂貴。

¹⁷O和¹⁸O在核物理學(xué)研究上具有重要的意義，核物理科學(xué)工作者研究¹⁷O和¹⁸O的相關(guān)核反應(yīng)特性時(shí)往往需要固體狀態(tài)¹⁷O和¹⁸O靶材。目前商業(yè)渠道只能從國(guó)外買到氣體狀態(tài)的¹⁷O₂和¹⁸O₂，如何將氣體狀態(tài)的¹⁷O₂或¹⁸O₂制備成物理實(shí)驗(yàn)所需的固體¹⁷O或¹⁸O靶是目前亟待解決的一個(gè)難題。

發(fā)明內(nèi)容

(一)發(fā)明目的

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提出了一種¹⁶O含量低、材料利用率高、制備成本低、產(chǎn)品成功率高且制備方法簡(jiǎn)單的氧同位素靶的制備方法。

(二)技術(shù)方案

為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案如下：

氧同位素靶的制備方法，該方法包括：

將氣體狀態(tài)的氧氣同位素¹⁷O₂或¹⁸O₂與鎢粉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成粉狀W¹⁷O₃或W¹⁸O₃；

將得到的粉狀W¹⁷O₃或W¹⁸O₃利用物理氣相沉積法制備成W¹⁷O₃或W¹⁸O₃靶材。

優(yōu)選地，氧同位素靶的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)鎢粉的脫氧處理

鎢粉在儲(chǔ)存過程中，其表面不可避免地會(huì)發(fā)生氧化，鎢粉與氧氣同位素¹⁷O₂或¹⁸O₂發(fā)生氧化還原反應(yīng)前要經(jīng)過脫氧處理，以盡可能降低鎢粉中的¹⁶O雜質(zhì)。

(2)鎢粉與氣體狀態(tài)的¹⁷O₂或¹⁸O₂反應(yīng)生成粉末狀W¹⁷O₃或W¹⁸O₃；