Brevet FR2307344A1 — publié le 19761105

Ia présente invention concerne les sources de rayonnement pour les études Mössbauer des composés chimiques et les procédés d'obtention de telles sources, utilisées pour l'étude de la structure des composés chimiques des transformations chimiques des composés organiques et inorganiques, pour les applications analytiques, ainsi que dans la technique. Plus précisément, l'invention a pour objet une source de rayonnement pour-les études Mössbauer des composés du tellure et un procédé pcur son obtention. On connaît des sources de rayonnement pour les études Eössbauer des composés du tellure du type des composés de tellure binaires Zn67Te125mPb Te 125m soit des sources telles que Sb725 dans Cu, I125 et ss-Te125mO3. Les procédés d'obtention de telles sources sont divers. Pour obtenir des sources du type ZnTe et PbTe après l'obtention de la forme chimique à partir d'éléments inactifs Zn67Te124, PbTe124 on procède à l'irradiation dans un réacteur à l'aide de neutrons thermiques, puis, pour faire disparaître les défauts d'irradiation, on effectue le recuit à une température de 400 à 5000C durant 1 à 3 heures. Les sources à base de Sb125, 1125 et ss-Te125mO3 exigent une irradiation préalable dans le réacteur de la matière première isotope, par exemple Sn124. Te124; puis la réalisation d'une synthèse spéciale radiochimique pour obtenir une source de forme chimique nécessaire. Les inconvénients les plus importants des sources connus et des procédés d'obtention de celle-ci sont les suivants Les sources de type ZnTe, PbTe, SN125 dans Cu possèdent une faible probabilité de l'effet Mössbauer, qui, même à la température de l'azote liquide, ne dépasse pas 0,2, et à la température de chambre, 0,05. En outre, ces sources possèdent d'ordinaire une ligne d'émission élargie en comparaison de la ligne naturelle (21n= 5,3 mm/s,), ce qui est en rapport avec les difficultés que soulève l'obtention d'une composition strictement stoechiométrique de ces composés, utilisés en qualité de forme chimique des sources. Les scurces utilisant I125 possèdent également une faible probabilité de l'effet Mössbauer et peuvent être utilisées exclusivement en spectroscopie d'émission. la source p-TeO3 possèdant de bons paramètres Mössbauer est extrêmement difficile à obtenir. Pou l'obtenir il faut avoir recours à une synthèse radiochimique compliquée de la composisitlon instable ss-TeO3, qui, aux températures proches de 100 C, se transforme déjà en d'vautres modifications, ce qui entraîne une réduction de la grandeur de l'effet et l'élargisse- ment de la ligne d'émission. Pour sa synthèse on doit disposer des conditions d'un laboratoire radiochimique spécial. Pour éliminer les inconvénients précités, on s'est proposé de mettre au point une source de rayonnement pour les études Mössbauer des composés de tellure à base d'un composé chimique donnant une haute probabilité de l'effet Mössbauer et une largeur naturelle de la ligne d'émission, ainsi qu'un procédé d'obtention de la source indiquée se distinguant par sa simplicité et sa fiabilité tout en étant susceptible d'être réalisé dans un laboratoire non spécialisé quelconque. la solution consiste en ce que 1 source de rayonnement pour les études Mössbauer des composés de tellure est réalisée selon l'invention à base du composé de tellure 5 MgO. Te 12403. Ia solution consiste également en ce que le procédé de préparation de la source de rayolmement indiquée par irradiation d'un composé chimique de tellure dans un racteur par neutrons thermiques, et recuit consécutif du cor;posé, selon l'invention le composé chimique de tellure utilisé est S EgO.Te 403, et le recuit est effectué à une température de 600 à 11000C durant 5 à 10 heures. Il est avantageux de réaliser le recuit à des tmpératures de 900 à 11000C durant b heures. La source de rayonnement pour les études Mössbauer de tellure à base de 5 MgO.Te124O3, selon l'invention possède une haute probabilité de l'effet Mössbauer, égale à 0,2 à la température de chambre et à 0,51 à la température de l'azote liquide, et possède en outre une largeur naturelle de la ligne d'émission. Le procédé d'obtention de cette source, proposé dans la présente invention, est susceptible, en pratique, d'être réalisé dans un laboratoire quelconque et, ce qui est très important, n'exige pas de synthèse radiochimique dans des établissements spécialisés; A cette fin, il suffit d'obtenir une seule fois le composé non radioactif 5 MgO.Te 124O3 en quantité nécessaire et de procéder à l'irradiation dans le réacteur au fur et à mesure des besoins. Ci-après est décrit un mode préféré de réalisation du procédé proposé d'obtention de la source de rayonnement pour la réalisation des études Mössbauer des composés de tellure à base de 5MgO.Te124O3. On place 5MgO.Te 124O3 en poudre dans une ampoule en quartz pour son irradiation dans un réacteur. Le flux de neutrons thermiques et le durée de l'irradiation ddpendent de l'activité voulue de la source. n parait avantageux que l'activité de la @bures de rayonnement se situe dans les limites allant de 10 ici à Cu pour un flux de neutrons thermiques égal à 1013 - 10 5 neutrons thermiques/cm2s, tandis que la durée d'irradiation varie entre 10 et 1000 heures. On obtient alors une préparation radioactive de 5MgO.Te125mO3. Après irradiation, la préparation radioactive 5MgO.Te125mO3 est recuite à une température de 600 à 1100 C durant 5 à 10 heures, et on la refroidit jusqu'à la température normale. La poudre fine recuite de 5 MgO.Te 125mO3 est répartie d'une façon uniforme sur la surface d'un substrat, en la fixant avec de la colle du type HF-2, puis on colle dessus une feuille mince d'aluminium. Par ceci s'achève la préparation de la source. Le procédé de préparation de la composition 5MgO.Te124O3, en oas d'absence de celui-ci, fait appel à une synthèse chimique simplie. La matière de départ pour la synthèse est l'isotope stable Te124 (k enrichissement élevé en Te124 atteignant environ 90% et plus). La synthèse est réalisée de la façon suivante Te124+3H2O+5MgSO4+10 KOH # 5MgO.Te124O3+ 5K2SO4 + Le résidu de 5MgO.Te124O3 obtenu au cours de cette réaction après son séchage durant une heure à une température égale à 120-140 C est calciné durant 2 heures à 1000 C, agrès quoi le composé est prét pour l'irradiation dans le réacteur. Plusieurs exemples concrets mais non limitatifs de préparation de la source conforme à Invention sont décrits ci-après. EXEMPLE 1. On place 165 mg de Te124 en poudre dans un bécher de 100 ml et on ajoute 3 ml d'une solution 5N de KOH. On chauffe le mélange jusqu'à 60-70 C et on y ajoute sous brassage N 2 à 30%. Alors une oxydation intense du tellure se produit avec formation de K2H4Te06, qui s'achève 10 à 15 minutes après ; on décompose l'excès de peroxyde d'hydrogène en le faisant bouillir. La solution de tellurate de potassium est diluée avec de l'eau distillée jusqu'à 50 ml en y ajoutent progressivement une solution de 1,63 g de sulfate de magnésium (MgSO4.7H2O) dans 30 ml d'eau. Le mélange de tellurate de magnésium avec l'hydroxyde de magnésium est alors précipité. Afin de réduire l'adsorbtion des impuretés et le grossissement du résidu immédiatement après la précipitation on fait bouillir le mélange durant 10-15 minutes et, sans le laisser se refroidir, on sépare le précipité sur un filtre de papier par aspiration. Le précipité sur le filtre est rincé avec plusieurs portions d'eau chaude jusqu'à une réaction négative en présence d'ions S04. Puis le précipité est lavé dans 10 ml d'alcool éthylique absolu et 40-50 ml d'éther diéthylique, après quoi on fait passer à travers lui durant 5-10 minutes un courant d'air. Le précipité est séché à 120-14000, après quoi on le place dans un creuset en corindon où on le calcine durant 2 heures à 9001000 C. Le précipité de 5Mg0.Te12403 calcine est mis en poudre, soudé dans une ampoule en quartz et irradié durant 360 heures dans un réacteur avec un flux de 3-103 neutrons thermiques/cm2.s. On recuit ensuite à une température de 900 à 100000 durant 6 heures le MgO.Te125mO3 obtenu, après quoi on le refroidit progressivement jusqu'à la température ambiante. Il en résulte une source à activité égale à 100 mCu avec une largeur naturelle de la ligne d'émission. RtEMPIS 2 On utilise 500 mg de Te124 en poudre et on conduit toutes les opérations de la même manière que dans l'exemple 1 jusqu'à l'obtention de la source 5 MgO.Te125mO3 On place 100 mg de 5 MgO.Te124O3 dans une ampoule en quartz. L'irradiation s'effectue dans un réacteur avec un flux de neutrons thermiques (8.104 neutrons thermiques/am2.s) durant 500 heures. Le recuit du 5 MgO.Te 125m0 obtenu est réalisé à 8000C durant 7 heures. Les autres 3 opérations sont analogues à celles indiquées dans l'exemple 1. A partir du composé présentant l'activité obtenue on a réalisé 2 sources dont une source à activité 1 Cu pour les expériences de diffusion cohérente nucléaire sur les monocristaux de tellure, et l'autre, à à activité 200 m Cu pour les expériences d'adsorbtion par résonnance nucléaire. EXEMPLE 3 On opère comme décrit dans l'exemple 1, sauf que le recuit du 5 MgO.Te125mO3 est réalisé à la température de 600 C durant 10 heures. Il en résulte une source à activité 100 mCu aved une largeur de la ligne d'émission dépassant un peu la largeur naturelle 2T = 6 mm/s. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. in particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Source de rayonnement pour l?s études Mössbauer ea composés de tellure, réalisée à base d'un corrodé chimique de tellure, caractérisée en ce que ledit composé chimique de tellure est 5MgO.Te124O3. 2. Procédé d'obtention d'une source de rayonne ent selon la revendication î, par irradiation d'un compos chimique de tellure par des neutrons thermiques dans un réacteur et par recuit subséquent de ce composé, caractérisé en ce qu'en qualité de composé chimique de tellure on utilise 5MgO.Te124O et en ce qu'on effectue le recuit à une température de 600 à 11000C durant 5 à 10 heures. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le recuit est effectué à une température de 900 à 1000 C durant 6 heures.