Съдържанието на статията
ТЕХНЕЦИЙ- технеций (лат. Technetium, символ Tc) - елемент 7 (VIIb) от групата на периодичната система, атомен номер 43. Технеций е най-лекият от онези елементи на периодичната система, които нямат стабилни изотопи и първият получен елемент изкуствено. Към днешна дата са синтезирани 33 изотопа на технеций с масови числа 86–118, най-стабилните от които са 97 Tc (период на полуразпад 2,6 10 6 години), 98 Tc (1,5 10 6) и 99 Tc (2,12 10 5 години ).
В съединенията технеций проявява окислителни състояния от 0 до +7, като най-стабилно е седемвалентното състояние.
Историята на откриването на елемента.
Насочените търсения на елемент № 43 започват от момента, в който Д. И. Менделеев открива периодичния закон през 1869 г. В периодичната таблица някои клетки са празни, тъй като елементите, съответстващи на тях (сред тях е 43-ият - екамарганец) все още не са известни. След откриването на периодичния закон много автори обявиха изолирането на аналог на манган с атомно тегло около сто от различни минерали и предложиха имена за него: девиус (Kern, 1877), луций (Barrayre, 1896) и нипоний (Ogawa, 1908), но всички тези доклади не бяха допълнително потвърдени.
През 20-те години на миналия век група немски учени, водени от професор Валтер Нодак, се заеха с търсенето на екамарган. След като проследиха закономерностите на промените в свойствата на елементите по групи и периоди, те стигнаха до извода, че по своите химични свойства елемент № 43 трябва да бъде много по-близо не до мангана, а до съседите си в периода: молибден и осмий, така че се наложи да се търси в платинените и молибденовите руди. Експерименталната работа на групата Noddack продължава две години и половина и през юни 1925 г. Walter Noddack прави доклад за откриването на елементи No. 43 и No. 75, които се предлага да бъдат наречени мазурий и рений. През 1927 г. откриването на рений е окончателно потвърдено и всички сили на тази група преминават към изолирането на мазурия. Ида Нодак-Таке, служителка и съпруга на Уолтър Нодак, дори заяви, че „мазурия, подобно на рения, скоро ще се предлага в магазините“, но такова безразсъдно изявление не беше предопределено да се сбъдне. Немският химик W. Prandtl показа, че двойката бърка с мазуриевите примеси, които нямат нищо общо с елемент No 43. След провала на Noddacks много учени започнаха да се съмняват в съществуването на елемент No 43 в природата.
Още през 20-те години на миналия век С. А. Щукарев, служител на Ленинградския университет, забелязва известна закономерност в разпределението на радиоактивните изотопи, която окончателно е формулирана през 1934 г. от немския физик Г. Маттаух. Според правилото Mattauch-Shchukarev, два стабилни изотопа с еднакви масови числа и ядрени заряди, които се различават по един, не могат да съществуват в природата. Поне един от тях трябва да е радиоактивен. Елемент номер 43 се намира между молибден (атомна маса 95,9) и рутений (атомна маса 101,1), но всички масови числа от 96 до 102 са заети от стабилни изотопи: Mo-96, Mo-97, Mo-98, Ru-99 , Мо-100, Ру-101 и Ру-102. Следователно елемент #43 не може да има нерадиоактивни изотопи. Това обаче не означава, че не може да бъде намерен на Земята: в края на краищата уранът и торият също са радиоактивни, но са оцелели до нашето време поради дългия си полуразпад. И все пак техните запаси по време на съществуването на Земята (около 4,5 милиарда години) са намалели 100 пъти. Простите изчисления показват, че радиоактивен изотоп може да остане на нашата планета в значителни количества само ако неговият полуразпад надвишава 150 милиона години. След провала на търсенето на групата на Нодак надеждата за откриване на такъв изотоп на практика угасна. Сега е известно, че най-стабилният изотоп на технеций има период на полуразпад от 2,6 милиона години, така че е било необходимо да се пресъздаде, за да се изследват свойствата на елемент 43. Младият италиански физик Емилио Джино Сегре се заема с тази задача през 1936 г. Фундаменталната възможност за изкуствено получаване на атоми е показана още през 1919 г. от великия английски физик Ърнест Ръдърфорд.
След като завършва университета в Рим и завършва четири години военна служба, Сегре работи в лабораторията на Енрико Ферми, докато не получава предложение да оглави катедрата по физика в университета в Палермо. Разбира се, отивайки там, той се надяваше да продължи работата си по ядрена физика, но лабораторията, в която трябваше да работи, беше много скромна и не благоприятстваше научните подвизи. През 1936 г. той заминава на командировка в Съединените щати, в град Бъркли, където първият в света ускорител на заредени частици циклотронът работи няколко години в радиационната лаборатория на Калифорнийския университет. Докато работи в Бъркли, той идва с идеята да анализира молибденова плоча, която служи за отклоняване на лъч от деутериеви ядра, тежък изотоп на водорода. „Имахме основателна причина да мислим“, пише Сегре, „че молибденът, след като го бомбардира с деутрони, трябва да се превърне в елемент номер 43...“ Всъщност има 42 протона в ядрото на молибденовия атом и 1 в атома на молибдена. деутериево ядро Ако тези частици могат да се обединят, тогава ще се получи ядрото на 43-ия елемент. Естественият молибден се състои от шест изотопа, което означава, че няколко изотопа на новия елемент могат да присъстват в облъчената плоча. Сегре се надяваше, че поне някои от тях са достатъчно дълготрайни, за да бъдат запазени в плочата след завръщането си в Италия, където възнамеряваше да потърси елемент номер 43. Задачата беше допълнително усложнена от факта, че молибденът, използван за направата на целта не е специално пречистен и в плочата могат да се проведат ядрени реакции, включващи примеси.
Ръководителят на радиационната лаборатория Ърнест Лорънс позволява на Сегре да вземе плочата със себе си и на 30 януари 1937 г. в Палермо Емилио Сегре и минералогът Карло Перие се захващат за работа. Първоначално те установяват, че донесената проба от молибден излъчва бета частици, което означава, че в нея наистина има радиоактивни изотопи, но е елемент No 43 сред тях, тъй като източниците на открита радиация могат да бъдат изотопи на цирконий, ниобий, рутений , рений, фосфор и самия молибден ? За да се отговори на този въпрос, част от облъчения молибден се разтваря в царска вода (смес от солна и азотна киселини) и радиоактивният фосфор, ниобий и цирконий се отстраняват химически и след това се утаява молибденовият сулфид. Останалият разтвор все още беше радиоактивен, съдържащ рений и вероятно елемент 43. Сега най-трудната част беше разделянето на тези два сходно подобни елемента. Сегре и Перие свършиха работата. Те открили, че по време на утаяването на рениев сулфид със сероводород от концентриран разтвор на солна киселина, част от активността остава в разтвор. След контролни експерименти за разделяне на изотопи на рутений и манган, стана ясно, че бета-частиците могат да се излъчват само от атоми на нов елемент, който те нарекоха технеций от гръцката дума tecnh ós - „изкуствен“. Това име е окончателно одобрено на конгрес на химиците, проведен през септември 1949 г. в Амстердам. Цялата работа продължава повече от четири месеца и приключва през юни 1937 г., в резултат на което се получават само 10-10 грама технеций.
Въпреки че Сегре и Перие са притежавали малки количества от елемент 43, те все пак са били в състояние да определят някои от неговите химични свойства и потвърждават сходството на технеций и рений, предвидено въз основа на периодичния закон. Разбираемо, те искаха да знаят повече за новия елемент, но за да го проучат, трябваше да имат тегловни количества технеций, а облъченият молибден съдържаше твърде малко технеций, така че трябваше да намерят по-подходящ кандидат за ролята на доставчик на този елемент. Нейното търсене се увенчава с успех през 1939 г., когато О. Хан и Ф. Страсман откриват, че "фрагментите", образувани при деленето на уран-235 в ядрен реактор под въздействието на неутрони, съдържат доста значителни количества от дългоживеещия изотоп 99 Tc. На следващата година Емилио Сегре и неговият сътрудник Ву Джиансионг успяха да го изолират в най-чистия му вид. За всеки килограм от такива "фрагменти" има до десет грама технеций-99. Първоначално технеций, получен от отпадъци от ядрени реактори, беше много скъп, хиляди пъти по-скъп от златото, но ядрената енергия се развива много бързо и до 1965 г. цената на „синтетичния“ метал падна до 90 долара за грам, световното му производство беше вече не се изчислява в милиграми, а в стотици грамове. С такива количества от този елемент учените успяха да проучат изчерпателно физичните и химичните свойства на технеция и неговите съединения.
Намиране на технеций в природата. Въпреки факта, че периодът на полуразпад (T 1/2) на най-дълго живеещия изотоп на технеций - 97 Tc е 2,6 милиона години, което, изглежда, напълно изключва възможността за откриване на този елемент в земната кора, технеций могат да се образуват непрекъснато на Земята в резултат на ядрени реакции. През 1956 г. Бойд и Ларсън предполагат, че земната кора съдържа технеций от вторичен произход, образуван, когато молибден, ниобий и рутений се активират от твърда космическа радиация.
Има и друг начин за образуване на технеций. Ида Нодак-Тейк в една от публикациите си предсказва възможността за спонтанно делене на уранови ядра, а през 1939 г. германските радиохимици Ото Хан и Фриц Щрасман го потвърждават експериментално. Един от продуктите на спонтанното делене са атомите на елемент № 43. През 1961 г. Курода, след като е преработил около пет килограма уранова руда, успява убедително да докаже наличието на технеций в нея в количество от 10–9 грама на килограм руда.
През 1951 г. американският астроном Шарлот Мур предполага, че технеций може да присъства в небесните тела. Година по-късно английският астрофизик Р. Мерил, докато изучава спектрите на космическите обекти, открива технеций в някои звезди от съзвездията Андромеда и Кит. Откритието му впоследствие е потвърдено от независими изследвания и количеството технеций на някои звезди се различава малко от съдържанието на съседни стабилни елементи: цирконий, ниобий, молибден и рутений. За да се обясни този факт, се предполагаше, че технеций също се образува в звездите в момента в резултат на ядрени реакции. Това наблюдение опроверга всички многобройни теории за предзвездното образуване на елементи и доказа, че звездите са един вид „фабрики“ за производство на химични елементи.
Получаване на технеций.
Сега технеций се получава или от отпадъци от преработката на ядрено гориво, или от молибденова мишена, облъчена в циклотрон.
При деленето на урана, причинено от бавни неутрони, се образуват два ядрени фрагмента – лек и тежък. Получените изотопи имат излишък от неутрони и в резултат на бета разпад или емисия на неутрони те преминават в други елементи, пораждайки вериги от радиоактивни трансформации. В някои от тези вериги се образуват изотопи на технеций:
235U + 1n = 99Mo + 136Sn + 1n
99 Mo \u003d 99m Tc + b - (T 1/2 = 66 часа)
99m Tc = 99 Tc (T 1/2 = 6 часа)
99 Tc = 99 Ru (стабилен) + 227 - (T 1/2 = 2,12 10 5 години)
Тази верига включва изотопа 99m Tc, ядрения изомер на технеций-99. Ядрата на тези изотопи са идентични по своя нуклонен състав, но се различават по радиоактивните си свойства. Ядрото 99m Tc има по-висока енергия и, като я губи под формата на квант на g-лъчи, преминава в ядрото 99 Tc.
Технологичните схеми за концентриране на технеций и отделянето му от съпътстващите елементи са много разнообразни. Те включват комбинация от етапи на дестилация, утаяване, екстракция и йонообменна хроматография. Домашната схема за преработка на отработени горивни елементи (горивни пръти) на ядрени реактори предвижда тяхното механично раздробяване, отделяне на металната обвивка, разтваряне на активната зона в азотна киселина и екстракционно отделяне на уран и плутоний. В същото време технеций под формата на пертехнетатен йон остава в разтвор заедно с други продукти на делене. Чрез преминаване на този разтвор през специално подбрана анионообменна смола, последвано от десорбция с азотна киселина, се получава разтвор на пертехнетична киселина (HTcO 4), от който след неутрализация се утаява технециевият (VII) сулфид със сероводород:
2HTcO 4 + 7H 2 S = Tc 2 S 7 + 8H 2 O
За по-дълбоко пречистване на технеций от продукти на делене, технециевият сулфид се обработва със смес от водороден прекис и амоняк:
Tc 2 S 7 + 2NH 3 + 7H 2 O 2 \u003d 2NH 4 TcO 4 + 6H 2 O + 7S
След това от разтвора се екстрахира амониев пертехнетат и чрез последваща кристализация се получава химически чист технециев препарат.
Металният технеций обикновено се получава чрез редукция на амониев пертехнетат или технециев диоксид във водороден поток при 800–1000°C или чрез електрохимична редукция на пертехнетати:
2NH 4 TcO 4 + 7H 2 = 2Tc + 2NH 3 + 8H 2 O
Изолирането на технеций от облъчения молибден е бил основен метод за промишленото производство на метала. Сега този метод се използва за получаване на технеций в лабораторията. Технеций-99m се образува от радиоактивния разпад на молибден-99. Голямата разлика между времето на полуразпад на 99m Tc и 99 Mo прави възможно използването на последния за периодично изолиране на технеций. Такива двойки радионуклиди са известни като изотопни генератори. Максималното натрупване на 99m Tc в генератора 99 Mo/ 99m Tc настъпва 23 часа след всяка операция по отделяне на изотопи от основния молибден-99, но вече след 6 часа съдържанието на технеций е половината от максималното. Това позволява извличането на технеций-99m няколко пъти на ден. Има 3 основни типа 99m Tc генератори според метода на разделяне на дъщерния изотоп: хроматографски, екстракционни и сублимационни. Хроматографските генератори използват разликата в коефициентите на разпределение на технеций и молибден върху различни сорбенти. Обикновено молибденът е фиксиран върху оксидна подложка под формата на молибдат (MoO 4 2–) или фосфомолибдатен йон (H 4 3–). Натрупаният дъщерен изотоп се елуира с физиологичен разтвор (от генератори, използвани в ядрената медицина) или разредени киселинни разтвори. За производството на генератори за извличане, облъчената мишена се разтваря във воден разтвор на калиев хидроксид или карбонат. След екстракция с метил етил кетон или друго вещество, екстрагентът се отстранява чрез изпаряване, а останалият пертехнетат се разтваря във вода. Действието на сублимационните генератори се основава на голяма разлика в летливостта на висшите оксиди на молибдена и технеция. Когато нагрят носещ газ (кислород) преминава през слой от молибденов триоксид, нагрят до 700–800°C, изпареният технециев хептоксид се отстранява в студената част на устройството, където кондензира. Всеки тип генератор има свои собствени характерни предимства и недостатъци, поради което се произвеждат генератори от всички горепосочени типове.
Проста субстанция.
Основните физични и химични свойства на технеция са изследвани върху изотопа с масово число 99. Технеций е пластичен парамагнитен сребристо-сив метал. Точка на топене около 2150 ° C, точка на кипене "4700 ° C, плътност 11,487 g / cm 3. Технеций има шестоъгълна кристална решетка; във филми с дебелина по-малка от 150Å той има лицево-центрирана кубична. При температура от 8K технеций се превръща в свръхпроводник тип II ().
Химическата активност на металния технеций е близка до тази на рения, неговия съсед в подгрупата, и зависи от степента на финост. И така, компактният технеций бавно избледнява във влажен въздух и не се променя в сух въздух, докато прахообразният технеций бързо се окислява до по-висок оксид:
4Tc + 7O 2 = 2Tc 2 O 7
При леко нагряване технецийът реагира със сяра и халогени, за да образува съединения на съединения в степен на окисление +4 и +6:
Tc + 3F 2 = TcF 6 (златисто жълто)
Tc + 3Cl 2 = TcCl 6 (тъмно зелено)
Tc + 2Cl 2 = TcCl 4 (червено-кафяво)
и при 700°C взаимодейства с въглерода, образувайки TcC карбид. Технеций се разтваря в окислителни киселини (азотна и концентрирана сярна), бромна вода и водороден прекис:
Tc + 7HNO 3 \u003d HTcO 4 + 7NO 2 + 3H 2 O
Tc + 7Br2 + 4H2O = HTcO4 + 7HBr
Съединения на технеций.
Най-голям практически интерес представляват съединенията на седемвалентния и четиривалентен технеций.
Технециев диоксид TcO 2 е важно съединение в технологичната схема за получаване на технеций с висока чистота. TcO 2 - черен прах с плътност 6,9 g / cm 3, стабилен на въздух при стайна температура, сублимира при 900–1100 ° C. При нагряване до 300 ° C технециевият диоксид реагира енергично с атмосферния кислород (с образуването на Tc 2 O 7), с флуор, хлор и бром (с образуването на оксохалиди). В неутрални и алкални водни разтвори лесно се окислява до технетична киселина или нейни соли.
4ТcO 2 + 3O 2 + 2H 2 O = 4HTcO 4
Технециев(VII) оксид Tc 2О 7 - жълто-оранжево кристално вещество, лесно разтворимо във вода с образуване на безцветен разтвор на технетична киселина:
Tc 2 O 7 + H 2 O \u003d 2HTcO 4
Точка на топене 119,5 ° C, точка на кипене 310,5 ° C. Tc 2 O 7 е силен окислител и лесно се редуцира дори с органични пари. Служи като изходен материал за получаване на технециеви съединения.
Амониев пертехнетат NH 4TCO 4 - безцветно вещество, разтворимо във вода, междинен продукт при производството на метален технеций.
Технециев(VII) сулфид- трудно разтворимо тъмнокафяво вещество, междинно съединение по време на пречистването на технеций, се разлага при нагряване до образуване на TcS 2 дисулфид. Технециев (VII) сулфид се получава чрез утаяване със сероводород от киселинни разтвори на седемвалентни технециеви съединения:
2NH 4 TcO 4 + 8H 2 S \u003d Tc 2 S 7 + (NH 4) 2 S + 8H 2 O
Използването на технеций и неговите съединения. Липсата на стабилни изотопи в технеция, от една страна, пречи на широкото му използване, а от друга страна, отваря нови хоризонти за него.
Корозията нанася огромни щети на човечеството, "изяждайки" до 10% от цялото разтопено желязо. Въпреки че са известни рецепти за производство на неръждаема стомана, използването й не винаги е осъществимо по икономически и технически причини. Някои химикали помагат за предпазване на стоманата от ръждясване - инхибитори, които правят повърхността на метала инертна към корозивните агенти. През 1955 г. Картлидж установява изключително високата способност за пасивиране на солите на технетичната киселина. По-нататъшни изследвания показват, че пертехнетатите са най-ефективните инхибитори на корозия за желязо и въглеродна стомана. Тяхното действие се проявява вече при концентрация 10–4–10–5 mol/l и се запазва до 250 ° C. Използването на технециеви съединения за защита на стоманите е ограничено до затворени технологични системи за предотвратяване на попадането на радионуклиди в околната среда . Въпреки това, поради тяхната висока устойчивост на γ-радиолиза, солите на технетичните киселини са отлични за предотвратяване на корозия във водно охлаждани ядрени реактори.
Многобройните приложения на технеций дължат своето съществуване на неговата радиоактивност. По този начин изотопът 99 Tc се използва за производство на стандартни източници на b-лъчение за откриване на дефекти, йонизация на газа и производство на стандартни стандарти. Поради дългия полуживот (212 хиляди години), те могат да работят много дълго време без значително намаляване на активността. Сега изотопът 99m Tc заема водеща позиция в ядрената медицина. Технеций-99m е краткоживеещ изотоп (период на полуразпад 6 часа). По време на изомерния преход към 99 Tc, той излъчва само g-кванти, което осигурява достатъчна проникваща сила и значително по-ниска доза за пациента в сравнение с други изотопи. Пертехнетатният йон няма изразена селективност за определени клетки, което позволява да се използва за диагностициране на увреждане на повечето органи. Технеций се елиминира много бързо (в рамките на един ден) от тялото, така че използването на 99m Tc ви позволява да преглеждате същия обект на кратки интервали, като избягвате преекспонирането му.
Юрий Крутяков
Това е последната част от поредица от статии за Научноизследователския институт по атомни реактори, който се намира в град Димитровград, Уляновска област. Вече се запознахме с технологията на производство на най-скъпия метал на планетата - научихме как се произвеждат горивни касети за ядрени реактори, видяхме уникалния реактор SM-3, способен да генерира много плътен неутронен поток. Но все пак това не е основният продукт, който изследователският институт произвежда. Има едно вещество, без което всички онкологични клиники по света не могат да живеят нито ден. Цената на този радиоизотоп достига 46 милиона долара за грам. Какво е това вещество и защо най-малките сривове в доставката му предизвикват голяма суматоха в света на ядрената медицина - четете...
Технеций и молибден
Това вещество е молибден-99, който днес се използва за около 70% от диагностичните процедури в областта на онкологията, 50% в кардиологията и около 90% в радионуклидната диагностика. Поради сложността и високата цена на получаването му, той е широко достъпен само в няколко развити страни. Но как молибден-99 помага при диагностицирането?
Всъщност всичко не е толкова просто. Молибден-99 не е краен продукт, който се използва в ядрената медицина. Неговият работен кон е друг радиоактивен метал, технеций-99.
Объркан? Ще се опитам да обясня.
Повечето изкуствено произведени изотопи (разновидности на същия химичен елемент) са силно нестабилни и бързо се разпадат поради радиоактивно излъчване. Времето, след което остава точно половината от първоначалното количество вещество (всъщност измерванията се правят по стойността на активността в Кюри, но за простота ще разгледаме масата) се нарича полуживот. Например, един грам от много скъпия California-252 се превръща в половин грам след 2,5 години, а най-новият и последно получен 118-ти елемент от периодичната таблица Ununocty-294 се намалява наполовина като цяло за 1 ms. Полуживотът на нашия мега-полезен изотоп технеций-99 е само 6 часа. Това е както плюс, така и минус.
Реакторна сграда в РИАР Излъчването на този изотоп е доста меко, не засяга съседните органи, докато е идеално за регистрация със специално оборудване. Технеций може да се натрупва в туморно засегнати органи или мъртви области на сърдечния мускул, така че с помощта на този метод например е възможно да се идентифицира фокусът на миокарден инфаркт в рамките на 24 часа след неговото начало - проблемните зони в тялото просто ще да бъдат подчертани на снимката или екрана. Няколко часа след приложението, технеций-99 се превръща в по-стабилен изотоп и се елиминира напълно от тялото без никакви последици за здравето. Тези 6 часа обаче също са главоболие за лекарите, тъй като за толкова кратко време е просто невъзможно да го доставите до клиниката от мястото на производство.
НИАР в Димитровград Единственият изход от тази ситуация е производството на Технеций-99 на място, точно в диагностичната клиника. Но как да направите това? Наистина ли е необходимо всяка клиника да се оборудва с ядрен реактор? За щастие това не се изискваше. Работата е там, че технеций-99 може да се получи сравнително лесно и без реактор от друг изотоп - молибден-99, чийто период на полуразпад е вече 66 часа! И това вече е повече или по-малко адекватно време, за което изотопът може да бъде доставен в клиниката от всяка точка на света. Всичко, което остава на специалистите в клиниката, е да превърнат молибден-99 в технеций-99 с помощта на специален генератор на технеций
Молибден-99 естествено се разлага в генератора, един от продуктите на който е технеций-99, който вече е изолиран по химичен път – физиологичният разтвор отмива технеция, но оставя молибдена на място. Подобна процедура може да се извършва няколко пъти на ден в продължение на една седмица, след което генераторът трябва да се смени с нов. Тази необходимост е свързана с намаляване на активността на молибден-99 поради разпадането му, както и с започващото замърсяване на технеций с молибден. "Старият" генератор става негоден за медицински нужди. Поради краткия период на полуразпад на Молибден-99, не е възможно да се складират генератори на технеций. Редовните им доставки се изискват на седмична база или в дори по-кратък срок.
По този начин молибден-99 е вид основен изотоп, който удобно се транспортира до крайния потребител. Сега стигаме до най-важното - процеса на получаване на Молибден-99.
Как се прави молибден-99
Молибден-99 може да се получи само по два начина и само в ядрен реактор. Първият начин е да се вземе стабилният изотоп Молибден-98 и да се използва реакция на улавяне на ядрени неутрони, за да се превърне в Молибден-99. Това е най-„чистият“ метод, който обаче не позволява получаването на търговски обеми от изотопа. Трябва да се отбележи, че този метод е обещаващ и в момента се усъвършенства. Още днес Япония ще използва този метод за производство на молибден за собствени нужди.
Вторият начин е да се разделят ядрата на силно обогатен уран-235 чрез плътен неутронен поток. При „обстрелване“ на уранова мишена с неутрони, тя се разпада на много по-леки елементи, един от които е Молибден-99. Ако вече сте прочели първата част от тази поредица от статии, тогава трябва да си спомните за уникалния по рода си, който генерира много плътния неутронен поток – черупки, които разбиват „малините“ на урана на няколко малки „плодчета“.
Мишените могат да бъдат с различни форми - плочи, пръчки и др. Те могат да бъдат направени от метален уран, или от неговия оксид или сплав с друг метал (например алуминий). Мишени в черупки от алуминий или неръждаема стомана се поставят в активния канал на реактора и се държат там за определено време.
Реактор SM-3 в РИАР След изваждане на целта от реактора, тя се охлажда с вода за половин ден и се прехвърля в специална "гореща" лаборатория, където желаният Молибден-99 се изолира химически от смес от продукти на делене на уран, от които ще има само 6%. От този момент започва обратното броене на живота на нашия молибден, за който клиентът е готов да плати. Тази процедура трябва да се извърши възможно най-скоро, тъй като след облъчване на целта се губи до 1% молибден на всеки час поради разпадането му.
В "горещата" камера с помощта на електромеханични манипулатори целевият материал с помощта на алкали или киселина се превръща в течен разтвор, от който се отделя молибден с различни химически реагенти. RIAR използва алкален метод, който е по-безопасен от киселинния, тъй като оставя след себе си по-малко опасни течни отпадъци.
Крайният продукт изглежда като безцветна течност - разтвор на сол на натриев молибдат.
снимка ngs.ru Бутилка течност се поставя в специален оловен контейнер и се изпраща до потребителя със специален полет от най-близкото летище в Уляновск.
Целият процес се контролира от компютърна система. с изключение на операторската грешка и човешкия фактор, който е много важен при производството на Молибден-99. Трябва също да се спазват всички изисквания за безопасност.
За съжаление, описаният по-горе метод е изключително „мръсен“ по отношение на получаването на голямо количество радиоактивни отпадъци, които практически не се използват в бъдеще и трябва да бъдат заровени. Ситуацията се влошава от факта, че тези отпадъци са течни – те са най-трудни за съхранение и изхвърляне. Между другото, 97% от първоначалното зареждане на уран в целта се озовава в отпадъците! Чисто теоретично, силно обогатен уран от отпадъци може да бъде извлечен за по-нататъшна употреба, но на практика никой не прави това.
Проблеми
Доскоро имаше само 3 основни производители на Молибден-99 в света и те представляваха 95% от всички доставки. РИАР Димитровград покри само до 5% от нуждата от този изотоп. Най-мощните играчи в тази индустрия са Канада (40%), Холандия + Белгия (45%) и Южна Африка (10%). Най-големият доставчик на Канада обаче имаше проблеми с основния реактор-производител и внезапно се отвори ниша. Росатом видя това като шанс да го заеме за кратък период от време.
Дефицитът на молибден-99 на световния пазар вече е повече от 30% със средни изисквания до 12 000 кюри на седмица (това производство се измерва не в грамове, а в единици материална активност). А цените на това вещество достигат до 1500 долара за кюри.
При такива обеми на производство на молибден-99 обаче възниква въпросът за пропорционално увеличаване на количеството радиоактивни отпадъци, които трябва да се съхраняват някъде. За съжаление единственият начин за заравяне на течни отпадъци в RIAR все още е изпомпването им под налягане на дълбочина от 1300 метра. Това е много опасно, като се има предвид местоположението на мястото за съхранение на пресечната точка на тектоничните разломи (според изследване на ЦНИИгеолнерруд). Днес това е най-болезненият въпрос, за който все още няма решение: малко море от радиоактивни отпадъци вече се е образувало под земята край Димитровград, което теоретично може да попадне във Волга.
Изграждане на нов многофункционален реактор на бързи неутрони в РИАР Добре е, че течните отпадъци трябва да се превърнат в твърди отпадъци чрез циментиране и да се съхраняват в специални контейнери. През 2015 г. в РИАР е изградено ново хранилище за твърди битови отпадъци за 8000 куб.м, с технологични участъци за сортиране, преработка и кондициониране.
снимка niiar.ru Повече от две десетилетия МААЕ показва крайно недоволство от технологията за използване на високообогатен уран при производството на молибден-99. Но технологията, използвана в RIAR, е проектирана специално за този метод. След време димитровградският НИИ планира да премине към работа с нискообогатен уран. Но това е въпрос на бъдещето, но засега най-трудният въпрос в производството на молибден остава обезвреждането на радиоактивни отпадъци.
А те са много и всички са изключително опасни за околната среда и населението. Вземете например изотопите на стронция и йода, които лесно могат да влязат в атмосферата и да се разпространят на стотици километри наоколо. За регион, където населението има естествен йоден дефицит, това е особено опасно. Организмът поема необходимия йод от околната среда, включително радиоактивен, което води до тъжни последици за здравето. Но според РИАР техният технологичен процес има много висока защита срещу йодни емисии в атмосферата.
Обущар без обувки
Всяка година по целия свят се извършват над 30 милиона медицински процедури с използване на радионуклиди. В самата Русия обаче, която твърди, че е основен доставчик на Молибден-99, нуждата от този изотоп е минимална. Повече от 70% от всички радиоактивни изотопи, произведени в Русия, се изнасят. За пациентите с рак в Русия шансът за модерно и навременно лечение не надвишава 10% поради баналната липса на специализирани диагностични центрове. В страната има само седем такива центъра. Но е необходимо те да са поне 140. Оказва се, че най-новите технологии, използващи изотопи в Русия, често просто няма къде да се прилагат.
За сравнение, в Съединените щати има над 2000 центъра за нуклеарна медицина. В други развити страни има по един такъв център на всеки 500 000 души от населението. Не е изненадващо, че според СЗО петгодишната преживяемост на пациентите с рак в Съединените щати е 62%, във Франция - 58%, в Русия тази цифра дори не достига 43%.
От това се формира не особено радостна картина: някой има няколко инча, а ние имаме корени.
Ако си припомним практическите ползи от откриването на верижна реакция на делене на уран, тогава веднага след оръжията и енергията, може би, ще има методи на ядрената медицина. Ядрените явления се използват както в диагностиката, така и в лъчелечението. Използвайки радиоактивния изотоп технеций 99m Tc като пример, бих искал да покажа как ядрените реактори помагат при диагностицирането на онкологията.
Томографска среда с интензитет на гама лъчение на 99m Tc-маркирано лекарство.
Краткоживеещият радионуклид технеций 99m Tc е сонда (трасер), чието движение през тялото и натрупването могат да бъдат контролирани с помощта на томография на гама лъчи, излъчвани по време на изомерния преход на този нуклид. Има кратък полуживот (T = 6,04 часа, разпадайки се в основно състояние 99 Tc, също радиоактивен изотоп, но с период на полуразпад от 214 000 години.Технеций е доста уникален елемент, той няма стабилни изотопи, така че не съществува в природата. Това от своя страна означава, че той е непознат за нашата биохимия, така че не се вписва в метаболитните пътища в тялото и бързо се елиминира. Друго важно полезно свойство е енергията γ-лъчение (140 keV) - то е достатъчно голямо, за да проникне в тъканите и достатъчно малко, за да не предизвика преекспониране.
Стара схема, илюстрираща производството на технеций чрез промиване на колоната с основния изотоп, който е в оловно екраниране, със специална среда, която измива технеций.
В резултат на това днес в света 80% от диагностичните процедури, използващи радиофармацевтици, се падат на 99 млн. Tc е около 30 милиона процедури годишно, докато в парично отношение технеций е около 1/4 от цялата нуклеарна медицина. Тракторната диагностика изглежда като изследване на динамиката на движението в тялото на специално подбрани лекарствени молекули с технеций; Уикипедия знае много такива вещества за диагностициране на различни видове рак. В този случай маркиращото лекарство обикновено се натрупва (или не се натрупва) в болния (здрав) орган и това е лесно да се види с еднофотонен сцинтилационен томограф.
Всъщност, ето го - еднофотонен (за разлика от PET томографите, които регистрират анихилацията на бета-плюс разпад позитрони) сцинтилационен томограф.
Въпреки това, много по-поразително от самата диагноза, струва ми се, е получаването на радиофармацевтик. Помислете за това: полуживотът на технеций е 6 часа - 94% от този изотоп се разпада за 24 часа, което означава, че лекарството не може да бъде закупено в аптека и е трудно да се транспортира: дори да го преместите из града, можете да загубите половината от активността. Нека да развием веригата от диагностични процедури от край до начало и след това да разгледаме световния пазар за този изотоп.
Както вече се досещате, технециевите препарати за диагностика се получават точно в болницата с помощта на доста плашещи по своята тежест радиохимични процедури. 99м Tc е единственият дъщерен изотоп на радиоактивния молибден 99 Мо, чийто полуживот е 2,75 дни. Молибден 99 се доставя в болницата под формата на технециеви генератори - оловни контейнери, които съдържат колона от утаен молибден.
Генератори на технеций живеят...
И в разрез.
Генератор от 20 кг обикновено съдържа между 0,5 и 5 Кюри (20-120 GBq) активно разлагащ се молибден. За получаване на радиохимичен препарат с химикал се промива през колоната, която елуира (улавя) технеция. Обикновено за това на генератора се поставят две ампули: едната с елуент, а втората с вакуум, а върху вакуумната ампула се поставя оловен екран.
Накрая, напишете решението 99м Tc се използва за приготвяне на радиофармацевтик на негова основа. Чувствайте се свободни да гледате видеоклипа по-долу: правилата за работа с радиоактивни лекарства предполагат, че не е много полезно да се инжектира това :) Средният диагностичен тест изисква приблизително 250 MBq (0,06 Ci) технеций и води до доза от 50 mSv ( 5 rem) е приблизително една максимално допустима годишна доза за персонала на АЕЦ.
Следващ въпрос: Откъде идват генераторите на технеций, пълни с 99? Мо? Тук влизат в действие ядрените реактори. 99 Mo е един от фрагментите от 235 U, в продуктите на делене е приблизително 6,3%. Всеки работещ гигават съдържа стотици грама от този изотоп в горивото си, въпреки факта, че потреблението на целия свят за медицински нужди е само около 1 грам годишно. Само спирането и изваждането на горивни касети от мощен силови реактор обаче отнема толкова много време (няколко дни), че от молибден практически не остава нищо.
Като вземете в ръката си колба с истински разтвор на молибден-99, можете да загубите тази ръка - радиоактивността на такава колба ще бъде около 100 рентгена в секунда на повърхността.
Следователно 99 Mo се получава чрез облъчване на малки (десетки грамове) мишени от силно обогатени 235 U (наличието на изотопа 238 в мишената дава радиотоксични трансуранови елементи: плутоний, нептуний, америций). След като бъдат извадени от реактора, мишените се държат 1-2 дни за разпадане на фрагменти, дори по-активни от молибдена, след което се разтварят в азотна киселина или алкали и се екстрахират химически в гореща камера 99 мн Накрая пречистеният разтвор с радиоактивен молибден се прехвърля в производството на технециеви генератори, където се зарежда в сорбционна колона. Последният процес се извършва и в горещи камери, но не само при GMP производство (система от стандарти за фармацевтично производство, която осигурява стерилност и качество на лекарствата).
Най-общо казано, ефективността на процеса на извличане е 99 Mo от уранова мишена е ниско: в допълнение към факта, че се използва малка част от скъпия уран 235, само няколко процента от произведения молибден ще попадне в генератори на технеций - останалата част ще отиде с останалите продукти на делене в радиоактивни отпадъци или разпад преди обработка. Ниската ефективност, работата с оръжеен уран, голямото количество радиоактивни отпадъци определят високата цена на молибдена - около 50 милиона долара на грам в генератора. Спестява само това, че този грам ви позволява да провеждате десетки милиони тестове.
В резултат веригата за производство на диагностика с 99m Tc изглежда така: производство на HEU мишени -> реактор -> горещи клетки (за предпочитане близо до реактора) -> GMP горещи клетки за зареждане на генератори на технеций -> стая в болницата за работа с радиоактивни лекарства. Сегашното търсене е 12 000 кюри на седмица и има дузина реактора по света, които облъчват мишени, но от тях по-голямата част от молибдена се доставя от канадския реактор NRU (4800 кюри на седмица), разположен в река Чалк, Холандски HFR (2500 Ci) от Petten, белгийски BR-2 (който трябва да замени) и френски OSIRIS; заедно са отговорни за 80% от пазара на този нуклид. В близост са и най-големите мишени процесори Nordion в Канада, Mallinckrodt в Холандия, IRU в Белгия.
Канадският реактор NRU използва мощна машина за зареждане с гориво, която очаквате да видите скоро в атомна електроцентрала. Неговият капацитет от 135 MW топлинен е един от най-мощните изследователски реактори в света.
Въпреки това, през 2010 г. вътрешен доставчик на 99 Мо е известен институт на РИАР, който разполага с мощен парк от реактори за облъчване. Облъчването се извършва в , обработката се извършва на радиохимичната линия ROMOL-99, а най-големият в света (на едно място) парк от изследователски реактори дава възможност да се произвеждат до 25% от световните нужди, които се използват в началото на 2010 г. от канадците Nordion по време на спирането на реактора NRU за ремонт и модернизация. Като цяло, стареенето на основните реактори за производство на медицински радиоизотопи повишава способността на Росатом и други нови производители (напр. новия изследователски реактор OPAL в Австралия) да спечелят пазарен дял.
Неугледният ROMOL-99 е в състояние да осигури 25% от световното търсене на молибден-99
Тя е вътре в горещата камера
В Русия има и производство с пълен цикъл. NIFHI на името на L.Ya.Karpov(намира се в Обнинск)облъчва цели в своятабасейн Реактор WWR-c с мощност 15 мегавата.
Облъчването се извършва в 4 канала на реактора, където се зареждат специални възли с външно охлаждане.
Външен вид ВВР-ц
Мишените се облъчват в реактора за около седмица, след което се отстраняват, държат се два дни за разпадане на най-активните фрагменти на делене и се обработват в горещите камери на NIFHI.
Рисуване на една цел. Вижда се, че тук има много малко уран
Гореща камера за работа с разтвор 99мес
NIFHI произвежда генератори на технеций в своето GMP съоръжение. Капацитетът му е около 200 генератора на седмица, всеки от които може да произвежда до 20 порции технеций за диагностика. Зареждането на генераторите, както всички други етапи, е старателна работа в гореща камера.
Генераторите на технеций се зареждат при стерилни и радиационно защитени условия.
Пазарът на облъчени мишени днес е около 50 милиона долара, разтвор на молибден - 80 милиона, и генератори на технеций - 150, и медицински процедури - 2 милиарда долара. Такъв пазар вече напълно плаща за създаването на специални инсталации за получаване 99 Мо, а основните разработки са насочени към създаване на машини за ускоряване на активиране или фрагментиране, т.е. ускорители с източник на неутрони (като ESS), причиняващи стимулирана реакция на делене U238 или улавяне на неутрони в целта 98 мн Досега тези разработки осигуряват по-скъп молибден, отколкото във вече построените реактори, но по-евтин, отколкото ако реакторът трябваше да бъде построен специално за производството на медицински радиоизотопи. Освен това такива ускорители могат да се инсталират директно в болниците (болниците вече имат доста ускорители за терапия и производство на краткотрайни диагностични изотопи - например 18F), за разлика от реакторите.
P.S. Изучавайки тази тема, открих за себе си, че в Тайланд има изследователски реактор от широко разпространената серия TRIGA, който освен всичко друго произвежда медицински радиоизотопи. Още по-удивително е, че е там от 1972 г.
Руско име
Технеций сестамибиЛатинско наименование на веществото Technetium sestamibi
Technetii sestamibi ( род. Technetii sestamibi)Фармакологична група на веществото Technetium sestamibi
Моделна клинична и фармакологична статия 1
Фармацевтично действие.Диагностично средство (радиофармацевтично), предназначено за оценка на перфузията на миокарда при различни патологични състояния.
Фармакокинетика.След интравенозно приложение той бързо напуска съдовото легло и след 3-5 минути концентрацията му в кръвта е не повече от 2%. Максималното натрупване на лекарството в здрав миокард се наблюдава 5 минути след приложението и е средно 2,2% от приложената доза. Това ниво на улавяне на миокарда остава непроменено в продължение на 3 часа, което определя оптималното време за планарна или еднофотонна емисионна томография (в рамките на 1-2 часа след приложението на лекарството).Концентрацията на лекарството в белите дробове е незначителна (след 5 минути - не повече от 3-5%), а екскрецията му значително ще определи клирънса на лекарството от миокарда. Екскретира се през хепатобилиарния тракт и тънките черва (около 40% в рамките на 2 дни). По-малко количество (около 22%) се екскретира с урината.
Показания.Планарна или еднофотонна емисионна томография за оценка на кръвоснабдяването на миокарда при различни патологични процеси, водещи до нарушена миокардна перфузия (коронарна атеросклероза, остър миокарден инфаркт, постинфарктна и постмиокардна кардиосклероза и др.), както и при ИБС.
Противопоказания.Свръхчувствителност, бременност.
Дозиране.В/на празен стомах или поне 4 часа след хранене. При изследване на пациенти в покой и при условия на стрес тест с интервал в проучванията от около 24 часа - 259-370 MBq (7-10 mKu) за всяко изследване.
Страничен ефект.Алергични реакции.
Специални инструкции.Метод на приготвяне: при асептични условия добавете 3 ml от елуата от генератора 99mTc към флакона с реактива. При необходимост елуатът предварително се разрежда с 0,9% разтвор на NaCl до необходимата обемна активност. Флаконът с лекарството се поставя в оловен съд и се загрява във вряща водна баня в продължение на 15 минути от момента на кипене на водата. Нивото на водата във водната баня трябва да е по-високо от нивото на разтвора на лекарството във флакона. Лекарството е готово за употреба след охлаждане на съдържанието на флакона до стайна температура. Използването на въздушна игла е забранено.
Готовият продукт, приготвен на базата на реактива, съдържащ се в 1 флакон, може да се използва за изследване на 5 пациенти.
Кърмещите майки трябва да се въздържат от хранене на детето в продължение на 24 часа след приложението на лекарството.
Държавен регистър на лекарствата. Официално издание: в 2 тома - М.: Медицински съвет, 2009. - Т.2, част 1 - 568 с.; част 2 - 560 стр.
Ако си припомним практическите ползи от откриването на верижна реакция на делене на уран, тогава веднага след оръжията и енергията, може би, ще има методи на ядрената медицина. Ядрените явления се използват както в диагностиката, така и в лъчелечението. Използвайки радиоактивния изотоп технеций 99m Tc като пример, бих искал да покажа как ядрените реактори помагат при диагностицирането на онкологията.
Томографски срезове на интензитета на гама лъчение, белязани с 99m Tc лекарство.
Краткоживеещият изомер на технеций 99m Tc е сонда (трасер), чието движение през тялото и натрупването могат да бъдат контролирани с помощта на томография на гама лъчи, излъчвани по време на изомерния преход на този нуклид. Той има кратък полуживот (T = 6,04 часа, разпадащ се в основно състояние 99 Tc, също радиоактивен изотоп, но с полуразпад вече 214 хиляди години), технеций няма стабилни изотопи, той е непознат за нашата биохимия , така че не се вписва в метаболитните пътища в тялото и се отделя бързо. Друго важно полезно свойство е енергията на γ-лъчението (140 keV) – тя е достатъчно голяма, за да проникне в тъканите и достатъчно малка, за да не предизвика преекспониране.
Схема, илюстрираща производството на технеций чрез промиване на колоната с основния изотоп, който е в оловно екраниране, със специална среда, която отмива технеций.
В резултат на това днес в света 80% от диагностичните процедури, използващи радиофармацевтици, представляват 99m Tc - това е около 30 милиона процедури годишно, докато технеций е около 1/4 от цялата ядрена медицина в пари. Тракторната диагностика изглежда като изследване на динамиката на движението в тялото на специално подбрани лекарствени молекули с технеций; Уикипедия знае много такива вещества за диагностициране на различни видове рак. В този случай маркиращото лекарство обикновено се натрупва (или не се натрупва) в болния (здрав) орган и това е лесно да се види с еднофотонен сцинтилационен томограф.
Всъщност, ето го - еднофотонен (за разлика от PET томографите, които регистрират два фотона на бета-плюс разпад позитронна анихилация) сцинтилационен томограф.
Въпреки това, много по-поразително от самата диагноза, струва ми се, е получаването на радиофармацевтик. Помислете за това: полуживотът на технеций е 6 часа - 94% от този изотоп се разпада за 24 часа, което означава, че лекарството не може да бъде закупено в аптека и е трудно да го транспортирате: дори да го преместите из града , можете да загубите половината от дейността. Нека да развием веригата от диагностични процедури от край до начало и след това да разгледаме световния пазар за този изотоп.
Както вече се досещате, технециевите препарати за диагностика се получават точно в болницата с помощта на доста плашещи по своята тежест радиохимични процедури. 99m Tc е единственият дъщерен изотоп на радиоактивния молибден 99 Mo, който има период на полуразпад от 2,75 дни. Молибден 99 се доставя в болницата под формата на технециеви генератори - оловни контейнери, които съдържат колона от утаен молибден.
Генератори на технеций живеят...
И в разрез.
20-килограмов генератор обикновено съдържа от 0,5 до 5 Кюри (Кюри е такава единица активност, определен брой разпадания в секунда. Друга подобна единица е Бекерел (Bq), едно Ki е 3,7 * 10 10 Bq) активен разпадащ се молибден . За да се получи радиохимичен препарат, през колоната се промива химическо вещество, което елуира (улавя) технеций. Обикновено за това на генератора се поставят две ампули: едната с елуент, а втората с вакуум, а върху вакуумната ампула се поставя оловен екран.
Накрая, след като се събере разтвор на 99m Tc, на негова основа се приготвя радиофармацевтик. Чувствайте се свободни да гледате видеоклипа по-долу: правилата за работа с радиоактивна фармация предполагат, че не е много полезно да се инжектира вътре :) Средният диагностичен тест изисква приблизително 250 MBq (0,06 Ci) технеций и води до доза от 50 mSv ( 5 rem) е приблизително една максимално допустима годишна доза за персонала на АЕЦ.
Следващият въпрос е откъде идват генераторите на технеций, пълни с 99 Mo? Тук влизат в действие ядрените реактори. 99Mo е един от фрагментите на 235U, в продуктите на делене на урана е приблизително 6,3%. Всеки работещ гигават съдържа стотици грамове от този изотоп в горивото си, въпреки факта, че медицинската консумация е само около 1 грам годишно. Само спирането и изваждането на горивни касети от мощен силови реактор обаче отнема толкова много време (няколко дни), че от молибден практически не остава нищо.
Като вземете в ръката си колба с истински разтвор на молибден-99, можете да загубите тази ръка - радиоактивността на такава колба ще бъде около 100 рентгена в секунда на повърхността.
Следователно, 99 Mo се получава чрез облъчване на малки (десетки грамове) мишени от силно обогатен 235U в изследователски реактори (наличието на изотопа 238 в мишената дава нежелани радиотоксични трансуранови елементи: плутоний, нептуний, америций). След изваждането им от реактора мишените се държат 1-2 дни за разпадане на фрагменти, дори по-активни от молибдена, след което се разтварят в азотна киселина или алкали и 99 Mo се екстрахира химически в гореща камера. Накрая пречистеният разтвор с радиоактивен молибден се прехвърля в производството на технециеви генератори, където се зарежда в сорбционна колона. Последният процес се извършва и в горещи камери, но не само при GMP производство (система от стандарти за фармацевтично производство, която осигурява стерилност и качество на лекарствата).
Най-общо казано, ефективността на процеса на извличане на 99 Mo от уранова мишена е ниска: освен факта, че се използва малка част от скъпия уран 235, само няколко процента от произведения молибден ще попадне в генератори на технеций - останалата част ще отиде с останалите продукти на делене в радиоактивни отпадъци или се разпадне преди обработка. Ниската ефективност, работата с оръжеен уран, голямото количество радиоактивни отпадъци определят високата цена на молибдена - около 50 милиона долара на грам в генератора. Спестява само това, че този грам ви позволява да провеждате десетки милиони тестове.
В резултат веригата за производство на диагностика с 99m Tc изглежда така: производство на HEU мишени -> реактор -> горещи клетки (за предпочитане близо до реактора) -> GMP горещи клетки за зареждане на генератори на технеций -> стая в болницата за работа с радиоактивни лекарства. Сегашното търсене е 12 000 кюри на седмица и има дузина реактора по света, които облъчват мишени, но от тях по-голямата част от молибдена се доставя от канадския реактор NRU (4800 кюри на седмица), разположен в река Чалк, Холандски HFR (2500 Ci) от Petten, белгийски BR-2 (който трябва да замени MYRRHA) и френски OSIRIS; заедно са отговорни за 80% от пазара на този нуклид. В близост са и най-големите мишени процесори Nordion в Канада, Mallinckrodt в Холандия, IRU в Белгия.
Канадският реактор NRU използва мощна машина за зареждане с гориво, която очаквате да видите скоро в атомна електроцентрала. Неговият капацитет от 135 MW топлинен е един от най-мощните изследователски реактори в света.
През 2010 г. обаче тази компания, създадена още през 80-те години, беше нападната от вътрешен доставчик на 99 Mo - известният институт RIAR, който разполага с мощен парк от реактори за облъчване. Облъчването се извършва в познатия ни реактор SM, обработката се извършва на радиохимичната линия ROMOL-99, а най-големият в света (на едно място) флот от изследователски реактори дава възможност да се произвеждат до 25% от световните нужди , който беше използван в началото на 2010 г. от канадците Nordion по време на затварянето на реактора NRU за ремонти и надстройки. Като цяло, стареенето на основните реактори за производство на медицински радиоизотопи повишава способността на Росатом и други нови производители (напр. новия изследователски реактор OPAL в Австралия) да спечелят пазарен дял.
Неугледният ROMOL-99 (изглед от оператори) е в състояние да осигури 25% от световното търсене на молибден-99
Тя е вътре в горещата камера
В Русия има и производство с пълен цикъл. NIFKhI на името на L.Ya.Karpov (разположен в Обнинск) облъчва цели в своя басейн реактор VVR-ts с мощност 15 мегавата.
Облъчването се извършва в 4 канала на реактора, където се зареждат специални възли с външно охлаждане.
Външен вид ВВР-ц
Мишените се облъчват в реактора за около седмица, след което се отстраняват, държат се два дни за разпадане на най-активните фрагменти на делене и се обработват в горещите камери на NIFHI.
Рисуване на една цел. Вижда се, че тук има много малко уран
Гореща камера за работа с разтвор 99Mo
NIFHI произвежда генератори на технеций в своето GMP съоръжение. Капацитетът му е около 200 генератора на седмица, всеки от които може да произвежда до 20 порции технеций за диагностика. Зареждането на генераторите, както всички други етапи, е старателна работа в гореща камера.
Генераторите на технеций се зареждат при стерилни и радиационно защитени условия.
Пазарът на облъчени мишени днес е около 50 милиона долара, разтворът на молибден 80 милиона долара, генераторите на технеций 150 долара, а медицинските процедури – 2 милиарда долара. Такъв пазар вече напълно плаща за създаването на специални инсталации за производство на 99Mo; ускорители с източник на неутрони (като ESS), които предизвикват реакцията на стимулирано делене на U238 или улавяне на неутрони в целта 98Mo. Досега тези разработки осигуряват по-скъп молибден, отколкото във вече построените реактори, но по-евтин, отколкото ако реакторът трябваше да бъде построен специално за производството на медицински радиоизотопи. Освен това такива ускорители могат да се инсталират директно в болниците (болниците вече имат доста ускорители за терапия и производство на краткотрайни диагностични изотопи - например 18F), за разлика от реакторите. Добави тагове
