DE3000191A1 - Verfahren zur rueckgewinnung radioaktiven xenons aus ausgeatmeter xenonhaltiger luft - Google Patents

Verfahren zur rueckgewinnung radioaktiven xenons aus ausgeatmeter xenonhaltiger luft

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DE3000191A1 DE19803000191 DE3000191A DE3000191A1 DE 3000191 A1 DE3000191 A1 DE 3000191A1 DE 19803000191 DE19803000191 DE 19803000191 DE 3000191 A DE3000191 A DE 3000191A DE 3000191 A1 DE3000191 A1 DE 3000191A1
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Description

  • Verfahren zur Rückgewinnung radioaktiven Xenons
  • aus ausgeatmeter xenonhaltiger Luft Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rückgewinnung radioaktiven Xenons aus ausgeatmeter, xenonhaltiger Luft, die bei radiomedizinisch-diagnostischen Untersuchungen anfällt.
  • 133je der 127 Die Brauchbarkeit radioaktiven Xenons, z.B. Xe oder Xe, für medizinisch-diagnostische Zwecke ist wohl bekannt.
  • Beispiele für solche Anwendungen radioaktiven Xenons sind funktionelle Lungenuntersuchungen und Blutflußmessungen.
  • Bei medizinisch-diagnostischen Untersuchungen unter Verwendung von radioaktivem Xenon inhaliert der Patient ein sauerstoffhaltiges Gas, das radioaktives Xenon enthält, aus einem Atmungsmesser (Spirometer), so daß das radioaktive Xenon im Atmungssystem absorbiert werden kann, wo es dann durch wohlbekannte Vorrichtungen nachgewiesen werden kann, z.B. durch Szintillationszähler.
  • Nach einer gut bekannten Methode dieser Art, der sogenannten Methode der geschlossenen Schleife, wird die ausgeatmete Luft, die den Hauptanteil des in der eingeatmeten Luft enthaltenen radioaktiven Xenons enthält, zur erneuten Verwendung zum Spirometer rückgeführt. Dann kann der Patient normale Luft einatmen. Das im Atmungssystem absorbierte radioaktive Xenon wird innerhalb eines Zeitraums von 5 bis 10 min einer solchen normalen Atmung wieder desorbiert.
  • Bei einer weiteren gut bekannten Methode, einer solchen mit offener Schleife, atmet der Patient xenonhaltiges Gas aus dem Spirometer ein, und das ausgeatmete Gas wird in einen Beutel oder einen ähnlichen Behälter geleitet, in dem das ausgeatmete Gas mehrerer Patienten gesammelt wird.
  • Auch in diesem Falle wird das radioaktive Xenon, das im Atmungssystem absorbiert ist, desorbiert und während einer kurzen Zeitspanne normaler Atmung ausgeatmet.
  • Aufgrund der Strahlungsprobleme, die die ausgeatmete, Xenon haltige Luft bietet, ob nach der geschlossenen Schleifenmethode oder nach der offenen Schleifenmethode erhalten, sowie aufgrund der verhältnismäßig hohen Kosten radioaktiven Xenons ist es wünschenswert, Xenon aus der ausgeatmeten Luft zurückzugewinnen, um es wiederverwenden zu können.
  • Verschiedene Abfangtechniken sind zur Rückgewinnung radioaktiven Xenons aus während medizinisch-diagnostischer Studien ausgeatmeten Gasen bekannt.
  • Eine dieser Techniken (Mantel, J. et al.: Radioactive-Krypton and Xenon, Radiology 90, März 1968, 590 - 591) basiert auf der Verwendung verflüssigten Stickstoffs in einem Kältefallensystem. In einem solchen System wird das radioaktive Xenon aus dem von einem Patienten ausgeatmeten Gas ausgefroren.
  • Beim Arbeiten bei tiefen Temperaturen müssen konservierbare Gase, wie Wasserdampf und Kohlendioxid, entfernt sein, bevor das ausgeatmete Gas gekühlt wird, sonst können Eis und andere Feststoffe zu akuten Problemen Anlaß geben. Es besteht auch Explosionsgefahr mit Kühlsystemen durch die Ansammlung explosiver Materialien, wie flüssigem Ozon, der durch Radiolyse von Sauerstoff entsteht. Ferner besteht die Gefahr eines Druckaufbaus, wenn die Kühlung verlorengeht.
  • Bei einer weiteren Xenonabfangtechnik wird ausgeatmetes Gas durch ein Aktivkohle enthaltendes Rohr geleitet, um das radioaktive Xenon darin aufzufangen und anschließend die Kohle auf eine Temperatur von etwa 1000C zu erwärmen, um das radioaktive Xenon aus der Kohle zu entfernen (Liuzzi, A. et al., J. Nucl. Med. 13, 673-676 (1972)).
  • Eine solche Abfangtechnik ermöglicht das fast quantitative Abfangen des Xenons, und etwa 80 % des in der Falle enthaltenen Xenons können rückgewonnen werden.
  • Bei einer weiteren bekannten Abfangtechnik wird ausgeatmete, xenonhaltige Luft durch ein Rohr geführt, das Aktivkohle enthält und in ein Trockeneis/Äthanol-Bad (-780C) getaucht ist. Nach dem Sammeln des Xenons in den Aktivkohlefallen werden letztere auf etwa 200C erwärmt und Dampf hindurchgeblasen, um das Xenon von der Aktivkohle zu desorbieren.
  • Die vorerwähnten, bekannten Techniken sind kompliziert und zur Verwendung in Krankenhäusern, Kliniken usw. ungeeignet.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Rückgewinnungsverfahrens, bei dem das radioaktive Xenon nahezu quantitativ eingefangen und das eingefangene Xenon in Form eines xenonhaltigen Gases ausreichend hoher Xenonkonzentration, um die erneute Verwendung für weitere radiomedizinisch-diagnostische Untersuchungen ohne weitere Konzentrierung zu erlauben, freigesetzt werden kann.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird xenonhaltige, ausgeatmete Luft durch ein erstes Bett aus Aktivkohle bei einer Temperatur zwischen 0 und 500C zur Adsorption des Xenons geleitet, dieses erste Aktivkohlebett mit dem adsorbierten Xenon auf eine Temperatur im Bereich von 200 bis 4000C erhitzt, inertes, feuchtigkeitsfreies Spülgas durch das erhitzte erste Aktivkohlebett zur Desorption des Xenons geführt, das desorbierte Xenon zu einem zweiten Aktivkohlebett mit einer geringeren Aktivkohlemenge als im ersten Aktivkohlebett bei einer Temperatur zwischen 0 und 500C zur Adsorption des Xenons geleitet, das zweite, das Xenon adsorbiert enthaltende Aktivkohlebett auf eine Temperatur im Bereich von 200 bis 4000C erhitzt, ein feuchtigkeitsfreies Spülgas durch das zweite, erhitzte Äktivkohlebett zur Desorption des Xenons geleitet und das so erhaltene xenonhaltige Gas aufgefangen.
  • Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß, wenn bei einer Temperatur zwischen 0 und 500C gearbeitet wird, die notwendige Größe eines Aktivkohlebetts zur Adsorption von Xenon aus ausgeatmeter xenonhaltiger Luft nicht von der zu adsorbierenden Xenonmenge, sondern von der durch das Bett geleiteten Luftmenge abhängt. So muß, wenn von einer Reihe von Patienten ausgeatmete Luft aufgefangen werden soll, z.B.
  • die Gesamtmenge der am Ende eines Tages erhaltenen ausgeatmeten Luft, um das radioaktive Xenon daraus nur einmal am Tage rückzugewinnen, eine verhältnismäßig große Menge an Aktivkohle eingesetzt werden, um ein Durchschlagen des radioaktiven Xenons zu vermeiden.
  • Selbst wenn jedoch die Menge adsorbierten Xenons verhältnismäßig klein sein mag, erfordert die Desorption von Xenon aus einem verhältnismäßig großen Aktivkohlebett eine große Menge Spülgas. Folglich wird die Xenonkonzentration des desorbierten Gases gering.
  • Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß durch Verwendung eines weiteren Aktivkohlebettes und durch geeignete Wahl des Gewichtsverhältnisses des ersten Aktivkohlebettes zum zweiten Aktivkohlebett die Xenonkonzentration des aufgefangenen Gases auf einen solchen Wert gesteigert werden kann, daß das Gas direkt zum Spirometer rückgeführt und nach Zusatz von Sauerstoff erneut für radiomedizinische Untersuchungen verwendet werden kann.
  • Ist das erfindungsgemäße Verfahren für klinische Verwendung vorgesehen, enthält das erste Aktivkohlebett vorzugsweise zwischen 1 und 4 kg Aktivkohle, insbesonders bevorzugt zwischen 1 und 2 kg Aktivkohle. So vermag bei 300C 1 kg Aktivkohle etwa 300 1 ausgeatmete, xenonhaltige Luft zu verarbeiten, bevor das Xenon durchschlägt, während 4 kg Aktivkohle 1200 1 xenonhaltiges Gas zu verarbeiten vermögen.
  • Um die Menge an #Kohlenmonoxid zu reduzieren, die sich bildet, wenn das erste Aktivkohlebett erhitzt wird, wird dieses vorzugsweise auf eine Temperatur nicht über 4000c und besonders bevorzugt nicht über 3250C erhitzt.
  • Für die klinische Verwendung sollte die Xenonkonzentration des durch Desorption des zweiten Aktivkohlebettes erhaltenen Gases vorzugsweise so sein, daß im Kreis geführtes xenonhaltiges Gas ein Volumen im Bereich von 1 bis 5 1 hat. Daher ist es wünschenswert, ein zweites Aktivkohlebett zu verwenden, das die kleinstmögliche Aktivkohlemenge enthält. andere seits sollte es die Gesamtmenge des vom ersten Aktivkohlebett desorbierten Gases zu verarbeiten vermögen.
  • Auf der Grundlage dieser Überlegungen wurde gefunden, daß das Gewicht des zweiten Aktivkohlebettes vorzugsweise etwa 1/10 des Gewichts des ersten Aktivkohlebettes sein sollte.
  • Doch unabhängig von der im ersten Aktivkohlebett enthaltenen Aktivkohlemenge sollte die Aktivkohle des zweiten Aktivkohlebettes vorzugsweise nicht mehr als etwa 400 g ausmachen. Sonst könnte es schwierig sein, das Volumen des xenonhaltigen, vom zweiten Aktivkohlebett desorbierten Gases unter 5 1 zu halten.
  • In Extremfällen kann ein drittes und noch kleineres Aktivkohlebett verwendet werden, und das vom zweiten Aktivkohlebett desorbierte Xenon kann durch das dritte Aktivkohlebett geführt werden, von dem es dann ähnlich wie oben beschrieben desorbiert wird.
  • Verschiedene Aktivkohlearten können beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Es wurde jedoch gefunden, daß optimale Adsorptionsergebnisse durch Verwendung von Aktivkohle erzielt werden, die unter den Bezeichnungen "Picatif G 210" und "Picatif GX 180" (Pica, Frankreich) erhältlich sind. Beispiele für weitere, im Handel erhältliche Aktivkohlearten sind zwei Produkte der Firma KEBO (Stockholm, Schweden), nämlich die Qualität 0,5 - 1 -mm und die Qualität 2 - 3 mm.
  • Die Aktivkohle des ersten Bettes ist vorzugsweise in einem Rohr, z.B. einem Metall- oder Glasrohr, mit einem Innendurchmesser zwischen 10 und 200 mm, vorzugsweise 50 und 100 mm und einer Länge im Bereich von 200 bis 2000 mm, vorzugsweise 1000 mm, gepackt. Das zweite Aktivkohlebett ist vorzugsweise auch eine in ein Rohr mit einem Innendurchmesser zwischen 10 und 200 mm, vorzugsweise 50 bis 100 mm und einer Länge zwischen 100 und 200 mm gepackte Aktivkohle.
  • Für eine gegebene Abfangleistung ist die erforderliche Aktivkohlemenge höher bei Verwendung eines dicken Rohrs als bei Verwendung eines dünnen Rohrs.
  • Zur Erzielung einer hohen Abfangleistung und folglich eines hohen Reinigungsvermögens der verwendeten Aktivkohle ist es wichtig, in den Fallen eine hohe Dichte der Aktivkohle zu erreichen. Ferner wird die Aktivkohlefalle vorzugsweise vertikal angebracht.
  • Die Abfangleistung hängt von der Temperatur des Aktivkohlebettes ab, und die Leistungsfähigkeit steigt mit fallenden Temperaturen. Daher wird bevorzugt eine Fallentemperatur zwischen 0 und 300C und insbesondere bevorzugt zwischen etwa 5 und 100C angewandt.
  • Bevorzugt wird die ausgeatmete Luft durch das erste Aktivkohlebett mit Strömungsgeschwindigkeiten von etwa 10 bis 15 1/min für etwa 5 bis 10 min geleitet. Der dekontaminierte Gas strom aus dem Aktivkohlebett kann direkt in den Raum abgelassen werden, es ist aber sicherer, das Gas über ein Ventilationssystem abzulassen.
  • Nach einer vorbestimmten Zeit, vorzugsweise am Ende des Tages, wird das erste Aktivkohlebett in Reihe zum zweiten Aktivkohlebett angeordnet und das erste Aktivkohlebett allmählich auf eine Temperatur zwischen 200 und 4000C, vorzugsweise 300 und 3500C erhitzt.
  • Hat die Temperatur den vorbestimmten Wert erreicht, wird ein Spülgas durch das erste Aktivkohlebett geführt, um das Xenon zu entfernen. Das so entstandene xenonhaltige Gas wird durch das zweite Aktivkohlebett zur Xenonadsorption geführt. Um die Abfangleistung des zweiten Aktivkohlebettes so hoch wie möglich zu halten, ist es wichtig, daß das xenonhaltige Gas sich abkühlen kann, bevor es in das zweite Aktivkohlebett eintritt. Gewöhnlich wird eine solche Kühlung erreicht, indem-das Gas durch ein Rohr einer Länge von etwa 1 m geleitet wird, das die beiden Aktivkohlebetten verbindet.
  • Ein bevorzugtes Spülgas ist Stickstoff, aber auch andere inaktive Gase, wie Kohlendioxid, können verwendet werden. Das Kohlendioxid kann aus dem von der Falle desorbierten Xenon durch Ausgefrieren entfernt werden.
  • Wird Kohlendioxid als Spülgas verwendet, sollte das desorbierte Gas durch ein katalytisches System geleitet werden, das Monoxid, wenn vorhanden, zu oxydieren vermag. Kohlenmonoxid kann entstehen, wenn Sauerstoff im erhitzten Gas zugegen ist.
  • Daher werden vorzugsweise hochreine Spülgases z.B. hochreiner Stickstoff, und ein katalytisches System, z.B. CuO, zur Oxydation von Kohlenmonoxid verwendet.
  • Die Strömungsgeschwindigkeit des Spülgases liegt vorzugsweise in der Größenordnung von 10 1/min. Die Zeitdauer, während der Spülgas durch das Aktivkohlebett geführt wird, hängt von der Temperatur und der verwendeten Aktivkohlemenge ab.
  • Bei Verwendung eines ersten Aktivkohlebettes aus etwa 1000 g Aktivkohle und einer Temperatur des Aktivkohlebettes von etwa 3250C liegt diese Zeit gewöhnlich bei 1 bis 2 min.
  • Während der nächsten Phase wird das zweite Aktivkohlebett in gleicher Weise wie das erste Aktivkohlebett erhitzt und ein Spülgas (mit einer Strömungsgeschwindigkeit von vorzugsweise etwa 10 1/min) wird durch das Bett geführt, um alles adsorbierte Xenon freizusetzen. Das so gebildete xenonhaltige Gas wird aufgefangen und vorzugsweise in einem kleinen Gasdrucktank aufbewahrt.
  • Die Zeit, während der Spülgas durch das zweite Bett geleitet wird, um adsorbiertes Xenon freizusetzen, hängt auch sowohl von der Temperatur als auch der verwendeten Aktivkohlemenge ab. So ist bei Verwendung einer Aktivkohlemenge von 100 g und bei einer Temperatur von 3000C diese Zeit etwa 10 s.
  • Die Strömungsgeschwindigkeit ist vorzugsweise etwa 10 1/min, was einem Spülgasvolumen von etwa 2 1 entspricht.
  • Während der Wärmebehandlungen der beiden Aktivkohlebetten werden sie automatisch regeneriert,und das xenonhaltige Gas wird sterilisiert. Eine solche Regenerierung der Aktivkohlebetten ist äußerst erwünscht, weil Wasserdämpfe, Kohlendioxid usw., die sonst sich in dem Aktivkohlebett ansammeln könnten, die Abfangleistung des Aktivkohlebetts herabsetzen könnten.
  • Bei Anwendung einer Methode mit offenem Kreis wird die von einem Patienten ausgeatmete Luft vorzugsweise für etwa 10 min einem Vorratsballon zugeführt. Aus dem Ballon wird die Luft durch eine Einrichtung zur Wasserabsorption, wie ein Kieselgelbett, und anschließend durch einen Kohlendioxidabsorber, wie einenNatronkal#Absorber, gesaugt. Nach dem Durchströmen der beiden Absorptionsvorrichtungen wird die Luft vorzugsweise durch die Aktivkohlebetten gepumpt. So wird die Luft vorzugsweise durch die Aktivkohlebetten unter überatmosphärischem Druck geführt, statt in Strömungsrichtung gesehen hinter den Aktivkohlebetten einen unteratmosphärischen Druck zu erzeugen. So können beim Hindurchsaugen des Gases durch die Aktivkohlebetten Strömungskanäle entstehen.
  • Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte xenonhaltige Gas wird vorzugsweise in einem Stahltank aufbewahrt, der als Vorratsbehälter dient. Sauerstoff wird dann in einer ausreichend hohen Menge zugesetzt, um eine Konzentration entsprechend normaler Luft zu ergeben. Das so erhaltene Gasgemisch eignet sich für radiomedizinisch-diagnostische Untersuchungen und kann direkt dem Spirometer zugeführt werden.
  • Die Figur zeigt schematisch ein klinisches Rückgewinnungs-und Rückführsystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Das in der Figur dargestellte System weist eine Leitung 1 auf, die ein (nicht dargestelltes) Spirometer mit einer Maske 2 für einen Patienten 3 verbindet. Die Maske 2 ist auch mit einem Pufferbehälter 4 über eine Leitung 5 verbunden. Der Pufferbehälter 4 ist mit einem ersten Aktivkohlebett 6 (erste Falle) über eine Leitung 7 mit einem Kieselgelbett 8, einemNatronkalk,-Absorber 9, einer Pumpe 10 und einem Ventil 11 verbunden.
  • Eine Stickstoffzuführleitung 12 mit einem Ventil 13 ist mit der Leitung 7 verbunden. Das Aktivkohlebett 6, das ein mit Aktivkohle gepacktes Rohr aufweist, ist mit einer elektrischen Heizeinrichtung in Form einer Heizwicklung 14 ausgestattet. Das Auslaßende des Aktivkohlebettes 6 ist mit einem Ventil 15 verbunden. Das Ventil 15 hat zwei Auslässe, von denen einer mit einer Ableitung 16 mit einem GM-Zähler 17, der andere mit einer weiteren Leitung 18 verbunden ist. Die Stickstoff zuführleitung 12 ist auch mit der Leitung 18 über ein Ventil 21 verbunden. Ein zweites Aktivkohlebett 19 (zweite Falle) ist über die Leitung 18 angeschlossen und auch mit einer elektrischen Heizeinheit 20 versehen. Das Auslaßende der Falle 19 ist mit einem Gasdrucktank (nicht dargestellt) über eine Leitung 22 verbunden.
  • Die Arbeitsweise des dargestellten Systems ist wie folgt: Wenn der Patient 3 xenonhaltiges Gas aus dem Spirometer einige wenige min eingeatmet hat, während denen ausgeatmete Luft dem Spirometer (Methode des geschlossenen Kreises) rückgeführt wird, wird die Einatmung auf Normalluft geschaltet und die ausgeatmete Luft in den Pufferbehälter 4 geleitet.
  • Der größte Teil des in den Körper des Patienten während des Einatmens des xenonhaltigen Gases eingeführten Xenons wird innerhalb der ersten 10 min des Einatmens von Normalluft ausgeatmet und gelangt mit dem ausgeatmeten Gas in den Pufferbehälter 4. Aus dem Pufferbehälter 4 wird das ausgeatmete, xenonhaltige, so freigesetzte Gas durch das Kieselgelbett 8, das Wasserdampf adsorbiert, und dann durch den Natronkal#Absorber, der Kohlendioxid absorbiert, gesaugt.
  • Das gereinigte, ausgeatmete Gas wird dann in das Aktivkohlebett 6 gepumpt, in dem das Xenon adsorbiert wird, um so das ausgeatmete Gas zu dekontaminieren (Ventil 13 ist geschlossen).
  • Das dekontaminierte Gas gelangt durch das Ventil 15 in die Leitung 16, die mit der Atmosphäre oder einem Belüftungssystem in Verbindung stehen kann. Der GM-Zähler 17 dient zur Messung des Xenon-Austritts, sofern dieser erfolgt, und ist vorzugsweise mit einem Ratemeter verbunden.
  • Ist der Abfangvorgang beendet, wird das Ventil 11 geschlossen.
  • Um die Menge des Kohlenmonoxids, das sich während des Erwärmens der ersten Falle 6 bildet, minimal zu halten, kann Stickstoff durch das Aktivkohlebett geblasen werden, um allen gasförmigen Sauerstoff vor dem Erhitzen der Falle 6 zu entfernen. Das Ventil 15 wird dann umgeschaltet, um die Falle 6 mit der Leitung 18 und damit die beiden Fallen 6 und 19 zu verbinden. Dann wird die Heizeinheit 14 eingeschaltet. Wenn die Temperatur auf etwa 3250C gestiegen ist, wird das Ventil 13 geöffnet und Stickstoff durch die Falle 6 geblasen, um Xenon zu desorbieren und das desorbierte Xenon zur zweiten Falle zu führen, in der es wieder abgefangen wird. Nur etwa 20 1 Stickstoff sind erforderlich, um nahezu das gesamte adsorbierte Xenon zur zweiten Falle zu führen (20 1 Stickstoff pro kg Aktivkohle der ersten Falle). Ist das Xenon einmal in der zweiten Falle eingefangen, wird das Ventil 15 wieder umgeschaltet und die Heizeinheit 20 eingeschaltet. Ist die Temperatur auf etwa 3250C gestiegen, wird das Ventil 21 umgeschaltet, um so die Stickstoff zufuhrleitung 12 mit der Leitung 18 zu verbinden. Einige wenige 1 Stickstoff werden durch die Falle 19 gespült, um so alles darin eingefange Xenon zu entfernen und es über die Leitung 22 zu einem Gasdrucktank zu führen.
  • Beispiel Eine dem in der Figur dargestellten System entsprechende Prototypeinheit wurde verwendet.
  • 133 Ein Patient atmete etwa 10 1 eines etwa 5 mCi Xenon ( je) pro 1 enthaltenden Gases aus einem Spirometer. Als das Spirometer geleert war, konnte der Patient atmosphärische Luft für insgesamt 10 min atmen. Die ausgeatmete Luft wurde in den Pufferbeutel 4 geleitet und dann durch das Aktivkohlebett 6 gepumpt. Die Gesamtmenge an ausgeatmeter Luft war etwa 100 1, und die Aktivkohlemenge in der Falle 6 war 1 kg. Die verwendete Aktivkohle war Picatif G 210", Pica, Frankreich. Während des Abfangvorgangs war das Ventil 13 geschlossen und die Falle 6 mit der Leitung 16 verbunden.
  • Das Ventil 11 wurde dann geschlossen und die Falle 6 über das Ventil 15 mit der Leitung 18 verbunden. Die Heizeinheit 14 wurde dann eingeschaltet und die Falle 6 auf 3250C erwärmt.
  • Bei dieser Temperatur wurde das Ventil 13 umgeschaltet, um so Stickstoff durch die Aktivkohlefalle 6 spülen und das desorbierte Xenon in die Falle 19 führen zu lassen, worin das Xenon erneut abgefangen wurde. Die für diese Arbeitsweise erforderliche Stickstoffmenge ging nicht über ein Volumen von 20 1 hinaus. Das Ventil 13 wurde wieder geschlossen und das Ventil 15 umgeschaltet, um die Falle 6 mit der Leitung 16 zu verbinden. Die Heizeinheit 20 wurde dann eingeschaltet, wodurch die Falle 19 auf 3250C erhitzt wurde. Die Falle 19 enthielt 100 g Aktivkohle "Picatif G 210". Danach wurde das Ventil 21 geöffnet, was Stickstoff durch die Falle 19 strömen ließ, um das Xenon zu desorbieren und es in die Leitung 22 zu führen. Die für diese Arbeitsweise erforderliche Stickstoffmenge betrug etwa 2 1. Die rückgewonnene Xenonmenge betrug etwa 90 % der ursprünglichen Menge. Es sollte bemerkt werden, daß die Rückgewinnungsleistung von verschiedenen Faktoren abhängt, in den meisten Fällen ist sie aber zwischen 80 und 95 % oder sogar noch höher.

Claims (13)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Rückgewinnen von radioaktivem Xenon aus ausgeatmeter, xenonhaltiger Luft, erhalten durch radiomedizinisch-diagnostische Untersuchungen, dadurch gekennzeichnet, daß die xenonhaltige, ausgeatmete Luft durch ein erstes Aktivkohlebett bei einer Temperatur zwischen 0 und 500C zur Adsorption des Xenons geführt, das erste Aktivkohlebett mit dem adsorbierten Xenon auf eine Temperatur im Bereich von 200 bis 4000C erhitzt, ein inertes, feuchtigkeitsfreies Spülgas durch das erste, erhitzte Aktivkohlebett zur Desorption des Xenons geleitet, das desorbierte Xenon zu einem zweiten Aktivkohlebett mit einer geringeren Aktivkohlemenge als im ersten Aktivkohlebett bei einer Temperatur zwischen 0 und 500C zur Adsorption des Xenons geführt, das zweite Aktivkohlebett mit dem adsorbierten Xenon auf eine Temperatur im Bereich von 200 bis 4000C erhitzt, ein inertes, feuchtigkeitsfreies Spülgas durch das zweite, erhitzte Aktivkohlebett zur Desorption des Xenons geleitet und das so erhaltene xenonhaltige Gas aufgefangen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Volumen des zweiten Aktivkohlebettes etwa 1/10 des Volumens des ersten Aktivkohlebettes ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Temperatur der Aktivkohlebetten im Bereich von 0 bis 300C während der Adsorptionsphasen liegt.
  4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgeatmete xenonhaltige Luft durch ein Kieselgelbett zur Absorption von Wasserdämpfen und durch einen Natronkalk-Absorber zur Absorption von Kohlendioxid geführt wird, bevor es durch das erste Aktivkohlebett geleitet wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgeatmete, xenonhaltige Luft unter überatmosphärischem Druck in die Aktivkohlebetten eingeführt wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Desorption der beiden Aktivkohlebetten mit der gleichen Art Spülgas durchgeführt wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Spülgas Stickstoff verwendet wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spülgas vor dem Erhitzen der Aktivkohlebetten durch das Aktivkohlebett geleitet wird.
  9. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Aktivkohlebetten während der Erwärmungsphase verlassenden Gase in die umgebende Atmosphäre abgelassen werden.
  10. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Aktivkohlebetten mit Aktivkohle dicht gepackte Rohre verwendet werden.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Rohr des ersten Aktivkohlebettes ein solches mit dem gleichen Innendurchmesser wie das Rohr des zweiten Aktivkohlebettes verwendet wird.
  12. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivkohlebetten auf eine Temperatur im Bereich von 300 bis 3500C während der Desorptionsphasen erhitzt werden.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivkohlebetten auf eine Temperatur von etwa 3250c erhitzt werden.
DE19803000191 1979-01-05 1980-01-04 Verfahren zur rueckgewinnung radioaktiven xenons aus ausgeatmeter xenonhaltiger luft Withdrawn DE3000191A1 (de)

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