ITBO20100484A1

ITBO20100484A1 - METHOD AND DEVICE FOR METASTABLE TECHNICAL PRODUCTION-99

Info

Publication number: ITBO20100484A1
Application number: IT000484A
Authority: IT
Inventors: Giacomo Guidi; Gabriele Mazzotti
Original assignee: Phizero S R L
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2012-01-30

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del brevetto per invenzione industriale dal titolo: of the patent for industrial invention entitled:

"METODO E DISPOSITIVO PER LA PRODUZIONE DI TECNEZIO-99 METASTABILE" "METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF METASTABLE TECNEZIO-99"

SETTORE TECNICO TECHNICAL FIELD

La presente invenzione è relativa ad un metodo e ad un dispositivo per la produzione di Tecnezio-99 metastabile. The present invention relates to a method and a device for the production of metastable Technetium-99.

CONTESTO DELL'INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION

Il Tecnezio-99m (<99m>Tc) è un isomero nucleare metastabile del Tecnezio-99. Technetium-99m (<99m> Tc) is a metastable nuclear isomer of Technetium-99.

Il<99m>Tc viene utilizzato come tracciante radioattivo in molte analisi mediche a scintigrafia. Il<99m>Tc emette raggi gamma a 140 KeV facilmente rilevabili, ed il suo tempo di mezza vita per le emissioni gamma è di circa 6,0058 ore (vale a dire, circa il 93,7% del<99m>Tc decade a<99>Tc in 24 ore). Il breve tempo di mezza vita dell'isotopo permette di effettuare procedure di scansione che raccolgono dati rapidamente, mantenendo bassa l'esposizione totale del paziente alle radiazioni. <99m> Tc is used as a radioactive tracer in many medical scans. The <99m> Tc emits easily detectable 140 KeV gamma rays, and its half-life time for gamma emissions is approximately 6.0058 hours (i.e., approximately 93.7% of the <99m> Tc decays to <99> Tc in 24 hours). The short half-life of the isotope allows for scanning procedures that collect data quickly, while keeping the patient's total radiation exposure low.

Il<99m>Tc per la medicina molecolare è spesso prodotto a partire da uranio arricchito, dal quale si ottiene per fissione molibdeno-99 (<99>MO, con tempo di mezza vita di 2,75 giorni). Attualmente ci sono solamente cinque reattori (in Canada, Belgio, Sud Africa, Olanda e Francia) al mondo in grado di produrre molibdeno-99 a partire da uranio altamente arricchito ed un solo reattore (in Australia) capace di produrre<99>MO a partire da uranio scarsamente arricchito. Si noti che la produzione di<99>MO a partire da uranio presenta intriseci problemi logistici (il materiale viene prodotto solo in alcuni luoghi e poi trasportato in ospedali geograficamente anche molto lontani) e di sicurezza per la salute (l'uranio arricchito è un materiale pericoloso da maneggiare), e rischi connessi alla possibilità che parte dell'uranio venga utilizzato per altri scopi non ortodossi (ad esempio scopi bellici e/o terroristici) . The <99m> Tc for molecular medicine is often produced from enriched uranium, from which molybdenum-99 (<99> MO, with a half-life of 2.75 days) is obtained by fission. There are currently only five reactors (in Canada, Belgium, South Africa, Holland and France) in the world capable of producing molybdenum-99 from highly enriched uranium and only one reactor (in Australia) capable of producing <99> MO a starting with poorly enriched uranium. It should be noted that the production of <99> MO from uranium presents intrinsic logistical problems (the material is produced only in some places and then transported to hospitals that are geographically far away) and health safety (enriched uranium is a dangerous material to handle), and risks related to the possibility that some of the uranium is used for other unorthodox purposes (for example war and / or terrorist purposes).

È anche importante sottolineare che nel corso degli anni la domanda di<99m>Tc è notevolmente aumentata. Gli aumentati consumi e la necessità di effettuare alcune manutenzioni programmate presso i pochi centri produttivi hanno portato all'annullamento ed al rinvio di diverse procedure mediche durante il corso del 2008 e del 2009. It is also important to point out that the demand for <99m> Tc has increased significantly over the years. The increased consumption and the need to carry out some scheduled maintenance at the few production centers led to the cancellation and postponement of various medical procedures during 2008 and 2009.

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo ed un dispositivo per la produzione di Tecnezio-99 metastabile, i quali permettano di superare, almeno parzialmente, gli inconvenienti dell'arte nota e siano, nel contempo, di facile ed economica realizzazione. The object of the present invention is to provide a method and a device for the production of metastable Technetium-99, which allow to overcome, at least partially, the drawbacks of the known art and are, at the same time, easy and economical to produce.

SOMMARIO SUMMARY

Secondo la presente invenzione vengono forniti un metodo ed un dispositivo per la produzione di Tecnezio-99 metastabile secondo quanto licitato nelle rivendicazioni indipendenti che seguono e, preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti direttamente o indirettamente dalle rivendicazioni indipendenti. According to the present invention, a method and a device for the production of metastable Technetium-99 are provided as set forth in the independent claims which follow and, preferably, in any one of the claims directly or indirectly dependent on the independent claims.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

L'invenzione viene di seguito descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi d'attuazione non limitativi, in cui: The invention is described below with reference to the attached drawings, which illustrate some non-limiting examples of implementation, in which:

- la figura 1 è una vista in sezione, con particolari asportati per chiarezza, di un dispositivo realizzato in accordo con la presente invenzione; Figure 1 is a sectional view, with details removed for clarity, of a device made in accordance with the present invention;

- la figura 2 illustra schematicamente particolari del dispositivo della figura 1 in scala ingrandita; i punti illustrati sulla destra rappresentano la distribuzione radiale degli atomi di<99>MO generati; la distribuzione dei punti del grafico è ottenuta attraverso simulazione numerica; Figure 2 schematically illustrates details of the device of Figure 1 on an enlarged scale; the points illustrated on the right represent the radial distribution of the generated <99> MO atoms; the distribution of the points in the graph is obtained through numerical simulation;

la figura 3 è una vista in sezione ed in scala ingrandita di particolari della figura 1; Figure 3 is a sectional view on an enlarged scale of the details of Figure 1;

la figura 4 è una vista prospettica ed in scala ingrandita di particolari della figura 3; Figure 4 is a perspective view on an enlarged scale of details of Figure 3;

- la figura 5 illustra schematicamente particolari del dispositivo della figura 1; Figure 5 schematically illustrates details of the device of Figure 1;

la figura 6 è un grafico della produttività del dispositivo della figura 1; Figure 6 is a graph of the productivity of the device of Figure 1;

- la figura 7 è una vista frontale del dispositivo in conformazione chiusa con una rappresentazione di un operatore a lato; e Figure 7 is a front view of the device in closed conformation with a representation of an operator at the side; And

- la figura 8 è una vista prospettica del dispositivo in conformazione aperta. Figure 8 is a perspective view of the device in an open configuration.

FORME D'ATTUAZIONE DELL'INVENZIONE FORMS OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Nella figura 1, con 1 è indicato nel suo complesso un dispositivo per la produzione di Tecnezio-99 metastabile (<99m>Tc). Il dispositivo 1 comprende un alloggiamento 2 atto a contenere (in particolare, contenente) un materiale A di partenza scelto nel gruppo consistente di: Molibdeno-100 (<100>Mo) (in forma elementare) ed un sale di Molibdeno-100 (es. Zr<100>Mo); ed un generatore 3 di neutroni, il quale è atto ad emettere neutroni. In Figure 1, 1 indicates as a whole a device for the production of metastable Technetium-99 (<99m> Tc). The device 1 comprises a housing 2 adapted to contain (in particular, containing) a starting material A selected from the group consisting of: Molybdenum-100 (<100> Mo) (in elemental form) and a Molybdenum-100 salt (e.g. . Zr <100> Mo); and a neutron generator 3, which is adapted to emit neutrons.

Il generatore 3 e l'alloggiamento 2 sono disposti e strutturati in modo tale che almeno parte (in particolare, la maggior parte) dei neutroni provenienti dal generatore 3 prodotti viene direzionata verso il detto alloggiamento 2 ed, in particolare, contro il materiale A. The generator 3 and the housing 2 are arranged and structured in such a way that at least part (in particular, most) of the neutrons coming from the generator 3 produced is directed towards the said housing 2 and, in particular, against the material A.

Il generatore 3 di neutroni è atto a produrre neutroni utilizzando la seguente reazione di fusione del Deuterio e del Trizio: Neutron generator 3 is capable of producing neutrons using the following fusion reaction of Deuterium and Tritium:

<i>D<2>+<4>Τ<3>→<2>He<4>+ V . <i> D <2> + <4> Τ <3> → <2> He <4> + V.

I neutroni emessi dal generatore 3 hanno un'energia di circa 14 MeV. The neutrons emitted by generator 3 have an energy of about 14 MeV.

In uso, i neutroni colpiscono il materiale A di partenza in modo da produrre Molibdeno-99 (<99>Mo) (in forma elementare o ionica) secondo la seguente reazione: In use, neutrons strike the starting material A to produce Molybdenum-99 (<99> Mo) (in elemental or ionic form) according to the following reaction:

<100>Mo (n, 2n) →<99>MO <100> Mo (n, 2n) → <99> MO

Si noti che la fusione di Deuterio e Trizio permette di ottenere neutroni ad un'energia particolarmente adatta ad ottenere la produzione di<99>Mo. È, infatti, di 1.7 barns la sezione trasversale (cross-section) della reazione di attivazione<100>Mo (n, 2n) con neutroni a 14 Mev. I neutroni provenienti dalla fusione di Deuterio e Trizio permettono di ottenere<99>MO in modo sorprendentemente efficiente, pulito, poco costoso e con rischi per la salute umana relativamente bassi. It should be noted that the fusion of Deuterium and Tritium allows to obtain neutrons at an energy particularly suitable for obtaining the production of <99> Mo. In fact, the cross-section of the activation reaction <100> Mo (n, 2n) with neutrons at 14 Mev is 1.7 barns. Neutrons from the fusion of Deuterium and Tritium make it possible to obtain <99> MO in a surprisingly efficient, clean, inexpensive way and with relatively low risks to human health.

Il Molibdeno-99 (<99>Mo) decade in modo da ottenere<99m>Tc (in forma elementare o ionica) secondo la seguente reazione: Molybdenum-99 (<99> Mo) decays in order to obtain <99m> Tc (in elemental or ionic form) according to the following reaction:

<99>MO →<99m>Tc β . <99> MO → <99m> Tc β.

Vantaggiosamente, il materiale A di partenza è un sale di<100>Mo. In particolare, il materiale A di partenza è Zr<100>Mo. Advantageously, the starting material A is a <100> Mo salt. In particular, the starting material A is Zr <100> Mo.

Secondo alcune forme d'attuazione, l'alloggiamento 2 contiene in aggiunta al materiale A di partenza uno o più altri materiali di riempimento differenti dal materiale A di partenza. Secondo specifiche forme d'attuazione, l'alloggiamento 2 comprende ZrMo, in cui gli isotopi di Molibdeno sono presenti nelle percentuali normalmente presenti in natura. ZrMo contiene il 9,68% in peso di sale Zr<100>Mo. Nella naturale distribuzione isotopica, il<100>Mo è presente al 9.63% sul totale degli atomi di Molibdeno. According to some embodiments, the housing 2 contains in addition to the starting material A one or more other filling materials different from the starting material A. According to specific embodiments, the housing 2 comprises ZrMo, in which the Molybdenum isotopes are present in the percentages normally present in nature. ZrMo contains 9.68% by weight of Zr <100> Mo salt. In the natural isotopic distribution, <100> Mo is present at 9.63% of the total Molybdenum atoms.

Vantaggiosamente, il generatore 3 di neutroni è un generatore a confinamento inerziale elettrostatico (IEC -Inertial Electrostatic Confinement) . Questo tipo di generatore si è dimostrato particolarmente adatto alla produzione di neutroni per l'irraggiamento di<100>Mo ed è molto poco ingombrante e relativamente poco costoso. In particolare, il generatore 3 presenta una forma allungata (più in particolare, cilindrica) . In questo modo è possibile ottenere una gestione degli ingombri particolarmente favorevole. Advantageously, the neutron generator 3 is an electrostatic inertial confinement generator (IEC - Inertial Electrostatic Confinement). This type of generator has proved particularly suitable for the production of neutrons for irradiation of <100> Mo and is very compact and relatively inexpensive. In particular, the generator 3 has an elongated shape (more particularly, cylindrical). In this way it is possible to obtain a particularly favorable management of the overall dimensions.

Secondo alcune forme d'attuazione, il generatore 3 è come descritto nella domanda di brevetto PCT/GB02/03854 . According to some embodiments, the generator 3 is as described in the patent application PCT / GB02 / 03854.

Secondo specifiche forme d'attuazione, il generatore 3 è un "High End DT model" dell'azienda NSD-Fusion. According to specific embodiments, generator 3 is a "High End DT model" of the NSD-Fusion company.

Facendo particolare riferimento alle figure 2, 3 e 4, il dispositivo 1 comprende una parete 4 di riflessione. Il materiale A di partenza è disposto tra la parete 4 ed il generatore 3. In particolare, la parete 4 delimita esternamente (dalla parte opposta rispetto al generatore 3) l'alloggiamento 2. With particular reference to Figures 2, 3 and 4, the device 1 comprises a reflection wall 4. The starting material A is arranged between the wall 4 and the generator 3. In particular, the wall 4 delimits the housing 2 externally (on the opposite side with respect to the generator 3).

La reazione di fusione interna al generatore 3 avviene fra i due elettrodi anodo 21 e catodo 22 che provvedono alla realizzazione del campo di confinamento elettrostatico degli ioni di Deuterio e Trizio. La parete 4 è in grado di riflettere almeno il 30% di neutroni (a circa 14 MeV, più in particolare a 14,1 MeV) incidenti contro di essa (in particolare, emessi dal generatore 3). Vantaggiosamente, la parete 4 è in grado di riflettere almeno il 50% di neutroni (a circa 14 MeV, più in particolare a 14,1 MeV) incidenti contro di essa (in particolare, emessi dal generatore 3). The fusion reaction inside the generator 3 takes place between the two electrodes anode 21 and cathode 22 which provide for the creation of the electrostatic confinement field of the ions of Deuterium and Tritium. Wall 4 is capable of reflecting at least 30% of neutrons (at about 14 MeV, more particularly at 14.1 MeV) incident against it (in particular, emitted by generator 3). Advantageously, the wall 4 is capable of reflecting at least 50% of neutrons (at about 14 MeV, more particularly at 14.1 MeV) incident against it (in particular, emitted by the generator 3).

Secondo alcune forme d'attuazione, la parete 4 è in acciaio inox e presenta uno spessore di almeno 10 mm. Vantaggiosamente, la parete 4 presenta uno spessore di almeno 15 mm (in particolare, almeno 18 mm). Vantaggiosamente, la parete 4 presenta uno spessore fino a 21 mm. According to some embodiments, the wall 4 is made of stainless steel and has a thickness of at least 10 mm. Advantageously, the wall 4 has a thickness of at least 15 mm (in particular, at least 18 mm). Advantageously, the wall 4 has a thickness of up to 21 mm.

Il dispositivo 1 comprende, inoltre, una parete 5 interna, la quale è disposta tra il materiale A di partenza ed in generatore 3. La parete 5 delimita internamente (verso il generatore 3) l'alloggiamento 2. The device 1 also comprises an internal wall 5, which is arranged between the starting material A and the generator 3. The wall 5 internally delimits (towards the generator 3) the housing 2.

La parete 5 permette il passaggio (attraverso sé stessa) di almeno l'80% (vantaggiosamente, almeno il 90%) dei neutroni (a circa 14 MeV) incidenti contro di essa. Vantaggiosamente, la parete 5 permette il passaggio (attraverso sé stessa) di almeno il 98% dei neutroni (a circa 14 MeV) incidenti contro di essa. The wall 5 allows the passage (through itself) of at least 80% (advantageously, at least 90%) of the neutrons (at about 14 MeV) incident against it. Advantageously, the wall 5 allows the passage (through itself) of at least 98% of the neutrons (at about 14 MeV) incident against it.

Secondo alcune forme d'attuazione, la parete 5 è in acciaio inox e presenta uno spessore fino a 2 mm. Vantaggiosamente, la parete 5 presenta uno spessore fino a 1,5 mm (in particolare, fino a 1 mm). According to some embodiments, the wall 5 is made of stainless steel and has a thickness of up to 2 mm. Advantageously, the wall 5 has a thickness of up to 1.5 mm (in particular, up to 1 mm).

Vantaggiosamente, la parete esterna del generatore 3 di neutroni è ad una distanza inferiore a 10 mm, in particolare superiore a 1 mm, dal materiale A. Facendo particolare riferimento alle figure 3, 4 e 5, il dispositivo 1 comprende, inoltre, almeno un condotto 6 di alimentazione in comunicazione fluidica con l'alloggiamento 2; od almeno un condotto 7 di scarico in comunicazione fluidica con l'alloggiamento 2. Advantageously, the external wall of the neutron generator 3 is at a distance of less than 10 mm, in particular greater than 1 mm, from the material A. With particular reference to Figures 3, 4 and 5, the device 1 also comprises at least one supply conduit 6 in fluid communication with the housing 2; or at least one exhaust duct 7 in fluid communication with the housing 2.

È anche previsto un gruppo di convogliamento 8 (figura 5) per alimentare un fluido (in particolare, un liquido) all'alloggiamento 2 (in particolare, attraverso il condotto 6) e per prelevare il fluido (in particolare, attraverso il canale 7) . L'alimentazione ed il prelievo del fluido al e dall'alloggiamento 2 non avvengono necessariamente contemporaneamente . A conveying assembly 8 (Figure 5) is also provided for supplying a fluid (in particular, a liquid) to the housing 2 (in particular, through the duct 6) and for withdrawing the fluid (in particular, through the channel 7). . The supply and withdrawal of the fluid to and from the housing 2 do not necessarily take place simultaneously.

Vantaggiosamente, il fluido viene portato all'interno dell'alloggiamento 2, mantenuto per un tempo determinato all'interno dell'alloggiamento 2 e, successivamente, prelevato. Advantageously, the fluid is brought inside the housing 2, kept for a determined time inside the housing 2 and, subsequently, withdrawn.

Il gruppo di convogliamento 8 comprende almeno una valvola per regolare il flusso del fluido. In particolare, il gruppo di convogliamento 8 comprende una valvola 9 (in particolare, un'elettrovalvola), la quale è disposta a monte dell'alloggiamento 2 (in particolare, lungo il condotto 6 o tra il condotto 6 e l'alloggiamento 2); ed una valvola 10 (in particolare, un'elettrovalvola), la quale è disposta a valle dell'alloggiamento 2 (in particolare, lungo il condotto 7 o tra il condotto 7 e l'alloggiamento 2). The conveying assembly 8 comprises at least one valve for regulating the flow of the fluid. In particular, the conveying assembly 8 comprises a valve 9 (in particular, a solenoid valve), which is arranged upstream of the housing 2 (in particular, along the duct 6 or between the duct 6 and the housing 2) ; and a valve 10 (in particular, a solenoid valve), which is arranged downstream of the housing 2 (in particular, along the pipe 7 or between the pipe 7 and the housing 2).

Il gruppo di convogliamento 8 comprende almeno un serbatoio 23, disposto a monte dell'elettrovalvola 9 collegato al condotto 6 dove viene raccolta la soluzione necessaria al processo di eluizione, in particolare una soluzione isotonica. The conveying unit 8 comprises at least one tank 23, arranged upstream of the solenoid valve 9 connected to the duct 6 where the solution necessary for the elution process, in particular an isotonic solution, is collected.

Il gruppo di convogliamento 8 comprende, inoltre, una pompa 11 (in particolare, una pompa peristaltica) per movimentare il menzionato fluido. In particolare, la pompa 11 è disposta a valle dell'alloggiamento 2 (più precisamente, tra l'alloggiamento 2 e la valvola 10). The conveying unit 8 also comprises a pump 11 (in particular, a peristaltic pump) for moving the aforementioned fluid. In particular, the pump 11 is arranged downstream of the housing 2 (more precisely, between the housing 2 and the valve 10).

Vantaggiosamente, l'alloggiamento 2 presenta un'uscita 12 di collegamento con il condotto 7; in corrispondenza dell'uscita 12 è disposto uno strato di allumina B (acida). L'allumina evita che il Molibdeno e/o i sali di molibdeno presenti nell'alloggiamento 2 entrino nel condotto 7. Advantageously, the housing 2 has an outlet 12 for connection with the conduit 7; a layer of alumina B (acidic) is arranged in correspondence with the outlet 12. Alumina prevents molybdenum and / or molybdenum salts in housing 2 from entering duct 7.

Il dispositivo 1 comprende, inoltre, un'unità di raccolta 13 del liquido proveniente dall'alloggiamento 2; ed un filtro 14 (di allumina acida) il quale è disposto a monte dell'unità di raccolta 13 ed a valle dell'alloggiamento 2. The device 1 also comprises a collection unit 13 for the liquid coming from the housing 2; and a filter 14 (of acid alumina) which is arranged upstream of the collection unit 13 and downstream of the housing 2.

Il filtro 14 è atto a raccogliere e bloccare eventuali impurezze provenienti dall'alloggiamento 2. The filter 14 is adapted to collect and block any impurities coming from the housing 2.

Il dispositivo 1 comprende anche un concentratore 18, il quale è atto a concentrare gli ioni T1O4 è disposto a monte dell'unità di raccolta 13 ed a valle dell'alloggiamento 2. In particolare, il concentratore 18 è disposto a monte del filtro 14 (più specificamente, tra la valvola 10 ed il filtro 14). The device 1 also comprises a concentrator 18, which is able to concentrate the T1O4 ions and is arranged upstream of the collection unit 13 and downstream of the housing 2. In particular, the concentrator 18 is arranged upstream of the filter 14 ( more specifically, between the valve 10 and the filter 14).

Il concentratore 18 è in grado di innalzare la percentuale di attività radioattiva del<99m>Tc per unità di volume di eluato. In particolare, il concentratore 18 è un dispositivo a base di allumina acida che assorbe gli ioni di<99m>Tc e<99>Tc da una grande quantità di fluido proveniente dalla pompa 11 a monte e li rilascia in una quantità minore di fluido a valle. Il liquido in eccesso è scaricato fuori dal sistema di convogliamento 8. The concentrator 18 is capable of raising the percentage of radioactive activity by <99m> Tc per unit of eluate volume. In particular, the concentrator 18 is a device based on acid alumina which absorbs ions of <99m> Tc and <99> Tc from a large quantity of fluid coming from the pump 11 upstream and releases them in a smaller quantity of fluid to Valley. Excess liquid is discharged out of the conveyor system 8.

Vantaggiosamente, il menzionato liquido comprende acqua, in particolare una soluzione salina di acqua. Secondo specifiche forme d'attuazione, il liquido è una soluzione isotonica di acqua. Più in particolare, il liquido è una soluzione acquosa allo 0,9% in peso di NaCl. Advantageously, the aforementioned liquid comprises water, in particular a saline solution of water. According to specific embodiments, the liquid is an isotonic solution of water. More particularly, the liquid is a 0.9% by weight aqueous solution of NaCl.

Come meglio illustrato nelle figure 1, 3 e 4, l'alloggiamento 2 si estende attorno al generatore 3 di neutroni. In questo modo l'alloggiamento 2 assorbe una grande maggioranza dei neutroni emessi dal generatore 3. As better illustrated in Figures 1, 3 and 4, the housing 2 extends around the neutron generator 3. In this way the housing 2 absorbs a large majority of the neutrons emitted by the generator 3.

Il generatore 3 presenta una geometria lineare ed è disposto all'interno di un'apertura 15 passante, la quale presenta un forma sostanzialmente cilindrica. In particolare, l'alloggiamento 2 presenta una forma sostanzialmente anulare. Più specificamente l'alloggiamento 2 presenta la forma di un cilindro cavo. The generator 3 has a linear geometry and is arranged inside a through opening 15, which has a substantially cylindrical shape. In particular, the housing 2 has a substantially annular shape. More specifically, the housing 2 has the shape of a hollow cylinder.

Le geometrie e posizioni relative del generatore 3 e dell'alloggiamento 2 permettono di ottenere una distribuzione particolarmente omogenea del<99>MO all'interno dell'alloggiamento 2 (si veda al riguardo la figura 9 ottenuta con simulazione nucleare a metodo Monte Carlo). Ciò determina un aumento dell'efficienza del dispositivo 1. The geometries and relative positions of the generator 3 and of the housing 2 allow to obtain a particularly homogeneous distribution of the <99> MO inside the housing 2 (see in this regard Figure 9 obtained with nuclear simulation using the Monte Carlo method). This leads to an increase in the efficiency of device 1.

Facendo particolare riferimento alla figura 4, l'alloggiamento 2 presenta una pluralità di porzioni 2' tra loro separate con pareti 16 a tenuta di fluido. Le pareti 16 sono in acciaio inox, dello spessore di circa 1 mm ed orientate radialmente rispetto al generatore 3. Vantaggiosamente, a ciascuna porzione 2' è associato un rispettivo gruppo di convogliamento 8. A ciascuna porzione sono anche associati un rispettivo condotto 6 ed un rispettivo condotto 7. In questo modo è possibile, prelevare il<99m>Tc in qualunque momento indipendentemente da ciascuna porzione 2 . With particular reference to Figure 4, the housing 2 has a plurality of portions 2 'separated from each other with fluid-tight walls 16. The walls 16 are made of stainless steel, about 1 mm thick and radially oriented with respect to the generator 3. Advantageously, a respective conveying unit 8 is associated with each portion 2 '. A respective duct 6 and a corresponding duct are also associated with each portion. respective duct 7. In this way it is possible to withdraw the <99m> Tc at any time independently of each portion 2.

Il dispositivo 1 comprende anche una centralina 17 di controllo, la quale è configurata in modo da comandare ciascun gruppo di convogliamento 8 singolarmente (ed indipendentemente dagli altri gruppi di convogliamento 8). La centralina 17 comprende un'interfaccia operatore (di per sé nota e non illustrata, ad es. uno schermo e/o una tastiera) , la quale permette di inserire parametri di funzionamento e/o di indicare quando si desidera prelevare del<99m>Tc. The device 1 also comprises a control unit 17, which is configured so as to control each conveying group 8 individually (and independently of the other conveying groups 8). The control unit 17 comprises an operator interface (known per se and not illustrated, e.g. a screen and / or a keyboard), which allows you to enter operating parameters and / or indicate when you want to take <99m> Tc.

La centralina 17 è anche atta a comandare il generatore 3. A questo riguardo, si noti che è possibile prelevare (fase di eluizione) il liquido (contenente<99m>Tc) presente all'interno dell'alloggiamento 2 (o di una o più delle porzioni 2' dell'alloggiamento 2 stesso) mentre il generatore 3 è azionato (fase di irraggiamento). The control unit 17 is also adapted to control the generator 3. In this regard, it should be noted that it is possible to withdraw (elution phase) the liquid (containing <99m> Tc) present inside the housing 2 (or from one or more of the portions 2 'of the housing 2 itself) while the generator 3 is operated (irradiation phase).

Il tempo necessario per ottenere la produzione di una buona quantità di<99m>Tc è funzione della densità del flusso neutronico. Utilizzando il generatore 3 sopra esemplificato è possibile raggiungere il rapporto secolare tra<99>MO e<99m>Tc (vale a dire il rapporto esistente in natura dovuto all'equilibrio tra<99>MO che decade e<99m>Tc che decade; oltre questo rapporto non è possibile andare) in circa 10 giorni. The time required to obtain the production of a good quantity of <99m> Tc is a function of the density of the neutron flux. Using the generator 3 exemplified above it is possible to reach the secular ratio between <99> MO and <99m> Tc (ie the relationship existing in nature due to the equilibrium between <99> MO which decays and <99m> Tc which decays; beyond this ratio it is not possible to go) in about 10 days.

Dopo avere raggiunto il rapporto secolare, ogni qualvolta che si effettua un'eluizione (in modo da prelevare quasi completamente il<99m>Tc prodotto) è necessario solo circa un giorno affinché il<99m>Tc raggiunga nuovamente il rapporto secolare con il<99>Mo. Ciò è dovuto al fatto che<99>MO è già presente in elevata quantità. La figura 6 illustra un esempio di produttività di<99m>Tc a partire da 45 Kg di gel di ZrMo; in ascissa è riportato il tempo in giorni; in ordinata è riportata la radioattività del<99m>Tc in mCi. After reaching the secular ratio, each time an elution is carried out (in order to almost completely withdraw the <99m> Tc produced) it only takes about one day for the <99m> Tc to reach the secular ratio again with the <99 > Mo. This is due to the fact that <99> MO is already present in high quantities. Figure 6 illustrates an example of productivity of <99m> Tc starting from 45 Kg of ZrMo gel; the time in days is shown on the abscissa; the ordinate shows the radioactivity of <99m> Tc in mCi.

Secondo alcune forme d'attuazione, il generatore 3 viene mantenuto attivo 24 ore al giorno in modo da permettere la maggior produzione possibile di<99m>Tc. Alternativamente, è possibile accendere il generatore 3 in modo discontinuo. Questa modalità di funzionamento permette di ottimizzare la durata del Trizio, del Deuterio e del<100>Mo (presente nel sale ZrMo). According to some embodiments, the generator 3 is kept active 24 hours a day so as to allow the greatest possible production of <99m> Tc. Alternatively, it is possible to ignite the generator 3 in a discontinuous way. This operating mode allows to optimize the duration of Tritium, Deuterium and <100> Mo (present in the ZrMo salt).

Secondo la forma d'attuazione illustrata, per quanto concerne il generatore 3, non sono previste connessioni di fluidi o gas in quanto la carica di Deuterio e Trizio avviene solo all'installazione e durante le manutenzioni programmate (circa ogni 3-12 mesi) del dispositivo 1. L'assenza di serbatoi di Deuterio e/o Trizio è garanzia di affidabilità e di sicurezza per tutto il dispositivo 1. According to the embodiment illustrated, as regards the generator 3, no connections of fluids or gases are provided as the charge of Deuterium and Tritium occurs only at the installation and during scheduled maintenance (approximately every 3-12 months) of the device 1. The absence of Deuterium and / or Tritium reservoirs is a guarantee of reliability and safety for the whole device 1.

Il dispositivo 1 comprende, inoltre, una schermatura 19 esterna per l'assorbimento di neutroni veloci e termici, atomi pesanti e raggi gamma. La schermatura 19 comprende un blocco multistrato in materiale derivato del polieteline mescolato con atomi pesanti od atomi di boro o litio per la soppressione dei raggi gamma secondari. The device 1 also comprises an external shield 19 for the absorption of fast and thermal neutrons, heavy atoms and gamma rays. The shield 19 comprises a multilayer block of polyethylene derivative material mixed with heavy atoms or boron or lithium atoms for the suppression of secondary gamma rays.

La schermatura 19 comprende un portello 20 apribile. Quando il portello 20 è aperto è possibile accedere in modo semplice e comodo al generatore 3 ed all'alloggiamento 2. The shield 19 comprises an opening door 20. When the door 20 is open, it is possible to access in a simple and convenient way the generator 3 and the housing 2.

Il metodo di produzione del Tecnezio-99 metastabile prevede, secondo alcune forme d'attuazione, l'utilizzo di un dispositivo 1 come sopra descritto e/o come sotto rivendicato . The production method of the metastable Technetium-99 provides, according to some embodiments, the use of a device 1 as described above and / or as claimed below.

Si noti che l'alloggiamento 2 è collegato alle rimanenti parti del dispositivo 1 in modo rimuovibile per mezzo di adeguati supporti. In questa maniera è possibile rimuovere periodicamente l'alloggiamento 2 per sostituirlo con un alloggiamento "caricato" e/o effettuare la necessaria manutenzione. It should be noted that the housing 2 is connected to the remaining parts of the device 1 in a removable way by means of suitable supports. In this way it is possible to periodically remove the housing 2 to replace it with a "loaded" housing and / or carry out the necessary maintenance.

In uso, partendo da un sale di Molibdeno-100 (in particolare, gel di ZrMo), vengono prodotti ioni di<99m>Tc il quale si solubilizza nel liquido presente nell'alloggiamento 2 o che viene alimentato all'alloggiamento 2 stesso. Si noti che il sale di<100>Mo viene scelto in modo da presentare una solubilità nel liquido (in particolare, in acqua) inferiore alla solubilità del corrispondente sale di<99m>Tc. In use, starting from a Molybdenum-100 salt (in particular, ZrMo gel), ions of <99m> Tc are produced which are solubilized in the liquid present in the housing 2 or which is fed to the housing 2 itself. It should be noted that the <100> Mo salt is chosen so as to have a solubility in the liquid (in particular, in water) lower than the solubility of the corresponding <99m> Tc salt.

Per permettere l'eluizione (e quindi il recupero del<99m>Tc) la pompa 11 viene azionata in modo da creare una depressione all'interno dell'alloggiamento 2 (in particolare, all'interno di una o più porzioni 2', a seconda di quanto<99m>Tc si desidera recuperare) . La corrispondente valvola 9 viene aperta (per ciascuna porzione 2' interessata) e la depressione aspira il liquido. A questo punto, la valvola 9 viene chiusa e la corrispondente valvola 10 viene aperta (mantenendo attiva la pompa 11) in modo da prelevare sostanzialmente tutto il liquido ed il<99m>Tc in esso contenuto (il liquido uscendo passa attraverso il menzionato strato di allumina). Il liquido raggiunge quindi l'unità di raccolta 13 passando attraverso il filtro 14. To allow the elution (and therefore the recovery of <99m> Tc) the pump 11 is operated in such a way as to create a vacuum inside the housing 2 (in particular, inside one or more portions 2 ', to depending on how much <99m> Tc you want to recover). The corresponding valve 9 is opened (for each affected portion 2 ') and the vacuum sucks in the liquid. At this point, the valve 9 is closed and the corresponding valve 10 is opened (keeping the pump 11 active) so as to substantially withdraw all the liquid and the <99m> Tc contained therein (the liquid exiting passes through the aforementioned layer of alumina). The liquid then reaches the collection unit 13 passing through the filter 14.

Il processo è completato entro l'ora dal momento della richiesta dell'eluizione. Il dispositivo 1, se comprendente un calibratore, permette di conoscere esattamente la quantità di<99m>Tc metastabile presente nella soluzione. Se l'eluizione avviene al massimo della carica, sfruttando tutte le porzioni 2', è possibile raggiungere una produttività di 2500 mCi al giorno. The process is completed within one hour from the time the elution is requested. The device 1, if comprising a calibrator, allows to know exactly the quantity of <99m> metastable Tc present in the solution. If the elution takes place at the maximum charge, exploiting all the portions 2 ', it is possible to reach a productivity of 2500 mCi per day.

Si noti che quanto oggetto della presente invenzione permette di ottenere in modo veloce e poco costoso<99m>Tc. Il dispositivo 1 è poco ingombrante e può essere eventualmente installato all'interno di un ospedale. It should be noted that the object of the present invention allows to obtain <99m> Tc in a fast and inexpensive way. The device 1 is not bulky and can possibly be installed inside a hospital.

A meno che non sia esplicitamente indicato il contrario, il contenuto dei documenti (articoli, libri, domande di brevetto ecc.) citati in questo testo è qui integralmente richiamato. In particolare i menzionati documenti sono qui incorporati per riferimento. Unless the contrary is explicitly indicated, the content of the documents (articles, books, patent applications, etc.) cited in this text is referred to in full here. In particular, the aforementioned documents are incorporated herein by reference.

Ulteriori caratteristiche della presente invenzione risulteranno dalla descrizione che segue di un esempio meramente illustrativo e non limitativo. Further characteristics of the present invention will emerge from the following description of a merely illustrative and non-limiting example.

Esempio 1 Example 1

La struttura del dispositivo è stata simulata all'interno del software GEANT4 (prodotto dal Centro Europeo Ricerche Nucleari CERN) . L'alloggiamento 2, contenente la sostanza A, è stato sottoposto al bombardamento simulato di neutroni a 14 MeV in un modello matematico implementato all'interno del software GEANT4 Ver 4.9.3. I neutroni veloci a 14 Mev provenienti dal centro del generatore 3 hanno interagito con l'alloggiamento 2 in cui era stato depositato gel di ZrMo, ovvero ZrMo e 3⁄40. La distribuzione in peso degli elementi presenti nel gel è stata impostata rispettivamente in: 33% Zr, 33% Mo e 33% 3⁄40. La densità totale del composto è stata impostata a 2,00 g/cm<3>. Durante la simulazione è stato calcolato e verificato il punto in cui il neutrone, nell'attraversare il gel, ha dato origine alla reazione nucleare: The structure of the device was simulated within the GEANT4 software (produced by the European Center for Nuclear Research CERN). Housing 2, containing substance A, was subjected to simulated neutron bombardment at 14 MeV in a mathematical model implemented within the GEANT4 Ver 4.9.3 software. The fast 14 Mev neutrons coming from the center of generator 3 interacted with the housing 2 in which ZrMo gel had been deposited, i.e. ZrMo and 3⁄40. The weight distribution of the elements present in the gel was set respectively in: 33% Zr, 33% Mo and 33% 3⁄40. The total density of the compound was set at 2.00 g / cm <3>. During the simulation, the point where the neutron, in passing through the gel, gave rise to the nuclear reaction was calculated and verified:

<100>Mo (n, 2n) →<99>MO <100> Mo (n, 2n) → <99> MO

Inoltre la simulazione ha permesso di valutare gli effetti di riflessione dovuti a forma e conformazione dell'alloggiamento 2. Il risultato della simulazione è stato riportato in figura 2. Data la simmetria cilindrica dell'alloggiamento 2 e del processo di generazione di neutroni tipico di un generatore IEC (emissione isotropa di neutroni a 14 Mev) , è stato possibile calcolare la distribuzione di<99m>Tc nel volume di ZrMo. Con questa distribuzione è stata valutata la quantità di<99m>Tc che sarà disponibile al momento dell'eluizione. Il risultato di questa simulazione indica in 2500 mCi/giorno l'attività totale presente nell'alloggiamento 2 dopo 10 giorni di irraggiamento . Furthermore, the simulation allowed to evaluate the reflection effects due to the shape and conformation of the housing 2. The result of the simulation was reported in figure 2. Given the cylindrical symmetry of the housing 2 and the neutron generation process typical of a IEC generator (isotropic emission of neutrons at 14 Mev), it was possible to calculate the distribution of <99m> Tc in the volume of ZrMo. With this distribution, the amount of <99m> Tc that will be available at the time of elution was evaluated. The result of this simulation indicates in 2500 mCi / day the total activity present in housing 2 after 10 days of irradiation.

Il risultato ottenuto dimostra come la tecnologia sviluppata sia sorprendentemente competitiva e per diverse aspetti migliorativa rispetto alle tecnologie note. The result obtained demonstrates how the technology developed is surprisingly competitive and in many respects improved with respect to known technologies.

Claims

CLAIMS 1.- Device for the production of metastable Technetium-99 (<99m> Tc); the device (1) comprises at least one housing (2) containing a starting material (A) selected from the group consisting of: Molybdenum-100 (<100> Mo) and a Molybdenum-100 (<100> Mo) salt; and a neutron generator (3) for directing produced neutrons against said housing (2) and said starting material (A); the neutron generator (3) being able to produce neutrons using the following fusion reaction of Deuterium and Tritium: <i> D <2> + <4> Τ <3> → <2> He <4> + V. 2.- Device according to Claim 1, wherein the neutron generator (3) is an inertial electrostatic confinement generator (IEC - Inertial Electrostatic Confinement). 3. A device according to Claim 1 or 2, and comprising a reflection wall (4); the starting material (A) is arranged between the reflection wall (4) and the neutron generator (3); the reflection wall (4) being able to reflect at least 30% of neutrons (at about 14 MeV) incident against it; in particular, the reflection wall (4) is in stainless steel and has a thickness of at least 10 mm. 4.- Device according to one of the preceding claims, in which said housing (2) is bounded towards the neutron generator (3) by an internal wall (5), which allows the passage of at least 90% of the neutrons (a about 14 MeV) incidents against it. 5. A device according to one of the preceding claims, and comprising at least one supply duct (6) in fluid communication with the housing (2); at least one exhaust duct (7) in fluid communication with the housing (2); and at least one conveying unit (8) for supplying a liquid from the supply duct (6) to the housing (2) and for withdrawing (in particular, regardless of the supply) at least part of the liquid present in the housing (2) conveying it along the exhaust duct (7). 6.- Device according to Claim 5, in which the housing (2) has an outlet (12) for connection with the conduit (7); a layer of alumina is arranged in correspondence with the outlet (12). 7. A device according to one of the preceding claims, in which the housing (2) extends around the neutron generator (3). 8. A device according to Claim 7, wherein the neutron generator (3) has an elongated shape; the housing (2) has a substantially cylindrical shape with a seat (15), inside which the neutron generator (3) is arranged. 9. A device according to one of the preceding claims, in which the housing (2) has a plurality of portions (2 ') separated from each other in a fluid-tight manner; the device (1) comprising, for each portion (2 ') of the housing (2), at least one respective supply duct (6) in fluid communication with the portion (2'); at least one respective discharge duct (7) in fluid communication with the portion (2 '); and at least one respective conveying unit (8) to feed the liquid from the relative supply duct (6) to the housing (2) and to withdraw (in particular, independently from the feeding) at least part of the liquid present in the housing (2 ) conveying it along the relative exhaust duct (7); the conveying units (8) being able to be operated independently from each other. 10.- Device according to one of the preceding claims, in which the starting material (A) is ZrMo. 11.- Method for the production of metastable Technetium-99 (<99m> Tc); the understanding method a neutron generation phase, during which neutrons are produced according to the following fusion reaction of Deuterium and Tritium:

an irradiation phase, during which said neutrons strike a starting material (A) selected from the group consisting of: Molybdenum-100 (<100> Mo) and a Molybdenum-100 (<100> Mo) salt; during the irradiation phase Molybdenum-99 (<99> Mo) is obtained, in elemental or ionic form, according to the following reaction: <100> Mo (n, 2n) → <99> MO a decay phase, during which Molybdenum-99 (<99> Mo) decays so as to obtain <99m> Tc, in elemental or ionic form, according to the following reaction: "Mo → <99m> Tc β. 12. A method according to Claim 11, wherein the starting material (A) is a Molybdenum-100 salt (in particular, ZrMo); the method comprising an elution phase, which is at least partially subsequent to the decay phase and during which a liquid, in particular an aqueous (isotonic) solution, in which ions <99m> Tc are collected selectively with respect to the Molybdenum salt, it is separated from the molybdenum salt and recovered.