JP2021004807A - 放射性核種の製造方法および放射性核種の製造システム - Google Patents
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Abstract
Description
はじめに、本発明の一実施形態に係る放射性核種の製造方法について説明する。なお、以下の各図において、共通する構成については同一の符号を付して重複した説明を省略する。
放射線照射工程では、原料となる核種が存在するターゲット材に、所定の種類および所定のエネルギの放射線を照射して放射性核種を生成する。多孔体または粒状体であるターゲット材に放射線を照射し、ターゲット材中に存在する原料の核種の原子核反応を惹起することにより、原料の核種を放射性核種に転換する。
溶離工程では、ターゲット材と溶離液(液体)とを接触させて放射性核種を溶離液(液体)中に溶離させる。多孔体または粒状体であるターゲット材に所定の溶離液を接触させることにより、ターゲット材中に生成した目的の放射性核種を、適宜の化学形で溶出させて溶離液中に回収する。
溶離工程後には、目的の放射性核種が回収された溶離液や、溶離液と接触させた後のターゲット材を、更に、各種の後工程に供することができる。
以上の放射性核種の製造方法によると、放射性核種を生成させるための放射線の標的として、溶離液を通液可能な多孔体、または、溶離液を通液可能な粒状体を用いるため、放射線の照射後に、速やかに目的の放射性核種の回収を行うことができる。放射線を照射したターゲットを通液可能な液体状に溶解する操作や、その操作に用いる器具等が不要になる。そのため、放射線の照射によって生成した目的の放射性核種を簡便な操作で分離することが可能であり、分離に伴う放射性廃棄物の発生を低減することができる。また、放射性核種の製造の従事者が受ける放射線被曝も低減することができる。
次に、本発明の一実施形態に係る放射性核種の製造システムについて、図を参照しながら説明する。
図1には、放射線照射工程を行うための装置と、溶離工程を行うための装置とを、一体的に設けた放射性核種の製造システム100を例示している。
以上の放射性核種の製造システムによると、放射性核種を生成させるための放射線の標的として、溶離液を通液可能な多孔体、または、溶離液を通液可能な粒状体を用いるため、放射線の照射後に、速やかに目的の放射性核種の回収を行うことができる。放射線を照射したターゲットを通液可能な液体状に溶解する操作や、その操作に用いる器具等が不要になる。そのため、放射線の照射によって生成した目的の放射性核種を簡便な操作で分離することが可能であり、分離に伴う放射性廃棄物の発生を低減することができる。また、放射性核種の製造の従事者が受ける放射線被曝も低減することができる。
図1に示す放射性核種の製造システム100において、ターゲット容器20は、収容しているターゲット材10に溶離液30を一方向に通液する構成とされている。ターゲット材10に溶離液30を一方向に通液する構成によると、溶離液を連続的に回収することができる。しかしながら、ターゲット容器20は、収容しているターゲット材10を溶離液30に浸漬させる構成とすることもできる(図2参照)。
実施例1として、ラジウム226を原料としたアクチニウム225の製造例を示す。この製造方法では、制動放射線による核反応[226Ra(γ,n)225Ra]と、ラジウム225のβ崩壊を利用する。
図3に示すように、実施例1に係る放射性核種の製造方法は、原料の核種を含有した物質をターゲット材の表面に担持させて、原料となる核種が存在するターゲット材を作製する担持工程S10と、原料となる核種が存在するターゲット材に放射線を照射して放射性核種を生成する放射線照射工程S11と、ターゲット材と溶離液とを接触させて放射性核種を溶離液中に溶離させる溶離工程S12と、溶離液を精製する精製工程S13と、を含む。
実施例2として、モリブデン100を原料としたテクネチウム99mの製造例を示す。この製造方法では、制動放射線による核反応[100Mo(γ,n)99Mo]とモリブデン99のβ崩壊を利用する。
図4に示すように、実施例2に係る放射性核種の製造方法は、原料の核種を含有した物質をターゲット材の表面に担持させて、原料となる核種が存在するターゲット材を作製する担持工程S20と、原料となる核種が存在するターゲット材に放射線を照射して放射性核種を生成する放射線照射工程S21と、ターゲット材と溶離液とを接触させて放射性核種を溶離液中に溶離させる溶離工程S22と、原料の核種を含有した物質をターゲット材の表面に再担持させて、原料となる核種が存在するターゲット材を再生する再担持工程S23と、を含む。
実施例3として、チタン48を原料としたスカンジウム47の製造例を示す。この製造方法では、制動放射線による核反応[48Ti(γ,p)47Sc]を利用する。
図5に示すように、実施例3に係る放射性核種の製造方法は、原料の核種を含有した物質を用いて、原料となる核種が存在するターゲット材を作製する作製工程S30と、原料となる核種が存在するターゲット材に放射線を照射して放射性核種を生成する放射線照射工程S31と、ターゲット材と溶離液とを接触させて放射性核種を溶離液中に溶離させる溶離工程S32と、を含む。
1 放射線照射装置(照射部)
2 溶離液供給装置(溶離部)
3 液配管
4 液配管
5 回収容器
10 ターゲット材
20 ターゲット容器
30 溶離液(液体)
Claims (13)
- 原料となる核種が存在するターゲット材に放射線を照射して放射性核種を生成する工程と、
前記ターゲット材と液体とを接触させて放射性核種を前記液体中に溶離させる工程と、を含み、
前記ターゲット材は、前記液体を通液可能な多孔体または粒状体である放射性核種の製造方法。 - 請求項1に記載の放射性核種の製造方法であって、
前記ターゲット材は、無機物からなる放射性核種の製造方法。 - 請求項1に記載の放射性核種の製造方法であって、
前記ターゲット材は、前記原料となる核種を含有した単体である放射性核種の製造方法。 - 請求項1に記載の放射性核種の製造方法であって、
前記ターゲット材は、前記原料となる核種を含有した化合物である放射性核種の製造方法。 - 請求項1に記載の放射性核種の製造方法であって、
前記ターゲット材は、前記原料となる核種を含有した物質を表面に担持している放射性核種の製造方法。 - 請求項5に記載の放射性核種の製造方法であって、
前記ターゲット材は、前記原料となる核種を含有した物質を、吸着、電着、蒸着または塗布によって担持している放射性核種の製造方法。 - 請求項1に記載の放射性核種の製造方法であって、
前記原料となる核種は、ラジウム、レニウム、ハフニウム、モリブデン、ゲルマニウム、亜鉛またはチタンである放射性核種の製造方法。 - 請求項1に記載の放射性核種の製造方法であって、
前記ターゲット材と前記液体とを接触させる処理は、前記放射性核種を含有した物質の溶離量が、前記原料となる核種を含有した物質の溶離量よりも多くなる液体により行われる放射性核種の製造方法。 - 請求項1に記載の放射性核種の製造方法であって、
前記液体は、水、塩化ナトリウム水溶液、塩酸、硝酸またはアルカリ水溶液である放射性核種の製造方法。 - 請求項1に記載の放射性核種の製造方法であって、
前記ターゲット材と前記液体とを接触させる処理は、前記ターゲット材に前記液体を通液する処理、または、前記ターゲット材を前記液体に浸漬させる処理である放射性核種の製造方法。 - 請求項1に記載の放射性核種の製造方法であって、
前記液体と接触させた後の前記ターゲット材を前記放射性核種の生成に再利用する放射性核種の製造方法。 - 請求項11に記載の放射性核種の製造方法であって、
前記ターゲット材を前記放射性核種の生成に再利用する前に前記原料となる核種を含有した物質を前記ターゲット材に補充する放射性核種の製造方法。 - 原料となる核種が存在するターゲット材と、
前記ターゲット材に放射線を照射して放射性核種を生成する照射部と、
前記ターゲット材と液体とを接触させて放射性核種を前記液体中に溶離させる溶離部と、を備え、
前記ターゲット材は、前記液体を通液可能な多孔体または粒状体である放射性核種の製造システム。
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