JP5888781B2 - 放射性モリブデンの作製方法 - Google Patents
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Description
初めに、図1を参照し、放射性モリブデン(99Mo)溶液の作製方法の概略について説明する。工程1として、MoO3粉末を準備する(S101)。このようなMoO3粉末としては、例えば、4Nの高純度MoO3粉末、99Moの生成量を増やすための98Mo濃縮MoO3粉末などのものが使用できる。工程2において、高密度のMoO3ペレットを得るために、プラズマ焼結法(SPS法もしくはPAS法)により、大気中でMoO3粉末を焼結処理する(S102)。次に、工程3として、最終工程での溶解時に不溶解残渣を少なくするため、MoO3ペレットを酸化処理する(S103)。工程4において、酸化処理されたMoO3ペレットは、例えば、原子炉内で中性子照射され、照射済MoO3ペレットを作製する(S104)。最後に、照射済MoO3ペレットを水酸化ナトリウム溶液(NaOH)で溶解し、放射性モリブデン溶液を得る(S105)。各工程の詳細については、後述する。
次に、図2を参照し、図1の工程2(S102)のプラズマ焼結法による高密度MoO3ペレットの製造工程について説明する。図2に示された高密度MoO3ペレットの製造に使用する焼結装置は、試料粉体を焼結型に充填する容器、一軸加圧機構、試料加熱系、パルス電流を印加できる電極系などから構成されている。型内部の温度は、型に開けられた孔を介して挿入される熱電対によって測定される。このようなプラズマ焼結法に使用する焼結装置は、従来から周知であるので構造についての詳細説明は省略する。
図4は、本発明に係るMoO3ペレットのオゾン酸化処理装置の概略説明図である。酸化処理装置は、MoO3ペレットの酸化を促進させるためのオゾン発生装置を備える。MoO3ペレットは反応温度を管理するために恒温槽中に装荷した容器に挿入され、前記オゾン発生装置からオゾンを連続的に流すことにより、容易に反応できる構造となっている。また、恒温槽中の反応容器から排出されるオゾンは、オゾン濃度計を経て、オゾン分解器を通過し、排出される。この酸化処理装置を用いて、MoO3ペレットをオゾン酸化処理した。
(1)MoO3ペレット:高密度MoO3ペレット(約95%T.D.)
(2)反応時間:1時間、2時間、20時間
(3)反応温度:室温、50℃、80℃、100℃、120℃、150℃
MoO3の昇華は、約650℃以上から始まるため、本発明に係るMoO3ペレットの空気中酸化処理条件を選定した。酸化温度を管理するために電気炉内に装荷したセラミックス皿の上にMoO3ペレットを置き、MoO3ペレット近傍に計測用の熱電対を設置し、MoO3ペレットを大気中で酸化処理した。
(1)MoO3ペレット:高密度MoO3ペレット(約95%T.D.)
(2)反応時間: 2時間
(3)反応温度:200℃、300℃、350℃、400℃、500℃、600℃
酸化処理された高密度MoO3ペレットは、ラビットに装荷し、例えば原子炉内で中性子照射される。その結果、(n, γ)99Mo、すなわち99Moを含んだ照射済MoO3ペレットが作製される。得られた99Moの半減期は約66時間と短いため、次の溶解工程はできるだけ短時間で行うことが要求される。
図6は、高密度MoO3ペレットの溶解装置の概略構成図である。溶解装置には、照射済MoO3ペレットの溶解を促進させるために超音波装置が設置され、超音波装置に照射済MoO3ペレット溶解槽を装荷した構造となっている。照射済MoO3ペレットを溶解した放射性モリブデン溶液は、ポンプにより99mTc抽出工程に容易に移送できるシステムとなっている。開発した超音波型MoO3ペレット溶解装置を用いて、上記の条件で低温オゾン酸化処理したMoO3ペレットについて、6M-NaOHを用いて溶解試験を行った。その結果を図7に示す。超音波の周波数は40KHzとし、溶解時における温度は、MoO3ペレットがNaOHに溶解する反応熱により、約60℃まで徐々に上昇した。
なお、図8においては、平均粒子径が3μmの粒子についてのデータのみを示しているが、平均粒子径によらず同一の結果が得られた。
20 オゾン発生装置
Claims (6)
- MoO3粉末を準備する工程と、前記MoO3粉末を加熱されたダイに充填し、大気中で焼結処理し、MoO3ペレットを作製する工程と、前記MoO3ペレットを酸化処理する工程と、酸化処理された前記MoO3ペレットに中性子を照射し、照射済MoO3ペレットを作製する工程と、前記照射済MoO3ペレットを溶解し、放射性モリブデン溶液を得る工程、から成る放射性モリブデン溶液の作製方法。
- 請求項1に記載の放射性モリブデン溶解液の製造方法において、前記MoO3ペレットを酸化処理する工程が、室温以上120℃未満の反応温度にて、MoO3ペレットをオゾンガスに暴露、もしくは350℃以上500℃以下の反応温度範囲にて、MoO3ペレットを大気中で仮焼させて行うことを特徴とする放射性モリブデン溶液の製造方法。
- 請求項1に記載の放射性モリブデン溶液の作製方法において、前記照射済MoO3ペレットを溶解し、放射性モリブデン溶液を得る工程が、前記照射済MoO3ペレットを6M-NaOH溶液中で超音波を用いて行うことを特徴とする放射性モリブデン溶液の作製方法。
- MoO3粉末を用意する工程と、前記MoO3粉末を加熱されたダイ中でプラズマ焼結法を用いて、大気中で500℃以上540℃未満の温度で焼結処理し、MoO3ペレットを作製する工程と、前記MoO3ペレットを酸化処理する工程と、酸化処理された前記MoO3ペレットに中性子を照射し、照射済MoO3ペレットを生成する工程と、前記照射済MoO3ペレットを溶解し、放射性モリブデン溶液を得る工程、から成る放射性モリブデン溶液の作製方法。
- 請求項4に記載の放射性モリブデン溶液の作製方法において、前記MoO3ペレットを酸化処理する工程が、室温以上120℃未満の反応温度にて、MoO3ペレットをオゾンガスに暴露、もしくは350℃以上500℃以下の反応温度範囲にて、MoO3ペレットを大気中で仮焼させて行うことを特徴とする放射性モリブデン溶液の作製方法。
- 請求項4又は5に記載の放射性モリブデン溶液の作製方法において、前記照射済MoO3ペレットを溶解し、放射性モリブデン溶液を得る工程が、前記照射済MoO3ペレットを6M-NaOH溶液中で超音波を用いて行うことを特徴とする放射性モリブデン溶液の作製方法。
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