JP7185930B2 - 放射性同位体の製造方法、放射性同位体製造装置 - Google Patents
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Description
即ち、第1の態様は、
放射性同位体の製造方法であって、
標的物質に放射線ビームを照射すること、および、
前記放射線ビームの照射により生成され気体中に移行した前記放射性同位体を、当該気体から抽出すること、を含む、
放射性同位体の製造方法とする。
(構成例)
図1は、本実施形態の放射性同位体製造装置の構成例を示す図である。放射性同位体製造装置100は、るつぼ102、ヒーター104、ジャケット106、ビームポート110、ビームウィンドウ112、ビームウィンドウ114、入口122、出口124、トラップ130を含む。
なお、ここではヒーター104により標的物質を加熱し、当該物質を液化する場合を例として説明したが、加熱手段としてはこれに限定されない。例えば、標的物質に放射線ビームを照射するとビーム照射部分の温度が上昇すること(核反応による熱に起因した温度上昇)を利用してもよい。従来公知の加熱手段を2以上組み合わせても良く、例えば、上記ヒーター104による加熱と、放射線ビーム照射に起因した温度上昇の両方を利用しても良い。
ここではるつぼ102の冷却方法として、ジャケット106内に冷却材を導入してるつぼ102を冷却する場合を例として説明したが、これに限定されず、従来公知の冷却手段を1または2以上を組み合わせて採用可能である。例えば、ペルチェ素子などの素子が利用されてもよい。
図2は、放射性同位体製造装置の動作フローの例を示す図である。ここでは、るつぼ102内に標的となる物質が既に入れられているとする。また、入口122からは、単位時間あたり所定量のHeガスが導入されているとする。
図4は、本実施形態の変形例の放射性同位体製造装置の構成例を示す図である。図4の放射性同位体製造装置200は、るつぼ202、ヒーター204、ノズル208、ビームポート210、ビームウィンドウ212、ビームウィンドウ214、入口222、出口224、トラップ230、ポンプ240、熱交換器250を含む。放射性同位体製造装置200は、図1の放射性同位体製造装置100と同様に、るつぼ202を冷却するジャケットを含んでもよい。
従来は、装置に取り付けた固体標的に対して、放射線ビームを照射し、固体標的内に放射性同位体を生成していた。このため、照射後に装置に取り付けた固体標的を取り外し、固体標的の加熱溶解等の乾式蒸留分離を行って、放射性同位体を抽出していた。この固体標的の取り外しから乾式蒸留分離の完了の過程で、時間的ロスが発生していた。また、固体標的に対する照射では、固体標的が溶融しないように照射の出力を抑制することが求められていた。出力を抑制すると、生成される放射性同位体の量が少なくなる。
102 るつぼ
104 ヒーター
106 ジャケット
110 ビームポート
112 ビームウィンドウ
114 ビームウィンドウ
122 入口
124 出口
130 トラップ
200 放射性同位体製造装置
202 るつぼ
204 ヒーター
208 ノズル
210 ビームポート
212 ビームウィンドウ
214 ビームウィンドウ
222 入口
224 出口
230 トラップ
240 ポンプ
250 熱交換器
Claims (17)
- 放射性同位体の製造方法であって、
標的物質に放射線ビームを照射すること、および、
前記放射線ビームの照射により生成され気体中に移行した前記放射性同位体を、当該気体から抽出すること、を含み、
前記放射性同位体の抽出は、冷却により行うことを特徴とする
放射性同位体の製造方法。 - 前記冷却は、前記放射性同位体を4℃以下に冷却することを特徴とする請求項1に記載の放射性同位体の製造方法。
- 前記冷却は、冷却水、アセトン-ドライアイス、液体窒素のうちの少なくとも1つを用いて前記放射性同位体を冷却することを特徴とする請求項1に記載の放射性同位体の製造方法。
- 前記放射線ビームを照射する前または前記放射線ビームの照射中に、前記標的物質を加熱することを含む
請求項1~3のいずれか1項に記載の放射性同位体の製造方法。 - 前記放射線ビームの照射中において、前記標的物質の少なくとも一部が液体である
請求項1~4のいずれか1項に記載の放射性同位体の製造方法。 - 前記放射性同位体は、17族又は18族の元素を含むことを特徴とする、
請求項1~5のいずれか1項に記載の放射性同位体の製造方法。 - 前記元素は、209At、210At、211At、34mCl、75Br、76Br、77Br、82Br、123I、124I、125I、126I、133Xe、211Rnのうちのいずれか1つを含むことを特徴とする請求項6に記載の放射性同位体の製造方法。
- 前記標的物質は、二種以上であることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載
の放射性同位体の製造方法。 - 前記標的物質は、前記放射線ビームが照射される際の圧力下で気化する際の温度が、前記放射性同位体が前記圧力下において気化する際の温度よりも高い物質であり、
前記放射性同位体を前記気体から抽出する際は、前記放射性同位体が前記圧力下において気化する際の温度以上で、前記標的物質が前記圧力下において気化する際の温度未満の温度範囲内となるように温度が調整されている前記標的物質から生成され気体中に移行した前記放射性同位体を抽出する、
請求項1~8のいずれか1項に記載の放射性同位体の製造方法。 - 放射性同位体を製造するための装置であって、
標的物質を格納する格納容器と、
放射線ビームを前記標的物質に照射するための前記放射線ビームの通路であるビーム導入部と、
前記放射線ビームにより生成され気体中に移行した放射性同位体を、当該気体中から抽出する抽出部と、を備え、
前記格納容器と前記抽出部とが前記放射性同位体を含む前記気体が導通するように気密に接続されており、
前記抽出部は、冷却により前記放射性同位体を抽出することを特徴とする
放射性同位体製造装置。 - 前記冷却は、前記放射性同位体を4℃以下に冷却することを特徴とする請求項10に記載の放射性同位体製造装置。
- 前記冷却は、冷却水、アセトン-ドライアイス、液体窒素のうちの少なくとも1つを用いて前記放射性同位体を冷却することを特徴とする請求項10に記載の放射性同位体製造装置。
- 前記格納容器を加熱する加熱部を備える、請求項10~12のいずれか1項に記載の放射性同位体製造装置。
- 前記格納容器内の標的物質を冷却する冷却手段を有することを特徴とする請求項10~13のいずれか1項に記載の放射性同位体製造装置。
- 前記冷却手段は、前記格納容器の周囲に設けられたジャケット内に冷却材を導入して前記格納容器内の標的物質を冷却することを特徴とする請求項14に記載の放射性同位体製造装置。
- 前記冷却手段は、前記格納容器内の標的物質を前記格納容器の内外に循環させることを特徴とする請求項15に記載の放射性同位体製造装置。
- 前記格納容器内の標的物質を前記格納容器内で対流させることを特徴とする請求項10~16のいずれか1項に記載の放射性同位体製造装置。
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