RU2543051C2 - Устройство для получения стронция-82 - Google Patents

Устройство для получения стронция-82 Download PDF

Info

Publication number
RU2543051C2
RU2543051C2 RU2013132200/07A RU2013132200A RU2543051C2 RU 2543051 C2 RU2543051 C2 RU 2543051C2 RU 2013132200/07 A RU2013132200/07 A RU 2013132200/07A RU 2013132200 A RU2013132200 A RU 2013132200A RU 2543051 C2 RU2543051 C2 RU 2543051C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chemical reactor
rubidium
irradiated
insulating chamber
target
Prior art date
Application number
RU2013132200/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013132200A (ru
Inventor
Степан Владимирович Хамьянов
Владимир Владимирович Шаповалов
Наталья Роальдовна Тогаева
Николай Александрович Нерозин
Николай Антонович Ермолов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского"
Priority to RU2013132200/07A priority Critical patent/RU2543051C2/ru
Publication of RU2013132200A publication Critical patent/RU2013132200A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2543051C2 publication Critical patent/RU2543051C2/ru

Links

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройству для получения стронция-82. Заявленное устройство содержит нагреватель (9) и изолирующую камеру (4), заполняемую газом, не взаимодействующим с металлическим рубидием, в которой установлены облученная в потоке ускоренных заряженных частиц мишень (10), представляющую собой стальную оболочку, заполненную металлическим рубидием, держатель (1) облученной мишени (10) и химический реактор (23), с корпусом которого соединены трубопроводы подачи в химический реактор (23) расплавленного металлического рубидия (18), закиси азота (17), раствора азотной кислоты (19), а также трубопровод (15) выдачи из химического реактора (23) полученного раствора солей рубидия. В частных случаях исполнения устройства на трубопроводе (18) подачи расплавленного металлического рубидия в химический реактор (23) установлен клапан (6). При этом изолирующая камера (4) теплоизолирована. Техническим результатом является упрощение технологии получения стронция-82 и повышение ее безопасности. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к радиохимии и производству радиоизотопов для ядерной медицины.
Известно устройство для получения стронция-82, состоящее из облученной в потоке ускоренных заряженных частиц мишени, представляющей собой стальную оболочку, заполненную металлическим рубидием, изделий из материала, сорбирующего стронций-82 и не взаимодействующего с расплавленным рубидием, и нагревателей, поддерживающих оптимальный температурный режим сорбции, при котором температура расплавленного рубидия отличается от температуры сорбента (Б.Л. Жуйков, С.В. Ермолаев, В.М. Коханюк, Патент RU 2356113).
Недостатки известного устройства:
- сложность нагревателей, обеспечивающих оптимальный температурный режим сорбции, при котором температура расплавленного рубидия отличается от температуры сорбента;
- устройство не оснащено оборудованием для очистки стронция-82 от активных и неактивных примесей;
- устройство не оснащено оборудованием для выполнения опасной операции по утилизации облученного рубидия.
Наиболее близким по технической сущности заявленному устройству является устройство для получения стронция-82, состоящее из нагревателя и изолирующей камеры, заполняемой газом, не взаимодействующим с металлическим рубидием, в которой установлены облученная в потоке ускоренных заряженных частиц мишень, представляющая собой стальную оболочку, заполненную металлическим рубидием, и держатель облученной мишени (Б.Л. Жуйков, В.М. Коханюк, В.Н. Глущенко и др., Радиохимия, 1994, том 36, с.494-498).
Недостаток известного устройства:
- известное устройство предназначено для реализации сложной, взрывоопасной и пожароопасной технологии радиохимического получения стронция-82, использующей органический растворитель.
Для исключения указанного недостатка в устройстве для получения стронция-82, состоящем из нагревателя и изолирующей камеры, заполняемой газом, не взаимодействующим с металлическим рубидием, в которой установлены облученная в потоке ускоренных заряженных частиц мишень, представляющая собой стальную оболочку, заполненную металлическим рубидием, и держатель облученной мишени, предлагается в изолирующей камере установить химический реактор, с корпусом которого соединить трубопроводы подачи в химический реактор расплавленного металлического рубидия, закиси азота, раствора азотной кислоты, и трубопровод выдачи из химического реактора полученного раствора солей рубидия.
В частном случае исполнения устройства предлагается:
- на трубопроводе подачи расплавленного металлического рубидия в химический реактор установить клапан;
- изолирующую камеру теплоизолировать.
На фигуре представлено устройство для получения стронция-82.
На фигуре приняты следующие обозначения: 1 - держатель облученной мишени; 2 - душевая насадка, 3(1)÷3(8) - запорные вентили; 4 - изолирующая камера; 5 - инструмент для вскрытия оболочки облученной мишени; 6 - клапан; 7 - мановакууметр; 8 - мерная колба; 9 - нагреватель; 10 - облученная мишень; 11 - разбрызгиватель расплавленного рубидия; 12 - теплоизоляция; 13 - термометр; 14 - трубопровод вакуумирования химического реактора; 15 - трубопровод выдачи раствора солей рубидия из химического реактора; 16 - трубопровод подачи в изолирующую камеру газа, не взаимодействующего с рубидием; 17 - трубопровод подачи закиси азота в химический реактор; 18 - трубопровод подачи расплавленного металлического рубидия в химический реактор; 19 - трубопровод подачи раствора азотной кислоты в химический реактор; 20 - трубопровод подачи сжатого воздуха в химический реактор; 21 - трубопровод, соединяющий химический реактор с вытяжной вентиляцией; 22 - трубопровод, соединяющий химический реактор со спецканализацией; 23 - химический реактор.
Устройство для получения стронция-82 состоит из нагревателя 9 и изолирующей камеры 4, заполняемой газом, не взаимодействующим с металлическим рубидием, в которой установлены облученная в потоке ускоренных заряженных частиц мишень 10, представляющая собой стальную оболочку, заполненную металлическим рубидием, и держатель 1 облученной мишени 10 и установленный в изолирующей камере 4 химический реактор 23, с корпусом которого соединены трубопроводы подачи в химический реактор 23 расплавленного металлического рубидия 18, закиси азота 17, раствора азотной кислоты 19, и трубопровод 15 выдачи из химического реактора 23 полученного раствора солей рубидия.
Нагреватель 9 предназначен для нагревания всего внутреннего объема изолирующей камеры 4 до температуры большей температуры плавления рубидия. Нагреватель 9 может быть размещен внутри изолирующей камеры и представлять собой фен, который будет нагревать газ, заполняющий камеру, создавать его циркуляцию и нагревать им оборудование внутри камеры. Изолирующая камера 4, заполняемая газом, не взаимодействующим с металлическим рубидием, предназначена для размещения оборудования и безопасного вскрытия в ней мишени 10, облученной в потоке ускоренных заряженных частиц. Облученная мишень 10, представляющая собой стальную оболочку, заполненную металлическим рубидием, предназначена для накопления в ней стронция-82, образующегося в металлическом рубидии под воздействием ускоренных заряженных частиц. Держатель 1 предназначен для закрепления облученной мишени 10 перед ее вскрытием. Химический реактор 23 предназначен для получения в нем раствора солей рубидия.
Трубопровод 18 предназначен для подачи в химический реактор 23 расплавленного металлического рубидия, трубопровод 17 - для подачи в химический реактор 23 закиси азота, трубопровод 19 - для подачи в химический реактор 23 раствора азотной кислоты, а трубопровод 15 - для выдачи из химического реактора 23 полученного раствора солей рубидия.
В частных случаях исполнения устройства для получения стронция-82:
- на трубопроводе 18 подачи расплавленного металлического рубидия в химический реактор 23 может быть установлен клапан 6;
- изолирующая камера 4 может быть теплоизолирована теплоизоляцией 12.
Кроме того, в состав устройства могут входить следующие элементы:
душевая насадка 2, запорные вентили 3(1)÷3(8), инструмент 5 для вскрытия облученной мишени, мановакууметр 7, мерная колба 8, разбрызгиватель 11 расплавленного рубидия, термометр 13, трубопровод 14 вакуумирования химического реактора 23, трубопровод 16 подачи в изолирующую камеру 4 газа, не взаимодействующего с рубидием; трубопровод 20 подачи сжатого воздуха в химический реактор 23; трубопровод 21, соединяющий химический реактор 23 с вытяжной вентиляцией, трубопровод 22, соединяющий химический реактор 23 со спецканализацией.
Клапан 6 предназначен для подачи расплавленного металлического рубидия в химический реактор 23 по трубопроводу 18. Теплоизоляция 12 предусмотрена для сохранения тепла в изолирующей камере 4. Запорные вентили 3(1)÷3(8) предназначены для переключений оборудования при выполнении технологических операций. Инструмент 5 используют для вскрытия облученной мишени 10. Мановакууметр 7 предназначен для измерения давления в химическом реакторе 23. Мерная колба 8 предусмотрена для подачи раствора азотной кислоты в химический реактор 23. Разбрызгиватель 11 предназначен для разбрызгивания расплавленного рубидия в химическом реакторе 23. Термометр 13 (1) предусмотрен для измерения температуры, одинаковой во всем объеме изолирующей камеры 4, а термометр 13 (2) - для измерения температуры в химическом реакторе 23. Трубопровод 14 используют для вакуумирования химического реактора 23 и тем самым создания необходимого перепада давления между химическим реактором 23 и вскрытой облученной мишенью 10 перед подачей в химический реактор 23 расплавленного рубидия. Трубопровод 16 предназначен для подачи в изолирующую камеру 4 газа, не взаимодействующего с рубидием, перед вскрытием облученной мишени 10, трубопровод 20 - для подачи сжатого воздуха в химическом реакторе 23 с целью выдавливания из него растворов, трубопровод 21 предназначен для соединения химического реактора 23 с вытяжной вентиляцией, а трубопровод 22 предназначен для соединения химического реактора 23 со спецканализацией.
Устройство работает следующим образом.
Заполненную металлическим рубидием мишень 10 облучают в потоке ускоренных протонов. Помещают облученную мишень 10 в изолирующую камеру 4 и устанавливают ее в держатель 1. Открывают запорный вентиль 3(3) и заполняют изолирующую камеру 4 аргоном по трубопроводу 16. Вскрывают оболочку облученной мишени 10 инструментом 5.
Включают электроплитку 9 и нагревают оборудование и весь объем в изолирующей камере 4 до температуры 45 градусов по термометру 13 (1). Открывают запорный вентиль 3 (1) и откачивают по трубопроводу 14 воздух из химического реактора 23 до давления 1 мм рт.ст. по мановакуумметру 7. Опускают открытый конец трубопровода 18 в облученную мишень 10. Закрывают запорный вентиль 3 (1), открывают электромагнитный клапан 6 и передавливают давлением аргона облученный рубидий из мишени 10 в химический реактор 23. При поступлении облученный рубидий распределяется на внутренних поверхностях химического реактора 23 разбрызгивателем 11. Закрывают электромагнитный клапан 6.
Открывают запорный вентиль 3 (4) и подают в химический реактор 23 по трубопроводу 17 закись азота порциями, по меньшей мере, до прекращения роста температуры в химическом реакторе 23 по термометру 13 (2) при подаче свежей порции закиси азота. Закрывают запорный вентиль 3 (4). В результате взаимодействия закиси азота и рубидия на внутренних поверхностях химического реактора 23 образуются взрывобезопасные и пожаробезопасные соли рубидия.
Открывают запорный вентиль 3 (7) для соединения химического реактора по трубопроводу 21 со спецвентиляцией. Открывают запорный вентиль 3 (5) и подают в химический реактор 23 по трубопроводу 19 из мерной колбы 8 3 М раствор азотной кислоты, контролируя давление по мановакуумметру 7. Душевая насадка 2 будет распределять раствор азотной кислоты по внутренним поверхностям химического реактора. Раствор азотной кислоты растворит соли рубидия на внутренних поверхностях химического реактора 23 и весь стечет на его дно. Закрывают вентиль 3 (5).
Открывают запорные вентили 3 (2) и 3 (6) и полученный раствор из химического реактора 23 по трубопроводу 15 подают на сорбцию стронция-82. Закрывают запорные вентили 3 (2) и 3 (6). Открывают вентиль 3 (7).
Заполняют химический реактор 23 из мерной колбы 8 дезактивирующим раствором. Выполняют дезактивацию химического реактора 23. Закрывают вентиль 3 (7). Открывают вентили 3 (6) и 3 (8) и сливают дезактивирующий раствор в спецканализацию.
Пример конкретного исполнения устройства для получения стронция-82.
Облученная в потоке ускоренных частиц мишень 10 представляет собой стальную оболочку диаметром 20 мм, заполненную 20 г металлического рубидия. Содержание стронция-82 в облученной мишени 10 составляет 40 ГБк.
Объемы изолирующей камеры 4 и химического реактора 23, изготовленные из нержавеющей стали, равны соответственно 40 и 3 литрам.
В качестве нагревателя 9 выбрана электроплитка.
Все трубопроводы изготовлены из нержавеющей стали.
На трубопроводе 18 подачи в химический реактор 23 расплавленного металлического рубидия установлен электромагнитный клапан 6.
Корпус изолирующей камеры 4 снаружи закрыт каолиновой ватой.
Достигнут технический результат изобретения, упрощена технология получения стронция-82 и повышена ее безопасность за счет того, что в технологическом процессе не используется органический растворитель, а облученный металлический рубидий переводится во взрывобезопасные и пожаробезопасные соли рубидия.

Claims (3)

1. Устройство для получения стронция-82, состоящее из нагревателя и изолирующей камеры, заполняемой газом, не взаимодействующим с металлическим рубидием, в которой установлены облученная в потоке ускоренных заряженных частиц мишень, представляющая собой стальную оболочку, заполненную металлическим рубидием, и держатель облученной мишени, отличающееся тем, что в изолирующей камере установлен химический реактор, с корпусом которого соединены трубопроводы подачи в химический реактор расплавленного металлического рубидия, закиси азота, раствора азотной кислоты, и трубопровод выдачи из химического реактора полученного раствора солей рубидия.
2. Устройство для получения стронция-82 по п.1, отличающееся тем, что на трубопроводе подачи расплавленного металлического рубидия в химический реактор установлен клапан.
3. Устройство для получения стронция-82 по п.1, отличающееся тем, что изолирующая камера теплоизолирована.
RU2013132200/07A 2013-07-12 2013-07-12 Устройство для получения стронция-82 RU2543051C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013132200/07A RU2543051C2 (ru) 2013-07-12 2013-07-12 Устройство для получения стронция-82

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013132200/07A RU2543051C2 (ru) 2013-07-12 2013-07-12 Устройство для получения стронция-82

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012146272/07A Division RU2522668C1 (ru) 2012-10-31 2012-10-31 Способ получения стронция-82

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013132200A RU2013132200A (ru) 2015-01-20
RU2543051C2 true RU2543051C2 (ru) 2015-02-27

Family

ID=53280726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013132200/07A RU2543051C2 (ru) 2013-07-12 2013-07-12 Устройство для получения стронция-82

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2543051C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598089C1 (ru) * 2015-06-09 2016-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова" (ФГБУ "ПИЯФ") Способ получения радионуклида стронция-82
RU2767769C1 (ru) * 2021-09-17 2022-03-21 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма ПОЗИТОМ-ПРО (ООО НПФ "Позитом-ПРО") Стронций-82/рубидий-82 генератор и способ его приготовления

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU873816A1 (ru) * 1979-12-24 1986-07-23 Объединенный Институт Ядерных Исследований Способ изготовлени спектрометрических источников излучени радиоизотопов бари
RU2356113C1 (ru) * 2008-03-27 2009-05-20 Институт ядерных исследований РАН (ИЯИ РАН) Способ получения радиостронция (варианты)
RU2454744C1 (ru) * 2011-02-14 2012-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" Способ изготовления источников на основе радионуклида, выбранного из группы щелочноземельных элементов

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU873816A1 (ru) * 1979-12-24 1986-07-23 Объединенный Институт Ядерных Исследований Способ изготовлени спектрометрических источников излучени радиоизотопов бари
RU2356113C1 (ru) * 2008-03-27 2009-05-20 Институт ядерных исследований РАН (ИЯИ РАН) Способ получения радиостронция (варианты)
RU2454744C1 (ru) * 2011-02-14 2012-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" Способ изготовления источников на основе радионуклида, выбранного из группы щелочноземельных элементов

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A1. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598089C1 (ru) * 2015-06-09 2016-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова" (ФГБУ "ПИЯФ") Способ получения радионуклида стронция-82
RU2767769C1 (ru) * 2021-09-17 2022-03-21 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма ПОЗИТОМ-ПРО (ООО НПФ "Позитом-ПРО") Стронций-82/рубидий-82 генератор и способ его приготовления

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013132200A (ru) 2015-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2543051C2 (ru) Устройство для получения стронция-82
WO2012149532A3 (en) Lightweight polymeric exhaust components
CN102855953A (zh) 一种微波高温处理放射性废物连续转化烧结装置
CN105347305B (zh) 一种氚气纯化系统
RU2016136079A (ru) Защита внутренней части контейнера для газа покрытием, полученным методом атомно-слоевого осаждения
CA2927142A1 (en) System and method for dehydrogenating a gaseous medium
CN105222110A (zh) 一种采用铸铝加热体的液体汽化器
RU2522668C1 (ru) Способ получения стронция-82
CN102998245B (zh) 网状多孔电热材料气氛相容性实验设备及其方法
CN106040110B (zh) 氯化汞还原加热腔及用该加热腔的汞蒸气发生装置及方法
CN2867110Y (zh) 蒸气发生装置
CN209530837U (zh) 一种以NaBrO3/Na2SO3为溴化剂的ɑ-烷基苯光催化溴代装置
CN103508547A (zh) 高含盐腐蚀性有机废水超临界水氧化反应装置
JP7398426B2 (ja) 熱回収装置及び熱回収方法
CN103768966B (zh) 一种适用于不稳定及爆炸性气体的气体混合装置
CN108096861B (zh) 将液氨转化为气氨的装置
CN202575971U (zh) 一种新型的氯气纯化设备
CN102671412B (zh) 升华法焦性没食子酸冷阱回收装置
JP2008238039A (ja) 加熱装置およびプロセスガス処理システム
CN205817112U (zh) 一种用于危险气体系统漏点的微正压焊补预制件
CN104315338A (zh) 撬装式液氨汽化器总成
CN217909674U (zh) 一种一氟甲烷吸附纯化装置
CN107161546A (zh) 一种新型次氯酸钠溶液储罐装置
CN205867624U (zh) 全自动水蒸气蒸馏仪
RU171739U1 (ru) Устройство для насыщения образцов материалов изотопами водорода

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20160315