RU2598089C1 - Method of producing strontium-82 radionuclide - Google Patents

Method of producing strontium-82 radionuclide Download PDF

Info

Publication number
RU2598089C1
RU2598089C1 RU2015122098/05A RU2015122098A RU2598089C1 RU 2598089 C1 RU2598089 C1 RU 2598089C1 RU 2015122098/05 A RU2015122098/05 A RU 2015122098/05A RU 2015122098 A RU2015122098 A RU 2015122098A RU 2598089 C1 RU2598089 C1 RU 2598089C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strontium
target
radionuclide
rubidium
container
Prior art date
Application number
RU2015122098/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Пантелеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова" (ФГБУ "ПИЯФ")
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 бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова" (ФГБУ "ПИЯФ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова" (ФГБУ "ПИЯФ")
Priority to RU2015122098/05A priority Critical patent/RU2598089C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2598089C1 publication Critical patent/RU2598089C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

FIELD: nuclear physics; chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to physical-chemical separation of radionuclides, particularly to a method of producing strontium-82 radionuclide, and can be used in nuclear medicine. Method involves irradiating with an accelerated proton beam with energy 70 MeV a container with rubidium chloride or rubidium metal target, evaporating target substance in a ballast volume in high vacuum at temperature of 900-950 °C, evaporating strontium-82 radionuclide remaining on inner surface of container at temperature 1,500-1,900 °C and simultaneous deposition thereof onto a cooled collector, from which it is subsequently washed off with hydrochloric or nitric acid solution.
EFFECT: invention simplifies production of strontium-82 radionuclide and provides high output of end product.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области физико-химического разделения радионуклидов, в частности к способам получения радионуклидов стронция. Изобретение может быть использовано в ядерной медицине для производства радиоизотопного генератора радионуклида стронция-82. Изобретение относится к технологии получения радиоизотопов для ядерной медицины на ускорителях заряженных частиц.The invention relates to the field of physico-chemical separation of radionuclides, in particular to methods for producing strontium radionuclides. The invention can be used in nuclear medicine for the production of a radioisotope generator of strontium-82 radionuclide. The invention relates to a technology for producing radioisotopes for nuclear medicine on charged particle accelerators.

В настоящее время одним из наиболее перспективных и динамично развивающихся диагностических направлений ядерной медицины является метод позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), использующий радионуклиды, излучающие позитроны. Сейчас в основном для ПЭТ диагностики используются короткоживущие β+-излучатели - радионуклиды 11С, 13N, 15O и 18F. Использование указанных короткоживущих радионуклидов с периодами полураспада минуты-часы предполагает наличие в соответствующих ПЭТ центрах циклотронов с энергией налетающих частиц в диапазоне 10-20 МэВ. Необходимость использования циклотрона существенно затрудняет использование метода ПЭТ диагностики в небольших ПЭТ центрах, так как требует дополнительных значительных расходов на его эксплуатацию.Currently, one of the most promising and dynamically developing diagnostic areas of nuclear medicine is the method of positron emission tomography (PET), using radionuclides emitting positrons. Nowadays, short-lived β + emitters — 11 C, 13 N, 15 O, and 18 F radionuclides — are mainly used for PET diagnostics. The use of these short-lived radionuclides with half-lives of minutes-hours suggests the presence of cyclotrons with incident particles in the range of 10 in the corresponding PET centers -20 MeV. The need to use a cyclotron significantly complicates the use of the PET diagnostic method in small PET centers, since it requires additional significant costs for its operation.

Метод радиоизотопных генераторов позволяет преодолеть указанные трудности. Данный метод в настоящее время широко используется в развитых странах, в частности, широкое развитие получила ПЭТ технология, основанная на применении изотопного генератора на основе стронция-82, который является материнским ядром (генератором) β+-излучателя рубидия-82.The method of radioisotope generators allows you to overcome these difficulties. This method is currently widely used in developed countries, in particular, PET technology based on the use of an isotope generator based on strontium-82, which is the mother nucleus (generator) of the rubidium-82 β + emitter, has been widely developed.

Указанная радионуклидная пара имеет следующие ядерно-физические характеристики:The specified radionuclide pair has the following nuclear physical characteristics:

Sr-82: T1|2=25.55 дн; ε+(100%); нет сопутствующих γ-квантов.Sr-82: T 1 | 2 = 25.55 days; ε + (100%); no accompanying gamma quanta.

Rb-82: T1|2=1.27 мин; β+(95%), ε+(5%), γ-кванты: аннигиляция Еγ=511 кэВ и Еγ=776 кэВ.Rb-82: T 1 | 2 = 1.27 min; β + (95%), ε + (5%), γ-quanta: annihilation E γ = 511 keV and E γ = 776 keV.

Свойства данной радионуклидной пары обеспечивают уникальные возможности для использования в диагностике ПЭТ методом. Генератор, заряженный стронцием-82, может быть легко доставлен в клинику, находящуюся в любом отдаленном уголке земного шара и эксплуатироваться достаточно длительное время (около двух месяцев). При этом необходимость в наличии циклотрона естественным образом отпадает.The properties of this radionuclide pair provide unique opportunities for use in the diagnosis of PET by the method. The generator charged with strontium-82 can be easily delivered to a clinic located in any remote corner of the globe and operated for a fairly long time (about two months). In this case, the need for a cyclotron naturally disappears.

Известен способ получения Sr-82 в реакции облучения молибдена протонами с энергией 800 МэВ: "Thomas K.E. Strontium-82 Production at Los Alamos National Laboratory. - Applied Radiation and Isotopes, 1987, v. 38, №3, p. 175-180" [1]. Мишени из металлического молибдена в виде тонких фольг облучают на пучке протонов энергией 800 МэВ и током до 500 мкА. В реакции глубокого отщепления образуется Sr-82, другие изотопы стронция и множество других радионуклидов с Z≤42. После десятидневной выдержки мишени растворяют в смеси азотной и фосфорной кислот и перекиси водорода. После чего в результате многоступенчатого химического выделения получают изотопы стронция, в том числе и Sr-82.A known method of producing Sr-82 in the reaction of irradiation of molybdenum with protons with an energy of 800 MeV: "Thomas KE Strontium-82 Production at Los Alamos National Laboratory. - Applied Radiation and Isotopes, 1987, v. 38, No. 3, p. 175-180" [one]. The targets made of metal molybdenum in the form of thin foils are irradiated with a proton beam with an energy of 800 MeV and a current of up to 500 μA. In the deep cleavage reaction, Sr-82, other strontium isotopes, and many other radionuclides with Z≤42 are formed. After ten days of exposure, the targets are dissolved in a mixture of nitric and phosphoric acids and hydrogen peroxide. Then, as a result of multistage chemical isolation, strontium isotopes are obtained, including Sr-82.

Этот способ имеет следующие недостатки:This method has the following disadvantages:

- в мишени образуется большое количество примесей других радионуклидов с Z≤42, что влияет на чистоту выделения целевого продукта;- a large amount of impurities of other radionuclides with Z≤42 is formed in the target, which affects the purity of isolation of the target product;

- методика выделения Sr-82 связана с необходимостью проведения многоступенчатого радиохимического процесса обработки мишени (мокрая радиохимия) и утилизацией большого количества радиоактивных отходов сопутствующих "мокрой радиохимии" (сложность и трудоемкость процесса);- Sr-82 isolation technique is associated with the need for a multi-stage radiochemical process for target processing (wet radiochemistry) and the disposal of a large amount of radioactive waste associated with "wet radiochemistry" (the complexity and complexity of the process);

- при облучении молибдена в получаемых источниках содержится основная мешающая примесь Sr-85, активность которой сопоставима с активностью целевого продукта стронция-82.- when molybdenum is irradiated, the obtained sources contain the main interfering impurity Sr-85, the activity of which is comparable with the activity of the target product of strontium-82.

Известен способ получения Sr-82 в реакции Rb(p,xn) при облучении мишени из металлического рубидия: Жуйков Б.Л., Коханюк В.М., Глущенко В.Н. и др. Получение стронция-82 из мишени металлического рубидия на пучке протонов с энергией 100 МэВ. - Радиохимия, 1994, том 36, стр. 494-498 [2]. Мишени из металлического рубидия, помещенные в герметичные контейнеры из нержавеющей стали облучались на линейном ускорителе на пучке с энергией протонов 100-150 МэВ при токах пучка до 100 мкА. Переработка облученной мишени включала в себя механическое вскрытие контейнера и растворение мишени в изобутаноле, разрушение образующегося при растворении мишени изобутонолята рубидия и отделение органической фазы путем отгонки, отделение изотопов стронция от рубидия на ионообменной колонке.A known method of producing Sr-82 in the reaction Rb (p, xn) upon irradiation of a target from metal rubidium: Zhuikov B.L., Kokhanyuk V.M., Glushchenko V.N. et al. Obtaining strontium-82 from a metal rubidium target on a proton beam with an energy of 100 MeV. - Radiochemistry, 1994, Volume 36, pp. 494-498 [2]. Rubidium metal targets placed in sealed stainless steel containers were irradiated with a linear accelerator with a beam with proton energies of 100-150 MeV at beam currents of up to 100 μA. Processing of the irradiated target included mechanical opening of the container and dissolution of the target in isobutanol, destruction of rubidium isobutonolate formed during dissolution of the target and separation of the organic phase by distillation, separation of strontium isotopes from rubidium on an ion-exchange column.

Недостаток данного способа заключается в том, что выделение Sr-82 также связано с необходимостью проведения многоступенчатого радиохимического процесса обработки мишени (мокрая радиохимия) и утилизацией большого количества радиоактивных отходов, сопутствующих "мокрой радиохимии".The disadvantage of this method is that the isolation of Sr-82 is also associated with the need for a multi-stage radiochemical process for processing the target (wet radiochemistry) and the disposal of a large amount of radioactive waste associated with "wet radiochemistry".

В качестве прототипа рассмотрен способ получения радионуклида стронция 82Sr (Б.Л. Жуйков, В.М. Коханюк, Дж. Винсент, патент №2356113, приоритет 27.03.2008) [3]. Способ получения радиостронция-82 заключается в следующем. Мишень, содержащая металлический рубидий (мишенное вещество) внутри оболочки мишени, облучают потоком ускоренных заряженных частиц. После облучения осуществляют плавление рубидия внутри оболочки мишени. Извлечение радиостронция из жидкого рубидия осуществляют сорбцией. Сорбцию проводят при температуре сорбирующей поверхности 275-350°C, причем в качестве сорбирующей поверхности используют внутреннюю поверхность оболочки облученной мишени. После проведения сорбции радиостронция рубидий из мишенной оболочки удаляют, а затем радиостронций смывают с внутренней поверхности оболочки мишени растворителями. Удаление металлического рубидия проводят путем откачивания из мишени. Извлечение сорбированного радиостронция предложено проводить путем перевода его в раствор, заливая в мишень различные растворители, например органические спирты, воду и/или водные растворы минеральных кислот и др. Выход радиостронция составляет 96±4%As a prototype, a method for producing strontium 82 Sr radionuclide is considered (B. L. Zhuykov, V. M. Kokhanyuk, J. Vincent, patent No. 2356113, priority 03/27/2008) [3]. The method of producing radiostrontium-82 is as follows. A target containing metallic rubidium (target substance) inside the target shell is irradiated with a stream of accelerated charged particles. After irradiation, rubidium is melted inside the target shell. Extraction of radiostrontium from liquid rubidium is carried out by sorption. Sorption is carried out at a temperature of the sorbing surface of 275-350 ° C, and the inner surface of the shell of the irradiated target is used as the sorbing surface. After sorption, the radiostrontium of rubidium is removed from the target shell, and then the radiostrontium is washed off with solvents from the inner surface of the target shell. The removal of rubidium metal is carried out by pumping from the target. It is proposed to extract sorbed radiostrontium by transferring it to a solution by pouring various solvents into the target, for example, organic alcohols, water and / or aqueous solutions of mineral acids, etc. The output of radiostrontium is 96 ± 4%

Недостаток данного способа, также как и аналогов, заключается в необходимости транспортировки облученной мишени большой радиоактивности (как это описано в прототипе), наполненной мишенным веществом, в горячий бокс с последующим проведением многоступенчатого процесса плавления рубидия и извлечения образовавшегося радиостронция из рубидия сорбцией на поверхности различных материалов с последующей их смывкой и очисткой от мишенного вещества. Т.е. также присутствуют «мокрая радиохимия» и утилизация достаточно большого количества радиоактивных отходов, сопутствующих "мокрой радиохимии".The disadvantage of this method, as well as analogues, is the need to transport the irradiated target of large radioactivity (as described in the prototype), filled with the target substance, in a hot box, followed by a multi-stage process of melting rubidium and extracting the formed radiostrontium from rubidium by sorption on the surface of various materials followed by their washing and purification from the target substance. Those. “wet radiochemistry” and the disposal of a sufficiently large amount of radioactive waste accompanying “wet radiochemistry” are also present.

Кроме того, в силу взрывоопасности все процедуры по извлечению 82Sr из мишенного вещества должны производиться в атмосфере какого-либо инертного газа. Таким образом, однозначно можно сказать, что процесс трудоемкий, сложный, связанный с работой в условиях большой радиоактивности.In addition, due to the explosion hazard, all procedures for the extraction of 82 Sr from the target substance should be carried out in an atmosphere of some inert gas. Thus, we can definitely say that the process is time-consuming, complex, associated with work in conditions of high radioactivity.

Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение получения радионуклида стронция-82 при сохранении высокого выхода конечного продукта.The technical result of the claimed invention is to simplify the production of strontium-82 radionuclide while maintaining a high yield of the final product.

Задача заключается в проведении процесса получения радионуклида стронция-82, минуя многоступенчатые операции, связанные с применением «мокрой радиохимии» и исключающие взрывоопасность.The task is to conduct the process of obtaining the strontium-82 radionuclide, bypassing the multi-stage operations associated with the use of "wet radiochemistry" and eliminating the explosion hazard.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе получения радионуклида стронция-82, включающем облучение ускоренным пучком протонов энергией 70 МэВ контейнера с мишенью из хлорида рубидия или металлического рубидия, выделение радионуклида стронция-82 (с сопутствующими изотопами) из мишенного вещества, новым является то, что выделение радионуклида стронция-82 из мишенного вещества осуществляется путем испарения мишенного вещества в балластный объем в высоком вакууме при температуре 900-950°C, и радионукид стронция-82, оставшийся на внутренней поверхности контейнера, испаряют при температуре в диапазоне 1500-1900°C с одновременным высаживанием его на охлаждаемый коллектор, с которого затем осуществляется смывка его раствором соляной или азотной кислоты.The problem is achieved in that in the known method for producing strontium-82 radionuclide, which includes irradiating an accelerated proton beam with an energy of 70 MeV of a container with a target from rubidium chloride or rubidium metal, the separation of strontium-82 radionuclide (with concomitant isotopes) from the target substance is new that the separation of the strontium-82 radionuclide from the target substance is carried out by evaporation of the target substance into the ballast volume in high vacuum at a temperature of 900-950 ° C, and the strontium-82 radionuclide remaining and the inner surface of the container is evaporated at a temperature in the range of 1500-1900 ° C with simultaneous planting of it on a cooled collector, from which it is then washed with a solution of hydrochloric or nitric acid.

Такая совокупность операций исключает многоступенчатый радиохимический процесс обработки мишени. Это позволит избежать получения большого количества жидких радиоактивных отходов, сопутствующих данному процессу, и в 5-6 раз снизить активность получаемых для обработки в горячих камерах образцов при сохранении в них активности нарабатываемого стронция-82.This set of operations eliminates the multi-stage radiochemical process of processing the target. This will avoid the receipt of a large amount of liquid radioactive waste associated with this process, and reduce the activity of samples obtained for processing in hot chambers by 5–6 times while maintaining the activity of accumulated strontium-82.

Это обеспечивается тем, что выделение радионуклидов стронция из мишенного контейнера производится в месте облучения контейнера с эффективностью около 95%. Эффективность отделения радионуклидов стронция от мишенного вещества составляет величину лучше 99,9%. В отличие от прототипа, выполнен другой подход к процедуре отделения мишенного вещества от радиоизотопа стронция-82 (целевой продукт) и других изотопов стронция, а именно за счет разных температур нагрева. При этом целевой продукт полностью остается внутри контейнера без мишенного вещества. Далее осуществляют полное испарение его с внутренней поверхности контейнера и полное осаждение на холодном коллекторе. Это подтверждают экспериментальные результаты, приведенные ниже на соответствующих рисунках. Таким образом, отсутствует необходимость транспортировки облученной мишени большой радиоактивности, наполненной мишенным веществом, в горячий бокс с последующим проведением многоступенчатого процесса плавления рубидия и извлечения образовавшегося радиостронция из рубидия сорбцией на поверхности различных материалов, как это делается в прототипе, что является сложными и взрывоопасными операциями.This is due to the fact that the separation of strontium radionuclides from the target container is carried out at the site of irradiation of the container with an efficiency of about 95%. The efficiency of separation of strontium radionuclides from the target substance is better than 99.9%. In contrast to the prototype, a different approach to the separation of the target substance from the radioisotope of strontium-82 (target product) and other strontium isotopes, namely due to different heating temperatures, was performed. In this case, the target product remains completely inside the container without the target substance. Then carry out its complete evaporation from the inner surface of the container and complete deposition on a cold collector. This is confirmed by the experimental results given below in the corresponding figures. Thus, there is no need to transport the irradiated target of large radioactivity, filled with the target substance, in a hot box, followed by a multi-stage process of melting rubidium and extracting the formed radiostrontium from rubidium by sorption on the surface of various materials, as is done in the prototype, which is complex and explosive operations.

В заявляемом способе все операции по разделению мишенного вещества и целевого продукта проводятся в едином закрытом пространстве - месте облучения мишени. Поэтому исключается многоступенчатость выделения продукта с использованием облученной мишени большой радиоактивности. Предлагаемый способ позволяет работать с уже выделенной фракцией радионуклидов стронция, активность которой в 5-6 раз меньше активности облученной мишени.In the inventive method, all operations for the separation of the target substance and the target product are carried out in a single enclosed space - the site of irradiation of the target. Therefore, the multi-stage isolation of the product using an irradiated target of high radioactivity is excluded. The proposed method allows you to work with the already selected fraction of strontium radionuclides, whose activity is 5-6 times less than the activity of the irradiated target.

На фиг. 1 приведены экспериментально полученные гамма-спектры облученного хлористого рубидия, где присутствуют гамма-линии рубидия-83 (552 кэВ) и рубидия-82 (776 кэВ), дочернего ядра стронция-82. Это спектры капсулы с мишенным веществом до его нагрева и после его нагрева при низкой (менее 800°C). Из приведенного спектра видно, что при температуре ниже 800°C ни мишенное вещество, ни стронций не вылетают из мишенной капсулы.In FIG. Figure 1 shows the experimentally obtained gamma spectra of irradiated rubidium chloride, where the gamma lines of rubidium-83 (552 keV) and rubidium-82 (776 keV), the daughter nucleus of strontium-82, are present. These are the spectra of the capsule with the target substance before it is heated and after it is heated at low (less than 800 ° C). It can be seen from the spectrum that, at temperatures below 800 ° C, neither the target substance nor strontium fly out of the target capsule.

На фиг. 2 приведены экспериментально полученные гамма-спектры облученного хлористого рубидия, где присутствуют гамма-линии рубидия-83 (552 кэВ) и рубидия-82 (776 кэВ), дочернего ядра стронция-82. Эти спектры капсулы с мишенным веществом до и после его нагрева при температуре 900-950°C. Из приведенного спектра видно, что в этом интервале температур мишенное вещество полностью вылетело из мишенной капсулы (контейнера), а стронций из мишенной капсулы не вылетел.In FIG. Figure 2 shows the experimentally obtained gamma spectra of irradiated rubidium chloride, where the gamma lines of rubidium-83 (552 keV) and rubidium-82 (776 keV), the daughter nucleus of strontium-82, are present. These are the spectra of the capsule with the target substance before and after its heating at a temperature of 900-950 ° C. It can be seen from the spectrum that, in this temperature range, the target substance completely flew out of the target capsule (container), and strontium did not fly out of the target capsule.

На фиг. 3 приведен экспериментально полученный спектр стронция-82, выделенного на охлаждаемый танталовый коллектор и смытого с коллектора 10% раствором соляной кислоты.In FIG. Figure 3 shows the experimentally obtained spectrum of strontium-82 isolated on a cooled tantalum collector and washed off the collector with a 10% hydrochloric acid solution.

На фиг. 4 приведены экспериментально полученные гамма-спектры облученного металлического рубидия с теми же гамма-линиями. Из приведенного спектра видно, что при 90% испарении мишенного вещества (металлического рубидия) стронций-82 практически весь остается в мишени. Неполное испарение мишенного вещества объясняется малым временем испарения мишенного вещества (60 мин.).In FIG. Figure 4 shows the experimentally obtained gamma spectra of irradiated metal rubidium with the same gamma lines. It can be seen from the spectrum that, with 90% evaporation of the target substance (metallic rubidium), strontium-82 almost all remains in the target. Incomplete evaporation of the target substance is explained by the short evaporation time of the target substance (60 min.).

Согласно расчетам, время, необходимое для полного испарения, составит 5-6 часов, и может быть определено экспериментально в предварительных измерениях с небольшой активностьюAccording to calculations, the time required for complete evaporation will be 5-6 hours, and can be determined experimentally in preliminary measurements with low activity

Способ заключается в следующем. Мишень в виде контейнера из достаточно тугоплавкого материала с находящимся в контейнере мишенным веществом в виде хлорида рубидия или металлического рубидия в высоком вакууме облучают протонами энергии 70-80 МэВ. При облучении мишенного вещества в нем в реакции (p,xn) образуются с высокими сечениями радиоизотопы стронция - стронций-82, 83, 85. Радионуклид 82Sr используется в диагностических процедурах в качестве изотопа, генерирующего дочерний радионуклид Rb-82, распадающийся бета-плюс распадом и использующийся в ПЭТ диагностике. Выделения радиоизотопов стронция из мишенного вещества осуществляется следующим образом. После завершения облучения и выдержки в течение 5-10 дней для радиационного охлаждения мишени и распада короткоживущего стронция-83 проводится первоначальный нагрев мишенного контейнера в высоком вакууме при температуре 900-950°C, в течение которого мишенное вещество (RbCl, либо металлический рубидий) испаряется в балластный объем. Измеренная эффективность сбора мишенного вещества в балластный объем составляет величину более 95%. При этом атомы радиоактивных изотопов стронция, имеющего значительно более высокую температуру кипения, чем мишенное вещество (RbCl, либо металлический рубидий) остаются с вероятностью, близкой к 100% на внутренней поверхности мишенного контейнера. При следующем нагреве мишенного контейнера при температуре 1900-1950°C атомы радиоактивных изотопов стронция Sr-82 и Sr-85 испаряются из мишени и высаживаются на охлаждаемый коллектор. Коллектор в виде молибденовой, ниобиевой или танталовой фольги с высаженными радионуклидами стронция транспортируются в горячий бокс, где производится их смыв раствором соляной или азотной кислоты. Эффективность смывки составляет величину около 100%. Полученный в количестве нескольких см раствор кислоты, содержащий радиоизотопы стронция, имеет высокую радиохимическую чистоту и, в случае необходимости, может быть подвергнут дополнительной химической очистке. Выход целевого продукта стронция-82 составляет (95±5)%The method is as follows. A target in the form of a container of a sufficiently refractory material with the target substance in the container in the form of rubidium chloride or metal rubidium in high vacuum is irradiated with energy protons of 70-80 MeV. When a target substance is irradiated in it, strontium-strontium-82, 83, 85 radioisotopes are formed with high cross sections in the reaction (p, xn). The 82 Sr radionuclide is used in diagnostic procedures as an isotope generating the daughter radionuclide Rb-82, decaying beta plus decay and used in PET diagnostics. The isolation of strontium radioisotopes from the target substance is as follows. After completion of irradiation and exposure for 5-10 days, the target container is first heated in high vacuum at 900–950 ° C for the target substance (RbCl or rubidium metal) to radiate cooling the target and decay the short-lived strontium-83 in ballast volume. The measured efficiency of collecting the target substance in the ballast volume is more than 95%. In this case, the atoms of the radioactive isotopes of strontium, which has a much higher boiling point than the target substance (RbCl, or metallic rubidium) remain with a probability close to 100% on the inner surface of the target container. The next time the target container is heated at a temperature of 1900-1950 ° C, the atoms of the radioactive isotopes of strontium Sr-82 and Sr-85 evaporate from the target and land on a cooled collector. The collector in the form of molybdenum, niobium or tantalum foil with the strontium radionuclides deposited is transported to a hot box, where they are washed off with a solution of hydrochloric or nitric acid. The washing efficiency is about 100%. The acid solution obtained in the amount of several cm containing strontium radioisotopes has a high radiochemical purity and, if necessary, can be subjected to additional chemical purification. The yield of the target product of strontium-82 is (95 ± 5)%

Таким образом, все выше сказанное подтверждает, что в заявляемом способе все операции по разделению мишенного вещества и целевого продукта проводятся в едином закрытом пространстве - месте облучения мишени в объеме вакуумного мишенного устройства, где расположена облучаемая мишень. Поэтому исключается многоступенчатость выделения продукта с использованием облученной мишени большой радиоактивности. Предлагаемый способ позволяет работать с уже выделенной фракцией радионуклидов стронция, активность которой в 5-6 раз меньше активности облученной мишени.Thus, all of the above confirms that in the claimed method, all operations for the separation of the target substance and the target product are carried out in a single enclosed space - the site of irradiation of the target in the volume of the vacuum target device where the irradiated target is located. Therefore, the multi-stage isolation of the product using an irradiated target of high radioactivity is excluded. The proposed method allows you to work with the already selected fraction of strontium radionuclides, whose activity is 5-6 times less than the activity of the irradiated target.

Предлагаемый способ получения Sr-82 позволяет исключить из процедуры выделения стронция из облученной на пучке циклотрона мишени операцию радиохимической "мокрой" переработки мишени, как это делается при использовании чисто радиохимических методов выделения. Это позволяет свести к минимуму количество жидких радиоактивных отходов, переработка которых достаточно трудоемка и высоко затратна. Получаемый данным способом Sr-82 может иметь более высокую, если это необходимо, радионуклидную чистоту по сравнению с существующими аналогами, так как получаемые источники без носителя с выделенными из мишени изотопами стронция могут проходить дополнительную очистку.The proposed method for producing Sr-82 makes it possible to exclude the operation of radiochemical "wet" processing of a target from the procedure for isolating strontium from a target irradiated with a cyclotron beam, as is done using purely radiochemical extraction methods. This allows you to minimize the amount of liquid radioactive waste, the processing of which is quite time-consuming and highly costly. Sr-82 obtained by this method can have a higher, if necessary, radionuclide purity compared to existing analogues, since the obtained sources without a carrier with strontium isotopes extracted from the target can undergo additional purification.

Настоящее изобретение может быть использовано для получения генераторного радионуклида Sr-82 на протонных циклотронах средних энергий (Ер=65-80 МэВ).The present invention can be used to obtain a generator radionuclide Sr-82 on proton cyclotrons of medium energy (E p = 65-80 MeV).

ЛитератураLiterature

1. Thomas K.E. Strontium-82 Production at Los Alamos National Laboratory. - Applied Radiation and Isotopes, 1987, v. 38, №3, p. 175-180.1. Thomas K.E. Strontium-82 Production at Los Alamos National Laboratory. - Applied Radiation and Isotopes, 1987, v. 38, No. 3, p. 175-180.

2. Жуйков Б.Л., Коханюк B.M., Глушенко B.H. и др. Получение стронция-82 из мишени металлического рубидия на пучке протонов с энергией 100 МэВ. - Радиохимия, 1994, том 36, стр. 494-498.2. Zhuykov B.L., Kokhanyuk B.M., Glushenko B.H. et al. Obtaining strontium-82 from a metal rubidium target on a proton beam with an energy of 100 MeV. - Radiochemistry, 1994, Volume 36, pp. 494-498.

3. Б.Л. Жуйков, В.М. Коханюк, Дж. Винсент, патент РФ №2356113, приоритет 27.03.2008, МПК G21G 1/10. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОСТРОНЦИЯ (ВАРИАНТЫ) - прототип.3. B.L. Zhuykov, V.M. Kokhanyuk, J. Vincent, RF patent No. 2356113, priority 03/27/2008, IPC G21G 1/10. METHOD FOR PRODUCING RADIOSTRONTIUM (OPTIONS) - prototype.

Claims (1)

Способ получения радионуклида стронция-82, включающий облучение ускоренным пучком протонов энергии 70 МэВ контейнера с мишенью из хлорида рубидия или металлического рубидия, выделение радионуклида стронция-82 из мишенного вещества, отличающийся тем, что выделение радионуклидов стронция-82 из мишенного вещества осуществляют путем испарения мишенного вещества в балластный объем в высоком вакууме при температуре 900-950°C, и радионуклид стронция-82, оставшийся на внутренней поверхности контейнера, испаряют при температуре в диапазоне 1500-1900°C с одновременным высаживанием его на охлаждаемый коллектор, с которого впоследствии он смывается раствором соляной или азотной кислоты. A method of producing a strontium-82 radionuclide, comprising irradiating with an accelerated proton beam of 70 MeV energy a container with a target from rubidium chloride or metallic rubidium, isolating strontium-82 radionuclide from a target substance, characterized in that the strontium-82 radionuclide is extracted from the target substance by evaporation of the target substances into the ballast volume in high vacuum at a temperature of 900-950 ° C, and the strontium-82 radionuclide remaining on the inner surface of the container is evaporated at a temperature in the range of 1500-1900 ° C with by simultaneously planting it on a cooled collector, from which it is subsequently washed off with a solution of hydrochloric or nitric acid.
RU2015122098/05A 2015-06-09 2015-06-09 Method of producing strontium-82 radionuclide RU2598089C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015122098/05A RU2598089C1 (en) 2015-06-09 2015-06-09 Method of producing strontium-82 radionuclide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015122098/05A RU2598089C1 (en) 2015-06-09 2015-06-09 Method of producing strontium-82 radionuclide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2598089C1 true RU2598089C1 (en) 2016-09-20

Family

ID=56938096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015122098/05A RU2598089C1 (en) 2015-06-09 2015-06-09 Method of producing strontium-82 radionuclide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2598089C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767769C1 (en) * 2021-09-17 2022-03-21 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма ПОЗИТОМ-ПРО (ООО НПФ "Позитом-ПРО") Strontium-82/rubidium-82 generator and method for its preparation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006135374A2 (en) * 2004-07-19 2006-12-21 Lynntech, Inc. Rubidium-82 generator based on sodium nonatitanate support, and improved separation methods for the recovery of strontium-82 from irradiated targets
RU2356113C1 (en) * 2008-03-27 2009-05-20 Институт ядерных исследований РАН (ИЯИ РАН) Method for radiostrontium preparation (versions)
RU2522668C1 (en) * 2012-10-31 2014-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственынй научный центр Российской Федерации-Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Method of obtaining strontium-82
RU2543051C2 (en) * 2013-07-12 2015-02-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Apparatus for producing strontium-82

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006135374A2 (en) * 2004-07-19 2006-12-21 Lynntech, Inc. Rubidium-82 generator based on sodium nonatitanate support, and improved separation methods for the recovery of strontium-82 from irradiated targets
RU2356113C1 (en) * 2008-03-27 2009-05-20 Институт ядерных исследований РАН (ИЯИ РАН) Method for radiostrontium preparation (versions)
RU2522668C1 (en) * 2012-10-31 2014-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственынй научный центр Российской Федерации-Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Method of obtaining strontium-82
RU2543051C2 (en) * 2013-07-12 2015-02-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Apparatus for producing strontium-82

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767769C1 (en) * 2021-09-17 2022-03-21 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма ПОЗИТОМ-ПРО (ООО НПФ "Позитом-ПРО") Strontium-82/rubidium-82 generator and method for its preparation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhuikov et al. Production of 225 Ac and 223 Ra by irradiation of Th with accelerated protons
NL2007925C2 (en) Radionuclide generator.
RU2704005C1 (en) METHOD OF PRODUCING RADIONUCLIDE Lu-177
JP5197603B2 (en) Methods for purifying radium from various sources
Spahn et al. Enhanced production possibility of the therapeutic radionuclides 64Cu, 67Cu and 89Sr via (n, p) reactions induced by fast spectral neutrons
Grundler et al. The metamorphosis of radionuclide production and development at paul scherrer institute
RU2598089C1 (en) Method of producing strontium-82 radionuclide
EP3100279B1 (en) Method for producing beta emitting radiopharmaceuticals
Rattyananda et al. Computation Study of Radioisotopes Gallium-68 (68Ga) Production using Long-lived & High Activity methods
Aliev et al. Production of a short-lived therapeutic α-emitter 149 Tb by irradiation of europium by 63 MeV α-particles
RU2538398C1 (en) Method of producing strontium-82 radioisotope
Shikata et al. Production of 99 Mo and its application in nuclear medicine
RU2703994C1 (en) Method for producing radioisotope molybdenum-99
RU2441290C1 (en) Method to produce radioisotope strontium-82
THOMAS Recovery and isolation of Curie quantities of hafnium and the lanthanides from LAMPF-irradiated tantalum targets
Zona et al. Wet-chemistry method for the separation of no-carrier-added 211 At/211g Po from 209 Bi target irradiated by alpha-beam in cyclotron
Van der Meulen et al. The production of 88Y in the proton bombardment of natSr: New excitation and separation studies
Panteleev et al. Target Development for Medical Radionuclides Cu-67 And Sr-82 Production
RU2793294C1 (en) Method for producing terbium-154 and terbium-155 radioisotopes
Maiti Nuclear and chemical data for life sciences
Sadeghi et al. Production and radiochemical separation of no-carrier-added 88 Y by liquid-liquid extraction
US8529873B2 (en) SE-72/AS-72 generator system based on Se extraction/ As reextraction
RU2770241C1 (en) Target station
Panteleev et al. Target development for 67 Сu, 82 Sr radionuclide production at the RIC-80 facility
RU2734429C1 (en) Method of generating pb-212 generator radionuclide for producing a therapeutic agent based on bi-212 radionuclide