Устройство для сублимационной очистки соли молибдена-99

Полезная модель относится к области производства ⁹⁹Мо, который является материнским радионуклидом ^99mТc, широко применяемого в ядерной медицине, и может найти применение в технологии очистки ⁹⁹Мо от всех активных и неактивных примесей с использованием процесса сублимации.

Сущность полезной модели: устройство для сублимационной очистки соли молибдена-99, включающая реакционную камеру для исходного раствора, холодильник для десублимации чистой соли молибдена, газоходов «чистой» зоны для паров молибдена, газоходов «грязной» зоны для упаривания исходного раствора и отгонки сопутствующих примесей, «грязной» линии подачи растворов, патрубка для выдачи продукта, канала для термопары, сливного патрубка из реакционной камеры для ее дезактивации.

Изобретение позволит повысить производительность, срок службы, надежность операций и чистоту получаемого препарата, а также автоматизировать весь процесс получения препарата ⁹⁹Мо.

Полезная модель относится к области производства изотопа молибден-99, который является материнским радионуклидом изотопа технеций-99 метастабильного, широко применяемого в ядерной медицине, и может найти применение в технологии очистки молибдена-99 от всех радиоактивных и химических примесей с использованием процесса сублимации.

Известен способ сублимационной очистки ⁹⁹Мо [Burck J., Аli S.Н. // German Pat. Appl. N 3616391. Prior. 15.05.86. Publ. 19.11.87.]. В известном способе предлагается сначала сорбировать молибден-99 на термостойком сорбенте (например, Sn0₂, Zr0₂, Аl₂0₃ ) и затем проводить сублимацию с этого сорбента при температуре 1200-1300°С, используя в качестве носителя газ, содержащий водяной пар.

Наиболее близким по технической сущности является способ сублимационной очистки молибдена-99 и устройство для его осуществления непосредственно из облученной мишени урана [Munze R., Hladic О., Bernhard G. et al. // Int. J. Appl. Radiat. Isot., 1984. Vol.35, #8. P.749-754]. В известном способе сублимацию используют в конце процесса для тонкой очистки молибдена-99. При этом раствор молибдена-99 упаривают досуха в кварцевой колбе и затем из нее проводят отгонку примесей, сублимацию и десублимацию молибдена-99. Недостатком упаривания и сублимации в открытой колбе является сложность растворения осадка соли молибдена в малом объеме раствора из-за разбрызгивания раствора и распределения соли молибдена в тонком механически устойчивом слое по всей поверхности колбы.

Единственным известным устройством для осуществления указанных способов является кварцевая колба, в которой упаривается исходный раствор молибдена, с последующим повышением температуры внутри колбы и сублимацией соли молибдена. При этом десублимация соли молибдена, а также многих летучих примесей происходит на холодной поверхности колбы, вынесенной за пределы области нагрева.

Недостатками данного устройства являются:

1. поступление и солей примесей и соли молибдена на одну поверхность для десублимации (конденсации);

2. одноразовость использования кварцевой колбы для каждой операции;

3. смыв десублимированного молибдена обратно в колбу, что не позволяет добиться высоких степеней очистки;

4. сложность выдачи раствора десублимированного молибдена из колбы без потерь;

5. отсутствие герметичности устройства, что требует повышенных мер безопасности и сложных систем газоочистки;

6. наличие операций, связанных с ручным трудом оператора.

Техническим результатом изобретения является повышение чистоты препарата, многократное использование оборудования, автоматизация процесса, повышение производительности установки.

Технический результат достигается за счет разделения газовых потоков на «грязную» (для примесей) и «чистую» (для соли молибдена) линии; использования в качестве конструкционного материалы для устройства высокопрочной керамики; герметизации устройства на всех технологических операциях; автоматизации всего процесса сублимации и десублимации соли молибдена от процесса упаривания исходного раствора до выдачи раствора соли молибдена.

Для осуществления указанного способа предлагается устройство, представленное на фиг.1.

Заявляемое устройство для упаривания, сублимации и десублимации соли молибдена содержит наружный корпус 1, реакционную камеру 2, холодильник 3, газоходы «чистой» зоны 4 для сублимации и десублимации паров молибдена, газоходы «грязной» зоны 5 для отвода паров примесей, патрубок для выдачи продукта 6, канал для термопары 7, «грязную» линию подачи растворов 8, сливной патрубок из реакционной камеры 9 для ее дезактивации. В качестве материала для изготовления устройства может использоваться карбид кремния или другая термостойкая керамика, а также термостойкая сталь.

Все конструкционные элементы изготавливаются из одного материала, что позволяет исключить влияние температурного расширения разных материалов.

Устройство работает следующим образом.

1. Исходный раствор, содержащий соли молибдена и примесей, подается по «грязной» линии 8 в реакционную камеру 2.

2. За счет нагрева реакционной камеры 2 происходит упаривание раствора до сухих солей. Пары влаги и легколетучих примесей направляются в один из газоходов 5. Момент окончания процесса упаривания фиксируется по показанию приборов, а также по повышению температуры в реакционной камере, связанной с окончанием испарения влаги. Температура регистрируется с помощью термопары 7.

3. За счет дальнейшего нагрева реакционной камеры 2 происходит возгонка (сублимация) и удаление по «грязному» газоходу 5 паров сопутствующих примесей.

4. Далее газоходы 5 перекрываются и за счет дальнейшего повышения температуры в реакционной камере 2 происходит сублимация паров молибдена.

5. Чистые пары соли молибдена поступает в холодную часть реакционной камеры (холодильник 3) по газоходам 4, где происходит его десублимация.

6. Устройство охлаждается и в газоход 4 подается чистый растворитель. По закону сообщающихся сосудов растворитель заполняет практически всю «чистую» линию и растворяет очищенную соль молибдена. Готовый раствор молибдена сливается через патрубок 6 и направляется потребителю данной продукции. Дезактивация реакционной камеры осуществляется через патрубок 9.

Именно заявляемые конструктивные отличия, признаки устройства для сублимационной очистки препарата молибдена-99 позволяют проводить процессы очистки и сублимации молибдена в безопасном и эффективном режиме.

Заявляемое устройство позволит кроме увеличения надежности и безопасности, что весьма важно для радиохимической промышленности, получить возможность автоматизировать весь процесс получения препарата ⁹⁹ Мо, удовлетворяющего всем требованиям фармацевтической промышленности.

Устройство можно эксплуатировать в пределах установленного ресурса, т.е. до полной выработки ресурса аппарата, без проведения промежуточных ремонтов, что, кроме прочего, еще и исключает дополнительное облучение персонала и значительно улучшает экологические показатели.

Устройство для сублимационной очистки соли молибдена-99, состоящее из корпуса, реакционной камеры для приема исходного раствора, упаривания его до сухих солей, отгонки сопутствующих примесей и сублимации молибдена, холодильника для десублимации молибдена, газоходов «чистой» зоны для паров молибдена, газоходов «грязной» зоны для упаривания исходного раствора и отгонки сопутствующих примесей, «грязной» линии подачи растворов, патрубка для выдачи продукта, канала для термопары, сливного патрубка из реакционной камеры для ее дезактивации.