[發明專利]用于在核反應堆儀表管中產生放射性同位素的設備和方法

有效

• 申請號: 200910004759.6
• 申請日: 2009-02-20
• 公開（公告）號: CN101515483A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: W·E·拉塞爾二世;C·J·莫內塔;D·G·史密斯;R·E·斯塔喬夫斯基
• 申請（專利權）人: 通用電氣-日立核能美國有限責任公司
• 主分類號: G21G1/06
• 分類號: G21G1/06;G21G4/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;劉華聯

技術領域

本發明大體涉及具有醫療應用的放射性同位素和用于在核反應堆中產生放射性同位素的設備和方法。

背景技術

由于放射性同位素能夠放射適當數量和類型的電離輻射，放射性同位素具有多種醫療應用。這種能力使放射性同位素在與癌癥相關的治療、醫學成像和標記技術、癌癥和其它疾病診斷和醫學滅菌中很有用。

具有大約幾天或甚至幾小時量級的半衰期的短期放射性同位素對癌癥和其它醫學治療特別重要，因為短期放射性同位素具有產生獨特的放射分布，且在放射劑量輸送到具體應用之后會快速地衰變成從體內排出的無害、穩定的同位素的能力。然而，這些短期放射性同位素的短半衰期也使其難以獲取和處理。短期放射性同位素通常通過使用在醫療設施或附近生產設施處的現場的中子來轟擊加速器或低功率反應堆中穩定的母同位素來產生。由于衰變時間相對較快和特定應用中需要精確數量的放射性同位素，這些放射性同位素被迅速運送。此外，醫用短期放射性同位素的產生通常需要笨重且昂貴的放射和提取設備，這些設備對于醫療機構可能太昂貴、占用太大空間和/或不安全。

具有醫療應用的若干種短期放射性同位素可以通過核裂變產生，并且由此可以在核電站中大量產生。例如，在核燃料中的鈾235的裂變可以產生大量的锝99，锝99在多重成像和癌癥診斷應用中很有用。然而，在核燃料中產生的短期放射性同位素可能與大量其它核裂變副產物混合。對有用的短期放射性同位素的提取可能會有不能接受的輻射和化學曝露危險，以及/或可能需要大量時間，在這段時間里，短期放射性同位素可能會衰變到不可用的數量。

由于生產的困難和短期放射性同位素的壽命，對這種放射性同位素的需求可能遠遠大于供給，尤其是對于在諸如癌癥等難以治愈的疾病領域中有重大醫學應用的那些放射性同位素的需求。與用于諸如癌癥等疾病的典型的護理成本相比，有效的短期放射性同位素的成本可能變得過高。

發明內容

示例性實施例涉及在民用核反應堆和相關設備中產生可用于醫學應用的放射性同位素的方法。示例性方法可以使用在核反應堆容器中常見的儀表管(instrumentation tube)，以將放射對象曝露于在運行的核反應堆中出現的中子流。由于該中子流，短期放射性同位素可以在放射對象中產生。然后，可以通過將放射對象從儀表管和反應堆安全殼中移除中來相對快速且簡單地獲取這些短期放射性同位素，而無須關閉反應堆或不需要化學提取過程。然后，放射性同位素可以立即運送到醫學設施，以用于例如癌癥治療。

示例性實施例可以包括用于在核反應堆中產生放射性同位素的設備及其儀表管。示例性實施例可以包括構造成以便將放射對象插入運行的民用核反應堆的儀表管中以及從其中移除的一個或多個子系統。示例性實施例可以包括管道子系統、放射對象傳動子系統，以及/或用于將放射對象插入儀表管中以及從其中移除的放射對象存儲和移除子系統。示例性實施例可以以線性順序來保持其中所使用的放射對象，以允許跟蹤和測量在示例性實施例放射對象中產生的放射性同位素。

附圖簡述

通過詳細描述附圖，示例性實施例將變得更加顯而易見，其中，相同元件由相同參考標號表示，這些參考標號僅以說明方式給出，因此不限制本文的示例性實施例。

圖1是具有儀表管的傳統核反應堆的圖示。

圖2是用于在核反應堆中產生短期放射性同位素的示例性實施例系統的圖示。

圖3是示例性實施例系統的示例性實施例管道子系統的圖示。

圖4A和4B是可與示例性實施例系統一起使用的示例性實施例套管的圖示。

圖5是可與示例性實施例系統一起使用的示例性實施例放射對象傳動子系統的圖示。

圖6是可與示例性實施例系統一起使用的示例性實施例放射對象存儲子系統的圖示。

圖7是可與示例性實施例系統一起使用的示例性實施例移除機構的圖示。

圖8A和8B是示例性實施例放射對象的圖示。

具體實施方式

此處公開了示例性實施例的詳細的說明性實施例。然而，為了描述示例性實施例，本文公開的特定的結構和功能細節僅僅是代表性的。然而，示例性實施例可以以許多替換形式來實現，并且不應理解為僅限于本文所闡述的示例性實施例。