[發(fā)明專利]一種放射性碘-131蒸氣捕集裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510037556.2
• 申請(qǐng)日: 2015-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN104524957A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉國平;蹇源;陳靜;李興亮;吳川;黨宇峰;牟婉君;劉飛;余錢紅;張銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): B01D53/78
• 分類號(hào): B01D53/78;B01D53/68;C01D3/12
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長(zhǎng)明;韓志英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于放射性同位素制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種放射性碘-131蒸氣捕集裝置。

背景技術(shù)

由放射性碘-131制成的放射性藥品廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代核醫(yī)學(xué)臨床診斷與治療，放射性碘-131原料的主要生產(chǎn)方式為采用蒸餾的方法從反應(yīng)堆輻照后的二氧化碲中蒸餾提取和從²³⁵U的裂片混合液中蒸餾提取。上述的生產(chǎn)方法均是通過加熱將放射性碘-131蒸餾出來，采用稀堿液（一般為濃度小于0.5mol/L的NaOH溶液）吸收，獲得用于生產(chǎn)放射性藥品的原料。目前，主要采用干餾法從反應(yīng)堆輻照后的二氧化碲中蒸餾提取放射性碘-131。

文獻(xiàn)表明，本發(fā)明提供單位-中國工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所，及國內(nèi)的中國原子能科學(xué)研究院和中國核動(dòng)力研究院，均曾經(jīng)在放射性碘-131生產(chǎn)工藝中采用堿吸收的方法處理蒸餾出來的放射性碘-131蒸氣，以獲得醫(yī)用Na¹³¹I溶液產(chǎn)品。傳統(tǒng)的方法是，將從活化的二氧化碲中蒸餾出來的放射性碘-131蒸氣（一般用空氣作為載氣）通入裝有稀堿液的吸收瓶底部，載氣中的碘-131通過鼓泡的方式被吸收瓶?jī)?nèi)的稀堿液吸收轉(zhuǎn)化成為Na¹³¹I。該生產(chǎn)方式需要將載氣控制在較小的流速下，而且氣泡在稀堿液中的行程較長(zhǎng)，才能夠保證獲得大于95%以上的吸碘-131效率。由于國內(nèi)反應(yīng)堆的輻照能力限制和采用現(xiàn)有蒸餾生產(chǎn)裝置的單產(chǎn)能限制，和現(xiàn)有放射性碘-131蒸氣處理技術(shù)需要加入的稀堿液的體積較大（一般大于10mL），因此所獲得的Na¹³¹I溶液的濃度往往低于0.2Ci/mL，若要獲得濃度不低于1Ci/mL的Na¹³¹I溶液，則需要采用同一份稀堿液吸收從多批活化二氧化碲中蒸餾出來的放射性碘-131蒸氣，或?qū)Φ蜐舛鹊腘a¹³¹I溶液進(jìn)行濃縮處理，才能獲得濃度達(dá)到或超過1Ci/mL的Na¹³¹I溶液產(chǎn)品。但是，稀堿液重復(fù)吸收碘-131蒸氣的方法存在載氣中大量氧氣和二氧化碲原料中酸性揮發(fā)性雜質(zhì)對(duì)稀堿液中的還原劑（如Na₂SO₃）和NaOH的消耗，有造成Na¹³¹I的化學(xué)純度降低和碘-131蒸氣吸收效率降低的風(fēng)險(xiǎn)，而對(duì)低濃度的Na¹³¹I溶液進(jìn)行濃縮處理存在產(chǎn)品中NaOH濃度超標(biāo)或Na⁺濃度過高，以及在蒸餾過程中損失Na¹³¹I的風(fēng)險(xiǎn)。

其實(shí)，現(xiàn)有生產(chǎn)裝置中加入的稀堿液的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于溶解所捕集的放射性碘-131的總量。理論計(jì)算表明，即使碘-131蒸餾裝置的單產(chǎn)能達(dá)到100Ci（理論計(jì)算其碘的質(zhì)量約為7.8*10^-4g），全部溶解所捕集的放射性碘-131所需0.5?mol/L的NaOH溶液的量?jī)H需約1.2*10^-2mL。由于現(xiàn)有的放射性碘-131蒸餾裝置能夠裝入的活化TeO₂的量較小，特別是在反應(yīng)堆熱中子注量率低于1*10¹⁴?n/cm²·s的情況下，放射性碘-131的產(chǎn)額較低，而現(xiàn)有的碘-131蒸氣捕集裝置加入的堿吸收液體積往往大于10mL，導(dǎo)致最終獲得的Na¹³¹I溶液產(chǎn)品濃度較低。目前，尚未有國內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)使用這種放射性碘-131捕集裝置進(jìn)行高濃度Na¹³¹I溶液生產(chǎn)的實(shí)例報(bào)道，而現(xiàn)實(shí)中迫切需要結(jié)構(gòu)緊湊、操作安全便利的一種生產(chǎn)高濃度Na¹³¹I溶液的放射性碘-131蒸氣捕集裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為了能夠?qū)崿F(xiàn)高效生產(chǎn)高濃度的醫(yī)用Na¹³¹I溶液，并且達(dá)到控制放射性污染風(fēng)險(xiǎn)和尾氣達(dá)標(biāo)排放的目的，本發(fā)明提供一種放射性碘-131蒸氣捕集裝置。

本發(fā)明能夠高效捕集從反應(yīng)堆活化的二氧化碲原料中蒸餾出來的放射性碘-131蒸氣，并將其中約98%的碘-131轉(zhuǎn)化成為濃度大于10Ci/mL的醫(yī)用級(jí)Na¹³¹I溶液，其余的放射性碘-131蒸氣將被凈化至環(huán)境排放達(dá)標(biāo)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的一種放射性碘-131蒸氣捕集裝置，其特點(diǎn)是，所述的捕集裝置包括冷阱、溢流槽、堿液瓶、加熱器、氮?dú)馄俊⒗鋬鲆嘿A罐、產(chǎn)品瓶、真空泵，其連接關(guān)系是，所述的冷阱與溢流槽、堿液瓶、加熱器、冷凍液貯罐、產(chǎn)品瓶、真空泵通過管路分別連接。所述的堿液瓶、加熱器、冷凍液貯罐分別與氮?dú)馄窟B接，產(chǎn)品瓶與真空泵連接。