[發(fā)明專利]利用干餾法從鈾裂變產(chǎn)物中分離醫(yī)用同位素131

有效

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• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110444312B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白靜;秦芝;初劍;陳德勝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院近代物理研究所
• 主分類號: G21G1/04
• 分類號: G21G1/04;B01D59/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙靜

本發(fā)明公開了一種從鈾裂變產(chǎn)物中分離提取醫(yī)用同位素¹³¹I的方法。該方法包括下述步驟：1)對鈾靶(主要成分為氧化鈾)進行束流輻照；2)將輻照后的鈾靶進行低溫粉化；3)將粉化的鈾靶進行高溫碘干餾揮發(fā)，得到含¹³¹I的揮發(fā)性核素混合氣體；4)對含¹³¹I的揮發(fā)性核素混合氣體進行中低溫碘純化，得到純化的¹³¹I。利用此方法可以將95％以上的碘從鈾裂變產(chǎn)物中干餾蒸出，¹³¹I的回收率及產(chǎn)品核純均超過99％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)用放射性同位素制備領(lǐng)域，具體涉及一種從鈾裂變產(chǎn)物中直接分離提取¹³¹I的干餾工藝。

背景技術(shù)

¹³¹I廣泛用于甲狀腺癌、甲亢、甲狀腺機能衰退和其它腎臟疾病的診斷和治療。 目前核醫(yī)學(xué)臨床診斷與治療使用的碘化鈉(Na¹³¹I)藥品主要通過干餾方法從反應(yīng)堆輻 照的¹³¹TeO₂中提取，而直接從鈾裂變產(chǎn)物進行¹³¹I提取的工藝多年前就被淘汰。造成 這一現(xiàn)象的主要原因是：從鈾裂變產(chǎn)物中分離提取¹³¹I采用的濕法蒸餾工藝需要將鈾 靶溶解，并經(jīng)過多步化學(xué)分離后才能得到純度較高的碘產(chǎn)品。因工藝過程中進行了鈾 靶的溶解，會產(chǎn)生大量的放射廢液，給環(huán)境造成潛在威脅；另外，分離工藝復(fù)雜，碘 損失嚴重，提取效率低；更為不利的是，溶解的鈾靶很難回收再利用。這些缺點都大 大提高了¹³¹I的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)從鈾裂變產(chǎn)物中分離提取¹³¹I傳統(tǒng)方法存在的缺陷，例如分離過程復(fù)雜、提取效率低、放射廢液產(chǎn)生量大等，本發(fā)明提出了一種利用干餾法從鈾裂變產(chǎn) 物中分離、純化和提取¹³¹I的新方法。

本發(fā)明所提供的利用干餾法從鈾裂變產(chǎn)物中分離¹³¹I的方法，包括下述步驟：

1)對鈾靶進行束流輻照；

2)將輻照后的鈾靶進行低溫粉化；

3)將粉化的鈾靶進行高溫碘干餾揮發(fā)，得到含¹³¹I的揮發(fā)性核素混合氣體；

4)對含¹³¹I的揮發(fā)性核素混合氣體進行中低溫碘純化，得到¹³¹I。

本發(fā)明中所述鈾靶，其靶材料組分選自下述至少一種：三氧化鈾、八氧化三鈾、 金屬摻雜的三氧化鈾和金屬摻雜的八氧化三鈾；所述金屬摻雜的三氧化鈾和金屬摻雜 的八氧化三鈾中的摻雜金屬選自下述至少一種：鋁、鎂、鎳；其中摻雜金屬的摻雜量 為三氧化鈾或八氧化三鈾質(zhì)量的0.1-5％。

所述鈾靶的靶形狀主要有球狀(直徑600μm-1000μm)、圓或橢圓形片狀(厚度0.1mm-2mm)和柱狀(長度0.5cm-4cm、直徑0.5-2cm)等。

本發(fā)明利用輻照鈾靶使其裂變來生產(chǎn)醫(yī)用放射性同位素¹³¹I。本發(fā)明中所述束流為 質(zhì)子或者電子束。所述質(zhì)子能量在20MeV-100MeV，流強50μA-2000μA(優(yōu)選為：質(zhì) 子束能量為10MeV–50MeV，流強500μA–2000μA)，輻照時間大于10h(優(yōu)選15-24h)；

本發(fā)明中低溫鈾靶粉化階段，主要是利用氧化反應(yīng)破壞鈾靶的晶格結(jié)構(gòu)，使鈾靶發(fā)生體積膨脹，由緊密片狀轉(zhuǎn)化為粉狀，為后續(xù)碘的高溫干餾揮發(fā)提供適宜條件；該 過程所用氧化劑為含氧氣體(其中不含還原性氣體，如氫氣)，氧氣純度高于20％， 氣體流量10-100mL/min，粉化溫度300-500℃，粉化時間0.5-2h。