[發明專利]一種重水堆生產無載體99

在審

• 申請號: 202210302898.2
• 申請日: 2022-03-24
• 公開（公告）號: CN114639499A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 鄒正宇;尚憲和;樊申;劉大銀;孟智良;黃艷;李世生;吳天垣;劉小年;徐軍;張國利
• 申請（專利權）人: 中核核電運行管理有限公司;秦山第三核電有限公司
• 主分類號: G21G1/02
• 分類號: G21G1/02
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 陳早璟

本專利屬于核輻射領域，具體涉及一種重水堆生產無載體⁹⁹Mo的方法。目前全球的⁹⁹Mo主要是研究堆通過裂變生產的無載體⁹⁹Mo，國際上已在開發利用重水堆生產有載體⁹⁹Mo，至今尚未見利用商用重水堆生產無載體⁹⁹Mo的實例。通過本方法實現利用重水堆大批量穩定生產供應⁹⁹Mo，所生產的⁹⁹Mo主要應用于核醫學診斷領域。本方法包括步驟一：確認裝載條件；步驟二：確定裝載位置；步驟三：實施靶件入堆；步驟四：堆內輻照；步驟五：靶件卸出堆芯。本發明在不影響反應堆安全運行、盡量減少燃料損失的前提下，利用重水堆輻照生產無載體⁹⁹Mo，滿足核醫學領域對⁹⁹Mo的需求。

技術領域

本專利屬于核輻射領域，具體涉及一種重水堆生產無載體⁹⁹Mo的方法。

背景技術

⁹⁹Mo是最重要醫用放射性同位素^99mTc的母體核素。^99mTc半衰期短(6.02h)、射線能量合適(140keV)，非常適合于單光子發射斷層顯像(SPECT)，并可標記各種配體藥物，全球每年使用^99mTc標記藥物進行核醫學顯像診斷近4000萬人次，占全部臨床所用放射性藥物的70％左右。⁹⁹Mo主要通過反應堆輻照生產，利用加速器生產以及利用中子發生器生產。反應堆上輻照生產⁹⁹Mo有中子俘獲⁹⁸Mo(n,γ)⁹⁹Mo和裂變²³⁵U(n,f)⁹⁹Mo兩種途徑。前者因含有大量的⁹⁸Mo同位素，因此被稱為有載體⁹⁹Mo，后者含有的Mo同位素含量很少，因此被稱為無載體⁹⁹Mo。目前全球的⁹⁹Mo主要是研究堆通過裂變生產的無載體⁹⁹Mo，國際上已在開發利用重水堆生產有載體⁹⁹Mo，至今尚未見利用商用重水堆生產無載體⁹⁹Mo的實例。

CANDU型重水堆機組以天然鈾作為燃料，后備反應性較低，為保持反應堆功率運行，設計有在線換料系統，通過在線裝卸料機，將新燃料裝入堆芯、同時卸出乏燃料。一般情況下，CANDU-6型重水堆機組每次換料時，從燃料通道一側裝入8個新燃料棒束，從另一側卸出8個乏燃料棒束。正常運行期間每天需要進行2個通道的換料。

發明內容

1.目的：

本發明的目的在于提供一種在重水堆上生產無載體⁹⁹Mo的方法，通過本方法實現利用重水堆大批量穩定生產供應⁹⁹Mo，所生產的⁹⁹Mo主要應用于核醫學診斷領域。

2.技術方案：

為實現在重水堆生產無載體⁹⁹Mo，本發明提出借助CANDU型重水堆反應堆現有的裝卸料系統進行靶件裝入和卸出堆芯操作，期間靶件在堆芯中子環境下的照射，在不影響反應堆安全運行、盡量減少燃料損失的前提下實現⁹⁹Mo的生產。

本發明實現的具體步驟如下:

一種重水堆生產無載體⁹⁹Mo的方法，包括步驟一：確認裝載條件；步驟二：確定裝載位置；步驟三：實施靶件入堆；步驟四：堆內輻照；步驟五：靶件卸出堆芯。

步驟一：確認裝載條件，具體包括：步驟1.1向核安全監管當局申請裝載無載體⁹⁹Mo生產靶件并獲得許可；步驟1.2確認反應堆裝卸料系統具備執行從下游回推新燃料的功能，并通過工程驗證；步驟1.3堆芯跟蹤計算程序具備跟蹤計算新增靶件的能力。