[发明专利]从均匀性水溶液核反应堆气体回路中提取医用锶-89的方法及设备

说明书

技术领域

本发明属于医用放射性核素生产技术，具体涉及一种从均匀性水溶液核反应堆气体回路中提取医用锶-89的方法及设备。

背景技术

锶-89(⁸⁹Sr)用于治疗癌骨转移镇痛效果很好，3-4mci ⁸⁹Sr(以⁸⁹SrCl₂形式)可使癌骨转移引起的骨疼痛明显缓解3～6个月，有效率可达65～76％，具有很大临床应用价值。

⁸⁹Sr的半衰期为50.5天，而⁹⁰Sr的半衰期为29年，⁹⁰Sr属极毒放射性核素，在人体内将造成长期的辐射损伤，因此要求医用⁸⁹Sr产品中的⁹⁰Sr的含量必须少于⁸⁹Sr放射性的10^-6。由于⁸⁹Sr的半衰期为50.5天，随着时间延长，⁸⁹Sr与⁹⁰Sr的比值将增高，因此一般控制⁹⁰Sr的放射性为⁸⁹Sr的10^-7。⁸⁹Sr产品的核纯度要求除⁸⁹Sr外，其他杂质核素的放射性小于⁸⁹Sr放射性的10^-5。除⁹⁰Sr外，其他放射性杂质比较容易分离除去，因此只要严格控制⁹⁰Sr的含量，⁸⁹SrCl₂的核纯度要求是不难达到要求的。

⁹⁰Kr通常利用热中子反应堆通过⁸⁸Sr(n，r)⁸⁹Sr反应或利用快中子反应堆通过⁸⁹Y(n，p)⁸⁹Sr反应生产得到。利用热中子反应堆生产⁸⁹Sr，其反应切面很小(5.8mb)，产量低，当辐照天然靶时还同时生成半衰期为65.2天的⁸⁵Sr，⁸⁵Sr发射γ-射线(Er＝0.514MeV)，与⁸⁹Sr为同一元素，化学上很难分离，而利用浓缩⁸⁹Sr靶，成本很高。利用快中子反应堆生产的⁸⁹Sr纯度高，但由于核反应截面更小(小于1mb)，产量更低，并且许多国家没有快中子反应堆，利用此法生产是不现实的。因此寻求⁸⁹Sr的生产新方法是很有意义的。

²³⁵U、²³³U或²³⁹Pu的裂变反应截面高达600～800b，而⁸⁹Sr的裂变产额高达4.88％，因此利用裂变法生产⁸⁹Sr，其效率超过常规法1000倍，其经济效益是相当可观的。但裂变法生产⁸⁹Sr的同时将生成极毒的⁹⁰Sr同位素，因此研究利用²³⁵U、²³³U或²³⁹Pu裂变反应生产含⁹⁰Sr量极低符合医用标准的⁸⁹Sr将产生很好的社会效益和经济效益。

D.Yu.Chuvilin和J.D.Meister等曾提出用以UO₂SO₄溶液为核燃料的均匀性水溶液堆生产⁸⁹Sr的方法。该方法是反应堆运行20分钟后，使气回路中的⁸⁹Kr的量达到平衡，然后停止反应堆运行，将气回路中的混合气体抽气到第一个延迟管线，在其间通行10分钟使其⁹⁰Kr衰变为⁹⁰Sr，混合气体进第二个延迟管线，在其间也通行10分钟使⁸⁹Kr衰变为⁸⁹Sr。此方法为间断生产⁸⁹Sr的方法，其产量低，无实际生产意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提取效率高、可大规模进行工业化生产的从均匀性水溶液核反应堆气体回路中提取医用锶-89的方法及设备。