[发明专利]自卸料立式放射性碘‑131蒸馏装置

说明书

技术领域

本发明属于放射性同位素制备技术领域，具体涉及一种自卸料立式放射性碘-131蒸馏装置。

背景技术

放射性碘-131的主要生产方式为采用蒸馏的方法从反应堆辐照后的二氧化碲（TeO₂）和从²³⁵U的裂片混合物中提取。目前，核医学临床诊断与治疗使用的碘化钠（Na¹³¹I）药品主要来自于利用干馏方法从反应堆辐照的TeO₂中提取，而湿法蒸馏工艺（包括²³⁵U的裂片混合物中提取碘-131工艺）因蒸馏效率低和工艺复杂、成本高、废物量大、易污染等缺陷被淘汰。干馏法生产碘-131的流程大致是：将活化的TeO₂倒进石英玻璃容器内，直接放在蒸馏炉内高温（约750℃）蒸馏，放射性碘-131从熔融状态的二氧化碲中蒸发出来，被载气带出蒸馏炉，后被吸收瓶内的稀NaOH溶液吸收，即可获得Na ¹³¹I溶液产品。

我国从20世纪90年代中期开始采用干馏工艺生产碘-131并提供国内医疗机构使用。在国内，除本发明提供单位-中国工程物理研究院核物理与化学研究所，曾经分别采用干馏工艺和湿法蒸馏工艺生产放射性碘-131外，中国原子能科学研究院和中国核动力研究院均曾从事过碘-131干馏生产。目前，公开报道的干馏碘-131装置均是横卧式的，需要将TeO₂靶料从辐照靶筒中倒出，装在石英舟内，水平送入加热炉内的石英管中蒸馏。这种横卧式蒸馏装置需要占据厚壁工作箱内较多的有效操作空间（注：有效操作空间是指工作箱上的剑式机械手能够安全与方便操作的区域，一般小于机械手水平方向操作左右偏移45度、垂直方向操作上下偏移15度和纵深约0.5米的空间尺度）；由于受到机械手夹持和转移体积较大和较重的物品的操作安全限制，现有蒸馏装置使用石英舟的体积较小（TeO₂装量一般小于100克），而且加热炉内的石英管（直径约50mm）每次只容许放入一支石英舟，当需要连续生产时，必须停机冷却，需要较长时间将蒸馏炉腔内的温度降至200℃以下才能将石英舟取出（否则高温石英舟内的TeO₂靶料将会继续逸出少量的放射性碘-131，可能对工作箱、设备和环境造成污染），更换新的石英舟重新装填原料后才能投入下一次生产。现有放射性碘-131的蒸馏装置存在单产量小（放射性碘-131的产量一般小于5居里/次）、活化的TeO₂原料从辐照靶筒中倒入石英舟的过程中易洒落而污染工作场所、倾倒后靶筒内粘附的原料不能回收处理、石英舟重复利用率低（一般为一次性使用）导致产生的放射性固体废物量大，而且辐照靶筒切割打开之前必须用机械手加持靶筒掉摔多次，以防止在辐照过程中因靶料散热不均匀导致部分靶料板结而造成靶料不能顺利倒入石英舟等问题。目前，尚未见国内的科研机构和生产企业使用具有自动卸料功能的立式干馏装置生产放射性碘-131的实例报道。

由于现有的放射性碘-131蒸馏装置存在单产能小、放射性废物多、活化的TeO₂原料的利用率不够高、易造成工作场所放射性污染和工作效率较低等缺点，除了增加操作次数外，现有横卧式蒸馏装置难以通过改进工艺和装置结构显著提高单产能。而且，现实中迫切需要能够大批量（如单次产量超过50居里）生产放射性碘-131而且更节能环保、安全的干馏装置。

发明内容

为了克服现有技术中的放射性碘-131蒸馏装置存在单产能小、放射性废物多、活化的TeO₂原料的利用率不够高、易造成工作场所放射性污染和工作效率较低的不足，本发明提供一种自卸料立式放射性碘-131蒸馏装置。

本发明能够实现在有效操作空间较小的屏蔽工作箱内利用反应堆辐照活化的天然TeO₂原料高效率蒸馏出符合医用要求的放射性碘-131，并且达到大幅度提高单产能和工作效率、控制放射性污染风险和放射性固体废物量最小的目的，本发明的蒸馏装置能够从反应堆辐照的天然二氧化碲（TeO₂）中蒸馏出高核纯度的放射性碘-131，并能够自动卸出蒸馏残渣。

本发明的自卸料立式放射性碘-131蒸馏装置，其特点是，所述的蒸馏装置包括电机Ⅰ、滑槽、蒸馏炉、碘捕集器、控制器，其连接关系是，所述的电机Ⅰ与滑槽固定连接，滑槽与蒸馏炉滑动连接，蒸馏炉与碘捕集器通过管路连接，控制器与电机Ⅰ、蒸馏炉、碘捕集器分别电连接。