Technețiu și molibden
Această substanță - Molibden-99, prin care în prezent se realizează aproximativ 70% din procedurile de diagnostic in domeniul oncologiei, 50% - în cardiologie și aproximativ 90% - în medicina nucleară. Datorită complexității și costului ridicat al obținerii acesteia, este disponibilă pe scară largă numai în câteva țări dezvoltate. Dar cum ajută molibdenul-99 la diagnosticare?
De fapt, totul nu este atât de simplu. Molibdenul-99 nu este produsul final utilizat în medicina nucleară. Munca ei de lucru este un alt metal radioactiv - Technetium-99.
Esti confuz? Voi încerca să-ți explic.
Majoritatea izotopilor produși artificial (soiuri ale aceluiași element chimic) sunt extrem de instabili și se descompun rapid datorită radiației radioactive. Timpul după care valoarea inițială a substanței rămâne exact jumătate (de fapt, face măsurători cea mai mare activitate Curie, dar pentru simplitate presupunem greutate) se numește perioada de înjumătățire. De exemplu, un gram de foarte doroguschego CA-252, după 2,5 ani se transformă într-o jumătate de gram, iar cele mai noi si a primit ultimul element al 118th tabel periodic ununoctiu-294 este redusă la jumătate, la toate pentru 1 ms. Timpul de înjumătățire al izotopului Megapole Technetium-99 este de numai 6 ore. În plus și în plus, și minusul său.
- Clădirea reactorului din NIIAR
Radiația acestui izotop este destul de moale, fără a afecta organele vecine și este ideală pentru înregistrarea cu echipamente speciale. Techtenium este în măsură să se acumuleze în organele tumorale afectate sau zone ale muschiului inimii mort, așa că folosind această metodă este posibil, de exemplu, pentru a identifica centrul de infarct miocardic în termen de 24 de ore după ce a început - problema zone din organism doar sunt evidențiate în imaginea sau ecranul. La câteva ore după administrarea de tehnețiu-99 este transformat într-un izotop stabil și este complet eliminat din organism fără efecte asupra sănătății. Cu toate acestea, acestea sunt atât 6:00 și dureri de cap medici, pentru că într-un timp atât de scurt, pur și simplu nu pot fi livrate la clinica la ferma.
- NIIAR în Dimitrovgrad
Singura cale de ieșire din această situație este de a produce Technetium-99 la fața locului, chiar în clinica de diagnosticare. Dar cum se poate face acest lucru? Este cu adevărat necesar să dotăm fiecare clinică cu un reactor nuclear? Din fericire, acest lucru nu era necesar. Lucru este că technețiu-99 poate fi relativ ușor și în reactor pentru a obține de la un alt izotop - Molibden-99, timp de înjumătățire de 66 de ore deja! Și acesta este un timp mai mult sau mai puțin adecvat pentru care izotopul poate fi livrat la clinică de oriunde din lume. Specialiștii din clinică pot transforma Molibden-99 în Technetium-99 folosind un generator special de technețiu
Generatorul este o descompunere naturală de molibden-99, unul dintre cărui produse este technețiu-99, care este deja izolat chimic - spălări saline technețiu, dar lasă molibden. O procedură similară poate fi efectuată de mai multe ori pe zi timp de o săptămână, după care generatorul trebuie înlocuit cu cel proaspăt. Această necesitate este asociată cu o scădere a activității molibdenului-99 datorită dezintegrării sale, precum și a contaminării inițiale a technețiului cu molibden. Generatorul "vechi" devine necorespunzător nevoilor medicale. Datorită duratei scurte de înjumătățire a molibdenului-99, este imposibil să se creeze rezerve de generatoare de technețiu. Necesită livrarea lor regulată săptămânal sau într-un timp mai scurt.
Astfel, molibdenul-99 este un tip de izotop parental, care este convenabil pentru transportul către utilizatorul final. Acum ajungem la cel mai important lucru - procesul de obținere a molibdenului-99.
Cum se face molibdenul-99
Molibdenul-99 poate fi obținut numai în două moduri și numai într-un reactor nuclear. Prima cale este să se ia un izotop stabil Molybdenum-98 și să se transforme în molibden-99 utilizând reacția de captare a neutronilor nucleari. Aceasta este metoda cea mai "pură", care, totuși, nu permite obținerea volumelor comerciale ale izotopului. Trebuie remarcat faptul că această metodă este promițătoare și se îmbunătățește. Deja Japonia va folosi această metodă pentru producerea de molibden pentru propriile sale nevoi.
A doua metodă constă în împărțirea nucleelor de uraniu-235 puternic îmbogățit cu un flux dens de neutroni. Când „decojirea“ țintă uraniu cu neutroni, se împarte într-o multitudine de elemente de lumină, dintre care unul este de molibden 99. Dacă ați citit deja prima parte a acestei serii de articole, atunci cu siguranță trebuie să vă amintiți despre unicul reactor tip CM-3. care generează cel mai dens flux de neutroni - scoici, rupând "zmeura" uraniului în mai multe "fructe de padure" mici.
Obiectivele pot fi de diferite forme - plăci, tije etc. Acestea pot fi realizate atât din uraniu metalic, cât și din oxid sau aliaj cu alt metal (de exemplu, din aluminiu). Țintele din carcasele din aluminiu sau din oțel inoxidabil sunt plasate în canalul activ al reactorului și ținute acolo pentru o anumită perioadă de timp.
- Reactor SM-3 în NIIAR
După îndepărtarea țintei din reactor, este răcit cu apă, timp de o jumătate de zi și transferat într-un laborator special „fierbinte“ unde dintr-un amestec de produși de fisiune uraniu separate chimic prin molibdenul-99 dorită, care ar exista doar 6%. Din acest moment începe numărătoarea inversă a duratei de viață a molibdenului nostru, după care clientul este gata să plătească. Această procedură este necesar să se efectueze cât mai repede posibil, pentru că după iradiere țintă fiecare oră a pierdut până la 1% molibden din cauza cariilor sale.
Într-o celulă "fierbinte", folosind manipulatoare electromecanice, materialul țintă este transformat într-o soluție lichidă cu ajutorul unui alcalin sau a unui acid, din care diferiți molibden este eliberat de diferiți reactivi chimici. NIIAR utilizează o metodă alcalină mai sigură decât acidă, deoarece lasă în urmă deșeurile lichide mai puțin periculoase.
Produsul final arată ca un lichid incolor - o soluție de sare de molibdat de sodiu.
O sticlă cu lichid este plasată într-un container special de plumb și un zbor special de la cel mai apropiat aeroport Ulyanovsk este trimis către consumator.
Întregul proces este controlat de un sistem informatic. eliminând eroarea operatorului și factorul uman, care este foarte important în producția de molibden-99. De asemenea, este necesar să se respecte toate cerințele de siguranță.
Din păcate, metoda descrisă mai sus este extrem de "murdară" în ceea ce privește obținerea unei cantități mari de deșeuri radioactive, care în viitor practic nu este utilizată și are nevoie de înmormântare. Situația este agravată și de faptul că aceste deșeuri sunt lichide - acestea sunt cele mai dificil de depozitat și de eliminat. Apropo, 97% din sarcina uraniului inițial intră în deșeuri în țintă! Teoretic, uraniul puternic îmbogățit din deșeuri poate fi extras pentru utilizare ulterioară, dar practic nimeni nu o face.
Până de curând, în lume erau doar 3 producători majori de molibden-99, care au reprezentat 95% din totalul livrărilor. Dimitrovgrad NIIAR a acoperit doar până la 5% din necesarul acestui izotop. Cei mai puternici jucători din această industrie au fost Canada (40%), Olanda + Belgia (45%) și Africa de Sud (10%). Cu toate acestea, cel mai mare furnizor din Canada a avut probleme cu procesorul principal al reactorului, iar nișa a fost eliberată brusc. "Rosatom" a văzut asta ca pe o șansă să o ocupe într-un timp scurt.
Deficitul de molibden-99 pe piața mondială depășește acum 30%, cu nevoi medii de până la 12 ani 000 curi pe săptămână (acest produs nu este măsurat în grame, ci în unități de activitate a materialelor). Și prețurile pentru această substanță ajung la 1500 dolari pe curie.
Cu toate acestea, cu astfel de volume de producție de molibden-99, se pune problema creșterii proporționale a cantității de deșeuri radioactive care trebuie depozitate undeva. Din păcate, singura modalitate de a îngropa deșeurile lichide în NIIAR este încă pomparea lor sub presiune la o adâncime de 1300 de metri. Acest lucru este foarte periculos, având în vedere magazin site-ul constatare la intersecția falii tectonice (Research „TsNIIgeolneruda“). Astăzi este problema cea mai sensibilă pentru care nu există nici o soluție: subteran in apropiere de Dimitrovgrad deja format o mica mare de deșeuri radioactive, care teoretic ar putea cădea în râul Volga.
- Construirea unui nou reactor multiplu cu neutroni rapizi în NIIAR
Timp de peste două decenii AIEA evince nemulțumirea extremă cu tehnologia de a folosi uraniu puternic îmbogățit în producția de molibden-99. Dar tehnologia utilizată în NIIAR este proiectată special pentru această metodă. De-a lungul timpului, Institutul de Cercetare Dimitrovgrad intenționează să se mute la lucru cu uraniul cu un nivel scăzut de îmbogățire. Dar aceasta este o chestiune a viitorului, dar pentru moment problema cea mai dificilă în producerea molibdenului rămâne eliminarea deșeurilor radioactive.
Și sunt multe și toate sunt extrem de periculoase pentru mediul înconjurător și pentru populație. Luați, de exemplu, izotopi de stronțiu și iod, care pot intra cu ușurință în atmosferă și se pot răspândi în jurul sutelor de kilometri. Pentru o regiune în care populația are o deficiență naturală de iod, aceasta este deosebit de periculoasă. Organismul ia iodul necesar din mediul înconjurător, inclusiv radioactiv, ceea ce duce la consecințe triste pentru sănătate. Dar, conform NIIAR, procesul lor tehnologic are un nivel foarte ridicat de protecție împotriva emisiilor de iod în atmosferă.
Orei bune din timpul zilei.
În textul postat mai jos și copiat din articol, puteți găsi răspunsul la prima întrebare.
... Aceasta este metoda cea mai "pură", care, totuși, nu permite obținerea volumelor comerciale ale izotopului. Trebuie remarcat faptul că această metodă este promițătoare și se îmbunătățește. Deja Japonia va folosi această metodă pentru producerea de molibden pentru propriile sale nevoi.
Din text, nu puteți înțelege ambiguu că Canada, Africa de Sud și Belgia și Olanda primesc aceeași metodă ca a noastră.
O pereche de cuvinte instructive:
1. Turcia sa gândit și a intrat în supă;
2. Fiecare gefer în câmpul agronom.
Trimiteți-le prietenilor: