Устройство для элюирования радиоактивного материала



Устройство для элюирования радиоактивного материала
Устройство для элюирования радиоактивного материала
Устройство для элюирования радиоактивного материала
Устройство для элюирования радиоактивного материала
Устройство для элюирования радиоактивного материала
Устройство для элюирования радиоактивного материала
Устройство для элюирования радиоактивного материала
Устройство для элюирования радиоактивного материала
Устройство для элюирования радиоактивного материала
Устройство для элюирования радиоактивного материала
Устройство для элюирования радиоактивного материала
Устройство для элюирования радиоактивного материала
Устройство для элюирования радиоактивного материала

 


Владельцы патента RU 2553969:

ДжиИ-Хитачи Ньюклеар Энерджи Америкас ЭлЭлСи (US)

Заявленное изобретение относится к устройству для элюирования радиоактивного материала. Заявленное устройство (100) для элюирования радиоактивного материала (160) может содержать элюционную колонку (105), предназначенную для размещения в ней радиоактивного материала, первый уплотнительный элемент (110), уплотняющий первый конец (111) элюционной колонки (105), второй уплотнительный элемент (120), уплотняющий второй конец (112) элюционной колонки (105), источник (20) подачи элюирующего вещества, соединенный с первым концом (111) элюционной колонки (105) при помощи первой иглы (22), устройство (40) сбора, соединенное со вторым концом (112) элюционной колонки (105) при помощи второй иглы (42), и фильтр (150), расположенный в элюционной колонке (105) и предназначенный для поддержания радиоактивного материала (160) и предотвращения контакта указанного материала (160) со второй иглой (42). Техническим результатом является возможность регулирования эффективности собирания ионов в процессе элюирования при изменении конфигурации колонки. 9 з. п. ф-лы, 12 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к элюционным колонкам, применяемым для выделения ионов технеция из радиоактивного молибдата титана.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Технеций-99m («m» означает метастабильное состояние) представляет собой радионуклид, применяемый в медицине для радионуклидной диагностической визуализации. Технеций-99m вводят в пациента и при помощи специального оборудования используют его для получения изображения внутренних органов пациента. Однако период полураспада технеция-99m составляет всего шесть (6) часов, следовательно, необходимы легкодоступные источники технеция-99m.

В способе получения технеция-99m применяют процесс, включающий минимум два этапа. Сначала молибдат титана помещают в капсулу, которую затем подвергают облучению в ядерном реакторе. Молибден-98, входящий в состав молибдата титана, в процессе облучения захватывает нейтрон и превращается в молибден-99 (Мо-99). Как вариант, может быть выполнено облучение металлического молибдена с образованием после этого молибдата титана. Мо-99 является нестабильным и распадается до технеция-99m при периоде полураспада, составляющим 66 ч. После этапа облучения радиоактивный молибдат титана удаляют из капсулы и помещают в колонку для элюирования. Затем через радиоактивный молибдат титана пропускают солевой раствор с обеспечением удаления из молибдата титана ионов технеция-99m.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Типичные варианты выполнения относятся по меньшей мере к одному устройству для элюирования радиоактивного материала, а также к способу элюирования радиоактивного материала.

В соответствии с типичным вариантом выполнения устройство для элюирования радиоактивного материала может содержать элюционную колонку, предназначенную для размещения в ней радиоактивного материала, первый уплотнительный элемент, уплотняющий первый конец указанной колонки, второй уплотнительный элемент, уплотняющий второй конец колонки, источник подачи элюирующего вещества, соединенный с первым концом элюционной колонки при помощи первой иглы, устройство сбора, соединенное со вторым концом элюционной колонки при помощи второй иглы, и фильтр, расположенный в элюционной колонке и предназначенный для поддержания радиоактивного материала и предотвращения его контакта со второй иглой.

В соответствии с типичным вариантом выполнения способ элюирования радиоактивного материала может включать смешивание радиоактивного материала с элюирующим раствором с обеспечением образования смеси в первом цилиндре, нагревание указанной смеси с образованием ионосодержащего газа, конденсацию указанного газа в спиральной части трубки с образованием ионосодержащего конденсата и сбор указанного конденсата во втором цилиндре.

В соответствии с типичным вариантом выполнения устройство для элюирования радиоактивного материала может содержать мембрану, окружающую и поддерживающую радиоактивный материал, сферическую капсулу, окружающую указанную мембрану, источник подачи элюирующего раствора, предназначенный для подачи элюирующего раствора в указанную сферическую капсулу, а также устройство сбора, предназначенное для приема элюента, выходящего из мембраны.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Варианты выполнения данного изобретения станут более понятны из нижеследующего подробного описания при его рассмотрении совместно с прилагаемыми чертежами.

Фиг.1 изображает разрез устройства для элюирования радиоактивного материала в соответствии с типичным вариантом выполнения данного изобретения,

фиг.2 изображает разрез устройства для элюирования радиоактивного материала в соответствии с типичным вариантом выполнения данного изобретения,

фиг.3 изображает разрез устройства для элюирования радиоактивного материала в соответствии с типичным вариантом выполнения данного изобретения,

фиг.4 изображает разрез устройства для элюирования радиоактивного материала в соответствии с типичным вариантом выполнения данного изобретения,

фиг.5 изображает разрез устройства для элюирования радиоактивного материала в соответствии с типичным вариантом выполнения данного изобретения,

фиг.6 изображает разрез части элюционной колонки, содержащей распределители потока в соответствии с типичным вариантом выполнения данного изобретения,

фиг.7 изображает часть элюционной колонки, содержащей распределители потока в соответствии с типичным вариантом выполнения данного изобретения,

фиг.8 изображает часть элюционной колонки, содержащей спиральную платформу в соответствии с типичным вариантом выполнения данного изобретения,

фиг.9 изображает часть элюционной колонки, содержащей спиральную платформу в соответствии с типичным вариантом выполнения данного изобретения,

фиг.10 изображает разрез устройства для элюирования радиоактивного материала в соответствии с типичным вариантом выполнения данного изобретения,

фиг.11 изображает разрез устройства для элюирования радиоактивного материала в соответствии с типичным вариантом выполнения данного изобретения,

фиг.12 изображает устройство для элюирования радиоактивного материала в соответствии с типичным вариантом выполнения данного изобретения, и

фиг.13 изображает разрез устройства для элюирования радиоактивного материала в соответствии с типичным вариантом выполнения данного изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ТИПИЧНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

Ниже приведено более полное описание типичных вариантов выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Однако изобретение может быть реализовано в различных формах и не должно считаться ограниченным вариантами выполнения, приведенными в данном документе. Напротив, данные варианты выполнения обеспечивают полноту и целостность данного описания и в полной мере раскрывают объем данного изобретения для специалистов. Для наглядности компоненты могут быть изображены на чертежах в преувеличенных пропорциях.

Следует понимать, что если элемент или слой назван «расположенным на» другом элементе или слое, «соединенным с» ним или «связанным с» ним, это означает, что указанный элемент или слой может быть непосредственно расположен на другом элементе или слое, соединен с ним или связан с ним, либо между ними могут иметься промежуточные элементы или слои. Напротив, если сказано, что элемент «расположен непосредственно на» другом элементе или слое, «соединен непосредственно с» ним или «связан непосредственно с» ним, то промежуточные элементы или слои отсутствуют. Используемое в данном документе выражение «и/или» охватывает любое из сочетаний, а также все сочетания одного или более соответствующих перечисленных элементов.

Следует понимать, что несмотря на то что в данном документе для описания различных элементов, компонентов, областей, слоев и/или участков могут применяться порядковые числительные «первый», «второй» и т.д., указанные элементы, компоненты, области, слои и/или участки не ограничены этими выражениями. Указанные выражения используются исключительно для отличия одного элемента, компонента, области, слоя и/или участка от другого элемента, компонента, области, слоя или участка. Таким образом, в приведенном ниже описании первый элемент, компонент, область, слой и/или участок может быть назван вторым элементом, компонентом, областью, слоем и/или участком без отклонения от идей типичных вариантов выполнения.

Выражения, обозначающие пространственное расположение (например «внизу», «под», «ниже», «над», «выше» и т.п.), в данном документе могут использоваться для облегчения описания взаимосвязи одного элемента или признака с другим элементом (элементами) или признаком (признаками), изображенным на чертежах. Следует понимать, что, кроме ориентации, проиллюстрированной на чертежах, выражения, обозначающие пространственное расположение, охватывают различные ориентации устройства при его работе или эксплуатации. Например, если устройство, изображенное на чертежах, перевернуто, то элементы, описанные как расположенные «ниже» других элементов или признаков либо «под» ними, становятся расположенными «над» другими элементами или признаками. Таким образом, выражение «ниже» может подразумевать расположение как «выше», так и «ниже». Устройство может быть ориентировано иным образом (повернуто на 90° или в другие ориентации), и в этом случае приведенные в данном документе признаки, обозначающие пространственное расположение, интерпретируются соответствующим образом.

Варианты выполнения описаны в данном документе со ссылкой на виды сверху и/или в разрезе, приведенные в качестве схематических идеализированных изображений. Соответственно, виды могут быть изменены в зависимости от технологий изготовления и/или допусков. Таким образом, типичные варианты выполнения не ограничены формами, представленными на чертежах, а охватывают отклонения форм, возникающие, например, в процессе изготовления. Следовательно, области, изображенные на чертежах, являются по сути схематическими, их формы отражают конкретные формы или области элементов и не ограничивают объем типичных вариантов выполнения.

На фиг.1 изображен пример устройства 10 для элюирования радиоактивного материала 60. Устройство 10 содержит источник 20 подачи элюирующего раствора, элюционную колонку 30 и устройство 40 сбора. Источник 20 может содержать резервуар 21 для хранения элюирующего раствора и полую первую иглу 22 (пример первого проточного канала), выполненную с возможностью проникновения в первый конец 11 элюционной колонки 30 и обеспечения сообщения элюирующего раствора, хранящегося в резервуаре 21, с колонкой 30. В резервуаре 21 может содержаться, например, солевой раствор. Аналогичным образом, устройство 40 сбора продукта может содержать полую вторую иглу 42 (пример второго проточного канала), выполненную с возможностью прокалывания второго конца 12 колонки 30, и накопительную камеру 41 для сбора элюента, поступающего из колонки 30 через вторую иглу 42. Элюционная колонка 30 может иметь форму, близкую к форме вертикального цилиндра, в котором размещен радиоактивный материал 60.

При эксплуатации элюционную колонку 30 заполняют радиоактивным материалом 60. Для выделения требуемых ионов из материала 60 элюирующий раствор проводят из источника 20 через первую иглу 22, через радиоактивный материал 60, через вторую иглу 42 и в устройство 40 сбора. Вышеуказанные операции осуществляют под действием вакуума, прикладываемого к устройству 10 со стороны устройства 40 сбора.

На фиг.2 изображен типичный вариант выполнения устройства 100 для элюирования, которое содержит источник 20 подачи элюирующего раствора, устройство 40 сбора и расположенную между ними элюционную колонку 105. Аналогично устройству 10, изображенному на фиг.1, источник 20, изображенный на фиг.2, содержит первую иглу 22, которая может быть выполнена с возможностью проникновения в первый конец 111 элюционной колонки 105, и резервуар 21 для хранения элюирующего раствора. Аналогичным образом, устройство 40 сбора также содержит вторую иглу 42, выполненную с возможностью проникновения во второй конец 112 колонки 105, и накопительную камеру 41 для сбора элюента, прошедшего через колонку 105.

При эксплуатации элюционную колонку 105 заполняют радиоактивным материалом 160, например радиоактивным молибдатом титана. Как показано на фиг.2, колонка 105 может иметь форму, близкую к форме полого цилиндра с внутренним диаметром D и длиной L. Первый конец 111 колонки 105 может быть уплотнен при помощи первого уплотнительного элемента 110, а второй конец 112 колонки 105 может быть уплотнен при помощи второго уплотнительного элемента 120. Первый и второй уплотнительные элементы 110 и 120 могут представлять собой, например, резиновые заглушки. Как показано на фиг.2, первый и второй уплотнительные элементы 110 и 120 могут быть выполнены в виде резиновых заглушек, которые частично входят в первый и второй концы 111 и 112 элюционной колонки 105. В дополнение к первому и второму элементам 110 и 120, уплотняющим первый и второй концы 111 и 112 колонки 105, на указанные концы 111 и 112 могут быть надеты колпачки 130 и 140, закрывающие первый и второй уплотнительные элементы 110 и 120 и часть элюционной колонки 105. Колпачки 130 и 140 могут служить в качестве дополнительного уплотнения, могут улучшать защиту элюционной колонки 105 и удерживать заглушки на месте. Несмотря на то что это не показано на фиг.2, между внутренними стенками колпачков 130 и 140 и наружными стенками колонки 105 может быть нанесен адгезив, обеспечивающий дополнительное уплотнение.

Как изображено на фиг.2, в элюционной колонке 105 размещен радиоактивный материал 160. Для предотвращения засорения кончика второй иглы 42 радиоактивным материалом 160 может быть выполнен фильтр 150, например стеклоприпой, который обеспечивает поддержание материала 160 в колонке и действует в качестве барьера, препятствующего контакту материала 160 со второй иглой 42. В случае, когда в качестве фильтра 150 используется стеклоприпой, в элюционной колонке 105 могут быть выполнены внутренние выступы 155, на которые опирается указанный стеклоприпой. Например, указанные выступы могут быть выполнены вблизи второго конца 112 колонки 105.

Элюционная колонка 105 может быть относительно длинной и тонкой, иметь средние размеры или быть относительно короткой и широкой. Например, колонка может иметь длину L приблизительно 10 5/8 дюйма (27 см) и внутренний диаметр D приблизительно 5/8 дюйма (1,6 см) (пример относительно длинной и тонкой колонки). В качестве другого примера колонка может иметь длину приблизительно 5 1/4 дюйма (13,3 см) и внутренний диаметр D приблизительно 1 дюйм (2,5 см) (пример колонки средних размеров). В качестве еще одного примера колонка может иметь длину приблизительно 4 1/8 дюйма (10,5 см) и внутренний диаметр D приблизительно 1 3/16 дюйма (3 см) (пример короткой и широкой колонки).

Каждая из указанных конфигураций колонки обладает разными свойствами, которые могут влиять на эффективность собирания ионов в процессе элюирования. Например, длинная и тонкая колонка обеспечивает более длинную траекторию прохождения солевого раствора через радиоактивный материал 160, в результате чего повышается вероятность контакта указанного раствора с радиоактивным материалом 160 и извлечения ионов из указанного материала. Короткая и широкая колонка отличается более короткой траекторией прохождения раствора, однако поскольку траектория укорочена, уменьшается время сбора элюента. Заявитель оценил производительность длинной и тонкой колонки, колонки средних размеров, а также короткой и широкой колонки. Изначально заявитель полагал, что длинная и тонкая колонка обеспечит самую высокую эффективность элюирования вследствие более длинной траектории прохода солевого раствора через колонку, однако было обнаружено, что из указанных трех колонок различных размеров наилучшие характеристики потока достигаются при использовании колонки средних размеров.

Изображенный на фиг.2 источник подачи элюирующего раствора содержит только одну иглу 22, однако типичные варианты выполнения этим не ограничены. Например, как показано на фиг.3, источник 20 может содержать иглу 22' разветвленного типа, которая может содержать две суб-иглы 22а и 22b, выполненные с возможностью проникновения в первый уплотнительный элемент 110 элюционной колонки 105. Указанная игла 22' может увеличивать взаимодействие элюирующего раствора с радиоактивным материалом 160, поскольку указанный раствор вводится в материал 160 более чем в одном местоположении. Несмотря на то что на фиг.3 изображено устройство 200, в котором применяется игла 22' разветвленного типа с двумя суб-иглами 22а и 22b, типичные варианты выполнения этим не ограничены. Например, игла 22' может содержать более двух суб-игл. Другие компоненты, изображенные на фиг.3, могут быть аналогичны или подобны компонентам, описанным применительно к устройству 100, изображенному на фиг.2, поэтому для краткости описание элементов аналогичных типов не приводится.

На фиг.2 изображено устройство 100 для элюирования, которое содержит относительно прямую цилиндрическую элюционную колонку 105, однако типичные варианты выполнения этим не ограничены. Например, на фиг.4 изображено устройство 300 для элюирования радиоактивного материала 160, которое содержит змеевидную элюционную колонку 105'. Например, колонка 105', показанная на фиг.4, имеет волнообразные изгибы. Эффективная длина LE' змеевидной колонки 105' может составлять, например, приблизительно 10 5/8 дюйма (27 см), а внутренний диаметр D' указанной колонки 105' может составлять приблизительно 5/8 дюйма (1,6 см). В альтернативном варианте вместо змеевидной формы колонка может иметь спиралевидную форму, как показано на фиг.5. На фиг.5 изображено устройство 400, в котором применяется спиралевидная элюционная колонка 105". Эффективная длина LE" спиралевидной элюционной колонки 105" может составлять приблизительно 10 5/8 дюйма (27 см), а внутренний диаметр D" указанной колонки 105" может составлять приблизительно 5/8 (1,6 см) дюйма. Каждая из змеевидной и спиралевидной колонок 105' и 105" может представлять собой компактную элюционную колонку, имеющую относительно длинную траекторию прохождения потока, по которой может проходить элюирующий раствор. Устройства 300 и 400, изображенные на фиг.4 и 5, содержат компоненты, аналогичные компонентам устройства 100, показанного на фиг.2. Соответственно, для краткости описание указанных компонентов не приводится.

Авторы изобретения определили, что эффективность устройств 300 и 400 может быть повышена по сравнению с устройством, изображенным на фиг,2, поскольку змеевидная и спиралевидная элюционные колонки 105' и 105" изменяют направление потока элюента, проходящего через указанные колонки 105' и 105". Таким образом, направление потока элюента, проходящего через змеевидную и спиралевидную колонки 105' и 105", имеет относительно турбулентный характер, что обеспечивает возможность большего взаимодействия между элюирующим раствором и радиоактивным материалом 160.

На фиг.2 изображено устройство 100, которое содержит относительно прямую элюционную колонку 105. Как объяснено выше, элюционная колонка 105 может быть заполнена радиоактивным материалом 160, например молибдатом титана, через который под действием вакуума, прикладываемого устройством 40 сбора, может проходить элюирующий раствор, например солевой раствор. Траектория прохождения потока элюирующего раствора через молибдат титана может быть по существу вертикальной. Следовательно, часть радиоактивного материала 160 может оказаться не подверженной воздействию элюирующего раствора. Авторами изобретения было установлено, что эффективность элюционного устройства может быть повышена, если направление прохождения элюирующего раствора имеет турбулентный характер, что обеспечивает возможность большего взаимодействия между элюирующим раствором и материалом 160.

Фиг.6 и 7 иллюстрируют дополнительное выполнение распределителей 170 потока в элюционной колонке 105, показанную на фиг.2. Указанные распределители 170 выполнены в виде клиновидных элементов, которые выступают из внутренней стенки элюционной колонки 105 по направлению к центру указанной колонки 105. Распределители 170 потока могут быть расположены упорядоченно, например винтообразно, либо могут быть расположены произвольным образом. Распределители 170 могут быть выполнены в той части колонки 105, которая заполнена радиоактивным материалом 160, например в области, обозначенной В-В' на фиг.2. Несмотря на то что распределители 170 потока не являются обязательными для эффективного элюирования радиоактивного материала 160, добавление указанных распределителей 170 может повысить эффективность процесса элюирования, поскольку траектория прохождения потока элюента через радиоактивный материал 160 периодически изменяется. Данное изменение траектории прохождения потока может обеспечить возможность контакта элюирующего раствора с теми участками радиоактивного материала 160, с которыми указанный раствор обычно не контактирует в случае отсутствия распределителей 170. Распределители 170 потока могут быть изготовлены из относительно инертного материала, например стекла.

Как показано на фиг.6, распределители 170 могут иметь вид клиновидных элементов, однако типичные варианты выполнения этим не ограничены. Например, распределители 170 могут иметь прямоугольную форму. Кроме того, изображенные на фиг.6 распределители 170 потока расположены по существу горизонтально, однако типичные варианты выполнения этим не ограничены. Например, распределители 170 могут быть наклонены относительно горизонтального направления. Более того, изображенные на фиг.6 распределители 170 потока являются по существу плоскими, однако типичные варианты выполнения этим не ограничены. Например, распределители 170 могут иметь криволинейную или наклонную поверхность.

Вместо выполнения распределителей 170 потока в области В-В' элюционной колонки 105, изображенной на фиг.2, указанная колонка 105 может содержать спиральную платформу 180, изображенную на фиг.8 и 9. Как показано на фиг.8 и 9, спиральная платформа 180 может обеспечивать перемещение элюента по спиральной траектории, а не по вертикальной траектории, в результате чего траектория прохождения потока элюента увеличивается. Спиральная платформа 180 может иметь либо гладкую поверхность, показанную на фиг.8, либо ступенчатую поверхность, показанную в виде распределителей потока на фиг.6. Вследствие увеличения длины траектории прохождения потока элюента увеличивается взаимодействие между элюирующим раствором и радиоактивным материалом 160, что может повысить эффективность элюирования. Спиральная платформа 180 может быть изготовлена из относительно инертного материала, например стекла.

Как описано выше, в типичных вариантах выполнения предложены различные конфигурации элюционных колонок. Каждая из вышеупомянутых элюционных колонок выполнена таким образом, что внутренний диаметр каждой колонки остается относительно постоянным, однако типичные варианты выполнения этим не ограничены. Например, на фиг.10 изображено устройство 500, содержащее иллюстративную элюционную колонку 105А, которая по форме напоминает песочные часы, имеющие диаметр D1 на концах колонки и меньший диаметр D2 у середины колонки. Поскольку колонка 105А имеет форму песочных часов, траектория прохождения потока элюирующего раствора через указанные песочные часы изменяется у середины центральной части колонки. Например, траектория F1 потока элюирующего раствора над серединой элюционной колонки является сходящейся вблизи середины колонки. Однако, вследствие сужения элюционной колонки 105А, траектория потока элюирующего раствора претерпевает изменение в середине указанной колонки 105А и трансформируется в траекторию F2, выходящую из средней части колонки. Элюционная колонка 105А в форме песочных часов может обеспечить повышение эффективности элюирования по меньшей мере по двум причинам. Во-первых, траектория прохождения потока элюента длиннее, что обеспечивает большее взаимодействие между радиоактивным материалом 160 и элюирующим раствором. Во-вторых, траектория прохождения потока элюирующего раствора через колонку 105А в форме песочных часов отличается большей турбулентностью по сравнению с потоком элюирующего раствора, проходящего через колонку 105 в форме цилиндра, благодаря чему увеличивается взаимодействие между элюирующим раствором и радиоактивным материалом 160. Устройство 500 может содержать компоненты, аналогичные компонентам, применяемым в устройстве 100, изображенном на фиг.2. Соответственно, для краткости описание указанных элементов не приводится.

На фиг.11 изображен другой пример элюционного устройства 600. Устройство 600, изображенное на фиг.11, аналогично устройству 100, изображенному на фиг.2, и поэтому для краткости его подробное описание не приводится. Основным отличием устройства 100, изображенного на фиг.2, от устройства 600, изображенного на фиг.11, является форма колонки 105 В. В устройстве 100, изображенном на фиг.2, колонка 105 имеет форму цилиндра с постоянным внутренним диаметром D, тогда как колонка устройства 600 имеет форму раструба, причем диаметр D4 элюционной колонки 105 В в верхней части превышает диаметр D3 у основания указанной колонки 105 В. Таким образом, траектория прохождения потока элюирующего раствора через колонку 105 В, являющаяся по существу вертикальной, может быть при этом наклонена с обеспечением более длинной траектории прохождения потока элюирующего раствора через колонку 105 В. Соответственно, взаимодействие между элюирующим раствором и радиоактивным материалом 160 в устройстве 600 может быть выше, чем взаимодействие между элюирующим раствором и материалом 160 в устройстве 100. Следовательно, эффективность устройства, изображенного на фиг.11, может быть выше по сравнению с эффективностью устройства 100, изображенного на фиг.2 и имеющего цилиндрическую элюционную колонку 105.

На фиг.12 изображено устройство 700 для отбора ионов из радиоактивного материала. Устройство 700 может содержать первый цилиндр 310, герметично закрытый первым колпачком 330, второй цилиндр 320, герметично закрытый вторым колпачком 340, трубку 360, соединяющую первый цилиндр 310 со вторым цилиндром 320, и нагреватель 390, предназначенный для нагрева первого цилиндра 310. Как изображено на фиг.12, трубка 360 может иметь первую концевую часть 370, проходящую сквозь первый колпачок 330 в первый цилиндр 310, и вторую концевую часть 380, проходящую сквозь второй колпачок 340 во второй цилиндр 320. Кроме того, трубка 360 может иметь спиральную часть 350, способствующую охлаждению пара, который может находиться в трубке 360. Трубка 360 может обеспечивать проточное сообщение между первым и вторым цилиндрами 310 и 320.

В данном типичном варианте выполнения элюирующий раствор, например солевой раствор, может быть смешан с радиоактивным материалом, например молибдатом титана, и помещен в первый цилиндр 310. Нагреватель 390, окружающий первый цилиндр 310, может генерировать тепло, обеспечивающее кипение элюирующего раствора, к которому примешан радиоактивный материал. Газообразный элюирующий раствор переносит ионы, например ионы технеция-99m, из смеси элюирующего раствора и радиоактивного материала в трубку 360 через первую концевую часть 370 трубки 360. Затем газообразный элюирующий раствор вместе с ионами перемещается в спиральную часть 350 трубки 360, где происходит конденсация указанного раствора и его капельное отекание во второй цилиндр 320 через вторую концевую часть 380. Таким образом, при помощи конденсационного устройства, изображенного на фиг.12, может быть выполнено собирание ионов, например ионов технеция-99m. Специалистам должно быть понятно, что первый и второй цилиндры 310 и 320, а также трубка 360 должны быть изготовлены из относительно инертных материалов, например стекла. Однако специалистами может быть найдено множество материалов, подходящих для использования в элюционном устройстве 700, изображенном на фиг.12.

Как видно на разрезе, изображенном на фиг.13, в устройстве 800 для элюирования радиоактивного материала 805 может применяться сферическая капсула 860. Как показано на фиг.13, иллюстративное устройство 800 для элюирования радиоактивного материала 805 может содержать источник 830 подачи элюирующего раствора, сферическую капсулу 860 и устройство 810 сбора. Источник 830 может быть соединен с капсулой 860 при помощи трубки 840, обеспечивающей введение элюирующего раствора, например солевого раствора, в указанную капсулу 860. Устройство 810 сбора может быть соединено со сферической капсулой 860 при помощи другой трубки 820, обеспечивающей сбор элюента, который проходит через радиоактивный материал 805. Сферическая капсула 860 может окружать мембрану 870, заполненную радиоактивным материалом 805, например радиоактивным молибдатом титана. Мембрана 870 может быть изготовлена, например, из солепроницаемого вещества, например целлюлозного материала или полимеров. Через мембрану 870, заполненную радиоактивным материалом, может проходить трубка 840, соединенная с источником 830. Для предотвращения поступления материала 805 в источник 830 на конце трубки 840 может быть установлен фильтр 850, например стеклоприпой.

Внутренний диаметр D5 капсулы 860 может составлять приблизительно 3 дюйма (7,6 см), а внешний диаметр D6 мембраны 870 может составлять приблизительно 2,75 дюйма (7 см). Соответственно, для устройства 800, показанного на фиг.13, зазор между внутренней поверхностью капсулы 860 и мембраной 870 может составлять приблизительно 0,125 дюйма (0,3 см).

При эксплуатации элюирующий раствор поступает в сферическую капсулу 860 по трубке 840, соединенной с источником 830. Картина потока элюирующего раствора, выходящего из источника 830, обозначена номером 894 позиции. При поступлении элюирующего раствора в центр мембраны 870 указанный раствор протекает через радиоактивный материал 805 и может проходить через мембрану 870 в пространство 880 между сферической капсулой 860 и мембраной 870. Картина потока элюирующего раствора в пространстве 880 обозначена номером 892 позиции на фиг.13. Поскольку устройство 810 сбора прикладывает вакуум к наружной поверхности мембраны 870, элюирующий раствор может быть вытянут из пространства 880 в указанное устройство 810 через трубку 820. Траектория прохождения потока элюента через трубку 820 обозначена номером 890 позиции. Картина потока элюирующего раствора внутри мембраны 870 обозначена на фиг.13 номером 894 позиции. Таким образом, элюирующий раствор проходит через радиоактивный материал 805 под различными углами.

Специалистам должно быть очевидно, что трубки 820 и 840, а также сферическая капсула 860 должны быть изготовлены из относительно инертного материала, например стекла или полимера.

Несмотря на то что типичные варианты выполнения изобретения подробно изображены и описаны со ссылкой на конкретные примеры, специалистам должно быть понятно, что в указанных вариантах могут быть выполнены различные изменения форм и элементов без отклонения от сущности и объема нижеследующей формулы изобретения. Также следует понимать, что несмотря на то что в качестве примера элюирующего раствора, применяемого в типичных устройствах, приведен солевой раствор, типичные варианты выполнения не ограничены использованием солевого раствора в качестве элюирующего раствора. Кроме того, несмотря на то что в качестве примера радиоактивного материала, который может использоваться в вышеупомянутых элюционных устройствах, приведен радиоактивный молибдат титана, следует понимать, что элюционное устройство может работать и с другими радиоактивными материалами. Более того, несмотря на то что в качестве примера иона, который может быть выделен из радиоактивного материала, приведен технециум-99m, типичные варианты выполнения этим не ограничены.

ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ
10 Устройство для элюирования радиоактивного материала
11 Первый конец элюционной колонки
12 Второй конец элюционной колонки
20 Источник подачи элюирующего раствора
21 Резервуар
22 Полая первая игла
22' Игла разветвленного типа
22а Суб-игла разветвленного типа
22b Суб-игла разветвленного типа
30 Элюционная колонка
40 Устройство сбора
41 Накопительная камера для сбора элюента
42 Полая вторая игла
60 Радиоактивный материал
100 Устройство для элюирования радиоактивного материала
105 Элюционная колонка
105A Элюционная колонка в форме песочных часов
105B Элюционная колонка в форме раструба
105' Змеевидная элюционная колонка
105" Спиралевидная элюционная колонка
110 Первый уплотнительный элемент
111 Первый конец элюционной колонки
112 Второй конец элюционной колонки
120 Второй уплотнительный элемент
130 Колпачок
140 Колпачок
150 Фильтр
155 Внутренние выступы
160 Радиоактивный материал
170 Распределители потока
180 Спиральная платформа
200 Устройство для элюирования радиоактивного материала
300 Устройство для элюирования радиоактивного материала
310 Цилиндр
320 Цилиндр
330 Колпачок
340 Колпачок
350 Спиральная часть трубки
360 Трубка
370 Первая концевая часть трубки
380 Вторая концевая часть трубки
390 Нагреватель
400 Устройство для элюирования радиоактивного материала
500 Устройство для элюирования радиоактивного материала
600 Устройство для элюирования радиоактивного материала
700 Устройство для элюирования радиоактивного материала
800 Устройство для элюирования радиоактивного материала
805 Радиоактивный материал
810 Устройство сбора
820 Трубка
830 Источник подачи элюирующего раствора
840 Трубка
850 Фильтр
860 Сферическая капсула
870 Мембрана
880 Пространство между сферической капсулой и мембраной
890 Траектория прохождения потока
892 Траектория прохождения потока
894 Траектория прохождения потока
В Указатель области
В' Указатель области
D Внутренний диаметр элюционной колонки
D' Внутренний диаметр змеевидной элюционной колонки
D" Внутренний диаметр спиралевидной элюционной колонки
D1 Больший диаметр колонки в форме песочных часов
D2 Меньший диаметр колонки в форме песочных часов
D3 Диаметр у основания элюционной колонки
D4 Диаметр у верха элюционной колонки
D5 Внутренний диаметр сферической капсулы
D6 Внешний диаметр сферической капсулы
F1 Траектория прохождения потока
F2 Траектория прохождения потока
L Длина колонки
LE' Эффективная длина колонки
LE" Эффективная длина колонки

1. Устройство (100) для элюирования радиоактивного материала (160), содержащее:
элюционную колонку (105, 105', 105"), предназначенную для размещения в ней радиоактивного материала (160),
первый уплотнительный элемент (110), уплотняющий первый конец (111) элюционной колонки (105),
второй уплотнительный элемент (120), уплотняющий второй конец (112) элюционной колонки (105),
источник (20) подачи элюирующего вещества, соединенный с первым концом (111) элюционной колонки (105) при помощи первого проточного канала (22),
устройство (40) сбора, соединенное со вторым концом (112) элюционной колонки (105) при помощи второго проточного канала (42), и
фильтр (150), расположенный в элюционной колонке (105) и предназначенный для поддержания радиоактивного материала (160) и предотвращения контакта указанного материала (160) с иглой (42).

2. Устройство по п.1, в котором длина (L) элюционной колонки (105) составляет приблизительно 10 5/8 дюйма (27 см), а внутренний диаметр (D) указанной колонки (105) составляет приблизительно 5/8 дюйма (1,6 см).

3. Устройство по п.1, в котором длина (L) элюционной колонки (105) составляет примерно 5 1/4 дюйма (13,3 см), а внутренний диаметр (D) указанной колонки составляет примерно 1 дюйм (2,5 см).

4. Устройство по п.1, в котором длина (L) элюционной колонки (105) составляет примерно 4 1/8 дюйма (10,5 см), а внутренний диаметр (D) указанной колонки (105) составляет примерно 1 3/16 дюйма (3 см).

5. Устройство по п.1, в котором фильтр (150) представляет собой стеклоприпой, опирающийся на внутренние выступы (155) элюционной колонки (105).

6. Устройство по п.1, в котором первая игла (22') представляет собой иглу разветвленного типа, содержащую по меньшей мере две суб-иглы (22а, 22b).

7. Устройство по п.1, в котором элюционная колонка (105') имеет волнообразные изгибы.

8. Устройство по п.1, в котором элюционная колонка (105") имеет спиралевидную форму.

9. Устройство по п.1, дополнительно содержащее распределители (170) потока, прикрепленные к внутренней стенке элюционной колонки (105).

10. Устройство по п.9, в котором один конец каждого из распределителей (170) потока прикреплен к внутренней стенке элюционной колонки (105), а другой конец проходит по направлению к центру указанной колонки (105).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для получения стронция-82. Заявленное устройство содержит нагреватель (9) и изолирующую камеру (4), заполняемую газом, не взаимодействующим с металлическим рубидием, в которой установлены облученная в потоке ускоренных заряженных частиц мишень (10), представляющую собой стальную оболочку, заполненную металлическим рубидием, держатель (1) облученной мишени (10) и химический реактор (23), с корпусом которого соединены трубопроводы подачи в химический реактор (23) расплавленного металлического рубидия (18), закиси азота (17), раствора азотной кислоты (19), а также трубопровод (15) выдачи из химического реактора (23) полученного раствора солей рубидия.
Изобретение относится к способу генерации радиоизотопов, которые используются в ядерной медицине для приготовления фармпрепаратов, вводимых в пациентов. Заявленный способ включает облучение мишени пучком тормозного излучения и извлечение из мишени образовавшихся радионуклидов методами радиохимии.

Изобретение относится к радиохимии, а именно к способу получения дитритийдифторбензола источника ядерно-химического генерирования неизвестных фторзамещенных фенил-катионов.

Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано в технологии получения радиоактивных изотопов и аналитической химии. Способ разделения радионуклидов кадмия и серебра включает растворение облученного серебра в азотной кислоте, упаривание раствора, растворение образовавшихся нитратов в аммиачном растворе, восстановление серебра до металла в аммиачной среде сернокислым гидроксиламином при рН более 6 и при мольном отношении сернокислого гидроксиламина к серебру более 1, отделение осадка металлического серебра от маточного раствора, содержащего кадмий-109 и осаждение из маточного раствора любого малорастворимого соединения кадмия. Изобретение обеспечивает эффективное разделение радионуклидов кадмия и серебра. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано в технологии получения радиоактивных изотопов и аналитической химии. Способ выделения радионуклида кадмий-109 раствора, содержащего радионуклиды кадмия и серебра, заключается в растворении облученного серебра в азотной кислоте, упаривании до влажных солей полученного раствора, растворении образовавшихся нитратов и осаждении основного карбоната кадмия избытком осадителя. Осаждение основного карбоната кадмия проводят в присутствии нитрата и гидроксида аммония с концентрациями: [NH4NO3]≥0,1 моль/л и 0,2≤[NH4OH]≤0,8 моль/л. В качестве осадителя используют раствор карбоната или гидрокарбоната натрия или калия. Изобретение позволяет повысить коэффициент очистки кадмия без необходимости регенерации серебра. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к способу синтеза легких ядер. В заявленном способе предусмотрено столкновение ускоренных потоков осциллирующих ионов при использовании магнитной системы в конфигурации открытой осесимметричной магнитной ловушки. При этом используется дополнительный плазменный эмиттер на внешнем электроде и потенциальный электрод, расположенный по центру. Техническим результатом является снижение потребляемой мощности и возможность обеспечения непрерывного режима работы применяемого устройства. 3 ил.
Наверх