автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Разработка сорбционных генераторов технеция-99М на основе обогащенного молибдена-98

На правах рукописи

НЕСТЕРОВ ЕВГЕНИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЗРАБОТКА СОРБЦИОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ТЕХНЕЦИЯ-99М НА ОСНОВЕ ОБОГАЩЕННОГО МОЛИБДЕНА-98

05.17.08 - процессы и аппараты химических технологий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 з асп

Томск-2012

005056970

005056970

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовател^ учреждении высшего профессионального образования «Национальный исслед вательский Томский политехнический университет»

Научный руководитель:

Скуридин Виктор Сергеевич доктор технических наук, профессор,

Официальные оппоненты:

Матюха Владимир Александрович доктор технических наук, профессор,

Северский технологический институт филиал федерального государственно! автономного образовательного учрежд< ния высшего профессионального образ« вания «Национальный исследовательски ядерный университет «МИФИ», профа сор кафедры ХиТМСЭ

Сечин Александр Иванович

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор, Национальный исследовательский Toi ский политехнический университет, пр< фессор кафедры ЭБЖ

ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Пр зидента России Б.Н. Ельцина»

Защита диссертации состоится «27» декабря 2012 г. в 1400 на заседании ди сертационного совета Д 212.269.08 при Федеральном государственном бюдже ном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Н циональный исследовательский Томский политехнический университет» по адр су: 634050, г. Томск, пр. Ленина 43, корпус 2,117 ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Н ционального исследовательского Томского политехнического университета.

Автореферат разослан «_» ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доцент, к.т.н.

Oi&lLi'ftA./

__/. //—Петровская Т.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сорбционные генераторы технеция-99м применяются во всем мире для получения короткоживущего радионуклида 99тТс, используемого для проведения высокоинформативных диагностических исследований в различных областях медицины. 99шТс является дочерним продуктом Р-распада молибдена-99 (99Мо), который получают по реакции деления урана-235 - 233и(п,1) или реакции радиационного захвата 98Мо(п,у)99Мо, протекающей на молибдене-98.

Производство сорбционных генераторов технеция является многостадийным. Определяющими процессами для получения высокоактивного препарата здесь являются процесс адсорбции 99Мо на оксидах алюминия, и процесс десорбции с поверхности сорбента дочернего 99шТс. При этом общая эффективность производства генераторов определяется массой адсорбированного 99Мо и величиной его удельной активности, которая при использовании продукта деления превышает 200 Ки/г. Вместе с тем, при делении урана-235 помимо 99Мо (выход 6,1%) образуется большое количество неиспользуемых долгоживущих радионуклидов, интегральная активность которых в сотни раз превышает активность самого 99Мо, что существенно удорожает стоимость генераторов и приводит к большим экологическим проблемам.

В этой связи, особую актуальность приобретает разработка генераторов технеция из активационного молибдена по реакции 98Мо(п,у)99Мо, которая является практически безотходной, что важно для организации ресурсоэффективного производства. Однако нарабатываемый по ней 99Мо имеет низкую удельную активность (менее 8,5 Ки/г).

Актуальными являются исследования процессов адсорбции большой массы материнского 99Мо и эффективной десорбции 99тТс для получения высокой объемной активности препарата на выходе из генератора, а также исследования по оптимизации условий активации обогащенного молибдена-98 с последующей его регенерацией из отходов производства и возврата в технологический цикл.

Представляемая работа выполнена по госбюджетным темам «Исследование физико-химических закономерностей реакций изотопного обмена короткоживущих радионуклидов» (№ госрегистрации НИР 0120.0403329), «Исследование закономерностей образования активных центров в оксидах алюминия, влияющих на процессы адсорбции-десорбции генетической пары 99Мо/"тТс» (№ госрегистрации НИР 0120.0712705) и «Исследование физико-химических закономерностей введения метки технеция-99м в соединения на основе органических и неорганических матриц» (№ госрегистрации НИР 01201251361), а также при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы» по теме «Разработка методов получения меченых технецием-99м наноколлоидов для медицинской диагностики» (№ госрегистрации НИР 01200960413).

Цель работы.

Разработка эффективных процессов адсорбции и десорбции радионуклидо: медицинского назначения и сорбционных генераторов технеция-99м и их аппара турное оформление.

Основные задачи исследований.

1. Экспериментальное определение уровней нейтронной активации мо либдена-98 и эффективного сечения п,у реакции в канале реактора с бериллиевьн замедлителем нейтронов.

2. Исследование адсорбции молибдена на оксидах алюминия с различно] структурой.

3. Расчет и разработка конструкции колонки генератора технеция без из менений размеров и конфигурации биологической защиты.

4. Оценка влияния носителя в виде стабильных ядер молибдена на сте пень десорбции технеция-99м из генератора.

5. Создание технологической линии «зарядки» генераторов с полным дис танционным управлением, обеспечивающей минимальную радиационную нагрузьг на персонал.

6. Разработка методик регенерации молибдена-98 из отработанных гене раторов и жидких радиоактивных отходов для его повторного использования в тех нологическом цикле.

7. Разработка общей технологической схемы производства генераторов.

Научная новизна.

1. Установлено, что сорбционная емкость по молибдену оксида алюми ния, полученного электрохимическим синтезом на переменном токе, в 2 раза превы шает емкость хроматографического оксида алюминия, который используется пр] производстве генераторов технеция. Увеличение температуры обработки с 400 д 800 °С приводит к снижению его сорбционной емкости с 80,43 до 73,69 мг/г и уве личению степени десорбции технеция-99м из генератора с 67,3 до 82,1 %. Степен десорбции техйеция-99м из сорбционных колонок генератора с электрохимически! оксидом в среднем на 20 % ниже, чем из колонок с хроматографическим оксидо! алюминия.

2. Установлено, что увеличение удельной активности молибдена-99 пр] нейтронной активации 98Мо более чем на 20% (до 10-11 Ки/г) достигается путем за медления быстрых нейтронов до резонансного уровня за счет увеличения эффектив ного сечения реакции 98Мо(п,у)"Мо до 0,7 барн.

3. Установлена зависимость выхода технеция-99м из генератора от адсор бированной массы молибдена, позволяющая определять массу молибдена, требуе мую для изготовления генератора с заданной активностью технеция-99м. Определе ны коэффициенты пропорциональности для всех исследованных оксидов алюмини

определяющие предельную массу адсорбированного на колонке генератора молибдена, при которой достигается 100 %-ый выход 99шТс, и имеющие значения в интервале 0,221-0,335 в зависимости от дисперсности и характеристик пористой структуры сорбента, положенные в основу расчета хроматографической колонки.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

1. Предложен оптимальный процесс регенерации молибдена из отходов производства, при которых уровень потерь молибдена составляет не более 3-4 %. Созданы оригинальные методики и принципиальная схема процессов регенерации. По результатам практической реализации процесса показана возможность использования регенерированного молибдена-98 в технологии изготовления генераторов технеция, что подтверждено качеством элюата из генератора, изготовленного на основе регенерированного продукта, который по всем показателям соответствует требованиям нормативной документации.

2. Разработана принципиальная схема и предложены процессы проведения всех стадий производства генераторов технеция на основе активационного молибдена. Проведена аппаратурная реализация процесса, которая позволяет использовать созданные аппараты и установки для регулярного производства сорбционных генераторов технеция «99шТс-ГТ-ТОМ», поставляемых в медучреждения России.

3. Разработан и утвержден промышленный регламент производства генераторов технеция «99шТс-ГТ-ТОМ». В Минздравсоцразвития России получено регистрационное удостоверение на элюат из генератора, разрешающее его клиническое применение в медицинской диагностике.

4. Результаты работы используются в учебно-педагогическом процессе по специальности «Медицинская физика» на кафедре Прикладной физики в Национальном исследовательском Томском политехническом университете.

Основные положения выносимые на защиту.

1. Вклад величины эффективного сечения реакции радиационного захвата 98Мо(п,у)99Мо при облучении молибденовых мишеней в экспериментальных каналах реактора ИРТ-Т в удельную активность молибдена-99.

2. Зависимость выхода технеция-99м из генератора от массы адсорбированного на оксиде алюминия молибдена в процессах адсорбции и десорбции на оксидах алюминия с различной структурой.

3. Конструкция и расчет габаритов хроматографической колонки, обеспечивающие эффективность процессов адсорбции и десорбции, протекающих в генераторе технеция при его изготовлении с заданной номинальной активностью выделяемого технеция-99м.

4. Принципиальная схема, ее аппаратурная реализация для проведения адсорбционных процессов при производстве генераторов технеция в режиме полно-

го дистанционного управления и методики проведения процесса регенерации либдена-98 из отходов производства.

Личный вклад автора в работы, выполненные в соавторстве и включении в диссертацию, состоит в общей постановке задач, активном участии в создании экс периментапьных устройств и проведении исследований, анализе и математическо обработке полученных результатов, написании статей и докладов, а также внедрени результатов исследований в производство.

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на 3-ем РоссиР ско-японском семинаре по технецию (Дубна, 2002); международной конференци «Перспективные методы томографической диагностики. Разработка и клиническо применение» (Томск, 2003); 4-6-ой международных конференциях «Ядерная и ра диационная физика» (Алматы, Казахстан, 2007, 2009, 2011); научной конференци «Новые технологии в ядерной медицине» (Санкт-Петербург, 2006); международно конференции «Современные проблемы ядерной физики» (Ташкент, Узбекиста* 2006); III Троицкой конференции «Медицинская физика и инновации в медицине (Троицк, 2008); VI Российской конференции по радиохимии «Радиохимия - 2009 (Москва, 2009); IV-V Международной научно-практической конференции (Северен Томск, 2007, 2010), III Евразийском конгрессе по медицинской физике и инженери «Медицинская физика - 2010» (Москва, 2010), 1-я международной конференции п изотопам (Москва, 2011), 7-ом международном симпозиуме «Технеций и рений: из> чение свойств и применение» (Москва, 2011), 8-я международной конференци "Ядерная и радиационная физика" (Алматы, Казахстан, 2011), международной koi ференции «Nuclear science and its application» (Самарканд, Узбекистан, 2012), моя дународной конференции «International Conference on Chemical, Environmental Sc' ence and Engineering (ICEEBS'2012)» (Паттайя, Таиланд, 2012).

Результаты настоящей работы представлены на выставках и конкурсах:

• Генератор технеция «99шТс-ГТ-ТОМ» признан лучшим товаром Сибир на межрегиональном конкурсе «Лучшие товары и услуги Сибири — Гемма-2003».

• Межрегиональная специализированная выставка-ярмарка «Медицин Здравоохранение Фармацевтика» // Номинация «Новые научные разработки и техне логии». - Томск, 2008 г.

• IX Московский международный салон инноваций и инвестиций // Золе тая медаль за разработку «Безотходной технологии производства хроматографич< ских генераторов технеция-99м для медицины»- Москва, 2009 г.

• Петербургская техническая ярмарка, Конкурс «Лучший инновациоь ный проект и лучшая научно-техническая разработка года» // Диплом первой стеш ни «За разработку безотходной технологии производства хроматографических геш раторов технеция-99м для медицины»- Санкт-Петербург, 2010 г.

• В составе коллектива в 2005 году за «Разработку безотходного производства генераторов технеция» и высокие достижения в сфере образования и науки, способствующие укреплению престижа Томского научно-образовательного комплекса в стране и во всем мире получен диплом лауреата конкурса Томской области в сфере образования и науки в номинации «Научные и научно-педагогические коллективы».

Публикации.

По материалам диссертации опубликована 31 работа, из них 3 патента на изобретение, 7 статей в журналах, включенных в перечень ВАК, 21 тезисов докладов и материалов международных и всероссийских научных конференций, имеется акт о внедрении.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы; содержит 156 страниц, включая 37 рисунков, 17 таблиц, 41 формула, 118 библиографических ссылок и 8 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика и анализ современного состояния проблемы, обоснована актуальность выполнения диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследований, изложена научная новизна и практическая значимость работы, приводятся основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен аналитический обзор литературных данных, посвященный современному состоянию проблемы получения наиболее значимого для медицинской диагностики радионуклида 99шТс, обосновываются цели и задачи исследования.

Короткоживущий 99тТс является дочерним продуктом ß-распада радионуклида 99Мо. Для его отделения от 99Мо и последующего медицинского применения чаще всего используются сорбционные генераторы технеция, которые, в отличие от сублимационных, экстракционных и гелевых генераторов, наиболее удобны в эксплуатации непосредственно в медучреждениях и могут транспортироваться на большие расстояния.

Для «зарядки» сорбционных генераторов требуется 99Мо с высокой удельной активностью. В мировой практике, в том числе и в России, его выделяют из продуктов деления урана-235. При таком способе производства образуется большое количество сопутствующих радиоактивных долгоживущих отходов, интегральная активность которых в десятки раз превышает активность самого молибдена-99, что представляет высокую экологическую опасность и требует их последующей переработки и утилизации. Альтернативный и, практически, безотходный способ получения 99Мо состоит в облучении нейтронами реактора молибденовых мишеней, обогащенных по молибдену-98. При среднем потоке тепловых нейтронов 1-Ю14 н/см2-с

может быть получена удельная активность 99Мо 6-8 Ки/г, что, в принципе, достаточно для производства сорбционных генераторов. Вместе с тем, использование такой. низкоактивного сырья приводит к необходимости разработки и повышению эффективности процессов адсорбции большой массы молибдена на сорбент генераторной колонки. Это в свою очередь требует проведение расчета и разработки новой конструкции колонок и поиск наиболее эффективных сорбентов с одновременным увеличением степени десорбции дочернего технеция-99м с сорбента.

На начало проведения настоящих исследований, в России и в мире были разработаны технологии производства сорбционных генераторов технеция-99м на основе 99Мо - продукта деления урана-235. Вместе с тем, в литературе отсутствуют какие-либо практические рекомендации по методам и технологическим приемам и процессам изготовления высокоактивных (19 ГБк и более) генераторов из активированного нейтронами обогащенного молибдена-98. Создание таких производств будет способствовать решению «технециевой» проблемы, как в России, так и за ее пределами.

В настоящее время в Физико-техническом институте ТПУ накоплен значительный научный и практический опыт получения медицинских изотопов. Более 30 лет производятся радиофармпрепараты для ядерной медицины. На кафедре общей химической технологии ТПУ более 30 лет развивается направление электрохимического синтеза нанопорошков оксидов металлов. Имеющиеся экспериментальные данные свидетельствуют о том, что применение оксидов алюминия, полученных путем электрохимического синтеза на переменном токе, имеет большую перспективу в производстве генераторов технеция.

В результате анализа литературных данных была сформулирована основная цель научного исследования - разработка процессов адсорбции и десорбции радионуклидов медицинского назначения и сорбционных генераторов технеция-99м и их аппаратурное оформление.

Во второй главе диссертации приводится характеристика материалов и основного оборудования, использованных при проведении исследований. Рассмотрены методы определения эффективного сечения реакции 98Мо(п,у)99Мо и вклада резонансной составляющей нейтронного потока в величину активации молибденовых мишеней.

Представлены методики по подготовке сорбента перед проведением адсорбции молибдена, а также методики сборки хроматографических колонок и генераторов технеция. Приведены порядок подготовки молибденовых мишеней к их облучению в каналах ядерного реактора и методика вскрытия мишеней с последующим их растворением и приготовлением раствора полимолибдата натрия. Рассмотрены методики проведения адсорбции молибдена на оксиде алюминия в статических и динамических условиях. Сделан обзор методов, используемых для определения объем-

ной активности и подлинности радионуклидов, получаемых в результате активации молибденовых мишеней нейтронами и заряженными частицами. Рассмотрены методики определения радиохимической чистоты и химических примесей в препарате «Натрия пертехнетат,99шТс из генератора». Приведена методика сканирования хро-матографических колонок для изучения закономерностей распределения адсорбированного молибдена в заряженных генераторных колонках. Представлены методики статистической обработки результатов экспериментов.

В третьей главе диссертации проведены исследования процессов нейтронной активации 98Мо по реакции радиационного захвата 98Мо(п,у)99Мо при облучении молибдена в канале реактора с бериллиевым замедлителем, в результате которых была экспериментально доказана возможность получения 99Мо с удельной активностью порядка 10 Ки/г из обогащенных мишеней при средней величине эффективного сечения реакции около 0,7 барн. Сделанные, исходя из полученного значения удельной активности, расчеты массы молибдена, требуемой для изготовления генераторов со стандартным потребительским номиналом 18,5 ГБк, показали, что она должна находиться в пределах 0,175 г, против 5 мг при использовании для этих целей «осколочного» 99Мо. Все это потребовало решения практических задач, одна из которых связана с поиском и определением условий процессов адсорбции на оксиде алюминия большой массы молибдена, а вторая - с расчетом и разработкой конструкции колонки для получения элюата с максимально высокой объемной активностью 99тТс.

Для решения первой задачи были проведены исследования по определению адсорбционных характеристик оксидов алюминия с различной структурой в статических и динамических условиях. Результаты исследований приведены в табл. 1.

Таблица 1. Характеристики оксидов алюминия

Тип оксида алюминия Удельная поверхность, м2/г Суммарный объем пор, см3/г Имо, мг/г 1¥ц, мг/г ВТ,%

А-61(400°С)* 321,7 0,9512 80,43 79,8 67,3

А-62(600°С)* 268,6 0,8646 70,92 68,1 80,6

А-63(800°С)* 234,7 0,8586 73,69 67,6 82,1

А1203(хром) 256,4 0,5789 47,15 25,5 94,3

* Оксиды изготовлены на кафедре ОХТ ТПУ методом электросинтеза на переменном токе.

Из представленных данных следует, что электролитический оксид А12Оз, прошедший термообработку при 400°С (А-61), в одних и тех же статических условиях имеет сорбционную емкость по молибдену 1¥ц почти в 2 раза большую, чем традиционно используемый в генераторных технологиях хроматографический оксид. В динамическом режиме проведения адсорбции значения У/д электролитических оксидов остаются, практически, на прежнем уровне, а на хроматографическом оксиде ее

величина снижается почти в два раза. Это можно объяснить недостаточной скоростью процесса адсорбции молибдена на этом сорбенте при пропускании раствора полимолибдата через колонку вследствие его более низкой дисперсности по сравнению с электролитическими оксидами. Такая зависимость скорости адсорбции от размера частиц сорбента неоднократно отмечалась в литературе.

Вместе с тем, несмотря на высокую адсорбционную емкость, электролитические оксиды в среднем имеют в 2,6 раза меньшую насыпную массу по сравнению с хроматографическим оксидом и не обеспечивают фактического увеличения массы адсорбированного на колонке молибдена. Дополнительным осложняющим фактором является высокое гидравлическое сопротивление электролитического сорбента. Кроме того, было установлено, что при одной и той же адсорбированной массе молибдена степень десорбции 99тТс из колонок с электролитическим оксидом в среднем на 20 % ниже, чем при использовании хроматографического оксида алюминия. Высказано предположение, что наблюдаемое снижение выхода связано с процессами частичного восстановления 99тТс(УП), которое может происходить, в частности, за счет наличия нескомпенсированных зарядов в неупорядоченных, мелкодисперсных окисных структурах. Исходя из полученных результатов, был сделан вывод, что для практического использование электролитических оксидов в генераторной технологии требуется проведение дополнительных исследований, направленных на упорядочение их структуры и укрупнение агрегатного состояния.

С учетом полученных данных по адсорбции была разработана конструкция колонки увеличенных размеров (рис.1),

имеющей в 2,5 раза большую насыпную массу оксида алюминия (6,89 г) по сравнению со стандартной колонкой, используемой в обычной генераторной технологии на основе «осколочного» "Мо. При этом габариты колонки не препятствовали ее размещению в типовом защитном корпусе генератора.

Для повышения общего гидравлического сопротивления и устранения эффекта неравномерности прохождения раствора по объему колонки в нижней ее части было сделано сужение. Проведенные технические испытания показали, что колонка новой конструкции гарантирует от десорбции молибдена при изготовле-

ние. 1. Колонка новой конструкции

5 Ю

Объем КаС1, мл

Рис. 2. Сравнительные элюацион-ные кривые для стандартной колонки (1) и колонки новой констршиии (2)

нии генераторов и имеет достаточно хороший элюационный профиль выделяемого 99гаТс (рис. 2). Более 80 % радионуклида вымывается объемом физраствора 7-8 мл.

Вместе с тем было установлено, что для всех оксидов, в том числе и хрома-тографического, наблюдается общая тенденция снижения величины выхода 99тТс по мере увеличения адсорбированного количества молибдена. Другими словами, увеличение массы молибдена с целью повышения общей активности 99Мо на колонке

генератора, не приводит к пропорциональному увеличению активности выделяемого 99шТс. Эффект влияния стабильного молибдена-носителя на выход 99шТс отмечался и в других литературных источниках, однако природа этого явления до настоящего времени не была выяснена.

Изучение влияния массы адсорбированного молибдена тМо на величину общего технологического выхода технеция ВТ было проведено более чем на 100 генераторах. Величину Вт определяли из отношения полной активности 99тТс, выделенного из генератора Ав, к ее расчетному значению АР на данный момент времени. По данным статистической обработки результатов этих исследований была получена зависимость (рис. 3), которая описывается уравнением:

Вт = - k-ln (mMo), (1)

где к — коэффициент пропорциональности. Для хроматографического и электролитических А-61, А-62, А-63 оксидов (рН-форма 3) он соответственно равен 0,335, 0,221, 0,224, 0,228.

Из граничного условия Вт -1 физический смысл коэффициента к может быть определен как:

к =-l/ln(m0), (2)

где т0 - некоторая предельная масса адсорбированного на колонке генератора молибдена, при которой достигается 100 %-ый выход 99тТс.

Если это так, то при насыпной массе оксида алюминия в колонках массой 7 г, удельная масса молибдена цс, обеспечивающая максимальный выход технеция-99м из генератора, должна быть равной 7,2 мг на 1г оксида алюминия.

Объяснить это можно следующим. В общем случае интегральное количество молибдена, которое может быть адсорбировано на колонке в любых конкретных условиях проведения сорбции, определяется произведением массы сорбента тох на сорбционную емкость fVMo. При этом величина WMo зависит от исходной структуры

о 1 : з з.'

-1п(шМо)

Рис. 3. Изменение выхода 99тТс из хроматографической колонки в зависимости от массы адсорбированного молибдена

3

ÍS

to

4

PH

Рис. 4. Изменение сорбционной емкости хроматографического оксида алюминия (рН-форма 3) от рНраствора молибдена

оксида А1203, от условий его подготоь. рН-формы, а также от рН используемогс раствора молибдена.

На рис. 4 показано изменение величины WMo хроматографического оксиде А12Оз (рН-форма 3) от рН раствора молибдена. Судя по тому, что сорбционна* емкость оксида при осаждении молибдеш из раствора с рН = 3 примерно в 7 ра:

выше, чем из раствора молибдата (рН = 7), можно сделать вывод, что при рН = 2 адсорбируются парамолибдат-ионь: М07О2/'. При этом сорбционная емкостс оксида по молибдат-ионам М0О4' составляет около 7,2 мг на 1 г сорбента, чтс фактически совпадает с найденной и: уравнения (2) величиной удельной адсорбированной массы молибдена ц0 обеспечивающей 100 %-ый выход ""Тс Отсюда можно ожидать, что полиашкм (парамолибдат-ион) после адсорбции ш оксиде алюминия распадается на молиб дат-ионы с последующим их перерас пределением в виде монослоя по все! поверхности. Для проверки этого эффек та было проведено сканирование коло нок над детектором с коллимирующим устройством. На рис. 5 представлено распре деление молибдена по длине хроматографической колонки при адсорбции 175 мг (1 и 105 мг (2) молибдена. Мы видим, что величины максимальной адсорбции молиб дена С/ в колонках отличаются почти в полтора раза, хотя генераторы были изготов лены из одного и того же оксида и заряжены раствором с одной и той же концентра цией. При отсутствии эффекта перераспределения мы бы имели равные значения С/.

На рис. 6 показана общая зависимость изменения максимальной концентра ции молибдена в колонках от его адсорбированной массы. Результаты получены npi проведении адсорбции на хроматографических оксидах алюминия с различной степенью их кислотной обработки в пределах рН промывных вод от 2,68 до 3,48.

Цси

Рис. 5. Распределение молибдена по объему колонки генератора при адсорбции 175 мг (1) и 105 мг (2)

Зависимость имеет линейный характер и описывается эмпирическим уравнением:

С( = 9 + 0,12-тмо (3)

Как показала экспериментальная проверка, генератор после проведения его зарядки, промывки и других технологических процедур, является достаточно устойчивой хроматографической системой, как с точки зрения сохранения постоянства величины общего выход Вт, так и элюаци-онного выхода Вэ в заданном объеме элю-ента, в течение всего срока годности (15 дней). Очевидно, что отмеченная высокая стабильность системы и ее статичность во времени обусловлена, прежде всего, устойчивой макроструктурой, создаваемой при взаимодействии большого количества молибдена-носителя с активными центрами поверхности (при средней удельной активности 99Мо до 10 Ки на каждый радиоактивный атом приходится более 5104 атомов стабильного молибдена-98).

Суммируя сказанное в данном разделе, можно утверждать, что для генераторов, изготовленных на основе обогащенного молибдена-98, «эффект массы» является превалирующим. В условиях жесткого ограничения, налагаемого закономерностью (1), реальной и, пожалуй, единственной возможностью повышения выхода "шТс при адсорбции большой массы молибдена является увеличение интегральной емкости оксида алюминия тох ■ 1Ум0, иначе говоря, коэффициента к, который, основываясь на вышеприведенных экспериментальных данных, может быть представлен как:

к = -1/1п (тох 1¥Мо), (4)

Отсюда выражение (1) примет вид:

ВТ= 1п (/иМо) /1п (тох ■ ЖМо) (5)

Полученное соотношение (5) выполняется для любых хроматографических генераторов, независимо от типа молибденового сырья, используемого для их изготовления: осколочного продукта деления урана-235 с удельной активностью 1=200 Ки/г и более или же (п,у) 99Мо с ¿=8-10 Ки/г.

Принимая во внимание, что в момент максимального накопления 99шТс в генераторе между активностями 99тТс АГс и 99Мо устанавливается равновесие:

АТс = 0,875- Аш= 0,875- Ь тш, (6)

шМо, г

Рис. б. Изменение максимальной концентрации молибдена в генераторной колонке в зависимости от его адсорбированной массы

с учетом соотношения (5) было получено общее выражение для нахождения ма молибдена, требуемой для изготовления генератора с заданной активностью тех Ht ция-99м:

АТс = 0,875 • L- mMo In (тш) /1п (тох-W{). (7)

На установленную закономерность был получен патент РФ № 2276102 на способ изготовления генератора технеция из молибдена-98.

Четвертая глава диссертации посвящена разработке технологии и устройств для облучения, вскрытия молибденовых мишеней и проведения зарядки генераторов.

За основу технологии изготовления генераторов 99шТс была выбрана наиболее оптимальная технологическая схема, включающая облучение молибденовой мишени в ядерном реакторе с последующим приготовлением стерильного раствора полимолибдата,99Мо, и проведением зарядки генераторов, собранных в асептических условиях.

Разработана конструкция молибденовой мишени, состоящей из кварцевой ампулы с «размазанным» оксидом молибдена, помещенной в герметичный пенал из алюминия высокой чистоты. Габариты и прозрачность ампулы обеспечивают возможность безопасного растворения облученного молибдена непосредственно в объеме ампулы, что существенно упрощает процесс переработки мишени без ее дополнительной перегрузки.

Создано устройство для дистанционного вскрытия мишени и установка для ее растворения с подвижным зондом и нагревательным элементом. Растворы, подаваемые для формирования полимолибдата, за счет повторного прохождения через ампулу обеспечивают полный смыв остатков молибдена.

Проведены расчеты, показывающие, что за период времени доставки генераторов потребителю, колонка не набирает достаточной поглощенной дозы от у-излучения, содержащегося в ней 99Мо и 99шТс, требуемой для ее самостерилизации. Разработано устройство для получения стерильного раствора полимолибдата, состоящее из смесителя, помещенного в автоклав.

Разработана конструкция многоканального дозирующего устройства, позволяющего с высокой точностью распределять раствор полимолибдата натрия по генераторам, что обеспечивает получение генераторов с заданным номиналом без перерасхода дорогостоящего сырья. Сделаны расчеты объема дозаторов, предложена простая методика расчета общего объема полимолибдата для изготовления серии генераторов. Создана технологическая линия с полным дистанционным режимом управления процессом зарядки генераторов (рис. 7).

Пятая глава диссертации посвящена разработке методик регенерации молибдена-98 из отходов производства. Дана общая характеристика отходов при производстве генераторов технеция на основе активационного молибдена.

При облучении нейтронами молибденовой мишени на образование радионуклида 99Мо расходуется менее 2-10'5% от общей массы, содержащегося в ней молибдена-98. С учетом высокой стоимости обогащенного молибдена-98 (более 2 долларов за 1 мг), для повышения рентабельности производства и снижения себестоимости продукции необходимо проводить его регенерацию из «отработанных» генераторных колонок, возвращаемых от потребителей, а также из жидких радиоактивных отходов, с целью повторного использования в производственном цикле. Одновременно с этим решается задача создания экологически чистого производства с минимальным количеством радиоактивных отходов. Суть процесса регенерации заключается в десорбции молибдена-98 из отработанных колонок и его осаждении из жидких отходов последующим его переводом в оксид М0О3.

При разработке технологий регенерации молибдена основной акцент был сделан на создание методик, включающих минимальное количество стадий при минимальных объемах используемых материалов. С целью выделения молибдена из отработанных генераторных колонок исследовались процессы его термодесорбции с поверхности А1203 в вакууме и в токе воздуха, процессы прямой возгонки Мо03 в парах соляной кислоты и процессы десорбции молибдена растворами кислот и оснований.

В результате изучения сублимационных методов определен выход целевого продукта на уровне 97% при термодесорбции молибдена в вакууме и 92% - в токе паров соляной кислоты. При этом содержание наиболее активируемой нейтронами примеси натрия в получаемом триоксиде молибдена-98 не превышает 0,005%, что на порядок меньше, чем в исходном обогащенном сырье. Вместе с тем использование таких методов создает определенные технические трудности при эксплуатации установки, работающей в режиме высоких температур. Более простым и надежным является способ химической десорбции молибдена с поверхности оксида раствором аммиака. Здесь лучший результат достигается при обработке генераторных колонок раствором с концентрацией 4 моль/л. Общая величина потерь молибдена при использовании такой методики находится в пределах 3^1%. Содержание натрия не превышает 0,05%.

Рис. 7. Аппаратурная схема управления процессом зарядки генераторов

Генераторная колонка

Подготовка Доесть Жидкие Мо нет

раствора РАО

Для выделения молибдена из промывных вод и жидких отходов произвол ва были опробованы методики его осаждения органическими реагентами, в частности, а-бензоиноксимом, a также методика осаждения в форме трисульфида с последующим прокаливанием осадка до оксида молибдена. В первом случае наблюдало« образование большого количества осадка при сравнительно низком содержании i нем молибдена и величине выхода 93,8%. Во втором случае потери молибдена не превышали 1,5% при среднем содержании примеси натрия в получаемом продукте 0,2%, что допустимо с учетом его последующего вымывания из колонок на стадт зарядки генераторов.

В результате проведенных исследований для проведения десорбции молиб дена из отработанных колонок был выбран аммиачный способ, а для извлечения мо либдена из жидких отходов метод, основанный на обработке растворов сероводоро дом. Обе эти методики достаточно удобны и не требуют использования дорогих pea гентов. Технологическая схема процесса регенерации молибдена из отходов произ водства генераторов технеция-99м представлена на рис. 8.

Проведенные испыта ния регенерированного про дукта, получаемого в результа те выполнения операций представленных на схеме рис 7, показали возможность ег< повторного использования i технологии изготовления гене раторов технеция-99м. Бьи сделан вывод о том, что уро вень химических примесей i регенерированном продукт-достаточно низок и их ней тронная активация не вноси существенного вклада в мощность дозы при выгрузке мишени из канала реактор после облучения. Качество элюата из генератора, изготовленного на основе регене рированного оксида молибдена, по всем показателям соответствует требования! нормативной документации.

В работе сделан расчет общего уровня радиоактивных отходов, непригод ных для повторного использования в производстве, который показал, что количеств! твердых отходов с различным уровнем активности составляет 4 кг (в основном эт алюминиевые контейнеры для облучения), а жидких - 20 л в год.. По отношению годовому объему производства "Мо в 500 Ки, общий уровень их активности не пре

(ННнЫКоО,

NaaMoO« HjS » NazMoS« HCI Образование

MoS,

Омюткаот Al

Промывка MoS;

Фильтрация MoS,

Очистка от примесей Примеси выше нормы МоО]

Примвси ■ норм^

Подготовка мишени

Рис. 8. Блок-схема процессов регенерации молибдена

вышает Ы0"4%, в то время как при изготовлении генераторов из осколочного 99Мо этот показатель достигает более 4000%.

С учетом процесса регенерации молибдена-98 была разработана общая схема производства генераторов технеция-99м, которая представлена на рис. 9.

Рис. 9. Общая блок-схема производства сорбционных генераторов 99тТс

В настоящее время на исследовательском реакторе ИРТ-Т Томского политехнического университета организовано производство сорбционных генераторов-99м, поставка которых осуществляется в медицинские учреждения России.

ВЫВОДЫ

1. Сорбционная емкость по молибдену электрохимического оксида алюминия, прокаленного при 400 °С в 2 раза превышает емкость хроматографиче-ского оксида алюминия. Увеличение температуры обработки оксида алюминия, полученного электрохимическим синтезом на переменном токе, с 400 до 800 °С приводит к снижению его сорбционной емкости по молибдену с 80,43 до 73,69 мг/г и увеличению степени десорбции технеция-99м из генератора с 67,3 до 82,1 %.

2. Вклад резонансного интеграла, составляющий 80%, в увеличение эффективного сечения реакции радиационного захвата нейтронов до 0,7 барн позволяет нарабатывать "Мо с удельной активностью до 10-11 Ки/г.

3. Установленная зависимость между величиной выхода ',9шТс из генератора и адсорбированной массой молибдена позволяет производить генераторы технеция с заданной активностью 99тТс без перерасхода дорогостоящего сырья.

17

Максимальный выход 99шТс из генератора, равный 100% достигается при удель, адсорбированной массе молибдена 7 мг/г, что совпадает с величиной сорбционно1 емкости хроматографического оксида алюминия по молибдат-ионам.

4. Расчет и разработка конструкции хроматографической колонки ос нован на коэффициентах пропорциональности, характеризующихся пористой струк турой сорбента, которые определяют предельную адсорбированную массу молибде на, при которой достигается степень десорбции 99тТс, равная 1. Величина коэффици ентов пропорциональности для исследованных оксидов алюминия лежит в интервал! 0,221-0,335.

5. Разработанная новая конструкция хроматографической колонки hi препятствует ее размещению в типовом корпусе и позволяет разрабатывать генера торы технеция с узким элюационным профилем выделяемого технеция-99м и на дежной сорбцией молибдена.

6. Общий уровень потерь молибдена при его регенерации составляв 3-4% и обусловлен использованием регенерированного молибдена-98 в производств! генераторов технеция при применении аммиачного способа для проведения десорб ции молибдена из отработанных колонок, и сульфидного — для регенерации из жид ких отходов производства.

7. Разработанная технологическая схема процесса производства гене раторов технеция-99м на основе реакции радиационного захвата и созданные аппа раты и установки для облучения, вскрытия облученной мишени, растворения, стери лизации, дозирования и проведения процессов адсорбции обеспечивают серийно производство и регулярные поставки генераторов технеция «99тТс-ГТ-ТОМ» в мед учреждения России (более 25 клиник).

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1 Стасюк Е.С., Коробочкин В.В., Скуридин B.C., Чибисов Е.В., Не стеров Е.А. Исследование процессов адсорбции молибдена на у-оксидах алюминия различной структурой.// Радиохимия, 2004, т.46, № 2, с.144-147.

2 Стасюк Е.С., Скуридин B.C., Нестеров Е.А., Чибисов Е.В., Ларис нова JI.A.. Исследование элюационных характеристик генераторов технеция-99м н основе адсорбированного на оксиде алюминия (и, у)99Мо.// Известия ВУЗов, ж. Фи зика, т. 52, № 11/2.-2009.- С. 361-367.

3 Стасюк Е.С., Скуридин B.C., Нестеров Е.А., Чибисов Е.В., Рябчк ков А.И., Головков В.М. Разработка хроматографических генераторов технеция-99] на основе (п,у)99Мо. / Известия ВУЗов, ж. Физика № 10/3.-2007,- С. 240-244.

4 Скуридин B.C., Стасюк Е.С., Нестеров Е.А., Ларионова Л.А. Разработка высокоактивных генераторов технеция-99м на основе обогащенного молибде-на-98// Медицинская физика, -2010. - т. 48. - № 4 - с. 41-47.

5 Постников П.С., Скуридин B.C., Рогов А.С., Садкин В.Л., Нестеров Е.А. Изучение процесса адсорбции 99шТс на магнитоуправляемых наночастицах Fe@C (IDA)// Медицинская физика, -2010. - т. 48. - № 4 - с. 48-52.

6 Скуридин B.C., Стасюк Е.С., Нестеров Е.А., Садкин В.Л., Рогов

A.С. Изучение адсорбции 99тТс на оксиде алюминия // Радиохимия. - 2011, - т.53, № 5, с. 448-451.

7 Скуридин B.C., Стасюк Е.С., Нестеров Е.А., Рогов А.С., Садкин

B.Л. Разработка метода подготовки сорбента для производства высокоактивных генераторов 99Мо/99шТс на основе обогащенного 98Мо // Радиохимия, - 2012. - т.54, №4, с. 360-363.

Статьи в сборниках научных трудов, другие публикации

1 Ryabchikov A.I, Skuridin V.S., Nesterov E.A., Chibisov E.V., Golovkov V.M.. Obtaining Molybdenum-99 in Research Reactor IR-T With Using Resonance Neutrons // Nuclear Instruments and Methods in Phys. Res., 2004, В 213, p. 364368.

2 E.A. Nesterov, V.S. Skuridin, E.S. Solodovnikov, E.V. Chibisov.. Obtaining molibdenum-99 with using resonance neutrons. // The Third Russian-Japanese Seminar on Technetium. June 23-July 01, 2002 Dubna, Russia, - p. 136-137.

3 Стасюк E.C., Скуридин B.C., Чибисов E.B., Нестеров E.A. Производство диагностических радиофармпрепаратов в НИИ ЯФ при ТПУ.// Научно-практическая конференция «Химия и технология лекарственных препаратов и полупродуктов». 27 июня 2002 г., Новокузнецк, стр. 49-51.

4 B.C. Скуридин, Е.В. Чибисов, Е.А. Нестеров, Н.В. Варламова. Малогабаритные экстракционные генераторы технеция-99М для радиологических медицинских лабораторий. // Ядерная и радиационная физика: материалы 4-й международной конференция, 15-17 сентября 2003 г., Алматы: ИЯФ НЯЦ, 2004 г., т.З, с. 230-236.

5 B.C. Скуридин, Е.В. Чибисов, Е.А. Нестеров. Производство сорб-ционных генераторов технеция-99М из обогащенного молибдена-98. // Ядерная и радиационная физика: материалы 4-й международной конференция, 15-17 сентября 2003 г., Алматы: ИЯФ НЯЦ, 2004 г., т.З, с. 271 - 275.

6 Chibisov Е., Skuridin V., Nesterov Е. Extraction-chromatographic generator of Technetium-99m. Principle of functioning and exploiting conditions. // The Third Eurasian Conference «Nuclear Science and its Application», October 5-8, 2004, p.p. 213214.

7 Е.А. Нестеров, B.C. Скуридин E.B. Чибисов Исследование условий сорбции-десорбции технеция-99м на у-оксиде алюминия // 5-а международная конференция «Ядерная и радиационная физика», Алматы, Казахстан, 26-29 сентября 2005, с. 608.

8 А.И. Рябчиков, В.А. Варлачев, Е.А. Нестеров, Е.С. Солодовников, B.C. Скуридин, Е.В. Чибисов. Оптимизация условий облучения молибдена-99 на реакторе ИРТ-Т // 5-я международная конференция «Ядерная и радиационная физика», Алматы, Казахстан, 26-29 сентября 2005, с. 614.

9 Skuridin V.S., Chibisov E.V., Nesterov E.A., Golovkov V.M.,Varlamova N.V. Influence of Stable Molybdenum on Elution Behavior of 99mTc Generators // International conference "Modern problems of nuclear physics". September 19-22,2006. - Tashkent, Uzbekistan. - P. 245-246.

10 Скуридин B.C., Чибисов E.B., Нестеров E.A., Головков B.M., Варламова Н.В. Исследование факторов, влияющих на элюационные характеристики (п,у)99Мо генераторов технеция-99т. //. Мат. Научной конференции «Новые технологии в ядерной медицине». Октябрь 12-13,2006. - Санкт-Петербург - С. 88.

11 Стасюк Е.С., Скуридин B.C., Чибисов Е.В., Нестеров Е.А., Головков В.М. Исследование процессов адсорбции молибдена на оксидах алюминия // Тез. докл. 6-ой межд. конф. «Ядерная и радиационная физика». - Алматы, Казахстан, 2007.-с. 606-607.

12 Варламова Н.В., Нестеров Е.А., Сазонова С.И., Скуридин B.C., Тимофеева A.C. Разработка реагента для получения меченых технецием-99М противо-микробных препаратов // Тез. докл. 6-ой межд. конф. «Ядерная и радиационная физика». - Алматы, Казахстан, 2007. - с. 640 - 641.

13 Скуридин В. С., Нестеров Е. А., Стасюк Е. С., Чибисов Е. В., Варламова Н. В. Особенности экологически безопасного производства генераторов технеция - 99М. // Доклад на III Троицкой конференции «Медицинская физика и инновации в медицине». Г. Троицк, июнь 3 - 6, 2008, «Альманах клинической медицины»,т. 17, ч. 1-е. 358-361.

14 Стасюк Е.С., Скуридин B.C., Нестеров Е.А., Чибисов Е.В. Элюационные характеристики сорбционных генераторов на основе (п, у)" Мо// Тез. докладов VI Российской конференции по радиохимии «Радиохимия - 2009». - Москва, 2009.-е. 373.

15 Стасюк Е.С., Скуридин B.C., Чибисов Е.В., Нестеров Е.А., Головков В. М. Особенности производства сорбционных генераторов технеция-99м на основе облученного нейтронами молибдена-98.// Тез. докл. 7-ой межд. конф. «Ядерная и радиационная физика». - Алматы, Казахстан, 2009. - с. 248 - 249.

16 Скуридин B.C., Чибисов Е.В., Нестеров Е.А. Экстракционные генераторы технеция-99м// Мат. III Евразийского конгресса по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2010». - Москва, 2010. - т. 2. - с. 464-467.

17 Скуридин B.C., Чибисов Е.В., Нестеров Е.А., Солодовников Е.С., Ларионова JI.A. Получение и использование (N,y)99 Mo для производства хромато-графических генераторов технеция-99м// Мат. III Евразийского конгресса по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2010». - Москва, 2010. - т. 2. -с. 460-463.

18 Скуридин B.C., Стасюк Е.С., Нестеров Е.А., Садкин B.JL, Рогов A.C. Изучение процесса сорбции технеция-99м на оксидах алюминия//Материалы III Всероссийского симпозиума «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии». - Краснодар, 2011.-е. 203.

19 Скуридин B.C., Чибисов Е.В., Меркулов В.Г., Нестеров Е.А. Экс-тракционно-хроматографическое получение высокочистого технеция-99м // Российская научно-техническая конференция с международным участием «Актуальные проблемы радиохимии и радиоэкологии». - г. Екатеринбург, ноябрь 9-11, 2011 - с. 147-151.

20 Скуридин B.C., Стасюк Е.С., Нестеров Е.А. Изучение влияния кислотной обработки на адсорбционные характеристики оксидов алюминия.// Тез. докладов VI Всероссийская конференция молодых ученых, аспирантов и студентов с международных участием «Менделеев - 2012». - Санкт-Петербург, 3-6 апреля 2012. -с. 302-303.

21 Nesterov Е.А., Skuridin V.S., Sadkin V.L., Stasyuk E.S., Varlamova N.V., Rogov A.S., Chibisov E.V. Russian Production of Extraction Technetium-99m Generators in Nuclear Medicine // International Conference on Business, Biotechnology, Environmental & Social Sciences & International Conference on Informatics, Communications and Mechanical Engineering - Pattaya (Thailand), 2012. -p.58 - 61

Патенты и заявки на изобретение

1 Экстрактор с саморегулируемым уровнем раздела фаз. Патент RU № 2234967 /. B.C. Скуридин, Е.В. Чибисов, Е.А. Нестеров, Бюл. 24, 2004.

2 Способ изготовления хроматографического генератора технеция-99т из облученного нейтронами молибдена-98. Патент 2276102 RU. МПК G21G 1/06, COIG 57/00 // B.C. Скуридин, А.И. Рябчиков, В.М. Головков, Е.А. Нестеров, Е.В. Чибисов - Заявл. 29.11.2004; Опубл. 10.05.2006.- Бюл № 13.

3 Способ изготовления хроматографического генератора технеция-99т из облученного нейтронами молибдена-98. /Патент RU № 2403641 / B.C. Скуридин, Е.С. Стасюк, Нестеров Е.А., Чибисов Е.В.// Опубл. 10.11.2010 Бюл. № 31.

Подписано к печати 22.11.2012. Формат 60x84/16. Бумага «Снегурочка».

Печать XEROX. Усл. печ. л. 1,28. Уч.-изд. л. 1,16. _Заказ 1341-12. Тираж 100 экз._

ВО 9001

Национальный исследовательский Томский политехнический университет Система менеджмента качества Издательства Томского политехнического университета сертифицирована NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту BS EN ISO 9001:2008

ИЗДАТЕЛЬСТВО ТПУ. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30

Тел./факс: 8(3822)56-35-35, www.tpu.ru

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

ПРОИЗВОДСТВА 99Мо/"шТс ГЕНЕРАТОРОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ

1.1 Общая характеристика реакторных радионуклидов, используемых в ядерной медицине

1.2 Получение молибдена-99 на ядерных реакторах

1.3 Методы и устройства для разделения генераторной пары 99Мо/99тТс

1.3.1 Сублимационные генераторы технеция-99м

1.3.2 Экстракционные генераторы технеция-99м

1.3.3 Сорбционные генераторы технеция-99м

1.4 Сорбционные технологии получения технеция-99м

1.4.1 Конструкции сорбционных генераторов технеция-99м

1.4.2 Сорбируемая форма

1.4.3 Сорбенты в генераторных технологиях

1.4.4 Элюирование 99шТс из генератора технеция

1.5 Выводы по главе

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Характеристика используемых материалов и оборудования

2.2 Определение эффективного сечения реакции 98Мо(п,у)99Мо

2.3 Определение подлинности и объемной активности молибдена-99 и технеция-99м

2.4 Подготовка оксида алюминия для проведения адсорбции молибдена

2.5 Подготовка мишеней к облучению в ядерном реакторе

2.6 Сборка хроматографических колонок и генератора технеция

2.7 Приготовление раствора полимолибдата натрия и «зарядка» хроматографических колонок

2.8 Определение сорбционной емкости оксида алюминия по молибдену в статических и динамических условиях ^

2.9 Определение радиохимической чистоты препарата «Натрия

99шгг> /- ^ пертехнетат, Тс из генератора»

2.10 Определение примесей химических элементов в препарате «Натрия пертехнетат,99тТс из генератора»

2.11 Методика сканирования хроматографических колонок

2.12 Методы статистической обработки результатов

2.13 Выводы по главе

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МАССЫ АДСОРБИРОВАННОГО МОЛИБДЕНА НА ВЕЛИЧИНУ ВЫХОДА ТЕХНЕЦИЯ-99ш ИЗ ГЕНЕРАТОРА.

3.1 Оценка величины эффективного сечения реакции 98Мо(п,у)99Мо при облучении молибденовых мишеней на реакторе ИРТ-Т

3.2 Изучение сорбционных характеристик оксидов алюминия с различной структурой

3.2.1 Определение сорбционной емкости оксидов

3.2.2 Определение сорбционной емкости оксидов в динамических условиях

3.2.3 Экспериментальное определение выхода технеция-99м из хроматографической колонки

3.3 Разработка конструкции хроматографической колонки

3.4 Исследование зависимости изменения выхода технеция-99м от массы адсорбированного молибдена

3.5 Выводы по главе

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ, ВСКРЫТИЯ МОЛИБДЕНОВЫХ МИШЕНЕЙ И ПРОВЕДЕНИЯ ЗАРЯДКИ ГЕНЕРАТОРОВ 96 4.1 Разработка устройств для облучения и вскрытия мишени 98 4.1.1. Выбор материала для пенала и его конструкция

4.1.2 Выбор материала для ампулы и ее конструкция

4.1.3. Устройство для вскрытия мишени

4.2 Разработка общей аппаратурной схемы управления процессом зарядки генераторов

4.2.1 Схема дистанционного управления процессом зарядки

4.2.2 Пульт дистанционного управления

4.2.3 Устройство для растворения мишени и формирования водной фазы

4.2.4 Установка для стерилизации раствора полимолибдата,99Мо

4.2.5 Устройство для дозирования раствора полимолибдата,99Мо

4.3 Выводы по главе

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК РЕГЕНЕРАЦИИ МОЛИБДЕНА-98. ХАРАКТЕРИСТИКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

5.1 Термодесорбция Мо03 с поверхности AI2O3 в вакууме

5.2 Термодесорбция М0О3 в токе воздуха

5.3 Возгонка М0О3 в парах соляной кислоты

5.4 Десорбция молибдена из отработанных колонок раствором аммиака 125 5.5. Осаждение оксида молибдена (VI) органическими реагентами из жидких отходов

5.6 Регенерация молибдена из жидких отходов сульфидным методом

5.7 Определение чистоты конечного продукта регенерации

5.8 Характеристика радиоактивных отходов производства

5.9 Выводы по главе 13 8 ВЫВОДЫ 140 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 142 Приложение А 157 Приложение Б 160 Приложение В

ВЭК ГК

Д2ЭГФК

МАГАТЭ метод БЭТ

Физраствор ФС ФСП ЦК

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

- удельная активность молибдена

- адсорбционная емкость сорбента по молибдену

- электролитический оксид алюминия, прокаленный при температуре 400 °С

- электролитический оксид алюминия, прокаленный при температуре 600 °С

- электролитический оксид алюминия, прокаленный при температуре 800 °С

- бокс зарядки генератора

- элюационный выход технеция-99м

- вертикальный экспериментальный канал

- горячая камера

- горизонтальный экспериментальный канал

- Ди (2-этил-гексил) фосфорная кислота

- Международное агентство по атомной энергии

- Метод Брунауэра, Эммета и Тейлора

- образцовый спектрометрический гамма-источник

- радиофармацевтический препарат

- радиохимическая чистота

- период полураспада

- 0,9 % раствор натрия хлорида

- фармакопейная статья

- фармакопейная статья предприятия

- центральный канал реактора

Актуальность темы. Сорбционные генераторы технеция-99м применяются во всем мире для получения короткоживущего радионуклида 99шТс, используемого для проведения высокоинформативных диагностических исследований в различных областях медицины. 99шТс является дочерним продуктом р-распада молибдена-99 (99Мо), который получают по реакции деления урана-235 - или реакции радиационного захвата

98Мо(п,у)99Мо, протекающей на молибдене-98.

Производство сорбционных генераторов технеция является многостадийным. Определяющими процессами для получения высокоактивного препарата здесь являются процесс адсорбции 99Мо на оксидах алюминия, и процесс десорбции с поверхности сорбента дочернего 99шТс. При этом общая эффективность производства генераторов определяется массой адсорбированного 99Мо и величиной его удельной активности, которая при использовании продукта деления превышает 200 Ки/г. Вместе с тем, при делении урана-235 помимо 99Мо (выход 6,1%) образуется большое количество неиспользуемых долгоживущих радионуклидов, интегральная активность которых в сотни раз превышает активность самого 99Мо, что существенно удорожает стоимость генераторов и приводит к большим экологическим проблемам.

В этой связи, особую актуальность приобретает разработка генераторов технеция из активационного молибдена по реакции

98Мо(п,у)99Мо, которая является практически безотходной, что важно для организации ресурсоэффективного производства. Однако нарабатываемый по ней

Мо имеет низкую удельную активность (менее 8,5 Ки/г).

Актуальными являются исследования процессов адсорбции большой массы материнского 99Мо и эффективной десорбции 99тТс для получения высокой объемной активности препарата на выходе из генератора, а также исследования по оптимизации условий активации обогащенного молибдена

98 с последующей его регенерацией из отходов производства и возврата в технологический цикл.

Представляемая работа выполнена по госбюджетным темам «Исследование физико-химических закономерностей реакций изотопного обмена короткоживущих радионуклидов» (№ госрегистрации НИР 0120.0403329), «Исследование закономерностей образования активных центров в оксидах алюминия, влияющих на процессы адсорбции-десорбции генетической пары 99Мо/99тТс» (№ госрегистрации НИР 0120.0712705) и «Исследование физико-химических закономерностей введения метки технеция-99м в соединения на основе органических и неорганических матриц» (№ госрегистрации НИР 01201251361), а также при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 20092013 годы» по теме «Разработка методов получения меченых технецием-99м наноколлоидов для медицинской диагностики» (№ госрегистрации НИР 01200960413).

Цель исследований.

Разработка эффективных процессов адсорбции и десорбции радионуклидов медицинского назначения и сорбционных генераторов технеция-99м и их аппаратурное оформление.

Основные задачи исследований.

1. Экспериментальное определение уровней нейтронной активации молибдена-98 и эффективного сечения п,у реакции в канале реактора с бериллиевым замедлителем нейтронов.

2. Исследование адсорбции молибдена на оксидах алюминия с различной структурой.

3. Расчет и разработка конструкции колонки генератора технеция без изменений размеров и конфигурации биологической защиты.

4. Оценка влияния носителя в виде стабильных ядер молибдена на степень десорбции технеция-99м из генератора.

5. Создание технологической линии «зарядки» генераторов с полным дистанционным управлением, обеспечивающей минимальную радиационную нагрузку на персонал.

6. Разработка методик регенерации молибдена-98 из отработанных генераторов и жидких радиоактивных отходов для его повторного использования в технологическом цикле.

7. Разработка общей технологической схемы производства генераторов.

Научная новизна.

1. Установлено, что сорбционная емкость по молибдену оксида алюминия, полученного электрохимическим синтезом на переменном токе, в 2 раза превышает емкость хроматографического оксида алюминия, который используется при производстве генераторов технеция. Увеличение температуры обработки с 400 до 800 °С приводит к снижению его сорбционной емкости с 80,43 до 73,69 мг/г и увеличению степени десорбции технеция-99м из генератора с 67,3 до 82,1 %. Степень десорбции технеция-99м из сорбционных колонок генератора с электрохимическим оксидом в среднем на 20 % ниже, чем из колонок с хроматографическим оксидом алюминия.

2. Установлено, что увеличение удельной активности молибдена-99 лл при нейтронной активации Мо более чем на 20% (до 10-11 Ки/г) достигается путем замедления быстрых нейтронов до резонансного уровня за счет увеличения эффективного сечения реакции 98Мо(п,у)99Мо до 0,7 барн.

3. Установлена зависимость выхода технеция-99м из генератора от адсорбированной массы молибдена, позволяющая определять массу молибдена, требуемую для изготовления генератора с заданной активностью технеция-99м. Определены коэффициенты пропорциональности для всех исследованных оксидов алюминия, определяющие предельную массу адсорбированного на колонке генератора молибдена, при которой достигается 100 %-ый выход 99шТс, и имеющие значения в интервале 0,2218

0,335 в зависимости от дисперсности и характеристик пористой структуры сорбента, положенные в основу расчета хроматографической колонки.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

1. Предложен оптимальный процесс регенерации молибдена из отходов производства, при которых уровень потерь молибдена составляет не более 3-4 %. Созданы оригинальные методики и принципиальная схема процессов регенерации. По результатам практической реализации процесса показана возможность использования регенерированного молибдена-98 в технологии изготовления генераторов технеция, что подтверждено качеством элюата из генератора, изготовленного на основе регенерированного продукта, который по всем показателям соответствует требованиям нормативной документации.

2. Разработана принципиальная схема и предложены процессы проведения всех стадий производства генераторов технеция на основе активационного молибдена. Проведена аппаратурная реализация процесса, которая позволяет использовать созданные аппараты и установки для регулярного производства сорбционных генераторов технеция «99тТс-ГТ-ТОМ», поставляемых в медучреждения России.

3. Разработан и утвержден промышленный регламент производства генераторов технеция «99тТс-ГТ-ТОМ». В Минздравсоцразвития России получено регистрационное удостоверение на элюат из генератора, разрешающее его клиническое применение в медицинской диагностике (см. Приложение А).

4. Результаты работы используются в учебно-педагогическом процессе по специальности «Медицинская физика» на кафедре Прикладной физики в Национальном исследовательском Томском политехническом университете и процессе производства , генераторов технеция-99м (см. Приложение Б).

Основные положения выносимые на защиту.

1. Вклад величины эффективного сечения реакции радиационного захвата 98Мо(п,у)99Мо при облучении молибденовых мишеней в экспериментальных каналах реактора ИРТ-Т в удельную активность молибдена-99.

2. Зависимость выхода технеция-99м из генератора от массы адсорбированного на оксиде алюминия молибдена в процессах адсорбции и десорбции на оксидах алюминия с различной структурой.

3. Конструкция и расчет габаритов хроматографической колонки, обеспечивающие эффективность процессов адсорбции и десорбции, протекающих в генераторе технеция при его изготовлении с заданной номинальной активностью выделяемого технеция-99м.

4. Принципиальная схема, ее аппаратурная реализация для проведения адсорбционных процессов при производстве генераторов технеция в режиме полного дистанционного управления и методики проведения процесса регенерации молибдена-98 из отходов производства.

Личный вклад автора в работы, выполненные в соавторстве и включенные в диссертацию, состоит в общей постановке задач, активном участии в создании экспериментальных устройств и проведении исследований, анализе и математической обработке полученных результатов, написании статей и докладов, а также внедрении результатов исследований в производство.

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на 3-ем Российско-японском семинаре по технецию (Дубна, 2002); международной конференции «Перспективные методы томографической диагностики. Разработка и клиническое применение» (Томск, 2003); 4-6-ой международных конференциях «Ядерная и радиационная физика» (Алматы, Казахстан, 2007, 2009, 2011); научной конференции «Новые технологии в ядерной медицине» (Санкт-Петербург, 2006); международной конференции «Современные проблемы ядерной физики» (Ташкент, Узбекистан, 2006); III

Троицкой конференции «Медицинская физика и инновации в медицине» (Троицк, 2008); VI Российской конференции по радиохимии «Радиохимия -2009» (Москва, 2009); IV-V Международной научно-практической конференции (Северск-Томск, 2007, 2010), III Евразийском конгрессе по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2010» (Москва, 2010), 7-я международной конференции по изотопам (Москва, 2011), 7-ом международном симпозиуме «Технеций и рений: изучение свойств и применение» (Москва, 2011), 8-я международной конференции "Ядерная и радиационная физика" (Алматы, Казахстан, 2011), международной конференции «Nuclear science and its application» (Самарканд, Узбекистан, 2012), международной конференции «International Conference on Chemical, Environmental Science and Engineering (ICEEBS'2012)» (Паттайя, Таиланд, 2012).

Результаты настоящей работы представлены на выставках и конкурсах (см. Приложение В):

• Генератор технеция «99тТс-ГТ-ТОМ» признан лучшим товаром Сибири на межрегиональном конкурсе «Лучшие товары и услуги Сибири -Гемма-2003».

• Межрегиональная специализированная выставка-ярмарка «Медицина Здравоохранение Фармацевтика» // Номинация «Новые научные разработки и технологии». - Томск, 2008 г.

• IX Московский международный салон инноваций и инвестиций // Золотая медаль за разработку «Безотходной технологии производства хроматографических генераторов технеция-99м для медицины»- Москва, 2009 г.

• Петербургская техническая ярмарка, Конкурс «Лучший инновационный проект и лучшая научно-техническая разработка года» // Диплом первой степени «За разработку безотходной технологии производства хроматографических генераторов технеция-99м для медицины»- Санкт-Петербург, 2010 г.

• В составе коллектива в 2005 году за «Разработку безотходного производства генераторов технеция» и высокие достижения в сфере образования и науки, способствующие укреплению престижа Томского научно-образовательного комплекса в стране и во всем мире получен диплом лауреата конкурса Томской области в сфере образования и науки в номинации «Научные и научно-педагогические коллективы».

Публикации.

По материалам диссертации опубликована 31 работа, из них 3 патента на изобретение, 7 статей в журналах, включенных в перечень ВАК, 21 тезисов докладов и материалов международных и всероссийских научных конференций, имеется 2 акта о внедрении.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы; содержит 166 страниц, включая 37 рисунков, 17 таблиц, 41 формула, 144 библиографических ссылки и 3 приложения.

выводы

Экспериментальные результаты, полученные при выполнении диссертационной работы, позволяют сформулировать следующие выводы:

1 Сорбционная емкость по молибдену электрохимического оксида алюминия, прокаленного при 400 °С в 2 раза превышает емкость хроматографического оксида алюминия. Увеличение температуры обработки оксида алюминия, полученного электрохимическим синтезом на переменном токе, с 400 до 800 °С приводит к снижению его сорбционной емкости по молибдену с 80,43 до 73,69 мг/г и увеличению степени десорбции технеция-99м из генератора с 67,3 до 82,1 %.

2 Вклад резонансного интеграла, составляющий 80%, в увеличение эффективного сечения реакции радиационного захвата нейтронов до 0,7 барн позволяет нарабатывать 99Мо с удельной активностью до 10-11 Ки/г.

3 Установленная зависимость между величиной выхода 99тТс из генератора и адсорбированной массой молибдена позволяет производить генераторы технеция с заданной активностью 99тТс без перерасхода дорогостоящего сырья. Максимальный выход 99шТс из генератора, равный 100% достигается при удельной адсорбированной массе молибдена 7 мг/г, что совпадает с величиной сорбционной емкости хроматографического оксида алюминия по молибдат-ионам.

4 Расчет и разработка конструкции хроматографической колонки основан на коэффициентах пропорциональности, характеризующихся пористой структурой сорбента, которые определяют предельную адсорбированную массу молибдена, при которой достигается степень десорбции 99тТс, равная 1. Величина коэффициентов пропорциональности для исследованных оксидов алюминия лежит в интервале 0,221-0,335.

5 Разработанная новая конструкция хроматографической колонки не препятствует ее размещению в типовом корпусе и позволяет разрабатывать генераторы технеция с узким элюационным профилем выделяемого технеция-99м и надежной сорбцией молибдена.

6 Общий уровень потерь молибдена при его регенерации составляет 3-4% и обусловлен использованием регенерированного молибдена-98 в производстве генераторов технеция при применении аммиачного способа для проведения десорбции молибдена из отработанных колонок, и сульфидного - для регенерации из жидких отходов производства.

7 Разработанная технологическая схема процесса производства генераторов технеция-99м на основе реакции радиационного захвата и созданные аппараты и установки для облучения, вскрытия облученной мишени, растворения, стерилизации, дозирования и проведения процессов адсорбции обеспечивают серийное производство и регулярные поставки генераторов технеция «99тТс-ГТ-ТОМ» в медучреждения России (более 25 клиник).

1. Abrashkin S., Heller-Grossman L., Schafferman A., Davis M.A. 99mTc Generators: the 1.fluence of the Radiation Dose on the Elution Yield. // Int. J. Appl. Radiat. Isot. - 1978. - No 29. - p. 395.

2. Baker R.J. A system for the routine production of concentrate technetium-99m by solvent extraction of molybdenuv-99. // Int. J. Appl. Radiat. And Isotop. 1971. - v. 22. - No 8. - p. 483-485.

3. Bernhard G., Fridrich H. Purification of Fission Molybdenum by Extraction Chromatography with D2EHPA // Isotopenpraxis, 1990. v.26. - No 3. -p. 142-143.

4. Blagojevic N., Boyd R.E., Hetherington E.L.R. The Extraction of Fission Product Molybdenum-99 by Dithiol Precipitation. / / Int. J. Appl. Radiat. Isot. 1985. - v. 36. - No 1. - p. 85-86.

5. Bodrikov I., Khulbe K., Mann R.S. Electron spins resonance studies of donor and acceptor properties of alumina, silica, alumina palladium and silica - palladium catalists. // J. Katal. -1976. - No 43. - p. 339.

6. Bourges J., Madic C., Koehly G. et al. On the French Project devoloped in the 1980s for the Production of 99Mo from the Fission of 235U // Nucl. Technology. 1996. - v. 113. - No 2. - p. 204.

7. Boyd R.E. Technetium Generators: Status and Prospects. // Seminar on Radionuclide Generator Technology, Vienna, Austria, Oct. 13-17 1986, IAEA, -p. 11-23.

8. Browne E., Firestone R.B., Shirley V.S. Table of Radioactive Isotopes // J. Willey & Sons, N.Y. 1986.

9. Caretta R.M. We have no Technetium //J. Nucl. Med., 1994, v. 35, No 7, p. 24.

10. Chemical Process for the Separation of Molybdenum-99 from Liquid Fuel of Water Boiler Reactor Chinse Patent 24. 963.// C.C. Chen, W.L. Cheng, Y.M. Wang, G.Ting.- 1986.

11. Cheng W.L., Lee C.S., Chen C.C., Wang Y.M., Ting G. Study on the Separation of Molybdenum-99 Recycling of Uranium to Water Boiler Reactor // Appl. Rad. Isot. 1989. - v.40. - No 4. - p.315-324.

12. Chernov V., Triss S., Skuridin V., Lishmanov Yu. Thallium-199 a new radiopharmaceutical for myocardial perfusion imaging. // Int. J. Cardiac Imaging.- 1996. 12 (2).- p. 19-26.

13. Chibisov E., Skuridin V., Nesterov E. Extraction-chromatographic generator of Technetium-99m. Principle of functioning and exploiting conditions. // The Third Eurasian Conference «Nuclear Science and its Application», October 5-8, 2004, p.p. 213-214.

14. Cifka J., Vesely P. Some factors influencing the elution of technetium -99m Generators. // Radiochim. Acta. 1971. - No 16. - p. 30.

15. Colombetti L.G., Husak V., Dvorak V. Study of the Purity of 99mTc Sublimed from Fission 99Mo and the Radiation Dose from the Impurities. // Int. J. Appl. Radiat. Isot. 1974. - No 25. - p. 35-41.

16. Dehai Z., Degao X., Vangchu C. et al. Hehuaxue yu fangshe huahue. // J. Nucl. Radiochem.-1990.-V. 14.- No 3.- p. 174-179.

17. Desai C.N. Fission produced 99Mo // Int. Symp. Radiochem. Radiat. Chem., Preprint vol., Bombay, February 4-7, 1991. 1T-30/1-1T-30/5.

18. Druce M. Medical Radioisotope Production The Australian Experince // Trans. Amer. Nucl. Soc.- 1996. - v.74. - p. 130.

19. Eckardt A., Runge K., Jantsch K. Fission Molybdenum-99 Production and Nuclear Safety in the AMOR-1 // Isotopenpraxis. 1990. - v.26. - No 3.- p. 140-141.

20. Egorov A.V., Zykov M.P., Korpusov G.V. et.al. Production of 99mTc on the centralized generator in St. Petersburg // J. Nucl. Biol. Med. 1994. - v. 38. - No 3.-p. 399-402.

21. Glenn D.E., Heger S., Ball R. Production of Molybdenum-99 using Solution Reactors // Trans. Amer. Nuc. Soc. 1996. - v.74. - p. 138-139.

22. Gryntakis E.M., Kim J.I. A compilation of Resonance Integrals from Hidrogen to Fermium // J. Radioanal. Chem.- 1983. v.76. - No 2. - p. 385.

23. IAEA Nuclear Energy Series, No. NF-T-5.2, "Good Practices for Qualification of High Density Low Enriched Uranium Research Reactor Fuels", November 2009.

24. Isotopes for Medicine and the Life Sciences / Eds. S.G. Adelstein, F.G. Wanning. Washington, D.C.: National Academy Press. 1995. - p. 1-4.

25. Jeziorowski H., Knozinger H.J. Raman and ultraviolet spectrovoscopic characterization of molybdena on alumina catalytst. // J. Phys. Chem.- 1979. No 83. - p. 1166.

26. Karpeles A., Rivero M. Obtención de soluciones de pertechneciato (Tc-99m) de alta concentración de actividad. // Inform. Comis. nac. energ. atom. -1973.-No 351.-p. 18.

27. Korpusov G.V., Filynin A.T., Zantuti F. Centrifugal extraction apparatus in preparative radiochemistry // Int. Solv. Extr. Conf., Kyoto, Yuly 1621 1990, (ISEC'90); Abstr. p. 249.

28. Levin V.I., Kozyreva-Alexandrova L.S., Sokolova T.N., Bagenova T.L. A new 99mTc generator higher activity. // Int. J. Appl. Radiat. Isot. 1979. -No 30.-p. 450.

29. Lippens B.C. Thesis,University of Technology, Delft, The Netherlands, 1961.

30. Many R.S. Research reaktor production of radioisotopes for medical use.// Radiopharm. Labell. Comp., Proc. Ser., IAEA, Vienna, 1985.- p. 3-21, IAEA-CN-45-10.

31. Molinski V.J. A Review of 99mTc Generator Technology // Int. J. Appl. Radiat. Isot. 1982. - v.33. - p. 811-819.

32. Mughabghab S., Divadeenam M., Holden N. Neutron cross sections.// London: Academie Press.- 1981.- v.l, part A.N.Y.

33. National Research Council of the National Academies, "Medical Isotope Production Without Highly Enriched Uranium", The National Academies Press, (2009).

34. Nesterov E.A., V.S. Skuridin, E.S. Solodovnikov, E.V. Chibisov. Obtaining molibdenum-99 with using resonance neutrons. // The Third Russian-Japanese Seminar on Technetium. June 23-July 01, 2002 Dubna, Russia. p. 136137.

35. Pagden M.H., Pearson G.J., Bewers J.M. An Isotope Catalogue for instrumental activation Analysis // J. Radioanal. Chem. 1971. - v.8. - p. 173.

36. Process and Apparaturs for preparing radioactive Material. British Patent No 1361432 G 21 G 1/00 // E.N. Smith, H.B. Hupf- 1970.

37. Radioisotope Production and Anality Control // Technical Rep. Ser. -IAEA Viena. 1971. - Nol28. - p. 698-732.

38. Ruth T.J., Pate B.D., Robertson R., Porter J.K. Radionuclide Production for Biosciences Review. // Nucl. Med. Biol.- 1989. v. 16. - No 4. - p. 323-326.

39. Ryabchikov A.I, Skuridin V.S., Nesterov E.A., Chibisov E.V., Golovkov V.M. Obtaining Molybdenum-99 in Research Reactor IR-T With Using Resonance Neutrons // Nuclear Instruments and Methods in Phys. Res., 2004, B 213, p. 364-368.

40. Salehi N., Gugnard P.A. Milking Techneque of 99mTc Generators and Labeling Efficiencies. / Int. J. Appl. Radiat. Isot. 1985. - v. 36. - No 5. - p. 417418.

41. Sameh A.A., Ache H.J. Production Techniques of Fission Molybddenum-99 // Radiochim. Acta. 1987. - v. 41. - No 2/3. - p.65.

42. Steigman J. Chemistry of the Alumina Column / Int. J. Appl. Radiat. Isot.- 1982. v.33. - p. 829-834.

43. The Supply of Medical Radioisotopes: Review of Potential Molybdenum-99/Technetium-99m Production Technologies, © OECD, November 2010.

44. Thomas J.K., Gordon S., Hart E.J. The Rates of Reaction of the Hydrated Electron in Aqueous Inorganic Solutions // J. phys. Chem. 1964. - No 68.-p. 1524-1527.

45. Van Delft D. Nuclear diagnostics in Petten // Eur. J. Nucl. Med.-1996.-v. 23.-No l.-p. 109-110.

46. Wang L., Hall W.K. On the genesis of molybdena-alumina catalyst. // J. Catal.- 1980.- No 66. p. 251.

47. Бабкин И.Ю., Махалов Д.Н., Ткаченко П.Т. Новая конструкция генератора технеция-99м. / Сб. реф. и тез. докл. и сообщ. Всероссийской конф. "50 лет производства и применения изотопов в России" 1998, г. Обнинск, с. 79.

48. Басманов В.В., Соколов А.Е., Нестеров Б.В., Семенова А.А., Отставнова Е.П. Адсорбционные явления в системах Мо02*4 Мп02 (А1203) и их влияние на качество препарата 99шТс.пертехнетата натрия. // Радиохимия. - 1997. - т. 39. - вып.4. - с. 304-309.

49. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда. 2-е изд, испр. и доп. М.: "Высшая школа", 2002.

50. Беляев С.Т., Васильев A.A., Марченков Н.С., Малинин А.Б. Производство радионуклидов и их использование в медицине (Аналитический обзор). МЦНТИ, М.-1988.-С.2.

51. Бродская Г.А. Метод быстрого радиохимического выделения технеция-99м и технеция-101 из молибдена, облученного нейтронами. / В кн. Получение и выделение радиоактивных изотопов Ташкент, "ФАН". - 1983. -с. 117-120.

52. Бусев А.И. Аналитическая химия молибдена. М.: Академия наук СССР, 1962.-С. 302.

53. Виденский В.Г., Петин В.Г. Рецензия на: Облучение населения США за счет медицинских диагностических процедур. // NCRP Report No. 100,1989. р.ЮЗ. Мед. радиология - 1990. - т. 35. - № 6. - С.50.

54. Генератор 99Мо/99мТс. Заявка Великобритании № 1582708 G 21 G 4/08. 1981.-№4789.

55. Генератор 99мТс. Заявка Великобритании № 2006511 G 21 G 1/04 1979, №4707.

56. Генератор 99мТс. Патент Бельгии № 791504 G 21 G 4/08. 1972.

57. Генератор изотопов. Заявка Франции № 2218622 G 21 G 3/00. 1974.- БИ № 42.

58. Генератор радиоактивного элемента Патент США № 644405 G 21 G 1/00. 1979. -БИ№3.

59. Генератор радиоактивных изотопов и способ их получения. Заявка Великобритании № 1365406 G 21 G 1/00. 1974. - № 4457.

60. Генератор радиоизотопов Заявка Великобритании № 1532225 G 21 G 4/04. 1979. - БИ № 7.

61. Генератор радиоизотопов Заявка ЕПР (ЕР) № 0 068 605 G 21 G 1/04.- 1983.-БИ№ 1.

62. Генератор технеция-99м. Заявка Франции № 2148456 G 21 G 3/00.- 1973.- БИ № 17.

63. Генератор технеция-99м. Патент ФРГ № 1471959 G 21 G 4/08. / Л. Кульманн, Д. Пюттер. -1989. БИ № 13.

64. Генераторы технеция-99м. Патент США № 4206358 G 21 G 4/08. 1980.- т. 995 №1.

65. Герасимов A.C., Зарицкая Т.С., Рудик А.П. / Справочник по образованию нуклидов в ядерных реакторах. М.: Энергоатомиздат.-1989.-С. 340-345.

66. Герасимов A.C., Кисилев Г.В., Ланцов М.И. Получение 99Мо в ядерных реакторах. // Атомная энергия. -1989. т. 67. - вып. 2, август. - с. 104-108.

67. Государственная Фармакопея СССР, XI издание, 1987.- Вып.1.

68. Гусев Н.Г., Дмитриев П.П. Квантовое излучение радиоактивных нуклидов.//М.: Атомиздат. 1977.- с. 113, 302-308.

69. Гусев Н.Г., Ковалев Е.Е., Осанов Д.П., Попов В.И. Защита от ионизирующего излучения источников. М.: Атомиздат , 1961 г., 288 с.

70. Дмитриев П.П. Выход радионуклидов в реакциях с протонами, дейтронами, альфа-частицами и гелием-3. Справочник. // М.: Энергоатомиздат,- 1986. с. 133.

71. Зайцева Л.Л., Величко A.B., Виноградов И.В. Соединения технеция и области их применения // Итоги науки и техники. Сер. Неорганическая химия. 1984. - Том 9. — 120с.

72. Зайцева Л.Л., Величко A.B., Виноградов И.В. Соединения технеция и области их применения. // Итоги науки и техники. М., ВИНИТИ. - 1984. - т. 9. - с. 87.

73. Зыков М.П., Кодина Г.Е. Методы получения 99Мо (обзор) // Радиохимия. 1999.-т. 41. - No 3.-с. 198-204.

74. Изотопный генератор Патент ФРГ № 828990 G 21 Н 5/02 // X. Штрекер, А.Г. Хехст, Т.В. Чаплински и др. 1981.- БИ №17.

75. Изотопный генератор. Заявка Великобритании 1414597 G 21 G 1/04.-1975.- БИ№15.

76. Изотопный генератор. Заявка ФРГ № 2207309 G 21 G 1/00. -1980. БИ№ 47.

77. Кодина Г.Е., Корсунский В.Н. Статус и прогресс использования радиофармпрепаратов технеция-99м в России. // Радиохимия. 1997. - т. 38. -No 5.-с. 385-388.

78. Коробочкин В.В., Скуридин B.C., Чибисов Е.В., Нестеров Е.А., Стасюк Е.С. Исследование процессов адсорбции молибдена на у-оксидах алюминия с различной структурой.// Радиохимия, 2004, т.46, № 2, с. 144-147.

79. Коробочкин В.В., Швалев В.И., Косинцев В.И., Быстрицкий Л.Д. Исследование непрерывной технологии геля гидроксида алюминия. // Изв. Вузов. Химия и химическая технология. 2000. т. 45. - в.З. - с. 82-86.

80. Куренков Н.В., Чувилин Д.Ю. Производство молибдена-99 для использования в ядерной медицине в генераторах технеция-99ш / Репринт ИАЭ-6104/4, М.- 1998.

81. Куренков Н.В., Шубин Ю.Н. Радионуклиды в ядерной медицине (получение и использование) ФЭИ-2429, Обнинск. 1995. - с.З, 20.

82. Ломакин С.С., Петров В.И., Самойлов B.C. Радиометрия нейтронов активационным методом./ М.: Атомиздат.-1975.-с. 79-186.

83. Маркелова Е.А., Хужаев С., Султанов А. Химическая форма и условия сорбции Мо-99 на окиси алюминия. // Уз. хим. журнал. 1987. - No 5.- с. 21-25.

84. Михеев Н.Б. Генератор технеция-99т. / Радиохимия, 1971, т. 13, No 4.- с. 631-633.

85. Михеев Н.Б., Волкова H.JI., Румер И.А., Попович В.Б., Баженова T.JI. Генератор технеция-99м. // Радиохимия. 1971. - No 13. - вып. 4. - с. 631-633.

86. Нестеров Е.А., Ларионова Л.А., Чибисов Е.В., Стасюк Е.С. Использование регенерированного молибдена-98 для производства генераторов технеция-99м.// Известия ВУЗов, ж. Физика , т. 52, № 11/2.2009.- С. 368-372.

87. Перельман Ф.М., Зворыкин А .Я. Молибден и вольфрам. М.: Наука, 1968.-С. 140.

88. Постников П.С., Скуридин B.C., Рогов A.C., Садкин B.JL, Нестеров Е.А. Изучение процесса адсорбции 99тТс на магнитоуправляемых наночастицах Fe@C (IDA)// Медицинская физика, -2010. т. 48. - № 4 - с. 48-52

89. Радиоактивный генератор для получения растворов 99мТс. Патент ГДР № 209171 G 01 G 57/00. 1984, БИ. № 10.

90. Разделение изотопов Заявка Великобритании № 1280537 G 21 G 3/00. 1972, БИ № 8.

91. Разделение ра^иоактивныхз изотопов. Заявка Великобритании № 1353293 G 21 G 3/00. 1974, №4441.

92. Реми Г. Курс неорганической химии. М.: "МИР", 1966, т. 2, с.826.

93. Скуридин B.C., Нестеров Е.А., Чибисов Е.В., Рябчиков А.И., Головков В.М., Стасюк Е.С. Разработка хроматографических генераторов технеция-99ш на основе (п,у)99Мо. / Известия ВУЗов, ж. Физика № 10/3.2007.- С. 240-244.

94. Скуридин B.C., Стасюк Е.С., Нестеров Е.А., Ларионова Л.А. Разработка высокоактивных генераторов технеция-99м на основе обогащенного молибдена-98// Медицинская физика, -2010. т. 48. - № 4 - с. 41—47.

95. Скуридин B.C., Стасюк Е.С., Нестеров Е.А., Садкин В.Л., Рогов

96. A.C. Изучение адсорбции 99тТс на оксиде алюминия // Радиохимия. 2011, -т.53, № 5, с. 448-451.

97. Скуридин B.C., Стасюк Е.С., Нестеров Е.А., Рогов A.C., Садкин

98. B. Л. Разработка метода подготовки сорбента для производства высокоактивных генераторов 99Мо/99тТс на основе обогащенного 98Мо // Радиохимия, 2012. -т.54, №4, с. 360-363.

99. B.C. Скуридин, Е.А. Нестеров, Е.В. Чибисов Исследование условий сорбции-десорбции технеция-99м на у-оксиде алюминия // 5-а международная конференция «Ядерная и радиационная физика», Алматы, Казахстан, 26-29 сентября 2005, с. 608.

100. Стасюк Е.С., Скуридин B.C., Чибисов Е.В., Нестеров Е.А., Головков В.М. Исследование процессов адсорбции молибдена на оксидах алюминия // Тез. докл. 6-ой межд. конф. «Ядерная и радиационная физика». -Алматы, Казахстан, 2007. с. 606 - 607.

101. Скуридин B.C., Чибисов Е.В., Нестеров Е.А. Экстракционные генераторы технеция-99м// Мат. III Евразийского конгресса по медицинскойфизике и инженерии «Медицинская физика 2010». - Москва, 2010. - т. 2. -с. 464-467.

102. Способ выделения технеция-99ш. A.c. СССР № 1762669 G 21 G 4/08 // Е.С.Гуреев, С. Хужаев, А. Султанов, П.К. Хабибуллаев. Заявл. 10.03.1985. ДСП.

103. Способ изготовления генератора радиоизотопов и генератор, полученный этим способом. Заявка Франции № 2128373 G 21 G 1/00. -1972, БИ № 47.

104. Способ изготовления генератора технеция-99ш из облученного нейтронами молибдена-98. Патент RU № 2276102, 2005.- Бюл № 13.

105. Способ изготовления стерильного генератора технеция-99ш. A.c. СССР № 1679896 G 21 G 4/08 // Е.С.Гуреев, С. Хужаев, А. Султанов и др.-Заявл. 03.10.1985. ДСП.

106. Способ изготовления хроматографического генератора технеция-99т из облученного нейтронами молибдена-98. /Патент RU № 2403641 / B.C. Скуридин, Е.С. Стасюк, Нестеров Е.А., Чибисов Е.В.// Опубл. 10.11.2010 Бюл. №31.

107. Способ обогащения технеция-99т. Патент США № 4176158 С 01 G 57/00.-1980, БИ № 7.

108. Способ получения 99мТс. Патент США № 4158700 G 21 G 4/08.1980, БИ№ 1.

109. Способ получения генератора 99мТс Заявка ФРГ № 5211712 G21 G 1/00.- 1977, БИ№ 11.

110. Способ получения технеция-99т. A.c. СССР № 1552894 G 21 G 1/00 // В.П. Миронов, H.H. Бажанова, Н.В.Канаш, Г.Н.Королева, А.П.Иванченко.- Заявл. 21.05.1988. ДСП.

111. Старков О.В. Производство радионуклидов для медицины и научных исследований. ГНЦ РФ ФЭИ: 50 лет. Обнинск, 1995. с. 359-363.

112. Стасюк Е.С., Скуридин B.C., Нестеров Е.А., Чибисов Е.В. Элюационные характеристики сорбционных генераторов на основе (п, у)" Mo// Тез. докладов VI Российской конференции по радиохимии «Радиохимия 2009». - Москва, 2009. - с. 373.

113. Стасюк Е.С., Скуридин B.C., Нестеров Е.А., Садкин B.JL, Рогов A.C. Изучение адсорбции 99тТс на оксиде алюминия // Радиохимия. 2011, -т.53, № 5, с. 448-451.

114. Скуридин B.C., Стасюк Е.С., Нестеров Е.А., Рогов A.C., Садкин В Л. Разработка метода подготовки сорбента для производства высокоактивных генераторов "Mo/99 mTc на основе обогащенного 98Мо // Радиохимия, 2012. - т.54, №4, с. 360-363.

115. Тарасов Н.Ф. Состояние и проблемы отечественной радиофармацевтики. Мед. радиология, 1989. т.34. - No 6. - с. 3-8.

116. Усовершенствованный генератор для получения Тс-99т. Заявка Франции № 2406873 G 21 G 4/08.- 1979. БИ № 25.

117. Установка для приготовления препарата с радиоизотопом. A.c. СССР № 1630561 G 21 G 4/08.// А.П.Иванченко, И.Э.Ледовский, Наганов A.B., 1988.

118. Установка для производства технеция-99т. Заявка Великобритании № 1361988 G 21 G 3/00. 1974, № 4452.

119. Устройство для получения изотопов. Заявка Японии № 56-23120 G 21 G 4/04. 1981, №6-578.

120. Фармакопейная статья. Определение примесей химических элементов в радиофармацевтических препаратах. ФС 42-1243-79. 1979.

121. Фармакопейная статья. Радиоактивность. ФС 42-1180-78. 1978.

122. Химия и технология редких и рассеянных элементов. / Под ред. Большакова К.А. М.: ВШ. - 1976. - ч. 3. - с. 320.

123. Химия. Справочное руководство. JI: Химия, 1975. - 575с.

124. Элюционный генератор технеция-99м и способ его изготовления. A.c. СССР № 1702436 G 21 G 4/08 // К.Свобода, Ф.Мелихар, З.Шебек, М. Тымпл.- 1991, БИ№ 48.

125. Экстрактор с саморегулируемым уровнем раздела фаз. Патент RU № 2234967 /. B.C. Скуридин, Е.В. Чибисов, Е.А. Нестеров, Бюл. 24, 2004.

126. Федеральное агентство по образованию

127. Федеральное государственное научное \ чреждение Научно-исслсловатсльский институт ялерной фишки

128. СОГЛАСОВАНО Дирскюр ФГУП ПЩ Ина и гут Счфятжщ^

129. Для служебного пользования Эи №

130. У ГВСНЖДА10 Диргкюр ФГНУ '(НИИ ЯФ»академик ¡¿Кр^^^ьЬ./ У ,¥4Моб г.« 71.'/,1. Г 5" » %■ •-"