Реферат: Способы получения радионуклидов для ядерной медицины
1. Вращающийся корпус
2. Фиксированная оболочка
3. Центральная фиксированная трубка для подачи экстракта и промывного раствора и удаления отработанного экстракта
4. Трубка гидрозатвора
5. Экстракционная камера
6. Мешалки
7.и 8. Сепаратор с гидрозатвором
9. Проход для удаления промывного раствора и реэкстракта
10. Коллектор для удаления промывного раствора и реэкстракта
11. Патрубок для удаления промывного раствора и реэкстракта
Основным преимуществом полупротивоточного экстрактора является то, что наименее экстрагируемый или промываемый компонент может быть отделен с любой частотой в одну стадию.
Операции:
1. Экстракция основного продукта.
2. Промывка экстракта.
3. Сбор экстракта.
4. Полупротивоточная промывка от примесей.
5. Удаление промывного раствора и конечного продукта.
Радионуклиды и реагенты
Использовались 0,5 М раствор азотной кислоты, 0,1 М и 6,0 М растворы соляной кислоты. Они были приготовлены из комерческих химически чистых (chemical grade) реактивов и дважды дионизированной воды. Раствор 90 Sr без носителя был поставлен В/О “Изотоп”. Раствор 90 Sr был предварительно очищен экстракцией Д2ЭГФК : он был пропущен через колонку с тефлоном с нанесенной Д2ЭГФК или центрифужный экстрактор после первого контакта с Д2ЭГФК, как будет описано ниже. Растворы 85 Sr и 88 Y, поставленныеВ/О
“Изотоп” были использованы для более точного определения коэффициентов распределения иттрия и стронция в системах HNO3 - Д2ЭГФК и Д2ЭГФК – HCl, а также для определения коэффициента очистки 90 Y от 90 Sr.
-7-
Выделение и очистка 90 Y
Таблица 3 .
Распределение 90 Y (88 Y) в опытах на центрифужном экстракторе.
| Характеристика растворов после каждой стадии разделения | Относительная активность,% |
| Исходный раствор 90 Y в 0,5 М НNО3 , 130 мКи | 100 |
| Исходный раствор 90 Y после экстракции | 0,01 |
| Экстракт – 0,25 М Д2ЭГФК в додекане | »100 |
| Экстракт после реэкстракции 90 Y | 0,75 |
| Промывка 0,1 м НСl | 6*10-4 |
| Реэкстракция 6,0 М НСl | 98 |
Таблица4.
Распределение 90 Sr (85 Sr)в опытах на центрифужном экстракторе .
| Характеристика растворов после каждой стадии разделения | Относительная активность,% |
| Исходный раствор 90 Sr в 0,5 М НNО3 , 120 мКи | 100 |
| Исходный раствор 90 Y после экстракции | 99,99 |
| Экстракт – 0,25 М Д2ЭГФК в додекане | 0,01 |
| Экстракт после промывки 0,5 М НNО3 | »1*10-4 |
| Промывка 0,1 м НСl | »1*10-7 |
| Реэкстракция 6,0 М НСl | <1*10-9 |
Таблица 5.
Определение 90 Y от 90 Sr методом полупротивоточного центрифугирования.
| Исходная активность 90 Sr, мКи. | Выход 90 Y из 1экстрактора, % | Выход 90 Y из 2экстрактора, % | Примесь 90 Sr *109 ,% | Потери 90 Y после испарения,% | Конечная активность 90 Y, мКи. |
| 88,1 | 99,3 | 97,8 | 4,4 | 9,8 | 83,1 |
| 166,2 | 98,9 | 97,7 | 1,2 | 13,1 | 139,6 |
| 127,0 | 96,8 | 98,3 | 0,8 | 8,8 | 110,2 |
| 132,4 | 94,3 | 97,2 | <0,2 | 7,5 | 112,2 |
| 265,9 | 93,6 | 98,5 | 7,0 | 11,4 | 218,0 |
| 121,6 | 97,0 | 97,3 | <0,2 | 10,5 | 192,7 |
Это средние результаты из 8-12 опытов после загрузки нового раствора 90 Sr. Коэффициенты очистки 90 Y от 90 Sr расчитанные после добавления 85 Sr на каждой стадии.
-8-
Генератор Y-90 Высокой радионуклиднои частоты на основе колонки с катионитом .
Часто для разделения Y-90 и Sr-90 используют генераторные системы.Один изтипов генератора представляет собой колонку с катионитом, на котором сорбирован Sr-90. Y-90 вымывают 100 мл. 0.5 % раствора лимонной кислоты с рН=5.5. Выход Y-90 около 98%. Примесь Sr-90 возрастает вследствие радиационного разрушения смолы. В другом варианте генератора колонку заполняют катионитом дауэкс 50*4 и насыщают пиридин-итратным буферным раствором с рН=4. Sr-90 сорбируют на колонке и смывают накопившийся Y-90 мл. такого же буферного раствора. Выход Y-90 95%, примесь Sr-90 меньше 10-4 %. Для более глубокой очистки элюат пропускают через вторую колонку такого же типа. При этом примесь Sr-90 снижается до 10-5 %.
В работе [11] Sr-90 сорбировали на смоле дауэкс-50W и вымывали Y-90 раствором трилона Б с рН=6-9 и концентрацией 0.5 мг./мл. Выход Y-90 составлял (60-70)%, примесь Sr-90 в элюате »10-4 % . В этой работе в качестве сорбента использовали хроматографическую окись алюминия. В колонке было два слоя сорбента активный и защитный. Активный слой приготавливали взбалтыванием окиси алюминия с водно-спиртовым или водно- .етоновым раствором с рН=5-7, в котором находился Sr-90 без носителя. Сорб.ия стронция происходила количественно. В качестве элюента для Y-90 применяли трибутилфосфат, насыщенный 13 моль/л раствором азотной кислоты. Выход - Y 90 составлял 90%, радионуклидная чистота 99.9%.
В основу технологии разделения Sr-90 и Y-90 мы положили экстрак.ионно-хроматографический метод, обеспечивающий многократное экстрагирование с помощью растворителя, распределенного тонким слоем на поверхности зерен инертного наполнителя колонки. В качестве такого наполнителя использовали зерна фторопласта-4, а в качестве экстрагента - Д2ЭГФК. Разделение Y и Sr основано на большом различии коэффициентов распределения этих элементов между экстрагентом и слабым солянокислым водным раствором. При кислотности раствора »0.1 моль/л. коэффициент распределения между органической и водной фазами для Y достигает 10 4 ,а для Sr он составляет лишь около 10-2 . В результате Y концентрируется в тонком верхнем слое колонки, а Sr практически не экстрагируется, оставаясь в растворе. После промывания колонки 0.1 моль/л. раствором соляной кислоты для удаления следов Sr элюируют Y 90 6 моль/л. раствором соляной кислотой.
Одна колонка обеспечивает очистку Y в »103 раз. При повторении очистки на второй и третей колонках коэффициент очистки составит не менее 109 . Эффективность очистки Y-90 от Sr-90 мы проверяли вначале на отдельных колонках . исходный раствор Sr-90 + Y-90 в 0.1 моль/л. НСl пропускали со скоростью 60-70 капель/мин. Y-90 элюировали 60 мл. 6 моль/л. раствора НСl. Количество примеси Sr-90 определяли после распада Y -90 на 4pb-счетчике. Результаты представлены в таблице 6.
Таблица 6
Результаты экспериментов по разделению Y-90 Sr -90 на отдельных колонках (фторопласт-4 + Д2ЭГФК)
| Характеристика исходного раствора Sr-90 +Y-90 | Характеристика раствора Y-90 после разделения на колонке (на момент отделения от Sr-90) | Выход Y-90 ,% | Коэффициент очистки Y-90 от Sr-90 | ||
| Объем, мл | Объемная активность мКи/мл | Объем, мл | Объемная активность мКи/мл | ||
| 1 | 5,0 | 10 | 0,51 | 100,0 | 1,6*104 |
| 5 | 2,7 | 10 | 1,1 | 81,4 | 5,0*103 |
| 5 | 2,7 | 6 | 1,7 | 75,5 | 8,0*103 |
| 6 | 2,0 | 4 | 2,0 | 66,0 | 1,8*103 |
| 5 | 2,7 | 7 | 1,4 | 81,5 | 4,3*103 |
| 6 | 2,0 | 3 | 3,21 | 80,0 | 4,1*103 |
Выбор того или иного генератора можно делать исходя из того какие цели преследует потребитель.