ANSTO研发低成本医用同位素生产技术

ANSTO的Gordon Thorogood(左)和Robert Raposio正在检查圆柱形多孔可重复使用的Mo-99靶件。(照片：ANSTO)

澳大利亚核科学技术组织(ANSTO)宣布，在开发更经济的医用放射性同位素钼-99生产方法方面取得进展，该方法使用更低富集度的铀-235且产生更少废物。

ANSTO表示，其核材料研究与技术组的科学家们正在开放式澳大利亚轻水(OPAL)研究堆中试验多孔圆柱形可重复使用靶件，并与组织内各团队合作。

根据美国国家生物技术信息中心数据，20兆瓦热的OPAL研究堆每周生产1,750居里(6天半衰期)的Mo-99，目前约占全球可用生产能力的8%。

Mo-99是锝-99m的前体，后者是最常用的核诊断成像剂之一，用于诊断癌症、心脏病以及器官结构和功能。它还支持其他医疗应用。

研究工作：据ANSTO称，研究工作主要集中于对含铀-235的多孔可重复使用靶件中子产额的建模。计算机模拟比较了三种靶件形状：扁平(矩形)、球形和圆柱形。

测试了不同尺寸的靶件，所有靶件均采用相同的铀材料和密度制造。每个靶件在典型运行条件下模拟数天，以观察形状和尺寸如何影响Mo-99产量、热量积聚、长期可用性以及不需要的副产物生成。

ANSTO表示，圆柱形靶件总体表现最佳，因为它产生最多的Mo-99，具有良好的长期性能，并产生最少的不良副产物。所有靶件形状和尺寸的热量水平都较低，表明过热不太可能成为问题。

探索不同靶件形状的研究已发表在《Frontiers in Nuclear Engineering》期刊上。

验证：在成功建模后，进行了概念验证实验，使用模拟靶件确认预测产额和稳定性。这些靶件在OPAL多用途堆中通过中子活化分析进行辐照。

据ANSTO称，开发的球形靶件原型使裂变反冲能够将Mo-99从基体排出到孔隙中，在那里可以使用与ANSTO现有钼提取处理系统兼容的液体将其移除。

ANSTO高级首席研究科学家Gordon Thorogood表示：“一旦铀-235耗尽，可以使用ANSTO的Synroc废物封装技术进行处理。”

Thorogood补充道：“我们现在对整个Mo-99生产过程有了更深入的了解，这为核材料研究提供了独特的培训机会。”