Способ получения радионуклида палладий-103 без носителя

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ при температуре ниже температуры плавления металлической матрицы в течение времени, необходимого для выхода радионуклида палладий-103 на поверхность матрицы, и последующее извлечение радионуклида, возникшего в результате ядерного превращения при облучении, с помощью реагента,подобранного с учетом химических свойств разделяемых элементов, при этом в качестве материала матрицы используют металлический родий, облучение осуществляют пучком протонов с энергией 18-7 МэВ, термообработку проводят при 1050-1700 С,причем после термообработки проводят закалку до 900 С. Термообработку предпочтительно ведут при 1400-1700 С. Палладий-103 с поверхности матрицы извлекают 0,05-0,1 н соляной кислотой. Технический результат изобретения заключается в получении радионуклида палладий-103 высокой чистоты и увеличении его выхода.(72) Городисская Наталья Михайловна Арзуманов Артем Арменакович Князев Амполит Михайлович Коптев Виктор Карпович Попов Юрий Степанович(73) Дочернее государственное предприятие Институт ядерной физики Национального ядерного центра Республики Казахстан(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОНУКЛИДА ПАЛЛАДИЙ-103 БЕЗ НОСИТЕЛЯ(57) Изобретение относится к области получения радиоактивных изотопов, в частности палладий-103,без носителя, а также создания изотопных генераторов. Способ получения радионуклида палладий-103 без носителя включает циклотронное облучение металлической матрицы, ее термическую обработку 15214 Изобретение относится к области получения радиоактивных изотопов, в частности палладий-103,без носителя, а также создания изотопных генераторов. Известен способ получения таллия-199 путем облучения -частицами с энергией 22-28 МэВ золотой мишени с охлаждением до температуры ниже 250 С, выделения накопленного таллия-119 сублимацией при 650-700 С в течение 15-20 мин и растворения конденсата в физиологическом растворе(а. с. Российской Федерации 1468274, кл.214/08, 1996). Способ не может быть использован для получения палладия-103 высокой чистоты. Известен также способ получения радионуклида без носителя (патент Российской Федерации 2102809, кл.214/08, 1998), включающий реакторное или циклотронное облучение металлической матрицы и е термическую обработку при температуре полиморфного превращения ниже температуры плавления в течение времени, достаточного для выхода в газовую фазу и конденсации радионуклида,извлекаемого затем посредством реагента, подобранного с учетом химических свойств радионуклида. Способ не может быть использован для получения радионуклида палладия-103 вследствие малого давления пара последнего. Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ получения радионуклида без носителя (патент Российской Федерации 2102810, кл.214/08, 1998), включающий реакторное или циклотронное облучение металлической матрицы, е термическую обработку в течение времени, необходимого для выхода примесного радионуклида, возникшего в результате ядерного превращения, на поверхность матрицы и последующее извлечение примесного радионуклида с помощью реагента, подобранного с учетом химических свойств разделяемых элементов. Недостатком является невысокая чистота и малый выход конечного продукта при использовании способа для получения радионуклида палладий-103. Технический результат изобретения заключается в получении радионуклида палладий-103 высокой чистоты и увеличении его выхода. Технический результат достигается в способе получения радионуклида палладий-103 без носителя, включающем циклотронное облучение металлической матрицы, ее термическую обработку при температуре ниже температуры плавления металлической матрицы в течение времени, необходимого для выхода радионуклида палладий-103 на поверхность матрицы, и последующее извлечение радионуклида, возникшего в результате ядерного превращения при облучении, с помощью реагента, подобранного с учетом химических свойств разделяемых элементов, в котором в качестве материала матрицы используют металлический родий, облучение осуществляют пучком протонов с энергией 18-7 МэВ,термообработку проводят при 1050-1700 С, причем после термообработки проводят закалку до 900 С. Термообработку предпочтительно ведут при 14002 1700 С. Палладий-103 с поверхности матрицы извлекают 0,05-0,1 н соляной кислотой. Суть изобретения заключается в следующем. Использование матрицы из металлического родия позволяет в результате облучения потоком протонов получить в результате ядерного превращения радионуклид палладий-103. Облучение потоком протонов из расчета потери энергии 18-7 МэВ является оптимальным для получения высокого выхода и высокой степени чистоты указанного радионуклида. При использовании потока протонов с энергией более 18 МэВ снижается степень чистоты палладия 103, при снижении менее 7 МэВ - снижается выход радионуклида. Термообработка при 1050-1700 С является наиболее приемлемой для диффузии образовавшегося в результате ядерного превращения палладия-103 на поверхность матрицы-родия. Последующее резкое снижение температуры в результате закалки до 900 С способствует более полному протеканию диффузионного транспорта радионуклида палладий-103 на поверхность матрицы-родия и достижению технического результата. Предпочтительность температуры в интервале 1400-1700 С обусловлена наличием фазового перехода -палладия в -палладий при температуре ниже указанного интервала, при котором происходит увеличение параметра кристаллической решетки. Закаливание матрицы в совокупности с уменьшением параметра решетки при переходе -палладия в -палладий еще более увеличивает скорость диффузии палладия-103 на поверхность матрицы. Снижение температуры менее 1050 С сопровождается резким снижением выхода радионуклида, а превышение более 1700 С - возможной деструкцией матрицы. Использование раствора соляной кислоты обусловлено способностью растворять палладий-103. При этом использование раствора с концентрацией менее 0,05 н сопряжено с недостаточно полным переводом радионуклида палладий-103 с поверхности матрицы в раствор, увеличение более 0,1 н - экономически нецелесообразно. Способ использован для получения радионуклида палладий-103 без носителя Примеры реализации способа приведены ниже. Пример 1. Предварительно очищенная от загрязнений этиловым спиртом и высушенная фольга родия толщиной 50 мкм была облучена на внутреннем пучке циклотрона -150-2 протонами с энергией 18 МэВ в течение двух часов током пучка протонов 30 мкА. После определения активности и радионуклидного состава фольга была помещена в танталовый контейнер и подвергнута термической обработке при температуре 1050 С в течение 30 минут в вакууме 1 Па. Затем произведено закаливание в воде до 900 С и после этого охлаждение до комнатной температуры. После охлаждения фольгу обрабатывали 0,05 н раствором соляной кислоты. Выход палладия-103 составил 19,5 . Увеличение длительности термообработки до 2,5 часов позволило увеличить выход радионуклида до 75 при чистоте 99,99 мас 15214 Пример 2. Фольгу родия после облучения пучком протонов с энергией 7 МэВ при условиях, как в примере 1, подвергали термической обработке при 1400 С в течение 30 минут в вакууме 1 Па. Затем производили закаливание в воде до 900 С и после этого охлаждение до комнатной температуры. После охлаждения поверхность фольги обрабатывали 0,1 н раствором соляной кислоты. Выход палладия 103 составил 70 при чистоте 99,99 мас Пример 3. Фольгу родия после облучения потоком протонов с энергией 12 МэВ при условиях, как в примере 1, подвергали термической обработке при 1700 С в течение 20 минут в вакууме 1 Па, затем закалке в воде до 900 С и после этого охлаждению до комнатной температуры. После охлаждения фольгу обрабатывали 0,05 н раствором соляной кислоты. Выход палладия-103 составил около 90 при чистоте 99,99 мас Таким образом, примеры реализации способа и полученные результаты свидетельствуют о высоком выходе радионуклида палладия-103 без носителя высокой степени чистоты (99,99). 1. Способ получения радионуклида палладий 103 без носителя, включающий циклотронное облучение металлической матрицы, ее термическую обработку при температуре ниже температуры плавления металлической матрицы в течение времени,необходимого для выхода радионуклида палладий 103 на поверхность матрицы, и последующее извлечение радионуклида, возникшего в результате ядерного превращения при облучении, с помощью реагента, подобранного с учетом химических свойств разделяемых элементов, отличающийся тем, что в качестве материала матрицы используют металлический родий, облучение осуществляют пучком протонов с энергией 18-7 МэВ, термообработку проводят при 1050-1700 С, причем после термообработки проводят закалку до 900 С. 2. Способ по п 1, отличающийся тем, что термообработку предпочтительно ведут при 14001700 С. 3. Способ по п. п. 1, 2, отличающийся тем, что палладий-103 с поверхности матрицы извлекают 0,05-0,1 н раствором соляной кислотой.