Спосіб отримання радіоактивного газу фтор f18 з чистого природного газу фтору f19

Спосіб отримання радіоактивного газу фтору 18 19 F з чистого природного газу фтор F , заснова ний на ядерній технології, який відрізняється тим, 19 що чистий фтор F в газоподібному стані поміщають в контейнер, розміщений в експериментальному каналі дослідницького реактора, де його опромінюють потоком нейтронів Е2 МеВ, а опромінений продукт без витримки вилучають і отри18 мують чистий радіоактивний газ фтор F за фізи Корисна модель належить до ядерних технологій отримання радіоактивних газів у чистому вигляді, а саме, до отримання чистого радіоізотопу 18 19 фтор F з чистого природного газу фтору F . 19 Масовий вміст фтору F в земній корі досить великий і складає 0,095 %. Через високу хімічну 19 активність фтор F у вільному стані не зустріча19 ється. Фтор F як домішка входить до складу багатьох мінералів, міститься в підземних водах, в морській воді [1]. 18 Радіоізотоп фтор F використовується при позитронно-емісійній томографії (ПЕТ), вона ж двофотонна емісійна томографія - радіонуклідний метод томографії дослідження внутрішніх органів 18 людини або тварини. Фтор F відзначається оптимальними характеристиками для використання в ПЕТ: найбільшим періодом напіврозпаду і найменшою енергією випромінювання. З одного боку, 18 відносно невеликий період напіврозпаду фтору F дозволяє отримувати ПЕТ-зображення високої контрастності при низькому дозовому навантаженні на пацієнтів. Низька енергія позитронного випромінювання забезпечує високе просторове розв'язання ПЕТ-зображень. З іншого боку, період 18 напіврозпаду фтору F достатньо великий, щоб забезпечити можливість транспортування радіо18 фармпрепаратів (РФП) на основі фтору F з централізованого місця виробництва в клініки й інститути, що мають ПЕТ-сканери, а також розширити часові межі ПЕТ-досліджень і синтезу РФП [2]. Радіоізотоп фтор F отримують на циклотроні опромінюванням сполук кисню дейтронами або протонами [3]. При використанні чистої води, поміщеної в контейнер з матеріалу, що не призводить до радіоактивних забруднень при опромінюванні, отримують радіохімічно чистий радіоізотоп 18 фтор F без носія. Для підвищення виходу радіоі18 зотопу фтор F як мішень застосовують воду, зба18 гачену до 3 % за киснем О [4]. Вищі виходи ра18 діоізотопу фтор F отримують, опромінюючи воду -частинками з енергією 30 МеВ. Воду поміщають для опромінювання в спеціальний контейнер з титану з віконцем. У результаті радіолізу під дією потоку -частинок утворюються водень і кисень, які рекомбінують на спеціальному каталізаторі, вмонтованому в мішень [5]. Відомий спосіб отримання радіоізотопу фтор 18 F в ядерному реакторі, використовуючи послідовні ядерні реакції, при опромінюванні нейтронами кисневих сполук літію. Під дією потоку нейтронів в кисневих сполуках літію утворюються тритони, які 16 16 далі реагують з киснем О за реакцією О (t, n)  18 F . Цей спосіб має певні переваги перед отри18 манням радіоізотопу фтор F на циклотроні. Він заснований на реакції найбільш поширеного 16 (99,7575 %) ізотопу кисню О [6]. Недоліком способу є: необхідність використання мішеней, виготовлених особливим чином: плавлений LiNO3 у вигляді гранул в оболонках з поліетилену або Li2CO3; складний процес хімічної очистки і осадження носія із застосуванням катіо  чною схемою ядерної технології F19  n  n2n F18 . (19) UA (11) 66435 (13) U 18 3 нообмінної колонки. 18 Існуючі способи отримання фтору F дорогі, енергоємні і вимагають створення складних технологічних процесів. Суть винаходу полягає в створенні високоефективного, надійного способу отримання чистого 18 радіоізотопу фтор F з чистого природного фтору 19 F на основі ядерної технології. Технічна задача досягається завдяки тому, що 19 чистий фтор F в газоподібному стані поміщають в контейнер, розміщений в експериментальному каналі дослідницького реактора, де його опромінюють потоком нейтронів, а опромінений продукт без витримки вилучають і отримують чистий ра18 діоактивний газ фтор F . Спосіб отримання радіоактивного газу фтор 18 19 F з чистого природного фтору F на основі ядерної технології полягає в наступному. 19 Вхідним продуктом є чистий газ фтор F - газ ясно-жовто-зеленого забарвлення з подразним 19 запахом. Порцію газу фтору F поміщають в контейнер, виготовлений з такого матеріалу, що не дає радіоактивних забруднень при опромінюванні в реакторі нейтронами спектру поділу. Контейнер екранують кадмієм і бором для надійного поглинання теплових і резонансних нейтронів. Контейнер поміщають в експериментальний канал дослідницького реактора і піддають дії потоку нейтронів реакторного спектру. В результаті поглинання теплових і резонансних нейтронів на 19 кадмієвому і борному екранах, фтор F зазнає дію потоку нейтронів спектру поділу Е2 МеВ. Під дією потоку нейтронів спектру поділу протікає реакція 19 n2n, в результаті якої природний фтор F перет18 ворюється на радіоізотоп фтор F . Схема реакції:  F19  n  n2n F18 . Використовуючи високу густину потоку нейтронів, наявну в дослідницькому ядерному реакторі, можна отримувати великі кількості чистого ра18 діоізотопу фтор F без носія. 19 Опромінювання чистого природного фтору F в контейнері з матеріалу, що не дає при опроміню Комп’ютерна верстка А. Крулевський 66435 4 ванні в реакторі нейтронами спектру поділу радіоактивних забруднень, приводить до отримання чистого вихідного продукту. У декілька разів знижується енергоємність технологічного процесу, оскільки основне споживання електричної енергії при використанні пропонованого способу витрачається на підтримку заданого рівня потужності дослідницького ядерного реактора. Спрощується і здешевлюється реалізація технології виробництва 18 радіоізотопу фтор F . Пропонований спосіб отримання радіоізотопу 18 фтор F , на відміну від існуючих методів, найбільш прийнятний і виправданий, оскільки не вимагає великих капіталовкладень при реалізації, достатньо простий і надійний в плані отримання 18 чистого радіоізотопу фтор F . 18 Ураховуючи, що радіоізотоп фтор F слугує як робоче тіло для позитронно-емісійної томографії, пропонована ядерна технологія отримання чисто18 19 го радіоізотопу фтор F з чистого фтору F відрізняється екологічною чистотою, простотою реалізації і не вимагає залучення крупних капіталовкладень. Спосіб, що заявляється, реалізований на дослідницькому реакторі ДР-100 в Севастопольському національному університеті ядерної енергії та промисловості. Джерела інформації: 1. Танделов Ю. П. Фтор в системе почварастение. - М.: Рос. акад. с.-х. наук, 2004. 2. Статус и перспективы развития ядерной медицины и лучевой терапии в России на фоне мировых тенденций. Аналитическая справка М., 2008 г. 3. Камен М. Радиоактивные индикаторы в биологии. Перев. с анг. М., издательство иностранной литературы 1948, стр. 222. 4. Carlson C.H. et al. Intern. J. Appl. Radiat. Isotopes, 4, 210 1959. 5. Clark J.C., Silvester D.J. Intern. J. Appl. Radiat. Isotopes, 17, 151 1966. 6. Левин В. И. Получение радиоактивных изотопов. М.: Атомиздат, 1972. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601