[发明专利]一种用于辐照生产裂变99Mo的低浓铀铀箔靶件

说明书

本发明属于靶件制备技术领域，公开了一种用于辐照生产裂变⁹⁹Mo的低浓铀铀箔靶件。该靶件为“三明治”式结构，包括内靶筒、外靶筒和铀箔；所述铀箔位于内靶筒和外靶筒之间；所述内靶筒的内径不变，外壁为设计为锥形结构，锥度为1:160；所述铀箔包裹于内靶筒外侧，铀箔的厚度为120～150μm，铀箔的内外表面均镀了一层裂变反冲保护层，该保护层的厚度为12～18μm；所述外靶筒的外径不变，内壁设计为锥形结构，外靶筒的内径及内壁锥度分别与内靶筒的外径及外壁锥度相适配。该铀箔靶件具有解靶溶靶简单、辐照效率高且能减少放射性污染的有益效果。

技术领域

本发明属于靶件制备技术领域，具体涉及一种用于辐照生产裂变⁹⁹Mo的低浓铀铀箔靶件。

背景技术

^99mTc药物是现代核医学中应用最广泛的放射性诊断药物，该核素一般是由人工放射性核素⁹⁹Mo衰变得到，半衰期为66h。生产⁹⁹Mo有多种途径，但是主要的途径是反应堆辐照²³⁵U通过裂变反应生成⁹⁹Mo和其他产物，其中⁹⁹Mo 占裂变产物的6.1％(质量百分比)。铀靶(²³⁵U)入堆后在热中子的作用下会发生裂变反应，反应截面为586b。裂变反应方程式为：

²³⁵U+n→²³⁶U+⁹⁹Mo+¹³⁴Sn+3n

利用高浓铀(HEU)大规模生产裂变⁹⁹Mo是目前全球⁹⁹Mo的主要来源，常规的高浓铀靶件为弥散体状，辐照后对铀进行溶解和化学处理。但由于高浓铀是核武器材料，其使用受到核不扩散条约(NPT)的限制。为了防止核扩散，近年国际原子能机构和美国欲积极推动应用低浓铀(LEU)生产裂变⁹⁹Mo的技术，将使之成为全球裂变生产⁹⁹Mo的主要方式。

低浓铀靶件与高浓铀靶件生产裂变⁹⁹Mo的主要区别在于：若生产同样量的⁹⁹Mo，低浓铀靶件中铀的含量为高浓铀靶件的5～6倍；低浓铀靶件裂变产物中²³⁹Pu含量增加20～30倍，并且铝的含量也大大增加，给后续制靶解靶工作及如何保证⁹⁹Mo的产率和纯度带来了很大的挑战。

因此，目前急需一种能够提高辐照效率，减少自屏蔽，后续解靶简单的低浓铀铀箔靶件。

发明内容

(一)发明目的

根据现有技术所存在的问题，本发明提供了一种解靶溶靶简单、辐照效率高且能减少放射性污染的低浓铀铀箔靶件。

(二)技术方案

为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供的技术方案如下：

一种用于辐照生产裂变⁹⁹Mo的低浓铀铀箔靶件，该靶件为“三明治”式结构，包括内靶筒、外靶筒和铀箔；所述铀箔位于内靶筒和外靶筒之间；

所述内靶筒的内径不变，外壁为设计为锥形结构，锥度为1:160；

所述铀箔包裹于内靶筒外侧，铀箔的厚度为120～150μm，铀箔的内外表面均镀了一层裂变反冲保护层，该保护层的厚度为12～18μm；

所述外靶筒的外径不变，内壁设计为锥形结构，外靶筒的内径及内壁锥度分别与内靶筒的外径及外壁锥度相适配。

优选地，所述内靶筒和外靶筒的材质为Al、Mg或Zr。

优选地，所述内靶筒和外靶筒的材质为Al，外靶筒和内靶筒最薄端的壁厚为 0.8～2mm。