[发明专利]一种放射性碘-125的制备方法和连续循环回路装置

说明书

本发明公开了一种放射性碘‑125的制备方法，将氙气循环流经反应堆活性区辐照、流经反应堆活性区外吸附再循环进入反应堆活性区辐照的连续循环生产过程，碘吸附器得到的吸附产物经脱附得放射性碘‑125。本工艺由贯穿堆内外的连续循环气体回路装置，包括依次相连形成一个闭合回路系统的辐照装置、热交换装置、碘吸附器、气体循环泵、氙气瓶、真空泵和高效除碘过滤器，氙气瓶的输出端和循环主回路管道相连。本发明所述碘吸附器对气态单质碘具有优秀的吸附效果，可完全定量吸附，回路氙气中的放射性碘‑125一经捕集就不再参与回路循环，不会进一步生成碘‑126杂质，碘‑126杂质含量被减小到极低的程度，实现了氙气的直接重复利用，提高了碘‑125的质量和生产效率。

技术领域

本发明涉及放射性同位素的制备领域，具体涉及一种放射性碘-125的制备方法和连续循环回路装置。

背景技术

碘-125是一种半衰期较长的放射性核素(半衰期59.4天)，通过电子俘获释放能量为27.4KeV的X射线，伴随发射能量为35.5KeV的γ射线。由于碘-125半衰期较长、γ射线能量低、无β辐射，对人体组织产生的辐射损伤小，因此碘-125在生物医学、放射免疫体外诊断和近距离植入治疗肿瘤等方面得到了广泛应用。尤其是近年来，在放射物理和放射生物学蓬勃发展的基础上，粒子植入治疗系统不断提高与完善，植入治疗设备不断改进，碘-125近距离治疗取得了良好效果。1951年，I.Bergstro报道了用天然氙在反应堆热中子辐照下生产碘-125的方法。从此，利用反应堆大规模生产碘-125的方法不断获得改进。其核反应为：

在反应堆辐照氙-124的过程中，还存在两个次级核反应，即：

这个次级核反应产生能量较高的碘-126杂质(半衰期约13天)，降低了碘-125的产额，对碘-125产品品质造成了不利影响。另外，天然氙-124的丰度仅为0.095％，往往需要采用高富集度的氙-124作为靶材料在反应堆内进行短时间照射，以增加碘-125的产量，降低碘-126含量。

目前，反应堆辐照生产碘-125主要有高压靶筒法和间歇循环回路法两种方法。

高压靶筒辐照法是将氙-124气体压缩到铝筒内制成靶件，放入反应堆的辐照孔道内辐照一定时间，然后取出靶筒放置约一个月，等待大部分氙-125(半衰期约17h)衰变成产物碘-125，同时使半衰期较短的碘-126杂质衰变至碘-125含量的1％以下，然后通过强氧化钠溶液溶解提取得到碘-125产品。

该生产方法中氙-124在静止靶件中持续受到中子照射，生成的碘-125会继续吸收中子不断产生碘-126杂质，且碘-125的热中子反应截面比氙-124大得多，长时间辐照后通过¹²⁵I(n,γ)¹²⁶I反应将产生大量的碘-126杂质，¹²⁶I杂质占¹²⁵I的10％左右，需要通过较长时间的衰变使¹²⁶I在¹²⁵I产品中的含量降至满足使用要求，因此¹²⁵I产品的衰变损失很大。