[发明专利]一种基于电子加速器和91

说明书

本发明公开了一种基于电子加速器和⁹¹Zr生产⁹⁰Y的系统及方法，其包括电子产生段、电子加速段、电子‑光子转换部、靶辐照部、第一冷却部、第二冷却部和收集部。本发明提出一种新型的基于电子加速器和⁹¹Zr的⁹⁰Y的生产方式，避免了现有生产方式的不足，提高了⁹⁰Y生产的便携性与安全性，降低了成本。

技术领域

本发明属于核技术应用领域，尤其涉及一种基于电子加速器和⁹¹Zr的⁹⁰Y生产系统。

背景技术

⁹⁰Y是一种重要的医用放射性核素，在肿瘤的放射性免疫治疗(Radioimmunotheragy,RIT)中具有广阔的应用前景。它具有适当的物理半衰期(T＝64.0h),发射纯β^﹣粒子；高β能量(最大能量2.3MeV，平均能量0.93MeV)；平均组织射程2.5mm，最大为11.9mm，以细胞直径20um计算，可杀死150-200个细胞直径范围内的细胞，在500-600个细胞直径范围内有杀伤作用，且衰变的字子体⁹⁰Zr稳定无毒。

⁹⁰Y有两种生产方法：一种是在反应堆中利用中子辐照高纯的⁸⁹Y₂O₃靶生产⁹⁰Y。反应堆辐照生产⁹⁰Y是利用⁸⁹Y(n,γ)⁹⁰Y反应，将⁸⁹Y₂O₃制成靶在反应堆中辐照生成⁹⁰Y。采用这种方法的缺点是无法满足远离反应堆的地方对⁹⁰Y的需求，所得到的⁹⁰Y比活度较低，不能直接用于放射性免疫治疗。另外一种是从⁹⁰Sr的衰变平衡体系中分离出⁹⁰Y。⁹⁰Sr是²³⁵U的裂变产物，裂变产额约为5.772％。从⁹⁰Sr衰变平衡体系中分离⁹⁰Y操作比较简单，无需中子源，能够在远离反应堆的地方生产，所得的⁹⁰Y比活度较高，但是这种方法在分离过程中将不可避免地带来少量高毒性的⁹⁰Sr的玷污，对人体造成伤害。

专利CN108028086A提出一种基于电子加速器的⁹⁰Y生产方式，是通过电子束流轰击高原子序数物质，产生光中子，光中子进一步与天然锆或浓缩锆材料相互作用产生⁹⁰Y，该专利利用的反应过程是⁹⁰Zr(n，p)⁹⁰Y反应，但是该专利中提到对中子的能量要求较高，需处于4.7MeV与12.1MeV之间，需对高能和低能的中子同时进行截断，几乎难以实现，对电子的能量和中子慢化整形装置的要求也非常高，增加了系统的成本和复杂度。另一方面，在高能电子轰击高原子序数靶时，要产生足够的中子，势必会产生更高量级的伴随轫致辐射光子，要将中子慢化到使用区域(4.7MeV-12.1MeV)同时将束流中的伴随轫致辐射光子过滤到较低水平，十分困难。

因此，有必要提出一种安全、便捷、低成本的⁹⁰Y生产方式，能够在远离反应堆的地方生产高活度、不含有毒物质的⁹⁰Y。

发明内容