[发明专利]一种基于粒子加速器的99

说明书

本发明公开了一种基于粒子加速器的⁹⁹Mo生产系统及方法，其包括粒子产生段、粒子加速段、靶辐照部、冷却部和⁹⁹Mo收集部。本发明提出的⁹⁹Mo生产系统具有结构紧凑，成本低，安装方便、安全性高、产量高等特点，能克服现有加速器⁹⁹Mo生产方式中的成本高等缺点。

技术领域

本发明属于核技术应用领域，尤其涉及一种基于粒子加速器的⁹⁹Mo生产系统。

背景技术

^99mTc是核医学诊断中使用最多的放射性药物，约占核医学成像的80％。^99mTc有一个较短的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间T_1/2)，T_1/2＝6小时。因此⁹⁹Mo转化为^99mTc(衰减模式t_1/2＝66小时)是一个理想的选择。

⁹⁹Mo的主要供应方法是通过研究用反应堆辐照²³⁵U靶或者⁹⁸Mo靶，但是基于反应堆的⁹⁹Mo生产存在一些问题：如突然发生事故，预定维修计划或使用寿命过期导致的反应堆关闭，为达到⁹⁹Mo的高活性对高浓缩铀的需求具有更高的成本和安全性挑战，在产品中不可避免地产生不需要的同位素(需要昂贵的分离过程)等。因此，寻找作为短期，中期或长期解决方案的替代生产方法是必要的。基于加速器的生产是一较好的替代方法。由于安全和经济方面的原因，使用高功率氘粒子直线加速器生产通道¹⁰⁰Mo(γ，n)⁹⁹Mo和⁹⁸Mo(n，γ)⁹⁹Mo是一种合适的方法。

如专利CN105453187A所述，基于加速器的⁹⁹Mo生产方式主要是采用电子加速器生产，生产分两步进行，首先电子加速器轰击重金属靶产生轫致辐射光子，其次轫致辐射光子与¹⁰⁰Mo的靶相互作用发生¹⁰⁰Mo(γ,n)⁹⁹Mo反应，从而产生⁹⁹Mo。

但是该过程比较复杂，电子需要先与重金属相互作用产生轫致辐射光子，同时伴随产生有光中子，需要过滤装置过滤掉轫致辐射中的光中子后，轫致辐射光子才能与¹⁰⁰Mo相互作用生产⁹⁹Mo，过程较为复杂，光子与¹⁰⁰Mo的反应截面较低(约0.01barn),天然钼中¹⁰⁰Mo的含量只有9,73％，同时在光中子的过滤过程中会造成轫致辐射光子的损失，造成⁹⁹Mo产额的降低，轫致辐射在与¹⁰⁰Mo反应过程中会产生中子，中子不带电，容易造成周围环境和物质的活化，屏蔽极其困难，易对工作人员造成辐照损伤。

因此，有必要提出一种安全性高、经济性好、操作简单的⁹⁹Mo生产方式。

发明内容