商用压水堆核电站辐照生产医用同位素89Sr
2021-06-14刘晓黎
刘晓黎,唐 霄,王 帅
(中国核动力研究设计院 核反应堆系统设计技术重点实验室,成都 610041)
89Sr是用于减轻恶性肿瘤骨转移骨痛的亲骨性放射性核素[1]。89Sr是一种纯β放射性核素,发射最大能量β射线是1.46 MeV,对软组织的平均射程为2.4 mm。89Sr衰变过程中发射的β射线能量适中,对患者的骨髓造血功能无明显影响,对人体无明显的毒副作用。111~148 MBq的89Sr可使恶性肿瘤骨转移引起的骨痛明显缓解3~6个月,有效率可达60%~84%,具有重要临床应用价值。
89Sr一般由其他核素通过辐射转化的方式生产。目前89Sr的生产方式主要有以下3种。1) 在热谱的同位素生产堆辐照碳酸锶(SrCO3)靶件[2-4]。88Sr发生中子俘获反应产生89Sr,即88Sr(n,γ)89Sr。为保证89Sr产品的纯度,靶件应采用高富集度的锶,其中88Sr含量>99.9%,这种方式可以在常规研究堆中生产89Sr,而且后处理过程简单,只需利用HCl对靶件进行溶解后蒸馏提纯。美国橡树岭国家实验室的高通量同位素堆(HFIR)和波兰的研究堆MARIA都采用这种方式生产89Sr,是目前国际上生产89Sr的主要方式之一。2) 在快谱反应堆中辐照氧化钇(Y2O3)靶件[5-8]。89Y吸收中子释放质子产生89Sr,即89Y(n,p)89Sr。印度对快中子增殖试验堆(FBTR)和中国原子能科学研究院的钠冷快堆都进行了生产89Sr的探索,但目前尚在研发阶段。3) 在溶液堆运行时产生的辐解气体中提取89Sr[9-10]。235U发生裂变产生89Kr,这种气态裂变产物将随溶液堆中的辐解气泡一起脱离堆芯,进入堆芯上部气空间或气体复合回路中,经历一定时间的衰变后最终转变为89Sr。俄罗斯Kurchatov研究院和美国TCI药业公司联合对溶液堆生产89Sr进行了探索,提出了在溶液堆辐解气体中提取89Sr的具体方法。上……
