Fyzici vytvořili radionuklid pro lékařskou diagnostiku v urychlovači částic

Během testů vědci nepřetržitě ozařovali jeden mm molybdenový terč po dobu 115 hodin.

fokusovaný elektronový paprsek o síle 30kW. Přesně tak dlouho trvá vytvoření izotopu. Fyzici poznamenávají, že největší překážkou při tak extrémní expozici bylo udržet cíl v chladu, který se mohl vypařit během milisekund, aniž by rozptýlil teplo.

Povrchová teplota během experimentustoupne z 200°C na 600°C, proto není možné použít vodu k chlazení. Místo toho fyzici použili tekutý sodík. Tekuté kovy mají vysokou měrnou tepelnou kapacitu a tepelnou vodivost, díky čemuž jsou velmi účinné při odstraňování tepla.

Vědci zvolili jako chladivokapalný sodík, protože se již používá v jaderné energetice. Problém s touto látkou je, že sodík aktivně reaguje se vzduchem a vodou a může rozpouštět jiné kovy, poznamenávají vědci. Sodík navíc při pokojové teplotě přebírá pevné skupenství, takže pokud jednotlivé systémy selžou, ochladí se a může ucpat tepelné trubice.

Podle vědců však výsledkyexperimenty ukázaly, že použití kapalného sodíku jako chladiče za extrémních podmínek je oprávněné. Vědci poznamenávají, že hustota energie v cíli je miliardkrát větší než v jádru Slunce a stěna jaderného reaktoru dostane podobnou expozici za 10 let. Cíl chlazený tekutým sodíkem však dokázal přežít pět dní nepřetržitého ozařování.

Fyzici plánují rozšířit technologii nakompletní výroba radioizotopů. Cíl použitý v experimentu je tisíckrát menší než ten, který vědci plánují použít v průmyslové instalaci projektu SMART. Účastníci experimentu doufají, že do roku 2028 zde bude závod na výrobu radioizotopů pro nemocnice po celém světě.

Technecium-99m je izomer izotopu technecium-99.Jde o metastabilní radionuklid vyzařující gama záření. Technecium-99m vzniká po beta rozpadu nuklidu molybdenu-99. Tento izomer se používá jako radiochemikálie pro lékařskou diagnostiku v desítkách milionů procedur ročně. Vzhledem ke svému krátkému poločasu rozpadu (asi šest hodin) se izomer technecia typicky získává z molybdenu přímo v lékařské laboratoři.

V současné době je většina molybdenu-99vyrobené z obohaceného uranu v jaderných reaktorech. Taková výroba nemůže plně uspokojit poptávku a v důsledku rozpadu obohaceného uranu vzniká velké množství radioaktivního odpadu.

Obrázek na obálce: Jürgen Jeibmann, Center im. Helmholtz Dresden-Rossendorf

Přečtěte si více:

Jaderná fúze již nepotřebuje miliony stupňů: jak nová metoda funguje

Letadlo A380 dokončilo první let s rostlinným olejem

Vědci konečně pochopili, jak kapky měkké kapaliny ničí tvrdé povrchy