Während der Tests bestrahlten die Wissenschaftler 115 Stunden lang ununterbrochen ein 1-mm-Molybdän-Target.
Oberflächentemperatur während des Experimentssteigt von 200°C auf 600°C, daher ist es nicht möglich, Wasser zum Kühlen zu verwenden. Stattdessen verwendeten die Physiker flüssiges Natrium. Flüssigmetalle haben eine hohe spezifische Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit, wodurch sie Wärme sehr effizient abführen können.
Als Kältemittel wählten die Forscherflüssiges Natrium, da es bereits in der Kernkraft eingesetzt wird. Das Problem bei dieser Substanz ist, dass Natrium aktiv mit Luft und Wasser reagiert und andere Metalle lösen kann, stellen die Forscher fest. Außerdem nimmt Natrium bei Raumtemperatur einen festen Zustand an, sodass es bei Ausfall einzelner Systeme auskühlt und Wärmerohre verstopfen kann.
Doch nach Ansicht der Wissenschaftler, die ErgebnisseExperimente haben gezeigt, dass die Verwendung von flüssigem Natrium als Wärmesenke unter extremen Bedingungen gerechtfertigt ist. Wissenschaftler stellen fest, dass die Leistungsdichte im Ziel milliardenfach höher ist als im Kern der Sonne, und die Wand eines Kernreaktors wird in 10 Jahren einer ähnlichen Belastung ausgesetzt. Das mit flüssigem Natrium gekühlte Target konnte jedoch fünf Tage Dauerbestrahlung überstehen.
Physiker planen, die Technologie zu skalierenvollständige Produktion von Radioisotopen. Das im Experiment verwendete Target ist tausendmal kleiner als das, das die Wissenschaftler in der industriellen Anlage des SMART-Projekts verwenden wollen. Die Teilnehmer des Experiments hoffen, dass es bis 2028 eine Anlage zur Herstellung von Radioisotopen für Krankenhäuser auf der ganzen Welt geben wird.
Technetium-99m ist ein Isomer des Isotops Technetium-99.Es ist ein metastabiles Radionuklid, das Gammastrahlung aussendet. Technetium-99m entsteht nach dem Betazerfall des Nuklids Molybdän-99. Dieses Isomer wird jährlich in mehreren zehn Millionen Eingriffen als Radiochemikalie für die medizinische Diagnostik verwendet. Aufgrund seiner kurzen Halbwertszeit (etwa sechs Stunden) wird das Technetium-Isomer typischerweise direkt in einem medizinischen Labor aus Molybdän gewonnen.
Derzeit die meisten Molybdän-99aus angereichertem Uran in Kernreaktoren hergestellt. Eine solche Produktion kann die Nachfrage nicht vollständig decken, und infolge des Zerfalls von angereichertem Uran wird eine große Menge radioaktiver Abfälle produziert.
Titelbild: Jürgen Jeibmann, Mitte im. Helmholtz Dresden-Rossendorf
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