Fysikere har laget et radionuklid for medisinsk diagnostikk i en partikkelakselerator

Under testene bestrålte forskere kontinuerlig et en-mm molybdenmål i 115 timer.

fokusert elektronstråle med en styrke på 30kW. Dette er nøyaktig hvor lang tid det tar å lage en isotop. Fysikere bemerker at det største hinderet med en slik ekstrem eksponering var å holde målet kjølig, som kunne fordampe på millisekunder uten å spre varme.

Overflatetemperatur under forsøketstiger fra 200°C til 600°C, så det er ikke mulig å bruke vann til kjøling. I stedet brukte fysikere flytende natrium. Flytende metaller har høy spesifikk varmekapasitet og termisk ledningsevne, noe som gjør dem svært effektive til å fjerne varme.

Forskerne valgte som kjølemiddelflytende natrium, siden det allerede brukes i kjernekraft. Problemet med dette stoffet er at natrium reagerer aktivt med luft og vann og kan løse opp andre metaller, konstaterer forskerne. I tillegg, ved romtemperatur, inntar natrium en fast tilstand, så hvis individuelle systemer svikter, avkjøles det og kan tette varmerør.

Imidlertid, ifølge forskere, resultateneeksperimenter har vist at bruk av flytende natrium som kjøleribbe under ekstreme forhold er berettiget. Forskere bemerker at krafttettheten i målet er milliarder av ganger større enn i kjernen av solen, og veggen til en atomreaktor får en lignende eksponering om 10 år. Imidlertid var målet, avkjølt med flytende natrium, i stand til å overleve fem dager med kontinuerlig bestråling.

Fysikere planlegger å skalere teknologi tilkomplett produksjon av radioisotoper. Målet som ble brukt i eksperimentet er tusen ganger mindre enn det som forskerne planlegger å bruke i den industrielle installasjonen av SMART-prosjektet. Deltakerne i eksperimentet håper at det innen 2028 vil være et anlegg for produksjon av radioisotoper for sykehus rundt om i verden.

Technetium-99m er en isomer av isotopen technetium-99.Det er en metastabil radionuklid som sender ut gammastråling. Teknetium-99m dannes etter beta-nedbrytningen av nuklidet molybden-99. Denne isomeren brukes som radiokjemikalie for medisinsk diagnostikk i titalls millioner prosedyrer årlig. På grunn av sin korte halveringstid (omtrent seks timer), er teknetiumisomeren vanligvis hentet fra molybden direkte i et medisinsk laboratorium.

For tiden er det meste av molybden-99produsert av anriket uran i atomreaktorer. Slik produksjon kan ikke fullt ut tilfredsstille etterspørselen, og det produseres store mengder radioaktivt avfall som følge av nedbrytning av anriket uran.

Forsidebilde: Jürgen Jeibmann, Center im. Helmholtz Dresden-Rossendorf

Les mer:

Kjernefysisk fusjon trenger ikke lenger millioner av grader: hvordan den nye metoden fungerer

Fly A380 fullfører første vegetabilske oljeflyging

Forskere forstår endelig hvordan myke væskedråper ødelegger harde overflater