นักฟิสิกส์ได้สร้างนิวไคลด์กัมมันตรังสีสำหรับการวินิจฉัยทางการแพทย์ในเครื่องเร่งอนุภาค

ในระหว่างการทดสอบนักวิทยาศาสตร์ฉายรังสีโมลิบดีนัมขนาดหนึ่งมิลลิเมตรอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 115 ชั่วโมง

ลําแสงโฟกัสของอิเล็กตรอนที่มีกําลัง 30 กิโลวัตต์ซึ่งเป็นระยะเวลาในการสร้างไอโซโทปนักฟิสิกส์ทราบว่าอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดต่อผลกระทบที่รุนแรงเช่นนี้คือการให้ความเย็นแก่เป้าหมายซึ่งสามารถจะระเหยเป็นมิลลิวินาทีโดยไม่มีการกระจายความร้อน

อุณหภูมิพื้นผิวระหว่างการทดลองเพิ่มขึ้นจาก 200°C เป็น 6000°C ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้น้ำหล่อเย็นได้ นักฟิสิกส์ใช้โซเดียมเหลวแทน โลหะเหลวมีความจุความร้อนจำเพาะสูงและการนำความร้อน ซึ่งทำให้การกำจัดความร้อนมีประสิทธิภาพมาก

นักวิจัยเลือกใช้สารทำความเย็นโซเดียมเหลว เพราะมันถูกใช้ไปแล้วในพลังงานนิวเคลียร์ ปัญหาของสารนี้คือโซเดียมทำปฏิกิริยาอย่างแข็งขันกับอากาศและน้ำ และสามารถละลายโลหะอื่นๆ ได้ นักวิจัยตั้งข้อสังเกต นอกจากนี้ ที่อุณหภูมิห้อง โซเดียมจะอยู่ในสถานะของแข็ง ดังนั้นหากแต่ละระบบล้มเหลว โซเดียมจะเย็นลงและอาจอุดตันท่อความร้อนได้

อย่างไรก็ตาม ตามที่นักวิทยาศาสตร์ ผลลัพธ์การทดลองแสดงให้เห็นว่าการใช้โซเดียมเหลวเป็นแผ่นระบายความร้อนภายใต้สภาวะที่รุนแรงนั้นสมเหตุสมผล นักวิทยาศาสตร์สังเกตว่าความหนาแน่นของพลังงานในเป้าหมายนั้นมากกว่าแกนกลางของดวงอาทิตย์หลายพันล้านเท่า และผนังของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ก็จะได้รับแสงที่ใกล้เคียงกันใน 10 ปี อย่างไรก็ตาม เป้าหมายซึ่งถูกทำให้เย็นลงด้วยโซเดียมเหลว สามารถอยู่รอดได้จากการฉายรังสีอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาห้าวัน

นักฟิสิกส์วางแผนที่จะขยายเทคโนโลยีเป็นการผลิตไอโซโทปรังสีอย่างสมบูรณ์ เป้าหมายที่ใช้ในการทดลองมีขนาดเล็กกว่าเป้าหมายที่นักวิทยาศาสตร์วางแผนจะใช้ในการติดตั้งทางอุตสาหกรรมของโครงการ SMART ถึงพันเท่า ผู้เข้าร่วมการทดลองหวังว่าภายในปี 2028 จะมีโรงงานผลิตไอโซโทปรังสีสำหรับโรงพยาบาลทั่วโลก

Technetium-99m เป็นไอโซเมอริโซโทปของ technetium-99.It เป็นนิวไคลด์กัมมันตรังสีเมตาที่ปล่อยรังสีแกมมาTechnetium-99m เกิดขึ้นหลังจากการสลายตัวของเบต้าของนิวไคลด์โมลิบดีนัม-99มันถูกใช้เป็นสารเคมีรังสีสําหรับการวินิจฉัยทางการแพทย์ในหลายสิบล้านขั้นตอนเนื่องจากครึ่งชีวิตสั้น (ประมาณหกชั่วโมง) isomertechnetium จึงมักได้รับจากโมลิบดีนัมโดยตรงในห้องปฏิบัติการทางการแพทย์

ปัจจุบันโมลิบดีนัม-99 . ส่วนใหญ่ผลิตจากยูเรเนียมเสริมสมรรถนะในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ การผลิตดังกล่าวไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้อย่างเต็มที่ และมีการผลิตของเสียกัมมันตภาพรังสีจำนวนมากอันเป็นผลมาจากการสลายตัวของยูเรเนียมเสริมสมรรถนะ

ภาพหน้าปก: Jürgen Jeibmann, Center im. เฮล์มโฮลทซ์ เดรสเดน-รอสเซนดอร์ฟ

อ่านเพิ่มเติม:

นิวเคลียร์ฟิวชันไม่ต้องการหลายล้านองศาอีกต่อไป: วิธีการใหม่นี้ทำงานอย่างไร

เครื่องบิน A380 เสร็จสิ้นการบินน้ำมันพืชครั้งแรก

ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ก็เข้าใจว่าหยดของเหลวที่อ่อนนุ่มทำลายพื้นผิวแข็งได้อย่างไร