Способ получения радионуклида pb-212 и устройство для его осуществления

Изобретение относится к технологии получения радионуклидов для ядерной медицины. Способ получения радионуклида ²¹²Pb включает эманирование газообразного радионуклида ²²⁰Rn из материала, содержащего смесь радионуклида ²²⁸Th и его дочерних продуктов распада, с последующим удалением радионуклида ²²⁰Rn потоком газа-носителя в объем накопителя. Раствор, содержащий смесь радионуклида ²²⁸Th и его дочерних продуктов распада, наносят на микрофильтрационную фторопластовую гидрофильную мембрану, проводят сушку мембраны, устанавливают ее в генератор и проводят обдув ламинарным потоком газа-носителя для выноса газообразного радионуклида ²²⁰Rn. Затем проводят смыв накопленного радионуклида ²¹²Pb с внутренней поверхности накопителя. Устройство состоит из закрепленных болтовым соединением нижнего и верхнего фланцев, в проточки которых закреплен генератор, представляющий собой закрепленные в проточки верхний и нижний корпусы, в пространстве которых размещено отцентрованное с помощью вставки мембранное устройство. К верхнему и нижнему корпусам сваркой в центральной части приварены выходные штуцера, соединенные силиконовыми трубками со спиралевидным накопителем, а к нижнему корпусу сбоку сваркой приварен входной штуцер, соединенный силиконовыми трубками с мембранным компрессором и регулятором расхода газа. Техническим результатом является достижение высокой степени эманирования ≈ 95% ²²⁰Rn из источника, приводящее к повышению радионуклидной чистоты целевого радионуклида ²¹²Pb. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к технологии получения радионуклидов для ядерной медицины, в частности для терапии онкологических заболеваний и может быть использовано для создания генераторов α-излучателей Th-228/Pb-212, конечный элемент цепочки распада которой - радионуклид Pb-212, может использоваться в составе медицинских радиофармпрепаратов.

Уровень техники

При терапии онкологических заболеваний все более широкое применение находят α-излучающие радионуклиды. Это связано с большой начальной энергией (5-8 МэВ) и коротким пробегом (десятки микрон) α-частиц в биологических тканях, и, следовательно, высоким уровнем энерговыделения в области локализации распадающихся нуклидов. Носители α-излучающих радионуклидов (моноклональные антитела, пептиды) с высокой специфичностью позволяют доставлять их точно в опухолевый узел или метастатический очаг. Благодаря малым пробегам α-частиц возможно селективное воздействие излучения на патологические объекты с минимальной лучевой нагрузкой на окружающие здоровые ткани.

Применение диагностических и терапевтических радионуклидов в ядерной медицине значительно возросло и выразилось в возросшем интересе к генераторам радионуклидов и их разработке. В настоящее время ведется поиск α-излучателей, обладающих приемлемыми ядерно-физическими свойствами. Pb-212 является перспективным радионуклидом с точки зрения таргетной α-терапии для лечения небольших раковых или метастатических форм. Pb-212 является β-эмиттером, но его дочерние нуклиды (Ро-212 и Tl-208) подвергаются α-распаду, благодаря чему Pb-212 рассматривается как in vivo генератор α-частиц. Pb-212 принадлежит радиоактивному ряду долгоживущего материнского изотопа ²²⁸Th (Т_1/2=1,9 г) и может быть получен при помощи лабораторных генераторов.

Период полураспада Pb-212 составляет 10,64 ч., средняя энергия α-частиц 7,8 МэВ. Пробег α-частиц в биологической ткани составляет менее 100 мкм, что соответствует нескольким диаметрам раковой клетки, а линейная передача энергии (ЛПЭ) достигает ~ 80 кэВ/мкм.

Известен способ получения генераторного радионуклида Pb-212 для производства терапевтических препаратов на основе радионуклида Bi-212 (Патент РФ 2734429), заключающийся в том, что исходное вещество - карбид Th-232 облучают пучком протонов энергии ≥80 МэВ, после облучения протонами исходное вещество карбид Th-232 нагревают в высоком вакууме до температуры 1300°С, при этом через отверстие в нагреваемом объеме, в который помещено облученное вещество, атомы Pb-212 селективно испаряют и высаживают Pb-212 на охлаждаемый коллектор, с которого его смывают минимальным количеством раствора соляной или азотной кислоты.

Недостатком заявленного способа получения Pb-212 является использование в качестве облучаемого вещества карбида Th-232. При облучении вещества мишени пучком протонов с энергией ≥80МэВ в ней будет накапливаться большое количество осколочных элементов -продуктов деления ядер Th-232. В работе О.Н. Либанова и др. «Экспериментальные сечения образования продуктов деления тория-232 при облучении протонами средних энергий» приведены данные по выходу при облучении Th-232 таких осколочных элементов, как Ge, As, Sr, Y, Zr, Nb, I, Xe, Cs, Ba, La, Се (Препринт ИЯИ PAH 1430/2016). В процессе нагревания мишени в высоком вакууме до температуры 1300°С легколетучие радионуклиды будут попадать на охлаждаемый коллектор, что неизбежно повлияет на чистоту целевого радионуклида Pb-212 и негативно скажется на радионуклидной чистоте лекарственного препарата на его основе.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ получения а-излучателей (Патент РФ 2498434 «Способ получения радионуклида Bi-212»), где описана возможность получения радионуклида Pb-212. В заявленном способе в раствор, содержащий радионуклид Th-228 и его дочерние продукты распада, добавляют ионообменную смолу, после чего раствор декантируют, а ионообменную смолу высушивают и помещают в реактор, через который пропускают газ, удаляя при этом из реактора один из дочерних продуктов распада Th-228 -газообразный радионуклид Rn-220, и направляют газ через аэрозольный фильтр в сорбционное устройство, где в результате радиоактивного распада накапливают радионуклид Pb-212, который после выхода активности Pb-212 на насыщение десорбируют со стенок сорбционного устройства кислым раствором и полученный раствор направляют на колонку с ионообменной смолой, с которой периодически смывают дочерний продукт распада радионуклид Bi-212.

Твердофазный материал с Th-228 - ионообменная смола АВ-17-8, представляющая собой сферические зерна размером 0,315-1,25 мм, размещается в ториевом реакторе. С помощью мембранного насоса через систему непрерывно прокачивается воздух, который проходит через реактор и выносит эманирующий газообразный Rn-220 в спиралевидный объем-накопитель. В результате распада Rn-220 образуется Pb-212, который осаждается на поверхности накопителя и по окончании накопления вымывается раствором 0,1 М соляной кислоты. Благодаря такому разделению твердой фазы с материнским нуклидом и газообразной фазы исключается возможность попадания долгоживущих материнских радионуклидов в конечный препарат, что обеспечивает высокую радионуклидную чистоту препарата.

Недостатком способа получения Pb-212, выбранного в качестве прототипа, является низкий выход целевого радионуклида из сферических зерен анионообменной смолы ≈ 50%. При распаде материнского радионуклида Th-228 атомы отдачи, в том числе и Rn-220, будут попадать в объем зерен смолы и удерживаться там вплоть до распада в стабильный изотоп Pb-208, конечный элемент цепочки Th-228.

Из уровня техники известно устройство, описанное в (S. Hassfjell / А ²¹²Pb generator based on a ²²⁸Th source.// - Applied Radiation and Isotopes 55, p. 433 - 439, 2001), где в качестве носителя материнского радионуклида Th-228 использовался стеарат бария-тория. Основное достоинство этой композиции - возможность достижения высокой степени эманирования Rn-220 при условии использования тонкого слоя стеарата бария-тория. Вместе с тем, в предложенном способе имеются серьезные недостатки. В первую очередь они связаны с достаточно сложным процессом приготовления композиции стеарата бария-тория и дальнейшей работой с этим составом при сборке устройства эманирования Rn-220. Кроме того, сама конструкция генератора предполагает выполнение более сложных и дорогостоящих инструментальных работ для ее реализации. Все эти недостатки негативно сказываются на стоимости устройства, и что не менее важно, значительно увеличивают дозовую нагрузку на персонал.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение степени эманирования Rn-220 (>50%) из источника с материнским радионуклидом Th-228, что, в свою очередь, значительно повышает выход целевого радионуклида Pb-212.

Раскрытие сущности изобретения

Техническим результатом заявленного изобретения является достижение высокой степени эманирования ≈ 95% ²²⁰Rn из источника, приводящее к повышению радионуклидной чистоты целевого радионуклида ²¹²Pb для производства РФЛП на его основе.

Для достижения технического результата предложен способ получения радионуклида ²¹²Pb заключающийся в том, что получение радионуклида ²¹²Pb осуществляют за счет эманирования газообразного радионуклида ²²⁰Rn из материала, содержащего смесь радионуклида ²²⁸Th и его дочерних продуктов распада, с последующим удалением радионуклида ²²⁰Rn потоком газа-носителя в объем накопителя радионуклида ²¹²Pb, при этом, раствор, содержащий смесь радионуклида ²²⁸Th и его дочерних продуктов распада наносят на микрофильтрационную фторопластовую гидрофильную мембрану, проводят сушку мембраны, после чего ее устанавливают в генератор и проводят обдув наружных поверхностей мембраны ламинарным потоком газа-носителя добиваясь выноса газообразного радионуклида ²²⁰Rn в накопитель радионуклида ²¹²Pb, в котором происходит распад ²²⁰Rn и осаждение радионуклида ²¹²Pb на его внутренней поверхности, проводят смыв накопленного радионуклида ²¹²Pb с внутренней поверхности накопителя.

Для достижения технического результата предложено устройство для получения радионуклида ²¹²Pb состоящее из закрепленных болтовым соединением нижнего и верхнего фланцев, в проточки которых закреплен генератор, представляющий собой закрепленные в проточки верхний и нижний корпуса, в пространстве которых размещено отцентрованное с помощью вставки мембранное устройство, представляющее собой закрепленную двумя фиксирующими кольцами несущую мембрану, размещенную между верхним и нижним защитными корпусами, при этом к верхнему и нижнему корпусам сваркой в центральной части приварены выходные штуцера, соединенные силиконовыми трубками со спиралевидным накопителем, а к нижнему корпусу сбоку сваркой приварен входной штуцер, соединенный силиконовыми трубками с мембранным компрессором и регулятором расхода газа.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана схема мембранного устройства, где:

1 - несущая мембрана;

2 - нижний защитный корпус;

3 - верхний защитный корпус;

4 - фиксирующие кольца;

5 - защитная мембрана.

На фиг. 2 показана схема устройства, для получения радионуклида ²¹²Pb где:

6 - верхний фланец;

7 - нижний фланец;

8 - верхний корпус генератора;

9 - входной штуцер;

10 - нижний корпус генератора;

11 - выходной штуцер верхнего корпуса;

12 - выходной штуцер нижнего корпуса;

13 - мембранное устройство;

14 - центровочная вставка с отверстиями;

15 - селиконовые трубки (стрелкой показано движение радионуклидной смеси);

16 - спиралевидный накопитель;

17 - мембранный компрессор;

18 - регулятор расхода газа.

Осуществление изобретения

Способ получения радионуклида ²¹²Pb представляет собой последовательность следующих процессов:

1. Эманирование газообразного радионуклида ²²⁰Rn из мембраны, с материалом которой химически связан материнский радионуклид - ²²⁸Th.

2. Выход газообразного радионуклида ²²⁰Rn из мембранного устройства за счет свободной диффузии в продуваемый объем генератора.

3. Обдув наружных поверхностей мембранного устройства ламинарным потоком газа-носителя и вынос газообразного радионуклида ²²⁰Rn за пределы генератора в накопитель радионуклида ²¹²Pb, где происходит распад ²²⁰Rn и осаждение радионуклида ²¹²Pb на внутренней поверхности накопителя.

4. Смыв накопленного радионуклида ²¹²Pb с внутренней поверхности накопителя.

В основе способа получения радионуклида ²¹²Pb лежит процесс эманирования газообразного радионуклида ²²⁰Rn (торона) Т_1/2=55,6 с, появляющегося в цепочке распада ²²⁸Th. Ввиду короткого периода полураспада ²²⁰Rn материал, на который наносится ²²⁸Th, должен быть тонкослойным и газопроницаемым, чтобы обеспечить высокую степень эманирования ²²⁰Rn. В представленном способе в качестве носителя ²²⁸Th используется микрофильтрационная фторопластовая гидрофильная мембрана МФФК-3Г, которая представляет собой пористую полимерную пленку, гидрофилизируемую олигомером уретана на подложке из лавсана и имеет следующие характеристики: толщина 140 мкм, размер пор 0,45 мкм, производительность по воде при давлении 0,05МПа 10400 дм³/(м²⋅ч), точка пузырька по воде 1,4 атм. (ТУ 225-009-43153636-2015).

Раствор нитрата тория (14М HNO₃, активность ²²⁸Th 120кБк, объем 500 мкл) с помощью дозатора равномерно (порциями по 20 мкл) распределяется по площади мембраны S=48см², которая размещена в специальном держателе. В процессе нанесения раствора на мембрану происходит химическое взаимодействие компонентов раствора с материалами мембраны. При этом происходит химическая фиксация материнских радионуклидов (²²⁸Th, ²²⁴Ra) на мембране в процессе нанесения раствора. Затем производится сушка мембраны. После высушивания несущая мембрана устанавливается в разборную оправу между двумя защитными гидрофобными мембранами из фторопласта.

Устройство для получения радионуклида ²¹²Pb представляет собой сборную конструкцию из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, схема которой показана на фиг 2.

Устройство для получения радионуклида Pb-212 схема которого показана на фиг 2 состоит из генератора Rn-220, который представляет собой сборную конструкцию из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, и спиралевидного накопителя Pb-212, соединенного силиконовыми трубками с мембранным компрессором и регулятором расхода газа.

Устройство состоит из закрепленных болтовым соединением нижнего 7 и верхнего 6 фланцев, в проточки которых закреплен генератор ²²⁰Rn. Он представляет собой закрепленные в проточки верхний 8 и нижний 10 корпуса, в пространстве которых размещено отцентрованное с помощью вставки 14 изготовленной из фторопласта мембранное устройство, схема которого показана на фиг. 1. В центрирующей вставке 14 имеются отверстия для свободного прохождения газа-носителя через них.

Мембранное устройство, схема которого показана на фиг. 1 представляет собой закрепленную двумя фиксирующими кольцами 4 несущую мембрану 1, размещенную между верхним 3 и нижним 2 защитными корпусами, выполненными из стали 12Х18Н10Т, при этом к верхнему и нижнему корпусам сваркой в центральной части приварены выходные штуцера 11 и 12, соединенные силиконовыми трубками 15 со спиралевидным накопителем 16, а к нижнему корпусу 10 сбоку сваркой приварен входной штуцер 9, соединенный силиконовыми трубками 15 с мембранным компрессором 17 и регулятором расхода газа 18.

Основные элементы устройства выполнены из коррозионностойкой стали 12Х18Н10Т, этот материал может быть заменен на аналог, кроме того возможно использование других коррозионностойких сталей и сплавов. Центрирующая вставка 14 может быть выполнена из термостойкого полимера (температура эксплуатации не менее 100°С), либо из коррозионностойкого сплава.

Несущая мембрана 1 изготавливается следующим образом: на диск или отрезок, изготовленный из мембраны МФФК-3Г, приклеивается кольцо-оправка, выполненная из кислотостойкого полимера. Размеры кольца-оправки соответствуют посадочному диаметру в нижнем защитном корпусе 10. Мембранный диск, либо отрезок из мембраны МФФК-3Г изготавливается с припуском по диаметру кольца-оправки. Припуск отрезается после приклеивания кольца-оправки и высыхания клея. В качестве клея может использоваться фторопластовый лак (ЛФ-32 лн, ЛФ-42 л). Затем мембрана 1 устанавливается в специальный держатель и на нее равномерно наносится раствор нитрата тория. Затем производится сушка несущей мембраны 1.

Нижний защитный корпус 10 собирается следующим образом: в металлическом кольце-оправе имеются две проточки с диаметрами, соответствующими для установки защитной 5 и несущей 1 мембран. В качестве защитной мембраны 5 используется фторопластовая (фторопласт-4) пленка МФ-ФМ-400 толщиной 0,3±0,03 мм, наибольший размер пор 0,5 мкм, производительностью по воздуху при 1 кПа 20 м³/м²⋅ч (ТУ 5131-004-10835289-2013). Защитные мембраны 5 служат для предотвращения выхода материнских радионуклидов (²²⁸Th,²²⁴Ra) за пределы мембранного устройства. Диск из фторопластовой мембраны МФ-ФМ-400 приклеивается с помощью фторопластового лака на соответствующую проточку в нижнем защитном корпусе 10. Сверху на мембрану 5 устанавливается металлическое фиксирующее кольцо 4, которое также проклеивается фторопластовым лаком.

В верхнем защитном корпусе 8 имеется одна проточка для установки защитной мембраны 5. Защитная мембрана 5 верхнего защитного корпуса 8 устанавливается аналогично нижнему защитному корпусу 10.

После того как произведена сборка нижнего 10 и верхнего 8 защитных корпусов, в нижний корпус 10 в соответствующую проточку устанавливается несущая мембрана 1 в полимерном кольце-оправке. Затем на нижний защитный корпус 10 устанавливается верхний защитный корпус 8. Соединение верхнего 8 и нижнего 10 защитных корпусов происходит за счет обеспечения плотной посадки.

Мембранное устройство устанавливается между верхним 8 и нижним 10 корпусом с зазором 0,3 мм и центрируется вставкой 14, в которой имеются отверстия для свободного прохождения газа-носителя. Зазор между мембранным устройством и корпусами обеспечивается за счет приваривания отрезков калиброванной проволоки из нержавеющей стали длиной 20 мм и диаметром 0,3 мм методом лазерной сварки. Отрезки проволоки привариваются радиально симметрично в количестве 6 штук на каждый корпус генератора. Мембранное устройство устанавливается в центральной части генератора таким образом, чтобы происходил равномерный обдув поверхностей двух защитных мембран потоком газа-носителя от периферии к центру. Обеспечение малого зазора (0,2-0,4 мм) необходимо для уменьшения свободного пространства между защитной мембраной и корпусом, что приводит к увеличению кратности обмена при продувке газом-носителем. Газ-носитель подается через входной штуцер 9, который приваривается в отверстие в нижнем корпусе генератора 10. Выход газа-носителя осуществляется через выходные штуцеры 11 и 12, которые привариваются в отверстия, расположенные по центру верхнего 8 и нижнего 10 корпусов генератора. Подача и отвод газа-носителя осуществляется по силиконовым трубкам 15, которые герметично устанавливаются на соответствующие штуцеры 9, 11 и 12.

Для обеспечения герметичности в нижнем корпусе устанавливается уплотнительная прокладка из вакуумной резины КЩС толщиной 2,5 мм. Стягивание верхнего и нижнего корпуса происходит за счет фланцев 6 и 7 с болтовым соединением (6 болтов с резьбой М 10×1,5). Контроль герметичности осуществляется при закрытых силиконовых трубках на штуцерах с помощью дозиметра-радиометра ДКС-96 с блоком детектирования БДЗА-96.

Степень эманирования ²²⁰Rn из генератора оценивается по активности его продукта распада ²¹²Pb (Т_1/2=10,64 ч). Измерения проводятся полупроводниковым Ge-детектором, соединенным с многоканальным анализатором (ORTEC). Активность радионуклида ²¹²Pb измеряется по интегралу фотопика γ-линии 238,63 кэВ. Выход ²²⁰Rn из генератора определяется как процентное отношение активности ²¹²Pb на всех элементах генератора (8, 10, 13, 14), контактирующих с ²²⁰Rn, после процесса к равновесной исходной активности герметично закрытого мембранного устройства. Для измерения равновесной исходной активности мембранного устройства оно помещается в герметичный конверт из алюминиевой фольги и выдерживается в таком состоянии ≈100 часов для достижения равновесия.

Все работы с генератором проводятся в вытяжном шкафу, подключенном к спецвентиляции. Типичный процесс проводится следующим образом. В нижний корпус генератора 10 устанавливается центровочная вставка 14. Мембранное устройство 13 размещается по внутреннему диаметру центровочной вставки. Затем устанавливается верхний корпус 8 на уплотнительную прокладку, которая установлена в нижнем корпусе. Затем на генератор устанавливаются фланцы 6 и 7 по соответствующим проточкам в крышках, на фланцы устанавливаются стягивающие болты и затягиваются усилием 20 Н*м. На входной штуцер 9 и выходные штуцеры 11 и 12 устанавливаются силиконовые заглушки и проводится контроль герметичности генератора с помощью дозиметра-радиометра ДКС-96 с блоком детектирования БДЗА-96. При отсутствии утечек генератор устанавливается в термостат, заглушки снимаются и к штуцерам подсоединяются подводящий и отводящие шланги. При использовании в качестве газа-носителя воздуха для его подачи используется мембранный компрессор 17, расход воздуха контролируется регулятором расхода газа 18. Выходные шланги через тройник соединяются с одной отводящей трубкой, которая, в свою очередь подсоединяется к спиралевидному накопителю 16, в котором происходит распад Rn-220 и осаждение радионуклида Pb-212 на внутренних стенках накопителя. Когда все элементы установки собраны, включается мембранный компрессор и производится продувка генератора ²²⁰Rn. Регулятором 18 задается необходимый расход воздуха. Воздух подается в генератор через входной штуцер 9 и из свободного кольцевого пространства между верхним 8 и нижним 10 корпусами поступает в верхний и нижний зазор между мембранным устройством и корпусами. При этом происходит равномерный обдув поверхностей защитных мембран 5 и захват выделяющегося ²²⁰Rn, который потоком воздуха удаляется из генератора через верхний 11 и нижний 12 выходные штуцеры. Затем воздух с ²²⁰Rn проходит через силиконовые трубки 15 и попадает в спиралевидный накопитель 16, где происходит распад Rn-220 и осаждение радионуклида Pb-212.

Продувка генератора проводится в течение 36 часов. По истечении этого времени продувка останавливается, подводящая и отводящая силиконовые трубки 15 отсоединяются и производится разборка генератора. Откручиваются стягивающие болты, снимаются верхний 6 и нижний 7 фланцы. Затем снимается верхний защитный корпус 3 и помещается в полиэтиленовый zip-пакет, из нижнего защитного корпуса 2 извлекаются мембранное устройство и центровочная вставка 14, каждый из этих трех элементов также помещается в отдельный zip-пакет для проведения измерений активности ²¹²Pb. Данные по измерениям активностей элементов суммируются, соотносятся со значением равновесной активности мембранного устройства и, в соответствии с кривой распада, производится расчет степени эманирования ²²⁰Rn из генератора. После проведения измерений активности элементы генератора выдерживаются в течение 48 часов, после этого производится сборка генератора согласно последовательности, описанной выше, и проводится очередной процесс.

Основными условиями для осуществления способа являются:

1. Расход газа-носителя. При данных размерах мембранного устройства и генератора с зазором между мембранным устройством и корпусами генератора 0,3 мм оптимальный расход газа-носителя находится в пределах 1000-1100 см³/мин.

2. Температура термостатирования генератора. Заметный эффект появляется при достижении температуры 50°С. Повышение температуры способствует диффузии ²²⁰Rn через несущую мембрану и выход за пределы мембранного устройства. Верхний предел значения температуры обусловлен стойкостью материала несущей мембраны и находится на уровне 100°С.

3. Тип газа-носителя. В качестве газов-носителей могут использоваться воздух, водяной пар, азот, водород, диоксид углерода, инертные газы, алканы и смеси на их основе. Использование определенного газа-носителя, либо смеси оказывает влияние на степень эманирования ²²⁰Rn из генератора и определяет способ и устройство накопления целевого радионуклида ²¹²Pb. В примере 3 показано, что при продувке пентаном степень эманирования ²²⁰Rn из генератора достигает 95%.

Пример 1. Продувка генератора атмосферным воздухом без осушки или увлажнения. Открытый контур. Расход воздуха 1080 см³/мин. Температура генератора 25°С. Продолжительность продувки генератора 24 часа. Степень эманирования ²²⁰Rn - 68%.

Пример 2. Продувка генератора атмосферным воздухом без осушки или увлажнения. Открытый контур. Расход воздуха 1080 см³/мин. Температура генератора 50°С. Продолжительность продувки генератора 24 часа. Степень эманирования ²²⁰Rn - 85%.

Пример 3. Продувка газообразным пентаном. Закрытый контур с конденсатором и испарителем. Газообразный пентан продувается через генератор с расходом 1080 см³/мин. Температура генератора и испарителя пентана 50°С. Температура конденсатора 8°С. Продолжительность продувки 24 часа. Степень эманирования ²²⁰Rn из генератора 95%. Из испарителя газообразный пентан продувается через генератор и попадает в конденсатор спирального типа, где происходит его ожижение. Длина конденсатора пентана подбирается таким образом, чтобы за время нахождения жидкого пентана в конденсаторе происходил практически полный распад ²²⁰Rn. Далее перистальтическим насосом жидкий пентан перекачивается в испаритель и оттуда снова проходит через генератор, таким образом цикл замыкается. В этих условиях накопление радионуклида ²¹²Pb происходит на внутренних поверхностях конденсатора и испарителя.

Таким образом, заявленный способ и устройство позволяют достигать высокой степени эманирования (>90%) ²²⁰Rn из генератора и обеспечивать требуемую радионуклидную чистоту целевого радионуклида ²¹²Pb для производства РФЛП на его основе.

Сравнение заявленных технических решений с другими решениями в данной области техники показывает, что способ менее трудоемок, существенно сокращает время контакта с радиоактивными материалами и дозовую нагрузку на персонал, может быть автоматизирован, т.к. для его реализации применяются доступные материалы и стандартное оборудование.

1. Способ получения радионуклида ²¹²Pb, заключающийся в том, что получение радионуклида ²¹²Pb осуществляют за счет эманирования газообразного радионуклида ²²⁰Rn из материала, содержащего смесь радионуклида ²²⁸Th и его дочерних продуктов распада, с последующим удалением радионуклида ²²⁰Rn потоком газа-носителя в объем накопителя радионуклида ²¹²Pb, отличающийся тем, что раствор, содержащий смесь радионуклида ²²⁸Th и его дочерних продуктов распада, наносят на микрофильтрационную фторопластовую гидрофильную мембрану, проводят сушку мембраны, после чего ее устанавливают в генератор и проводят обдув наружных поверхностей мембраны ламинарным потоком газа-носителя, добиваясь выноса газообразного радионуклида ²²⁰Rn в накопитель радионуклида ²¹²Pb, в котором происходит распад ²²⁰Rn и осаждение радионуклида ²¹²Pb на его внутренней поверхности, проводят смыв накопленного радионуклида ²¹²Pb с внутренней поверхности накопителя.

2. Устройство для получения радионуклида ²¹²Pb, состоящее из закрепленных болтовым соединением нижнего и верхнего фланцев, в проточки которых закреплен генератор, представляющий собой закрепленные в проточки верхний и нижний корпусы, в пространстве которых размещено отцентрованное с помощью вставки мембранное устройство, представляющее собой закрепленную двумя фиксирующими кольцами несущую мембрану, размещенную между верхним и нижним защитными корпусами, при этом к верхнему и нижнему корпусам сваркой в центральной части приварены выходные штуцера, соединенные силиконовыми трубками со спиралевидным накопителем, а к нижнему корпусу сбоку сваркой приварен входной штуцер, соединенный силиконовыми трубками с мембранным компрессором и регулятором расхода газа.