目下開示される本発明は、一般に、テクネチウム−99mジェネレータ(Mo−99/Tc−99mジェネレータ)での使用に適したモリブデン酸チタン−99材料に関し、より具体的には、それらのモリブデン酸チタン−99材料の生成で使用される照射ターゲットに関する。

テクネチウム−99m(Tc−99m)は、核医学(例えば、医用画像診断)において最も一般的に使用される放射性同位体である。Tc−99m(mは、準安定性)は、典型的には患者に注入され、また、特定の設備とともに使用される場合、患者の内臓器官を撮像するために使用される。しかし、Tc−99mは、半減期が6時間しかない。したがって、すぐに利用することができるTc−99mの供給源は、少なくとも核医学分野では特に関心を持たれており、且つ/又は必要とされている。

Tc−99mの短い半減期を考慮すると、Tc−99mは、典型的には、必要とされる場所及び/又は時点において(例えば、薬局、病院、等において)Mo−99/Tc−99mジェネレータを介して調達される。Mo−99/Tc−99mジェネレータは、生理食塩水をMo−99材料に通すことにより崩壊モリブデン−99(Mo−99)源からテクネチウムの準安定同位体(即ち、Tc−99m)を抽出するために使用されるデバイスである。Mo−99は不安定であり、66時間の半減期で崩壊してTc−99mになる。Mo−99は、典型的には、高中性子束原子炉において高濃縮ウラン・ターゲット(93%ウラン235)の照射から生成されて、それに続くMo−99を使用に適した形態に変えるための処理ステップの後、Mo−99/Tc−99mジェネレータ製造場所へ輸送される。次いで、Mo−99/Tc−99mジェネレータは、それらの集中場所から全土にわたって病院及び薬局に流通される。Mo−99は半減期が短く、また、生成場所の数は限られているので、照射を受けたMo−99材料を使用に適した形態に変えるのに必要とされる時間を最小限に抑えることが望ましい。

したがって、Tc−99mジェネレータでの使用に適したモリブデン酸チタン−99材料を適時に生成するためのプロセスが、少なくとも必要とされている。

本発明の1つの実施例は、中央開口部を画定する少なくとも1つのプレートと、少なくとも1つのプレートがその上に保持されるように少なくとも1つのプレートの中央開口部を通過する細長い中央部材とを含む、放射性同位体の生成のための照射ターゲットを提供する。少なくとも1つのプレート及び細長い中央部材の両方が、中性子捕獲を介してモリブデン−99(Mo−99)を生成する材料で形成される。

本発明の別の実施例は、中央開口部を画定する少なくとも1つのプレートを用意するステップと、第1の端部及び第2の端部を有する細長い中央部材を用意するステップと、中央部材を少なくとも1つのプレートの中央開口部に通すステップと、第1の端部及び第2の端部の外径が少なくとも1つのプレートの中央開口部の直径よりも大きくなるように中央部材の第1の端部及び第2の端部を中央部材の長手方向中心軸に対して径方向外方に広げるステップと、を含む、放射性同位体の生成で使用するための照射ターゲットを作成する方法を提供する。

本明細書に組み込まれてその一部を構成する添付の図面は、本発明の1つ又は複数の実施例を示し、且つ、記述とともに本発明の原理を説明する働きをする。

以下、本発明の全てではないが幾つかの実施例が示されている添付の図面を参照しながら、本発明をより詳しく説明する。実際には、本発明は、多くの異なる形態で実施することができ、本明細書に記載された実施例に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施例は、本開示が該当法的要件を満たすように提供されたものである。

本発明の一実施例による照射ターゲットの分解斜視図である。

図1に示された照射ターゲットの部分図である。

図1に示された照射ターゲットの部分図である。

図1に示された照射ターゲットの部分図である。

図1に示された照射ターゲットの中央管の部分図である。

図1に示された照射ターゲットの中央管の部分図である。

図1に示された照射ターゲットの環状ディスクの平面図である。

キャニスタ内に配置された図1で示されたような照射ターゲットを含む、ターゲット・キャニスタの斜視図である。

図1に示された照射ターゲットを組み立てるために行われるステップの図である。

図1に示された照射ターゲットを組み立てるために行われるステップの図である。

図1に示された照射ターゲットを組み立てるために行われるステップの図である。

図1に示された照射ターゲットを組み立てるために行われるステップの図である。

図1に示された照射ターゲットを組み立てるために行われるステップの図である。

照射後の折れ試験負荷(snap test loading)を受けている照射ターゲットの図である。

照射後の折れ試験負荷を受けている照射ターゲットの図である。

照射及び分解の両方を経た後の図1に示されたようなターゲット組立体の照射済構成要素を含むホッパの斜視図である。

本開示による照射ターゲットの代替実施例の斜視図である。

本開示による照射ターゲットの代替実施例の斜視図である。

本開示による照射ターゲットの代替実施例の斜視図である。

本発明による照射ターゲットのさらに別の代替実施例の斜視図である。

本発明による照射ターゲットのさらに別の代替実施例の斜視図である。

本発明による照射ターゲットの生成で使用され得る振動式測定組立体の斜視図である。

本明細書及び図面における参照文字の反復使用は、本発明の同じ若しくは類似の特徴又は要素を本開示に従って表すことを目的としている。

以下、本発明の全てではないが幾つかの実施例が示されている添付の図面を参照しながら、本発明をより詳しく説明する。実際には、本発明は、多くの異なる形態で実施することができ、本明細書に記載された実施例に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施例は、本開示が該当法的要件を満たすように提供されたものである。本明細書及び添付の特許請求の範囲において、単数形「a」、「an」、「the」は、別段の明確な指示がない限り、複数の指示対象を含む。

次に図を参照すると、本発明による照射ターゲット100が、図1及び2Aから2Cで最も良く分かるように中央管120上に摺動可能に受け取られる、複数の薄いプレート110を含む。複数の薄いプレート110及び中央管120のどちらも、核分裂型原子炉などの原子炉において中性子捕獲プロセスを受けた後で同位体モリブデン−99(Mo−99)を生成することが可能な材料である同一の材料から形成されることが好ましい。好ましい実施例では、この材料は、Mo−98である。しかし、代替実施例では、プレート110及び中央管120は、モリブデン・ランタン(Mo−La)、チタン・ジルコニウム・モリブデン(Ti−Zr−Mo)、モリブデン・ハフニウム・カーバイド(Mo Hf−C)、モリブデン・タングステン(Mo−W)、ニッケル・コバルト・クロム・モリブデン(Mo−MP35N)、及びウラン・モリブデン(U−Mo)などであるがそれらに限定されない材料から形成され得ることに留意されたい。さらに、目下論じられる実施例は、好ましくは18.1102cm(7.130インチ)の全長と1.27cm(0.500インチ)の外径とを有するが、本発明による照射ターゲットの代替実施例は、照射プロセス中に使用される手順及びデバイスに応じて様々な寸法を有するであろう。

さらに図3A及び3Bを参照すると、中央管120は、第1の端部122、第2の端部124、及び、それらの間に延在する円筒形の外表面126を有する円筒体を含む。論じられる実施例では、中央管120は、0.5207cm(0.205インチ)の外径、0.01778cm(0.007インチ)の管肉厚、及び、照射ターゲット100の複数の薄いプレートの全長をわずかに上回る長さを有する。照射ターゲット100の組立に先立ち、中央管120は、述べたように完全に組み立てられた照射ターゲットの長さよりもわずかに長いその全長に沿って、一定の外径を有する。中央管120の一定の外径は、以下でより詳細に論じられるように、組立プロセス中に両端部が複数の薄いプレート110を通して摺動されることを可能にする。

図3Bで最も良く分かるように、複数の薄いプレート110内に中央管120を挿入するのに先立ち、中央管120の中間部分において中央管120の外表面126に環状溝128が形成される。好ましい実施例では、所与の0.01778cm(0.007インチ)の肉厚に対する環状溝の深さは、おおよそ0.00508cm(0.002インチ)である。環状溝の深さは、図7A及び7Bに示されるように照射ターゲットの中間部分において照射ターゲットの長手方向中心軸に対して横方向に十分な量の力が加えられたときに照射ターゲット100が曲がるのではなく中央管120の環状溝に沿って2つの部分100a及び100bに割れるように、選択される。したがって、図8に示されるように、薄いプレート110は、さらなる処理のために、それらの対応する管半体から自由に取り外されてホッパ155などの中に集められる。予想されるであろうように、環状溝の深さは、中央管の肉厚に依存し、代替実施例によって異なる。さらに、中央管120に沿った薄いプレート110への4.53592〜13.6078kg(10〜30ポンド)の軸方向負荷が、曲がる可能性よりも管のきれいな割れを促進することが、試験で明らかになった。

次に図2A、2B、及び4を参照すると、照射ターゲット100の質量の大部分は、中央管120上に摺動可能に受け取られた複数の薄いプレート110にある。各薄いプレート110は、照射ターゲット100の軸方向においておおよそ0.0127cm(0.005インチ)の厚さを有する薄い環状ディスクであることが好ましい。各環状ディスク110の減少した厚さは、所与のターゲット材料の量に対して増大した表面積を提供する。増大した表面積は、Ti−Mo−99を生成するプロセスの一部として環状ディスクが核分裂反応炉において照射を受けた後でそれらの環状ディスクを分解するプロセスを促進する。さらに、好ましい実施例の場合、各環状ディスク110は、それらが中央管120上で摺動可能に位置決めされ得るように、0.52578cm(0.207インチ)の内径を持つ中央開口112を画定する。さらに、各環状ディスクは、照射ターゲット100の全幅を決定する、1.27cm(0.500インチ)の外径を有する。この場合もやはり、これらの寸法は、照射ターゲットが受ける照射プロセスにおける種々の因子に依存して、照射ターゲットの代替実施例によって異なるであろう。

この実施例では、照射プロセス中に複数の照射ターゲット100を核分裂型原子炉に挿入するために、ターゲット・キャニスタ150が利用される。図5に示されるように、各ターゲット・キャニスタ150は、複数の内部ボア152を画定する、実質的に円筒形の本体部分151を含む。複数のボア152は、対応する反応炉内での照射プロセス中に照射ターゲットが乾燥環境内に留まるように、端キャップ153によって密閉される。照射プロセス中にターゲットの環状ディスク110を乾燥した状態に保つことは、Mo−99を使用に適した形態に変えるための後続の化学プロセスにおける薄いディスクを分解しようとする試みを妨げる可能性のある、環状ディスク110上での酸化皮膜の形成を防ぐ。各照射ターゲットを個々に識別できるように、照射ターゲット100の一方又は両方の端部上の環状ディスクの外面に2次元のマイクロ・コード115がエッチングされることが好ましい。マイクロ・コード115は、ターゲットの全重量、ターゲットの化学的純度分析結果、等のような情報を含み、また、各照射ターゲット100をターゲット・キャニスタ150の対応するボア152に挿入し且つ/又は各照射ターゲット100をターゲット・キャニスタ150の対応するボア152から取り外すツール・アラーム(図示せず)上に配置された視覚システムによって読取り可能とされるであろう。

次に図6A〜6Eを参照しながら、照射ターゲット100の組立プロセスが論じられる。図6Aに示されるように、複数の環状ディスク110が、位置合わせジグ140の半円筒形凹部142(図1)内に位置決めされる。位置合わせジグ140は、3D印刷プロセスによって形成されることが好ましく、複数のディスクは、それらの中央開口112(図4)が1列になるように、半円筒形凹部142内にきつく詰め込まれることが好ましい。この実施例では、おおよそ1,400個のディスク110が、位置合わせジグ140内に受容される。ディスク110の適切な数は手作業で決定されてもよいが、代替実施例では、プロセスは、所望の数のしたがって所望の重量のディスクを対応する位置合わせジグに装填するために、図11に示されるような振動式装填機160を利用することによって自動化され得る。中央管120の外表面は、環状溝128(図3B)を作成するために、旋削工具で刻み目を付けられることが好ましい。図6B及び6Cに示されるように、中央管120の第1の端部123は張り出され、それにより第1のフランジ123を作り出す。図6Dに示されるように、中央管120の第2の端部は、位置合わせジグ140内にきつく詰め込まれた複数の環状ディスク110の中央ボアに挿入される。中央管120が中央開口と位置合わせされ得るように、位置合わせジグ140の端壁に半円形凹部144が設けられる。中央管120は、第1のフランジ123が複数の環状ディスク110と当接するまで、挿入される。中央管120が複数の環状ディスク110に完全に挿入された後、環状ディスクを越えて外方に延在する中央管120の第2の端部が張り出され、それにより、環状ディスクがフランジ間で中央管120上にきつく詰め込まれるように、第2のフランジ125を作り出す。中央管120に沿った軸方向負荷は、4.53592〜13.6078kg(10〜30ポンド)の範囲内に収まることが好ましい。

次に図9A〜9Cを参照すると、本開示による照射ターゲット200の代替実施例が示されている。前述の実施例と同様に、照射ターゲット200は、好ましくは環状ディスクである複数の薄いプレート210を含む。各環状ディスク210は、細長いストラップ220が貫通する中央スロット212を画定する。細長いストラップ220の第1の端部及び第2の端部の両方が、外方に延在するフランジ222及び224をそれぞれ画定し、それらのフランジは、照射ターゲット200の第1の端部において最も外側の環状ディスク210の最も外側の表面に当接する。細長いストラップ220の中間部分は、複数の環状ディスク210を越えて軸方向外方に延在して、照射ターゲット200の第2の端部において輪226を形成する。輪226は、照射前及び照射後のどちらでも、照射ターゲット200の取扱いを容易にする。照射ターゲット200の全ての構成要素は、Mo−98又はその合金で形成されることが好ましい。

次に図10A及び10Bを参照すると、本開示による照射ターゲット300の別の代替実施例が示されている。前述の実施例と同様に、照射ターゲット300は、好ましくは環状ディスクである複数の薄いプレート310を含む。各環状ディスク310は、細長いストラップ320が貫通する中央スロット312を画定する。細長いストラップ320の第1の端部が、外方に延在するフランジ322を画定し、このフランジ322は、照射ターゲット300の第1の端部において最も外側の環状ディスク310の最も外側の表面に当接する。細長いストラップ320の第2の端部が、複数の環状ディスク310を越えて軸方向外方に延在して、照射ターゲット300の第2の端部においてタブ324を形成する。タブ324は、照射前及び照射後のどちらでも、照射ターゲット300の取扱いを容易にする。照射ターゲット300の全ての構成要素は、Mo−98又はその合金で形成されることが好ましい。

本発明に対する上記その他の修正及び変形が、添付の特許請求の範囲により具体的に記載されている本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者によって実施され得る。加えて、種々の実施例の態様は全体的に又は部分的に置き換えられ得ることが、理解されるべきである。さらに、上記の説明は単なる例であり、また、そのような添付の特許請求の範囲においてさらに説明される本発明を限定することが意図されていないことを、当業者は理解するであろう。したがって、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲は、本明細書に含まれるバージョンの例示的な説明に限定されるものではない。