Những cách mới để tạo ra molypden-99

0
11


ÔiĐB NỖI SỢ được nuôi dưỡng bởi những người phản đối Anh rời khỏi Liên minh châu Âu mà không có thỏa thuận là việc nhập khẩu đồng vị phóng xạ cho y học sẽ có nguy cơ. Những chất có thời gian tồn tại ngắn này có thể, mọi người lo lắng, gặp phải những trở ngại quan liêu làm chậm quá trình sinh nở của họ và do đó làm tăng tỷ lệ mất cho phân rã phóng xạ.

Mối quan tâm đặc biệt bao quanh molypden-99 (99Mo), đặc điểm của chẩn đoán hình ảnh hạt nhân. 99Mo, có chu kỳ bán rã chỉ 66 giờ, phân rã thành một chất gọi là Technetium-99m (99mTc) có chu kỳ bán rã sáu giờ. 99mTc phát ra tia gamma, vì vậy vị trí của nó trong cơ thể rất dễ nhìn thấy bằng cách sử dụng máy ảnh phù hợp. Và nó có thể được kết hợp vào một loạt các hóa chất, được gọi là dược phẩm phóng xạ, tích tụ tốt hơn trong các cơ quan cơ thể khác nhau. Điều này cho phép các bác sĩ quan sát những gì đang xảy ra trong các cơ quan đó. Khoảng 80% chẩn đoán hình ảnh hạt nhân loại này liên quan đến 99mTc, do đó không có nguồn cung cấp liên tục 99Mo để làm cho nó từ, toàn bộ ngành y học này sẽ bị đình trệ.

Đối với các bác sĩ Mỹ, những người thực hiện 40.000 lượt quét mỗi ngày liên quan đến 99mTc, mối đe dọa không phải là giả thuyết. Vào năm 2009, các phòng khám và bệnh viện của Mỹ, đã bị cắt đứt trong vài tuần từ nhà cung cấp chính của họ, Phòng thí nghiệm hạt nhân Canada, do một vụ rò rỉ gây ra việc tắt lò phản ứng được sử dụng để tạo ra đồng vị. Năm ngoái, việc cắt đứt đã trở thành vĩnh viễn khi lò phản ứng bị đóng cửa. Có những nhà sản xuất khác, nhưng họ ở Châu Âu, Nam Phi và Úc. Vì vậy, chính phủ Mỹ đang khuyến khích những người mới bước vào giáo dục và đang tài trợ cho những cách thức mới để tạo ra những thứ này.

Quá trình hiện tại bắn phá uranium làm giàu trong một đồng vị phân hạch, 235U, với neutron vận tốc cao từ lò phản ứng. Hấp thụ neutron gây ra một nguyên tử 235U để tách làm hai (quá trình tương tự nằm ở trung tâm của các nhà máy điện hạt nhân và bom nguyên tử uranium). 99Mo là một sản phẩm phổ biến của phân hạch này, và có thể được tách ra về mặt hóa học từ uranium bị bắn phá một cách dễ dàng hợp lý.

Tuy nhiên, một số người nghĩ rằng họ có những cách tốt hơn để thực hiện 99Mo cách mà không liên quan đến một lò phản ứng. Niowave, một công ty ở Lansing, Michigan, là một trong số đó. Thay vì neutron, các nhà nghiên cứu của nó đang bắn các electron tốc độ cao vào uranium được làm giàu. Họ tăng tốc các electron lên tới thứ gì đó tiếp cận với ánh sáng bằng cách sử dụng một máy gọi là máy gia tốc tuyến tính, sau đó phóng chúng vào mục tiêu uranium, tách nó ra 235Các nguyên tử U, sau đó 99Mo có thể được trích xuất từ ​​mục tiêu theo cách thông thường.

Máy gia tốc Niowave, sử dụng tính siêu dẫn để tạo ra dòng điện mạnh mẽ cần thiết để đạt được tất cả điều này. Điều đó đòi hỏi một vật liệu phù hợp, niobi, để mang dòng điện và nhiệt độ phù hợp, đó là helium lỏng, để tạo ra siêu dẫn niobi.

Mike Zamiara, ông chủ Niowave, cho biết công ty đã thực hiện các đợt thử nghiệm 99Mo. Công ty có kế hoạch tăng khối lượng trong vài năm tới. Mục tiêu là đạt mức thương mại vào năm 2025. Đến năm 2026, ông Zamiara nói, Niowave sẽ có thể cung cấp 40% nhu cầu của người Mỹ.

Phoenix, một công ty ở Monona, Wisconsin, có kế hoạch thực hiện 99Mo thông thường hơn bằng cách bắn phá neutron. Phần độc đáo trong cách tiếp cận của nó là nguồn neutron. Thay vì lò phản ứng phân hạch, Phoenix sử dụng một phiên bản quy mô nhỏ của một quá trình mà một ngày nào đó hy vọng sẽ dẫn đến lò phản ứng nhiệt hạch (và đã nằm ở trung tâm của bom hydro). Giống như Niowave, phương pháp này bắt đầu với máy gia tốc hạt. Các hạt được gia tốc, mặc dù, không phải là electron mà là deuteron.

Một deuteron là hạt nhân nguyên tử của một loại hydro nặng gọi là deuterium, và bao gồm một proton và neutron. Các máy phát neutron Phoenix Phoenix bắn các deuteron vào các buồng chứa đầy triti, một dạng hydro thậm chí còn nặng hơn có một proton và hai neutron làm hạt nhân. Một vụ va chạm tốc độ cao giữa một deuteron và hạt nhân triti khiến cả hai hợp nhất, tạo ra helium (hai proton và hai neutron) và phun ra neutron. Được điều chỉnh đúng cách, một máy phát neutron như vậy có thể tạo ra 46 nghìn tỷ hạt mỗi giây.

Evan Sengbusch, chủ tịch Phoenix, cho biết công ty đang cung cấp tám máy gia tốc cho một nhà máy đồng vị mới được điều hành bởi cộng tác viên của nó, SHINE Y tế của Janesville, cũng ở Wisconsin. SHINEÔng chủ của Greg, Greg Piefer, nói rằng cơ sở sẽ hoàn thành vào năm 2021, với việc sản xuất đầu tiên ngay sau đó. Đến năm 2023, anh hy vọng, SHINE sẽ là nhà cung cấp lớn nhất của 99Mo trên thế giới.



Nguồn The Economist

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây

Comment moderation is enabled. Your comment may take some time to appear.