臥式放射性碘-131蒸餾裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于放射性同位素制備技術領域，具體涉及一種臥式放射性碘-131蒸餾
目.ο
【背景技術】
[0002]放射性碘-131的主要生產方式為采用蒸餾的方法從反應堆輻照后的二氧化碲和從235U的裂片混合物中提取。由放射性碘-131制成的放射性藥品廣泛應用于現代核醫學臨床診斷與治療，醫療機構使用的碘化鈉(1311-NaI)藥品和碘-131標記的藥品的放射性原料主要來自于反應堆輻照活化的二氧化碲，并主要采用干餾法生產。干餾法生產碘-131的簡要流程是:將活化的二氧化碲倒進石英玻璃容器(如石英舟)并放入蒸餾器的石英玻璃管內高溫(約750°C)蒸餾，放射性碘-131從熔融狀態的二氧化碲中蒸發出來，被載氣帶出蒸餾器，后被吸收瓶內的稀NaOH溶液吸收。
[0003]文獻表明，我國從20世紀90年代中期開始了干餾生產碘-131工藝研宄，并投入實際應用，獲得的Na131I產品提供國內醫療機構使用。除本發明提供單位-中國工程物理研宄院核物理與化學研宄所外，國內的中國原子能科學研宄院和中國核動力研宄院均曾從事過碘-131干餾生產，建立了蒸餾裝置。目前，公開報道的干餾生產碘-131的裝置均是橫臥式裝置，需要通過石英舟裝載TeOjE料水平送入蒸餾器的石英玻璃管中蒸餾。現有的這種生產方式由于受到工作箱配置的劍式機械手夾持和轉移大體積的和較重的物品的安全操作限制，所使用的石英舟的體積較小(TeO2裝量一般小于100克)，而且每次蒸餾時石英管(直徑約60mm)內只容許放入一支石英舟，連續生產時需要較長時間將石英管內的溫度降至2000C以下(否則高溫時石英舟內的TeO2靶料將會繼續逸出少量的放射性碘-131，可能對工作箱、設備和環境造成污染)，才能將石英舟取出，更換新的石英舟重新填裝原料后投入下一次生產。這種橫臥式碘-131干餾裝置存在單產能較小、生產效率較低、放射性固體廢物量大且不便貯存管理、較長時間使用后沉積于石英管內壁的TeO2冷卻后與石英舟粘連而影響更換石英舟的操作等問題。目前，尚未有不采用石英舟等容器裝載TeOjE料進行蒸餾放射性碘-131的蒸餾裝置的公開報道。
【發明內容】
[0004]為了克服現有技術中的碘-131干餾裝置存在單產能較小、生產效率較低、放射性固體廢物量大且不便貯存管理、較長時間使用后沉積于石英管內壁的1^02冷卻后與石英舟粘連而影響更換石英舟操作的不足，能夠實現在有效操作空間較小的屏蔽工作箱內利用反應堆輻照活化的天然二氧化碲(TeO2)中高效率蒸餾出放射性碘-131，并且達到提高產能和工作效率、控制放射性污染風險和放射性固體廢物量最小的目的，本發明提供的一種臥式放射性碘-131蒸餾裝置。本發明能夠高效地將反應堆活化的二氧化碲(TeO2)原料中的放射性碘-131蒸餾出來，并自動卸除蒸餾殘渣。
[0005]實現本發明的技術方案如下: 本發明的臥式放射性碘-131蒸餾裝置，其特點是，所述的蒸餾裝置包括臺架、蒸餾器、碘捕集器、真空泵、升降臺、控制器，其連接關系是，所述的蒸餾器置于臺架上并與臺架固定連接，所述蒸餾器、碘捕集器、真空泵通過管路依次連接，升降臺置于蒸餾器的下方，控制器與蒸餾器、真空泵、升降臺分別電連接。
[0006]所述的蒸餾器為半圓柱體形，蒸餾器包括加熱爐及設置于加熱爐內的石英爐膽。所述的加熱爐的一側面設置有熱電偶，在同側的石英爐膽的頂部設置有進料口，在另一側的底部設置有出料口，側面設置有排氣管。所述的排氣管與碘捕集器連接。所述進料口上設置有磨口塞，磨口塞通過進氣管依次連接有閥門、過濾器。所述出料口的下端設置有廢料瓶，廢料瓶置于升降臺上。所述的熱電偶、加熱爐分別與控制器電連接。所述的加熱爐與臺架的水平面之間設置有夾角。
[0007]所述的石英爐膽為半圓柱體形的石英玻璃管，在石英爐膽腔內的底平面上設置的貯料皿、回廊、出料口依次連接，貯料皿與進料口對應設置。
[0008]所述的加熱爐與臺架的水平面之間設置的夾角的范圍為10度~30度。
[0009]本發明的臥式放射性碘-131蒸餾裝置利用了 13tlTe (η，γ ) 131Te (β_)131Ι的核物理反應，和碘及其化合物與碲及其化合物的升華溫度的較大差異，通過控制加熱溫度干餾的方法，實現了從反應堆輻照后的二氧化碲中大批量蒸餾用于醫用Na131I溶液產品生產的放射性碘-131，其簡要工作原理是:用切割機將裝有活化TeOJI料的靶筒打開，利用機械手將打開靶筒內的原料通過漏斗倒進石英爐膽內的貯料皿，然后裝上磨口塞，打開控制器，在一定負壓條件下加熱蒸餾(蒸餾溫度約為750°C)，升華溫度較低的放射性碘-131在熔融的TeO2從貯料皿經回廊向出料口方向緩慢流動的過程中被蒸餾出來，隨載氣定向流經碘捕集器處理。
[0010]本發明中利用半圓柱體形的大直徑石英玻璃管(直徑可達300mm以上)作為加熱爐的爐膽，不采用石英舟，將加熱爐以一定的角度傾斜安裝，通過漏斗直接將靶筒內的TeOJI料倒入爐膽內實施放射性碘-131蒸餾，單次裝料量可數倍于傳統臥式蒸餾方式，而且可以在不停機狀態下連續裝料，顯著提高了產能和工作效率，避免了使用石英舟所致的放射性固體廢物量大且不便貯存管理、較長時間使用后沉積于水平石英管底部的TeO2冷卻后與石英舟粘連而影響更換石英舟的操作等問題。而現實中迫切需要能夠大批量(如單次產量超過50居里)生產放射性碘-131而且更環保的蒸餾裝置。
[0011]本發明不需要使用石英舟承載活化的TeO2原料，而是將原料直接倒入加熱爐蒸餾，沒有石英舟這類放射性固體廢物產生，TeOJI料的裝載量較大提高；不需停機冷卻更換石英舟，可在不停機狀態下連續加料，較大提高了工作效率；可自動卸除蒸餾殘渣，并且將將蒸餾后的二氧化碲殘渣收集到易于密封的廢料瓶或廢棄的靶筒中貯存，能夠大量減少放射性固體廢物量，有利于廢料的安全貯存和進一步減小放射性固體廢物體積。
[0012]本發明的臥式放射性碘-131蒸餾裝置可以實現從反應堆輻照的天然二氧化碲中高效(蒸餾效率高于95%)蒸餾出放射性碘-131，克服了現有蒸餾裝置單產能小、工作效率較低、放射性固體廢物多且不便貯存管理、較長時間使用后沉積于水平石英管內壁的TeO2冷卻后與石英舟粘連而影響更換石英舟的操作等不足，較大提高了生產效能，減輕了生產人員的勞動強度。本發明的裝置結構緊湊，適用于有效操作空間較小的屏蔽工作箱內的Na131I大批量干餾生產，操作的穩定性和安全性好。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的臥式放射性碘-131蒸餾裝置的結構框圖；
圖2為本發明中的蒸餾器的結構示意圖；