3D-печать может помочь в производстве радиофармпрепаратов
Находящиеся в Польше ученые Национального центра ядерных исследований получили европейский патент на изготовление урановых мишеней с помощью 3D-печати. Это приведет к производству радиоизотопа молибден-99, необходимого для современной диагностики. Патентную заявку финансово поддержал Фонд польской науки, а сам проект был реализован Центром передового опыта NOMATEN MAB NCBJ.
Молибден-99 наиболее часто получают путем облучения нейтронами малых мишеней, содержащих низкообогащенный уран-235. Нейтроны реактора обладают ограниченной способностью проникать в материал мишени. Чтобы обеспечить превращение как можно большего количества ядер урана-235 в молибден-99, мишени обычно производят в виде тонких пластин из дисперсии урана или его оксида или силицида в алюминии. Однако процесс производства не имеет возможности для оптимизации. Поэтому ученые предложили другой способ изготовления урановых мишеней: пространственная печать методом лазерного спекания материалов в виде материала порошка или порошковых смесей. Об этом рассказал один из соавторов патента Мацей Липка.
Лазерное спекание металлических порошков – это разновидность 3D-печати, в основе которой использование лазера соответствующей мощности для выборочного расплавления тонкого слоя порошка, предварительно равномерно распределенного внутри контейнера на рабочей платформе. После закрепления первого слоя платформа немного опускается, наносится следующий слой пудры и весь цикл можно повторять нужное количество раз.
В мишени, подвергшейся действию нейтронов, происходят ядерные реакции, побочным продуктом которых является тепло. Использование 3D-печати позволяет оптимизировать форму мишеней, чтобы тепло более эффективно рассеивалось в окружающую среду. Таким образом, сами мишени будут нагреваться меньше, а содержание урана-235 у них увеличится. В результате за один раз может производиться больше молибдена-99.
Перспективен в патенте потенциал повышения эффективности обработки урана-235. В каждой облучаемой мишени часть ядер этого изотопа не претерпевает ядерных преобразований. Таким образом, формы печатных мишеней могут быть разработаны для увеличения количества извлекаемого урана, а после извлечения его можно использовать для создания дополнительных мишеней.
По информации Национального центра ядерных исследований