一种89SrCl2溶液生产装置的制作方法

本发明属于放射性同位素制备技术领域，涉及一种⁸⁹SrCl₂溶液的生产装置。

背景技术：

⁸⁹Sr是一种β放射性核素，其物理半衰期为50.53d，衰变时主要放出β射线，β^-射线最大能量0.586 MeV(9.6×10^-3%)和1.495 MeV(99.99%)，平均能量0.56 MeV，γ射线能量0.909 MeV(9.6×10^-3%)，是一种理想的治疗核素。氯化锶[⁸⁹Sr]主要用于前列腺癌、乳腺癌等晚期恶性肿瘤骨转移所致骨痛的缓解，是骨痛止痛的一种补充性治疗选择，是治疗前列腺和乳腺癌骨转移疗效最好、毒性较低的放射性药物。目前已成为许多医院的常规治疗项目，具有良好的市场前景。

目前，⁸⁹Sr有靶件中子辐照生产和铀裂变产物提取等制备方法，其中靶件中子辐照生产有两种途径，分别是利用热中子通过⁸⁸Sr (n, γ)⁸⁹Sr反应和利用快中子通过⁸⁹Y (n, p)⁸⁹Sr反应产生。前者利用热中子通过⁸⁸Sr (n, γ)⁸⁹Sr反应制备锶-89的方法比较简便，适用性强，因而优选采用该方式制备锶-89。但由于采用该方法制备锶-89的原料是碳酸锶[⁸⁸Sr]，辐照后靶件中的产物是碳酸锶[⁸⁹Sr]粉末，因而，要获得氯化锶[⁸⁹Sr]溶液，需要对辐照后的产物碳酸锶[⁸⁹Sr]进行有效的处理。

目前，国内锶-89完全依赖进口，国内没有文献资料和专利公开氯化锶[⁸⁹Sr]溶液批量生产的具体装置和使用方法，因而，现实中迫切需要能够批量（如单次生产2-4居里）生产氯化锶[⁸⁹Sr]溶液的高效、简便的生产装置。

技术实现要素：

本发明解决了从辐照后获得的碳酸锶[⁸⁹Sr]粉末由靶管内获取、溶解、过滤、分装从而得到氯化锶[锶-89]溶液的具体工艺问题，提供了实现氯化锶[锶-89]溶液高效、简便批量生产的一种⁸⁹SrCl₂溶液的生产装置。该装置适用于放射性样品在屏蔽工作箱中利用机械手进行操作，有效减少操作人员的辐照水平。

一种⁸⁹SrCl₂溶液的生产装置，包括用于靶件破碎和靶件内粉末溶解的靶管破碎溶解装置，用于溶解液过滤的过滤装置，与过滤装置连接的分装瓶，与过滤装置和分装瓶连接的抽气接头，以及与抽气接头连通的水泵；

所述过滤装置的进液口通过输送管道连通到靶管破碎溶解装置底端。

本发明只需通过机械手将靶件转移到靶管破碎溶解装置中，然后通过破碎、加入溶解液即可实现成品溶液的获得，最后通过过滤装置、抽气接头、泵体以及分装瓶的结构优化组合，操作时，只需采用通过泵体对抽气接头抽气，即可有效将靶管破碎溶解装置中的溶液吸入到过滤装置中过滤并进入到分装瓶中，最后通过分装瓶将成品进行分装。

通过本发明结构的优化组合，可以在屏蔽工作箱内通过机械手实现靶件内碳酸锶[⁸⁹Sr]粉末的有效处理，即本发明中的各个步骤，如靶管破碎、靶料溶解步骤中，均可利用机械手更加方便地进行的操作，并且通过本发明结构的优化设置，有效将靶管破碎溶解装置中的成品溶液通过压差自动引入到过滤装置中过滤，并使过滤后的液体自动进入到分装瓶中实现产品分装的功能操作，因而，极大地减少了操作人员所受辐射剂量，减少了操作人员所受辐射危害，非常适合批量连续生产。

并且，通过本发明中抽气接头与泵体的优化设置，不仅仅能有效通过压差将靶管破碎溶解装置中的液体自动输送到过滤装置中过滤后输送到分装瓶中，还能有效提高液体在过滤装置中的过滤效率，大大提高了生产效率，同时，本发明在完成生产后可随时多次注水清洗整个系统并随时将废液排出，充分去污，降低放射性污染风险。

因而，通过本发明结构的优化设置达到了高效、简便批量生产的目的。本发明的生产装置结构紧凑，简单高效，可安全的连续生产。

优选地，该抽气接头包括一端与过滤装置的出液口连通、另一端与分装瓶的液体入口连通的连接管道，以及一端端部与分装瓶的液体入口连通的抽气管道，该抽气管道的另一端与泵体连通。

进一步，所述分装瓶的成品液出口上设置有分装装置；所述分装装置的进液口伸入到分装瓶底部。本发明中该分装装置优选为分装针头，该针头的进液口一端伸入到分装瓶底部，另一端连接到西林瓶上。

优选地，所述靶管破碎溶解装置包括底座，设置在底座上的砸槽，放置于砸槽内的破碎锤；所述输送管道延伸到砸槽内底端位置处。

为了提高收率，并有效降低放射性污染风险，所述砸槽顶端还设置有漏斗，以及设置在漏斗内防止破碎时碎渣和样品溅出的挡板。

进一步，本发明还包括用于靶件清洗的靶管清洗装置；所述靶管清洗装置包括洗涤槽和排液管，所述洗涤槽底端设置有便于洗涤后液体收集的收集槽，以及便于洗涤后液体流向收集槽的斜导面，排液管下端伸入到收集槽内。

本发明通过靶管清洗装置的优化设置，不仅仅能有效实现靶件和其他箱内小工具的洗涤，包括酸洗、水洗；通过收集槽和斜导面的设置，还能有效避免冲洗后的液体粘附在靶件上，极大地保证了收集的产品的纯度。

为了将生产过程中产生的废液及时收集和排出，所述排液管的上端连接有废液收集装置；所述分装瓶也与废液收集装置连接。该废液收集装置还通过泵与抽气接头连通，通过该设置，能有效对整体装置进行清洗，并有效将清洗后废液进行收集，避免放射性污染，安全、环保。

优选地，所述靶管清洗装置和靶管破碎溶解装置由金属、合金、硬质塑料、木材或岩石材料构成。即所述洗涤槽、排液管、砸槽、破碎锤和固定底座的材料为不锈钢、铜等金属或合金；或尼龙、特氟龙（Teflon）、钢化玻璃等硬质塑料；或木材；或大理石、花岗岩等天然或人造岩石。

为了达到最佳的过滤效果，所述过滤装置采用砂芯过滤柱，和设置在砂芯过滤柱内的0.1μm-10μm的微孔滤膜组成。该砂芯过滤柱的滤芯规格选择为G2、G3、G4、G5或G6。

优选地，所述分装瓶为三口瓶，该三口瓶的体积为100毫升、250毫升、500毫升或1000毫升。

进一步，所述靶管破碎溶解装置上还连接有用于靶件内粉末溶解的溶液输入的蠕动泵。本发明通过该设置，不仅仅能更好地实现连续性生产的目的，还可将清洗液，如：酸洗液、水洗液，加入到本发明的装置中，有效达到对本发明整个装置进行清洗的目的，清洗更加方便。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明实现了⁸⁹SrCl₂溶液的批量连续生产，大大提高了生产效率，达到了高效、简便批量生产的目的；

2、简化了装置，成品溶液分装和系统清洗互不干扰，减少了操作人员所受辐射危害，降低放射性污染风险。

附图说明

图1 为本发明的结构框图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的靶管清洗装置的结构示意图。

图4为本发明的靶管破碎溶解装置的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-靶管清洗装置，2-靶管破碎溶解装置，3-过滤装置，4-抽气接头，5-分装瓶，6-输送管道，7-分装装置，8-废液收集装置，9-蠕动泵，10-水泵；

11-洗涤槽，12-排液管；

13-底座，14-砸槽，15-破碎锤，16-漏斗，17-挡板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

一种⁸⁹SrCl₂溶液生产装置，如图1和图2所示，包括靶管破碎溶解装置2、过滤装置3、抽气接头4、分装瓶5、输送管道6、分装装置7和水泵10。

其中，靶管破碎溶解装置2包括底座13，设置在底座13上的砸槽14，放置于砸槽14内的破碎锤15，如图4所示。该输送管道6的一端与过滤装置3的进液口连通，另一端则延伸到砸槽14内底端位置处。

过滤装置3优选为由砂芯过滤柱，和设置在砂芯过滤柱内的0.1μm-10μm的微孔滤膜组成。分装瓶5可以是两口瓶，也可以是三口瓶，本实施例中优选为两口瓶，该两口瓶上设置有一个溶液出口和一个溶液入口，该分装瓶5的溶液入口通过管路与过滤装置3连通，该溶液出口则与分装装置7连接，抽气接头4的一端则与过滤装置3和分装瓶5之间的管路连通，如图2所示。水泵10与抽气接头4的另一端连通，本实施例中该水泵10优选为循环水泵。

所述分装装置7为分装针头，分装针头的进液口伸入到分装瓶5底部，分装针头的出液口与西林瓶连接。

本实施例中分装装置7上设置单向阀门，使用时，过滤装置3、抽气接头4和分装瓶5之间形成一个腔体结构，该腔体结构中只有输送管道6上的一个进液口，和抽气接头4上的一个抽气口，当采用抽气接头4上的抽气口抽气时，有效改变腔体结构的压力，使腔体结构与外部大气压之间形成一个压差，通过该压差将靶管破碎溶解装置2中溶解后的成品压入过滤装置3中，最后进入分装瓶5中，然后通过分装装置7分装即可。因而通过本发明结构的优化，能有效实现连续性生产的目的。

本实施例的具体生产过程如下：

将反应堆辐照后生产出的具有碳酸锶[锶-89]粉末的石英管转移到砸槽14中，使用破碎锤15敲碎石英管，通过如蠕动泵9向砸槽14中加入1 mol/L盐酸溶解30 min，获得氯化锶[⁸⁹Sr]溶液。开启循环水泵，将氯化锶[⁸⁹Sr]溶液抽入过滤装置3，滤液收集到分装瓶5中。将西林瓶放置到分装装置7上，氯化锶[⁸⁹Sr]溶液被分装到多个西林瓶中即可，检测出该氯化锶[⁸⁹Sr]溶液的活度约2 Ci。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例增加了用于靶件清洗的靶管清洗装置1，如图3所示，具体设置如下：

所述靶管清洗装置1包括洗涤槽11和排液管12，所述洗涤槽11底端设置有便于洗涤后液体收集的收集槽，以及便于洗涤后液体流向收集槽的斜导面，排液管12下端伸入到收集槽内。所述排液管12的上端连接有废液收集装置8。

当靶件转移到靶管破碎溶解装置2之前，先将靶件转移到靶管清洗装置1中，用硝酸、去离子水等清洗，然后将洗涤废液排入废液收集装置8内即可。

同时，本实施例优化了分装瓶5的结构，本实施例中该分装瓶5为三口瓶，该三口瓶包括一个入口和两个出口，一个入口与过滤装置3连通，一个出口上设置分装装置7，最后剩余的一个出口则与废液收集装置8连接，如图1所示。

实施例3

本实施例与实施例1或2的区别在于，本实施例进一步优化了靶管破碎溶解装置2的结构，如图4所示，具体设置如下：

所述砸槽14顶端还设置有漏斗16，以及设置在漏斗16内防止破碎时碎渣和样品溅出的挡板17。所述靶管破碎溶解装置2上还连接有用于靶件内粉末溶解的溶液输入的蠕动泵9。通过蠕动泵9的设置，不仅仅能有效实现产品的连续性生产，而且还能有效加入清洗用溶液，实现本发明整个装置的清洗，操作更加简便。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。