本发明专利技术公开了一种用于产生医用同位素的混合核反应堆，其包括：用于由气体产生离子束的离子源；包括靶的靶室，所述靶与离子束相互作用以产生中子；和紧靠靶室定位并且包括母材料的活化室，所述母材料与中子相互作用以通过裂变反应产生医用同位素。衰减物紧靠活化室定位并选择为将裂变反应保持在次临界水平，反射物紧靠靶室定位并选择为朝向活化室反射中子，并且减速剂基本上围绕活化室、衰减物和反射物。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 相关申请资料 本申请根据35U.S.C. Section 119(e)要求提交于2008年5月2日的共同待审的美 国临时申请No. 61/050，096的优先权，其内容在此全部引入作为参考。
技术介绍
本专利技术涉及。更特别地，本专利技术涉及用于在有 或没有次临界反应堆和低浓铀(LEU)的情况下产生中子产生的(neutron generated)医用 同位素的装置和方法。在核医学中医生常使用放射性同位素。这些同位素中最常使用的同位素是"Mo。 "Mo的大部分来源由高浓铀(HEU)获得。所用HEL的高浓度足以制造核武器。HEU从美国出口 以便于产生所需"Mo。人们希望在不使用HEU的情况下产生所需的"Mo。
技术实现思路
在一个实施例中，本专利技术提供了一种用于产生医用同位素的混合核反应堆。该反 应堆包括:用于由气体产生离子束的离子源;包括靶的靶室，所述靶与离子束相互作用以产 生中子;和紧靠靶室定位并且包括母材料的活化室，所述母材料与中子相互作用以通过裂 变反应产生医用同位素。衰减物紧靠活化室定位并选择为将裂变反应保持在次临界水平， 反射物紧靠革El室定位并选择为朝向活化室反射中子，并且减速剂(moderator)基本上围绕 活化室、衰减物和反射物。 在另一个实施例中，本专利技术提供了一种用于产生医用同位素的混合核反应堆。该 反应堆包括:包括基本上环绕一空间的长靶路径的聚变部。聚变部用于在靶路径内产生中 子通量。反射物基本上围绕长靶路径并且布置成将中子通量的一部分朝向所述空间反射。 活化室位于所述空间内并且包括母材料，所述母材料与中子通量的一部分发生反应以在裂 变反应期间产生医用同位素。衰减物位于活化室内并选择为将裂变反应保持在次临界水 平，并且减速剂基本上围绕活化室、衰减物和反射物。 在另一个实施例中，本专利技术提供了一种产生医用同位素的方法。该方法包括激励 气体以产生离子束，加速该离子束，和使加速的离子束通过包括靶气体的长靶路径。靶气体 和离子通过聚变反应发生反应以产生中子。该方法还包括利用基本上围绕长靶路径的反射 物反射一部分中子，将母材料定位在邻近长靶路径的活化室内，和在一部分中子和母材料 之间保持裂变反应以产生医用同位素。该方法还包括使衰减物邻近活化室定位和在衰减物 内将一部分中子转化为热中子以在活化室内加强裂变反应。 在又一实施例中，本专利技术提供了一种产生医用同位素的方法。该方法包括激励气 体以产生离子束，加速该离子束，和使加速的离子束通过包括靶气体的基本上线性的靶路 径。靶气体和离子通过聚变反应发生反应以产生自由中子。该方法还包括利用位于靶路径 径向外侧的反射物反射一部分自由中子，将母材料定位在邻近靶路径的活化室内，和使自 由中子和母材料发生反应以在不使用裂变物质的情况下产生医用同位素。 在考虑详细说明和附图的情况下，本专利技术的其它方面和实施例将变得显而易见。【附图说明】 参考这里结合附图给出的对具体实施例的详细说明可以更好地理解和领会本发 明，其中： 图1是具有磁性靶室的产生器的第一视图； 图2是具有磁性靶室的产生器的第二视图； 图3是具有线性靶室的产生器的第一视图； 图4是离子源的第一视图； 图5是离子源的剖视图； 图6是加速器的第一视图；图7是加速器的剖视图； 图8是差动栗浦(differential pumping)的第一视图； 图9是差动栗浦的剖视图； 图10是气体过滤系统的第一视图；图11是磁性靶室的第一视图；图12是磁性靶室的剖视图；图13是线性靶室的第一视图；图14是线性靶室的剖视图，显示了用于产生18F和13N的示例性同位素产生系统； 图15是具有线性靶室和同步高速栗的产生器的第一视图； 图16是处于提取状态的同步高速栗的剖视图，其允许离子束通过； 图17是处于抑制状态的同步高速栗的剖视图，其不允许离子束通过； 图18是具有线性靶室和同步高速栗的产生器和控制器的一个实施例的示意图； 图19是在10托气体压力和25°C下，就 3He气体对2H离子的阻止本领而言，阻止本领 (stopping power)(keVA?ii)与离子能量(keV)之间关系的曲线图； 图20是在10托气体压力和25°C下，就3He气体对2H离子的阻止本领而言，阻止本领 (keV/μπι)与离子能量(keV)之间关系的曲线图； 图21是在10托下，就100mA入射2H束撞击3He靶而言，聚变反应率(反应数/秒)与离 子束入射能量(keV)之间关系的曲线图； 图22是适于产生医用同位素的包括聚变部和裂变部的混合反应堆的透视图； 图23是适于产生医用同位素的包括聚变部和裂变部的混合反应堆的另一种方案 的透视图；图24是裂变反应堆的侧示意图，显示了不同的材料层；图25是图24所示裂变反应堆的顶示意图，显示了不同的材料层；图26是另一种裂变反应堆的侧不意图，显不了不同的材料层；图27是图26所示裂变反应堆的顶示意图，显示了不同的材料层；图28是另一种裂变反应堆的侧示意图，显示了不同的材料层并且尤其适合于由 98Mo形成"Mo;和图29是图28所示裂变反应堆的顶示意图，显示了不同的材料层。【具体实施方式】 在详细描述本专利技术的任意实施例之前，应当理解，本专利技术不将其应用局限于下文 所述或附图所示的结构细节和部件布置。本专利技术能够具有其它实施例并且能够以各种方式 实施或实现。同样，应当理解，这里使用的措辞和术语是出于描述目的，而不应被看作限制 性的。这里使用的"包含"、"包括"或"具有"及其变形是指涵盖其后所列项目和其等同物以 及其它项目。除非另有说明或限制，术语"安装"、"连接"、"支撑"和"联接"及其变形广义地 使用并且涵盖直接和间接安装、连接、支撑和联接。另外，"连接"和"联接"不局限于物理或 机械连接或联接。 在解释至少一个实施例之前，应当理解，本专利技术不将其应用局限于下文以实例方 式举例说明的细节。这种说明和实例不用于限制如所附权利要求阐述的本专利技术的范围。本 专利技术能够具有其它实施例或者能够以各种方式实施或实现。在本公开内容中，本专利技术的不同方面可按范围形式陈述。应当理解，以范围形式进 行描述仅仅出于方便和简洁的目的，不应看作是对本专利技术范围的严格限制。因此，本领域技 术人员应当理解，不管出于什么目的，特别是就提供书面描述而言，这里公开的所有范围同 样涵盖其任何可能的子范围或其子范围的组合，以及位于该范围内的所有整数和分数数 值。仅作为一个实例，20%到40%的范围可以分解为20 %到32.5%和32.5 %到40 %，20 %到 27.5 %和27.5 %到40 %等。任一所列范围能够容易地被认为是充分描述了该相同范围并且 允许该相同范围分解成至少两等分、三等分、四等分、五等分、十等分等等。作为非限制实 例，这里讨论的每个范围可以容易地分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一等等。另 外，本领域技术人员还应当理解，例如"高达"、"至少"、"大于"、"小于"、"多于"等的所有用 语包括所述数字并且是指如上所述的可以依次分解为子范围的范围。同样，这里公开的所 有比率也包括落入较宽比率范围内的所有子比率。这些只是具体所指内容的实例。另外，短 语在第一指示数字和第二指示数字"之间的范围"和"从"第一指示数字"到"第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于产生医用同位素的混合反应堆，所述反应堆包括：用于由气体产生离子束的离子源；包括靶的靶室，所述靶与所述离子束相互作用以通过聚变反应产生中子；和紧靠所述靶室定位并且包括母材料的活化室，所述母材料与所述中子相互作用以通过裂变反应产生医用同位素，其中所述裂变反应保持在次临界水平。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·皮费尔，
申请(专利权)人：阳光医疗技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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