靶向同位素生产系统技术方案

用于采用商业核发电设施的堆芯内可动检测器将用户定制靶材料变为所需同位素的系统和方法。该方法可远程实施，从而导致可获得受防护的终端产品，以为了运输进行进一步处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】靶向同位素生产系统
本专利技术整体涉及生产用于医药以及其它商业企业的放射性同位素并且更具体地涉及利用商业核电站反应堆堆芯生产靶向同位素。
技术介绍
用于医药以及其它商业企业(诸如放射性同位素热电源(RTG))的放射性同位素的商业性生产是一种受高昂成本限制的过程，所述高昂成本与发展产生有用同位素的商业规模所需的中子源基础设施相关联。由于可获得的数量非常有限的同位素生产设施处的实际或者感知的潜在干扰，这使得有用地应用这些放射性同位素变得非常昂贵并且供应和成本的极大波动。与这种情况有关的人类成本是大多数人员不能负担由大量可获得的放射性同位素诊断和治疗程序提供的医疗福利的成本。因此，需要用于产生这种同位素的比较便宜的系统和方法，所述系统和方法通过使用商业核反应堆堆芯作为所需的中子源以将靶材料转换为预先选择的同位素组成，来生产以及包装用户可控的放射性同位素，用在医疗或者其它商业应用中。前述目的将允许大幅提高改进世界范围内广大人员的生命质量所需的放射性同位素的生产能力，这将允许更多的人员获得由医疗和其它商业应用提供的益处。
技术实现思路
由靶向同位素生产系统实现这些和其它目的，所述靶向同位素生产系统采用堆芯内可动核反应堆检测器系统，所述堆芯内可动核反应堆检测器系统通常用于测绘核反应堆的堆芯内的温度或者中子通量。堆芯内核反应堆检测器系统具有检测器驱动组件，所述检测器驱动组件连接到多个第一路径线性传输装置的输入部，所述多个第一路径线性传输装置在被命令时接收检测器并且将检测器供给到多个第二路径线性传输装置。多个第二路径线性传输装置沿着所需路径将检测器供给到选择的径向堆芯位置。多个第二路径线性传输装置在被命令时可交替操作，以将检测器供给通过存储管道至分离的存储位置。本专利技术的靶向同位素生产系统包括靶材料容器驱动组件，所述靶材料容器驱动组件连接到进入多个第一路径线性传输装置的输入部。多个第三路径线性传输装置添加到堆芯内反应堆检测器系统，所述多个第三路径线性传输装置具有输入部，所述输入部连接到存储管道并且在被命令时可操作，以将存储管道连接到多个第三路径线性传输装置上的至少两个出口中的一个。两个出口中的第一出口连接到分离的存储位置，靶材料存储容器连接到多个第三路径线性传输装置的两个出口中的第二出口。优选地，靶材料存储容器具有快速断开联接件，快速断开联接件将靶材料存储容器连接到第二出口，并且靶材料容器驱动组件是线缆驱动系统，靶材料附接到所述线缆驱动系统。在一个优选实施例中，靶材料容器驱动组件被远程操作并且靶材料存储容器被防护。本专利技术还涉及一种在核反应堆中生产靶向同位素的方法，所述核反应堆具有上述堆芯内可动核反应堆检测器系统。生产靶向同位素的方法将待辐射以获得靶向同位素的靶材料插入到靶材料容器驱动组件中并且驱动靶材料容器通过多个第一路径线性传输装置并且通过多个第二路径线性传输装置至堆芯内的预选径向位置。在从堆芯抽收回之前靶材料容器保持在堆芯内的径向位置内达预定时间段。靶材料容器然后被驱动通过多个第三路径线性传输装置进入到存储容器中，所述存储容器能够与靶材料容器驱动系统脱离，以运输至适当的目的地。本专利技术还涉及一种将堆芯内可动核反应堆检测器系统转换成能够产生靶向同位素的系统的方法。该方法包括将靶材料容器驱动组件连接到多个第一路径线性传输部的步骤和将多个第三路径线性传输装置连接到存储管道的步骤。该方法然后将多个第三路径传输装置的输出部连接到存储容器上的断开联接件，所述存储容器构造成存储从靶材料转变的靶向同位素。附图说明当结合附图阅读时能够从以下优选实施例的描述中获得本专利技术的进一步理解，其中：图1是图解了基础通量测绘系统的局部截面的示意图，所述基础通量测绘系统能够根据本专利技术用于产生靶向同位素；图2是通常堆芯内可动检测器系统的关键部件的示意图；图3是变型方案类型的示意图，能够由本专利技术针对五路径传输装置进行所述变型方案，以容纳靶材料，以便转换通常堆芯内可动检测器系统，以生产靶向同位素；图4是变型方案类型的示意图，能够针对通常堆芯内检测器存储路径引导管实施所述变型方案，以实施本专利技术的一个实施例；和图5A和图5B是防护存储容器的一个实施例的侧视图和正视图，所述防护存储容器能够用于在其已经被辐射之后容纳靶材料。具体实施方式多种可操作商业反应堆包括如下的设计特征，所述设计特征在反应堆处于运转状态中时允许可动反应堆传感器周期性访问反应堆堆芯内部，以测量在反应堆堆芯内的不同轴向和径向位置处反应堆中子和/或裂变伽马率分布。由传感器实施测量，使用允许远程控制插入和移除过程的系统来将所述传感器插入到反应堆中以及从反应堆收回所述传感器。因为传感器在反应堆堆芯内的操作时间之后具有高放射性，所以需要系统的远程操作。由于这种感生放射性，系统的设计包含有存储位置，在所述存储位置处，可以在使用间歇期间存储这些高放射性传感器，以防止给系统的用于维护的其它部件带来存取限制。现有基础设施能够用于允许插入和移除靶材料的包装件，所述靶材料在反应堆堆芯内部的用户限定的位置内在限定的时间之后转换成所需的放射性同位素组成。然后，系统能够用于收回靶向放射性同位素包装件并且将包装件插入到存储装置中，所述存储装置适于将放射性包装件运送到能够从包装件中提取所需同位素的设施处。在美国专利3,932,211和4,255,234中描述并且在图1中示意性示出了这种堆芯内可动检测器系统。基础堆芯内可动检测器系统根据电厂的大小(即，两条、三条或者四条环路)包括四个、五个或者六个检测器/驱动组件，所述四个、五个或者六个检测器/驱动组件互连，使得它们能够进入堆芯内通路套管的不同组合。为了获得套管互连能力，每个检测器均有与其相联的五路径和十路径旋转机械传输装置。通过由传输装置选择特定套管来制成堆芯图，其中检测器被驱动通过所述特定套管。为了最小化测绘所需时间，每个检测器均能够以高速(72英尺每分钟)从其收回位置行进至位于堆芯正下方的地点。此时，检测器速度减小至12英寸每分钟，并且检测器横向于堆芯的顶部，方向颠倒，并且检测器横向于堆芯的底部。然后检测器速度增加至72英尺每分钟，并且检测器移动到其收回位置(存储位置)。通过旋转传输装置来选择新的通量套管以用于测绘，并且重复上述程序。图1示出了用于插入可动微型检测器的基础系统。驱动微型检测器12进入其中的可收回套管10采取如图示意性所示的路线。套管通过管道被插入到反应堆堆芯14中，所述管道从反应堆容器16的底部延伸通过混凝土防护层区域18并且然后直到套管密封台20为止。因为可动检测器套管在前端(反应堆)处闭合，所以它们内部干燥。套管必须作为反应堆水压(2,500psig设计)和大气之间的压力屏障。可收回套管和管道之间的机械密封件设置在密封台20上。管道22是反应堆容器16的本质延伸部，其中，所述套管允许插入堆芯内仪器可动微型检测器。在操作期间，套管10是固定的，并且将仅仅在更换燃料或者维护操作期间在减压条件下收回。如果需要在容器内部实施操作，则还可以将套管收回到反应堆容器的底部。用于插入微型检测器的驱动系统基本包括驱动单元24、极限开关组件26、五路径旋转传输装置28、十路径旋转传输装置30和隔离阀32，如图所示。每个驱动单元均将中空螺旋缠绕驱动线缆推入到堆芯内，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于堆芯内可动核反应堆检测器系统(34)的靶向同位素生产系统，所述堆芯内可动核反应堆检测器系统用于测绘核反应堆(16)的堆芯(14)中的温度或者中子通量，所述堆芯内可动核反应堆检测器系统具有多个第一路径线性传输装置(28)，所述多个第一路径线性传输装置在命令时接收检测器(12)并且将检测器供给到多个第二路径线性传输装置(30)，所述多个第二路径线性传输装置沿着所需路径将检测器供给到被选择的径向堆芯位置，所述多个第二路径线性传输装置在命令时能够交替操作，以将检测器供给通过存储管道(56)至分离的存储位置(66)，所述靶向同位素生产系统包括：靶材料容器(72)驱动组件(24)，所述靶材料容器驱动组件连接到输入到所述多个第一路径线性传输装置(28)的输入部(60)；多个第三路径线性传输装置(64)，所述多个第三路径线性传输装置具有输入部，所述多个第三路径线性传输装置的输入部连接到存储管道(56)并且在命令时能够操作，以将存储管道连接到所述多个第三路径线性传输装置上的至少两个出口中的一个出口，所述两个出口中的第一出口连接到所述分离的存储位置(66)和第二出口(68)；和靶材料存储容器(72)连接到所述多个第三路径线性传输装置(64)上的所述两个出口中的第二出口。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.08 US 14/325,4011.一种用于堆芯内可动核反应堆检测器系统(34)的靶向同位素生产系统，所述堆芯内可动核反应堆检测器系统用于测绘核反应堆(16)的堆芯(14)中的温度或者中子通量，所述堆芯内可动核反应堆检测器系统具有多个第一路径线性传输装置(28)，所述多个第一路径线性传输装置在命令时接收检测器(12)并且将检测器供给到多个第二路径线性传输装置(30)，所述多个第二路径线性传输装置沿着所需路径将检测器供给到被选择的径向堆芯位置，所述多个第二路径线性传输装置在命令时能够交替操作，以将检测器供给通过存储管道(56)至分离的存储位置(66)，所述靶向同位素生产系统包括：靶材料容器(72)驱动组件(24)，所述靶材料容器驱动组件连接到输入到所述多个第一路径线性传输装置(28)的输入部(60)；多个第三路径线性传输装置(64)，所述多个第三路径线性传输装置具有输入部，所述多个第三路径线性传输装置的输入部连接到存储管道(56)并且在命令时能够操作，以将存储管道连接到所述多个第三路径线性传输装置上的至少两个出口中的一个出口，所述两个出口中的第一出口连接到所述分离的存储位置(66)和第二出口(68)；和靶材料存储容器(72)连接到所述多个第三路径线性传输装置(64)上的所述两个出口中的第二出口。2.根据权利要求1所述的靶向同位素生产系统，其中，靶材料存储容器(72)具有快速断开的联接件(74，76)，所述联接件将靶材料存储容器连接到第二出口。3.根据权利要求1所述的靶向同位素生产系统，其中，靶材料容器驱动组件(24)是线缆驱动系统，靶材料(72)附接到所述线缆驱动系统。4.根据权利要求3所述的靶向同位素生产系统，其中，能够远程操作靶材料容器驱动组件(24)。5.根据权利要求1所述的靶向同位素生产系统，其中，靶材料存储容器(72)受到防护。6.一种在核反应堆(16)中生产靶向同位素的方法，所述核反应堆具有用于测绘核反应堆的堆芯内的温度或者中子通量的堆芯内可动核反应堆检测器系统(34)，堆芯内可动核反应堆检测器系统具有多个第一路径线性传输装置(28)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·格勒，M·D·海贝尔，T·V·康格多，J·C·萨顿，
申请(专利权)人：西屋电气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US