【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于由混合物生产元素的系统和方法、储存/发生容器以及储存/发生容器组件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是于2020年6月5日提交的名称为“用于将镭与铅、铋和钍分离的系统和方法”的美国专利申请序列号16/894,679的部分继续申请，其要求2019年6月5日提交的名称为“用于医疗同位素生产应用的镭与铅、铋和钍的分离”的美国临时专利申请序列号62/857,681的优先权和权益。本申请还要求于2019年12月11日提交的名称为“用于用含有均匀分布的同位素的树脂填充发生柱的流体系统”的美国临时专利申请序列号62,946,592的优先权和权益，将它们中每个的整体通过引用结合于此。
[0003]关于在联邦资助的研究和开发下作出的披露权利的声明
[0004]本公开内容在美国能源部授予的合同DE
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AC0576RL01830的政府支持下完成。政府对本专利技术享有一定权利。
[0005]本公开内容总体上涉及例如作为元素的金属的分离以及用于金属的储存/发生的组件，并且在更具体的实施方案中，涉及医用放射性核素，并且更具体地涉及用于获得材料和进行分离以产生这样的材料的方法。
技术介绍
[0006]在医用放射性核素领域中，包括在各种治疗中的材料分离和材料制备面临大量障碍。可用性、成本、时机和有限的货架期加上对在专业安全设施中进行许多活动的需求产生了大量障碍。
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Pb/
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Bi发生器制备的现有方法需要两个步骤：第一步，必须从>228
Th储液中分离
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Ra；第二步，必须将
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Ra装载到阳离子交换(CatIX)树脂上(其变成
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Pb/
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Bi发生柱)，其执行可能将工作人员暴露于高放射剂量。该剂量主要由低于
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Po的短寿命子代(progeny)造成。另外，此方法繁琐且是劳动密集型的，并且可能需要多个柱和煮浓(boil
‑
down)步骤以实现所需目的。
[0007]需要的是越来越多改善的方法来简化这些过程、提高收率并且解决各种使用障碍。以下描述提供了在此方面的多个实例和进展。
技术实现思路
[0008]提供了用于从至少包含Ra、Pb、Bi和Th的混合物分离Ra的系统。所述系统可以包括：容纳第一介质并且容纳Pb或Bi和/或Th的第一容器；以及与所述第一容器流体连通的第二容器，所述第二容器容纳第二介质和Ra，其中所述第一介质与所述第二介质不同。
[0009]还提供了用于从至少包含Ra、Pb、Bi和Th的混合物中分离Ra的系统，所述系统可以包括：容纳第一介质和Th和/或Bi的第一容器；以及与所述第一容器流体连通的第二容器，所述第二容器容纳第一介质和Pb，其中所述第一介质与所述第二介质不同。
[0010]另外的用于从至少包含Ra、Pb、Bi和Th的混合物中分离Ra的系统可以包括：容纳第
一介质和Th或Bi的第一容器；与所述第一容器流体连通的第二容器，所述第二容器容纳第二介质和Pb；以及与所述第二容器流体连通的第三容器，所述第三容器容纳第三介质和Ra，其中第一介质、第二介质或第三介质中的至少一种与其他介质不同。
[0011]提供了用于将Ra与Pb、Bi和Th分离的方法，所述方法可以包括：提供包含Ra、Pb、Bi和/或Th的第一混合物；提供包括以下各项的系统：容纳第一介质的第一容器；和与所述第一容器流体连通的第二容器，所述第二容器容纳第二介质；将所述第一混合物暴露于所述第一容器内的所述第一介质以将所述Th和Bi与所述Ra和Pb分离；然后，通过流体连通，将剩余混合物暴露于所述第二容器中的所述第二介质以使所述Pb或Ra与所述第二介质缔合。
[0012]用于将Ra与Pb、Bi和Th分离的方法也可以包括：提供包含Ra、Pb、Bi和/或Th的第一混合物；提供可以包括以下各项的系统：容纳第一介质的第一容器；与所述第一容器流体连通的第二容器，所述第二容器容纳第二介质；和与所述第二容器流体连通的第三容器，所述第三容器容纳第三介质；以及将所述第一混合物暴露于所述第一容器内的所述第一介质，然后，通过流体连通，将第一剩余部分暴露于所述第二容器中的所述第二介质，然后，通过流体连通，将接下来的剩余部分暴露于所述第三容器中的所述第三介质，所述暴露将所述Th和Bi与所述Ra和Pb分离，并且将所述Ra与所述Pb分离。
[0013]还提供了用于将Ra从与介质的缔合中分离的方法。所述方法可以包括：将Ra和介质暴露于螯合剂以形成包含与所述螯合剂络合的Ra的混合物。
[0014]还提供了用于将Ra与Pb、Bi和Th分离的方法，所述方法可以包括：提供包含Ra并且至少Bi和/或Th的第一混合物；将Bi和/或Th中的一种或多种与所述Ra分离，所述分离使所述Bi和/或Th与第一介质缔合；以及使所述Bi和/或Th从所述第一介质解离以形成包含所述Bi和Th的混合物，并且将所述混合物转移至容纳至少Ra和另外的Bi和/或Th的容器。
[0015]所述系统/方法可以包括提供与结合元素源(bound element source)和酸源二者流体连通的混合容器。所述混合容器可以可操作地配置成混合所述混合容器内的内容物。所述系统可以包括与所述混合容器的出口可操作地接合的第一多通阀，以及与所述第一多通阀、所述酸源和收集容器可操作地接合的第二多通阀。
[0016]还提供了用于由结合元素生产游离元素(单体元素，free element)的方法。所述方法可以包括：提供包含与络合物结合的元素的溶液；将所述溶液暴露于酸溶液以将所述络合物与所述元素分离；以及从所述溶液中移出分离出的元素或所述络合物以产生游离元素。
[0017]提供了用于生产金属储存/发生容器组件的系统和/或方法。所述系统可以包括：与第一多通阀和第二多通阀流体连通的第一混合容器；与所述第二多通阀流体连通的多通阀的歧管；与所述歧管的多通阀中的至少一个流体连通的第二混合容器；与所述第二混合容器的出口流体连通的第三多通阀；以及与所述第三多通阀流体连通的金属储存/发生容器。
[0018]所述第一混合容器和第二混合容器限定不同的体积。所述第一混合容器限定的体积大于所述第二混合容器限定的体积。
[0019]还提供了用于生产金属储存/发生容器组件的方法。所述方法可以包括：在第一混合容器中匀化树脂浆料；向经匀化的所述树脂浆料中补充游离元素以形成经匀化的结合元素树脂浆料；以及将经匀化的所述结合元素树脂浆料转移到储存/发生容器组件中。如所示
和所描述的，在没有匀化的情况下，本公开内容的单独或与游离元素组合的树脂/介质将在所述容器的下部固结或粘附至所述容器的其他部分。此处的匀化保持单独或与游离元素组合的树脂/介质分布在所述容器的整个溶液中。这种分布可以是均匀的和/或没有异质界面。
[0020]还提供了金属储存/发生容器组件，其可以包括：在入口开本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生产游离元素的系统，所述系统包括：提供与结合元素源和酸源二者流体连通的混合容器，其中所述混合容器可操作地被配置为混合所述混合容器内的内容物；与所述混合容器的出口可操作地接合的第一多通阀；和与所述第一多通阀、所述酸源和收集容器可操作地接合的第二多通阀。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述元素是Ra。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述元素是同位素。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述同位素是
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Ra。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述元素与螯合剂结合。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述元素是Ra，并且所述螯合剂是EDTA。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一多通阀和第二多通阀被配置为远程操作。8.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括用于将Ra与Th分离以形成所述结合元素源的系统。9.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括与所述混合容器耦接的吸附剂容器。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述吸附剂容器含有活性炭。11.根据权利要求1所述的系统，其中所述混合容器垂直定向，使所述出口在所述混合容器的底部。12.根据权利要求10所述的系统，所述系统还包括邻近所述出口的多孔结构。13.根据权利要求11所述的系统，其中所述多孔结构限定筛板或过滤器。14.一种由结合元素生产游离元素的方法，所述方法包括：提供包含与络合物结合的元素的溶液；将所述溶液暴露于酸溶液以将所述络合物与所述元素分离；和从所述溶液中移出分离出的元素或所述络合物以生产游离元素。15.根据权利要求14所述的方法，其中将所述溶液暴露于酸溶液使所述络合物沉淀而产生游离元素溶液，所述方法还包括将所述游离元素溶液转移到收集容器中。16.根据权利要求14所述的方法，其中具有与络合物结合的元素的所述溶液包含与EDTA结合的Ra。17.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括从包含Ra和Th的溶液中分离所述Ra以形成包含与EDTA结合的Ra的所述溶液。18.根据权利要求16所述的方法，其中与EDTA结合的Ra的所述溶液具有大于11的pH。19.根据权利要求16所述的方法，其中所述游离元素溶液包含Ra，并且具有小于4的pH。20.根据权利要求16所述的方法，其中所述游离元素溶液包含Ra，并且具有小于2的pH。21.根据权利要求15所述的方法，其中提供包含与络合物结合的元素的溶液包括利用压力差来将所述溶液提供到混合容器中。22.根据权利要求21所述的方法，所述方法还包括使用搅拌元件来搅拌所述混合容器内的溶液。23.根据权利要求15所述的方法，其中转移所述游离同位素溶液包括利用压力差来将所述溶液转移通过过滤器到达所述收集容器中。24.一种用于生产金属储存/发生容器组件的系统，所述系统包括：
与第一多通阀和第二多通阀流体连通的第一混合容器；与所述第二多通阀流体连通的多通阀的歧管；与所述歧管的多通阀中的至少一个流体连通的第二混合容器；与所述第二混合容器的出口流体连通的第三多通阀；和与所述第三多通阀流体连通的金属储存/发生容器。25.根据权利要求24所述的系统，其中所述第一混合容器和第二混合容器限定不同的体积。26.根据权利要求25所述的系统，其中所述第一混合容器限定的体积大于所述第二混合容器限定的体积。27.根据权利要求24所述的系统，所述系统还包括与所述第一多通阀流体连通的溶液递送组件。28.根据权利要求27所述的系统，其中所述流体递送系统是压力差系统。29.根据权利要求24所述的系统，所述系统还包括与所述第一混合容器流体连通的树脂源。30.根据权利要求29所述的系统，所述系统还包括可操作地接合在所述树脂源和所述第一混合容器之间的阀。31.根据权利要求30所述的系统，其中所述阀是能够远程操作的。32.根据权利要求24所述的系统，所述系统还包括与所述第二混合容器流体连通的游离元素源。33.根据权利要求32所述的系统，所述系统还包括可操作地接合在所述游离元素源和所述第二混合容器之间的阀。34.根据权利要求33所述的系统，其中所述阀是能够远程操作的。35.一种用于生产金属储存/发生容器组件的方法，所述方法包括：在第一混合容器中匀化树脂...
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