Введение к работе
Актуальность проблемы.
В настоящее время все более широкое применение в медицине находят короткоживущие радионуклиды и меченые ими соединения. Радионуклидная диагностика используется для обнаружения различньж заболеваний человека на ранних стадиях; метод радионуклидной терапии, основанный на использовании открытых источников а- и Р-излучения, способньж создавать высокие локальные дозы облучения, используется для предупреждения болей при костньж метастазах, для лечения метастаз печени, легких, рака почки, предстательной железы и других онкологических заболеваний.
Начиная с середины 70-х годов 20 века и до настоящего времени, одним из способов выделения и очистки различньж радионуклидов является жидкостная экстракция, имеющая ряд преимуществ (высокая селективность, быстрая кинетика, большая производительность и возможность организации непрерывного процесса) по сравнению с другими методами.
Задачи разделения изотопов, имеющих различные химические свойства, могут быть решены с применением селективных экстракционных систем, которые не требуют использования многоступенчатых установок. В этом случае наиболее эффективным является применение полупротивоточных экстракционных методов, позволяющих на ограниченном числе ступеней разделения достичь высокой степени очистки выделяемых элементов.
Для осуществления процессов получения короткоживущих радионуклидов медицинского назначения оптимальным является применение специально сконструированных полупротивоточных экстракционных центробежных аппаратов. При этом достигается максимальная скорость проведения процесса, увеличивается вьжод и чистота конечного продукта.
Таким образом, актуальной является задача создания принципиально новьж полупротивоточных центробежных экстракторов, совмещающих в одном аппарате основные типовые операции экстракционной технологии.
Создание подобньж центробежных аппаратов позволит усовершенствовать технологические схемы выделения короткоживущих радионуклидов и разработать новые более эффективные методы разделения и соответствующие экстракционные установки.
Цель работы. Разработка конструкций экстракционных центробежных полупротивоточных генераторов и создание на их основе экстракционных технологий получения короткоживущих радиоизотопов технеция-99т и иттрия-90 медицинского назначения.
Научная новизна работы. Выполнена конструкторская разработка и проведены гидродинамические испытания основньж элементов и узлов конструкций центробежных полупротивоточных экстракторов.
Разработаны два типа одно- и двухступенчатых аппаратов: с неподвижной органической и неподвижной водной фазой.
Создана серия новьж центробежных установок, позволяющих объединить необходимый набор стандартных экстракционных операций в едином генераторе: экстракцию, промывку, реэкстракцию, концентрирование и отбор фракций.
га^Ш5Ш5ВД!еобходимую
:3аТРа1а*ЬИБЛИОТЕКА I
Разработаны новые технологические схемы получения радионуклидов технеция-99т и иттрия-90, обеспечивающие ВЫСОКИЙ ВЫХ' степень чистоты при минимальных временных!
Практическая значимость работы. На основе экстракционного центробежного полупротивоточного генератора разработан и внедрен промышленный процесс получения радиофармацевтического препарата «Натрия пертехнетата, ,,тТс». Установка, с 1993 года функционирующая на базе ГУЛ НПО «Радиевый Институт им. В.Г. Хлопина», обеспечивает г. Санкт-Петербург технецием-99т как для медицинских целей, так и для различных научных исследований.
Двухступенчатые генераторы технеция-99т также внедрены в ГУЛ ГНЦ РФ «Институт биофизики», г. Москва; налаживается производство на заводе «Медрадиопрепарат», г. Москва.
Создан центробежный экстракционный генератор иттрия-90. Разработана технологическая схема, смонтирована установка и проведены полупромышленные испытания процесса получения иттрия-90 медицинского назначения. Полученный продукт по всем основным показателям соответствует требованиям, предъявляемым к его использованию в качестве радиофармпрепарата.
Генераторы иттрия-90 переданы для проведения промышленных испытаний: в ГУЛ ГНЦ РФ «Институт биофизики», г. Москва; в ГНЦ РФ «Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского», г. Обнинск; в Институт ядерной физики Академии наук Республики Чехия; в ГУЛ НПО «Радиевый институт им. В.Г. Хлопина» г. Санкт-Петербург.
На защиту выносится:
- теоретическое обоснование полупротивоточного метода разделения и типа
экстракционной аппаратуры, необходимых для решения практических задач получения
радионуклидов технеция-99т и иттрия-90;
-результаты разработок и испытаний основных узлов и элементов конструкций экстракционных центробежных полупротивоточных аппаратов;
одно- и двухступенчатый экстракционный генератор технеция-99т;
способ получения технеция-99т медицинского назначения;
экстракционный генератор иттрия-90;
технологическая схема и результаты полупромышленных испытаний процесса получения иттрия-90 медицинского назначения.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на Пятом международном симпозиуме стран - членов СЭВ по радиофармацевтическим препаратам и наборам для радиоиммуноанализа (София, НРБ, 1989); международном симпозиуме «Proceedings ofthe Second Soviet Finnish Symposium on Radiochemistry» (Moscow, 1991); ГХ Всесоюзной конференции по экстракции (Москва, 1991); X Всесоюзной конференции по экстракции (Уфа, 1994); Fourth international Symposium on Technetium in Chemistry and Nuclear Medicine (Bressanone, Italy, 1994); Русско-японском семинаре по технецию «Russian-Japanese seminar on technetium» (Moscow, 1996); International Conference on Isotopes (Sydney, Australia, 1997); Всероссийской конференции «50 лет производства и применения изотопов в России» (Обнинск, 1998); конференции «Институт физической химии на рубеже веков» (Москва, 2000); Третьей Российской конференции по радиохимии «Радиохимия - 2000» (Санкт-Петербург, 2000).
Публикации. По материалам диссертации сделано 26 публикаций. Из них: авторских свидетельств СССР и патентов РФ - 13, статей в отечественных и зарубежных журналах - 5, тезисов и докладов в материалах международных и российских конференций - 7; препринт -1.
5 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка цитированной литературы из 214 наименований, приложения, изложена на 146 страницах текста, включает 31 рисунок и 14 таблиц.
