Cuerpos diana y sus usos en la producción de materiales de radioisótopo.

Un cuerpo diana (12) para su uso en la producción de radioisótopos,

comprendiendo el cuerpo diana:

una base (18) que comprende una trayectoria de refrigerante; una capa protectora (16) dispuesta sobre la base y que comprende un primer material de partida de radioisótopo; y un segundo material (14) de partida de radioisótopo dispuesto sobre la base, en el que la capa protectora (16) está dispuesta entre la base (18) y el segundo material (14) de partida de radioisótopo, donde la capa protectora comprende un material químicamente resistente frente a la retirada por medio de una primera sustancia química y el segundo material de partida de radioisótopo es susceptible de retirada por medio de la primera sustancia química, y la base comprende un material químicamente resistente a la retirada por medio de una segunda sustancia química y el primer material de partida de radioisótopo es susceptible de retirada por medio de la segunda sustancia química, y donde el segundo material de partida de radioisótopo comprende talio 203, cadmio-112 o cinc-68.

Cuerpos diana y sus usos en la producción de materiales de radioisótopo.

Campo de la invención La presente invención se refiere generalmente a materiales de radioisótopo y, más específicamente, a un sistema y un método para producir eficazmente materiales de radioisótopo.

Antecedentes Se pretende que esta sección introduzca al lector en varios aspectos de la materia que pueden estar relacionados con diferentes aspectos de la presente invención, que se describen y/o se reivindican a continuación. Se piensa que la presente discusión es útil para proporcionar al lector una información de antecedente para facilitar una mejor comprensión de los diferentes aspectos de la invención. Por consiguiente, debería entenderse que estas afirmaciones se tienen que leer en este sentido, y no como admisiones de la técnica anterior.

La producción de radioisótopos se puede conseguir por medio de aceleración de partículas cargadas y no cargadas, por medio de un acelerador de partículas, sobre una diana que contiene un material de partida de radioisótopo enriquecido. Normalmente, dicho material incluye proporciones elevadas de un material no radioactivo, que puede transmutar al menos parcialmente para dar lugar a un material radioactivo cuando se irradia el material no radioactivo con partículas energéticas (por ejemplo, protones o neutrones) . Cuando se produce la colisión con la diana que tiene el material de partida no radioactivo depositado sobre la misma, las partículas cargadas (por ejemplo, los protones) interaccionan con el núcleo del material de partida de radioisótopo enriquecido para inducir reacciones nucleares dentro del material de partida de radioisótopo, produciendo de este modo el radioisótopo deseado. Desafortunadamente, durante el bombardeo de la diana, los protones acelerados también pueden interaccionar con el material de base de la diana dispuesto en posición adyacente al material de partida, produciéndose de este modo radioisótopos que pueden exhibir un tiempo de desintegración relativamente prolongado o tiempo de semidesintegración, que es el tiempo necesario para que un material radioactivo se desintegre hasta la mitad de su cantidad inicial. Como resultado de ello, los radioisótopos de período de semidesintegración largo del material de base tienden a evitar la regeneración inmediata de la parte no radioactiva del material de partida. Por consiguiente, puede transcurrir un período de tiempo sustancial, en algunos casos de hasta seis meses o más, antes de que el nivel de radiación disminuya hasta un nivel seguro, permitiendo la regeneración de la parte no radioactiva de la fuente del material de partida. Durante este tiempo, generalmente los materiales altamente radioactivos se almacenan en áreas especiales, lo que puede significar un aumento del coste de producción de los radioisótopos.

Sumario A continuación se explican determinados aspectos ejemplares de la invención. Debería entenderse que estos aspectos se presentan únicamente para proporcionar al lector un breve sumario de determinadas formas que podría adoptar la invención y que no se pretende que estos aspectos limiten el alcance de la invención. De hecho, la invención puede abarcar una variedad de aspectos que no se explican a continuación, definidos por medio de las reivindicaciones adjuntas.

Se proporcionan un sistema y un método para regenerar un material de partida de radioisótopo enriquecido a partir de un cuerpo diana bombardeado con partículas energéticas cargadas. El sistema y el método permiten al operador regenerar el material de partida en un tiempo relativamente corto (por ejemplo, varias horas) después del bombardeo del cuerpo diana, simplificando en gran medida el procesado químico del cuerpo diana, así como reduciendo el coste de dicho procesado (por ejemplo, reduciendo la necesidad de un almacenamiento costoso a largo plazo) . Específicamente, se dispone una capa protectora química entre un material de partida de radioisótopo y un material de base del cuerpo diana. Una vez que se ha irradiado el cuerpo diana con una fuente apropiada (por ejemplo, un acelerador de partículas) , entonces se puede retirar el material de partida de radioisótopo irradiado sin retirar el material de base debido a la protección proporcionada por la capa protectora química. Por ejemplo, la capa protectora química es químicamente resistente a una sustancia química usada para retirar el material de partida de radioisótopo irradiado. El sistema y el método pueden permitir al operador obtener tres radioisótopos diferentes con un bombardeo individual del cuerpo diana, lo que reduce de manera adicional el coste de la producción de radioisótopos. Por ejemplo, se puede retirar el material de partida de radioisótopo irradiado por medio de una primera sustancia química que generalmente no reacciona con la capa química protectora, se puede retirar posteriormente la capa protectora química por medio de una segunda sustancia química que generalmente no reacciona el material de base, y posteriormente se puede retirar el material de base por medio de una tercera sustancia química.

Un primer aspecto de la invención va destinado a un cuerpo diana que tiene un material de partida de radioisótopo (por ejemplo, talio 203) que, cuando se bombardea con partículas energéticas, da lugar a radioisótopos a partir de los cuales se pueden obtener sustancias radiofarmacéuticas. Se dispone el material de partida de radioisótopo sobre una capa química protectora de cromo que tiene posiblemente una acabado mate o rugoso que, a su vez, se dispone sobre una capa de base (por ejemplo, cobre o aluminio) del cuerpo diana. El cuerpo diana se puede acoplar (por ejemplo, se puede conectar directa o indirectamente) a un sistema de refrigeración (por ejemplo, un fluido circulante refrigerante tal como agua) adaptado para retirar calor del cuerpo diana al tiempo que se irradia con partículas energéticas.

Un segundo aspecto de la invención está destinado a un cuerpo diana para su uso en la producción de radioisótopos. Este cuerpo objetivo incluye una base, una capa protectora dispuesta sobre la base, y un material de partida de radioisótopo dispuesto sobre la capa protectora. La base, la capa protectora, y el material de partida están orientados de manera que la capa protectora se encuentre dispuesta entre la base y el material de partida de radioisótopo. Además, la base del cuerpo diana incluye una trayectoria de refrigerante.

Todavía en un tercer aspecto, la invención va destinada a un método para producir un cuerpo diana que tiene una capa protectora dispuesta sobre el mismo. La capa protectora (por ejemplo, una capa de cromo) se puede someter a electrometalizado sobre la capa de base del cuerpo diana. El electrometalizado de cromo sobre la capa de base del cuerpo diana se puede llevar a cabo de manera que el cromo se una a una superficie que tiene una textura rugosa. En otras palabras, la superficie puede parecer mate y de tacto relativamente rugoso, en lugar de aspecto brillante y tacto suave. La textura rugosa de la superficie de cromo proporciona una morfología de superficie apropiada para retener el material de partida de radioisótopo. Por ejemplo, se puede conseguir la morfología superficial por medio de un proceso de electrometalizado relativamente prolongado (por ejemplo, 30 minutos en lugar de 5 minutos) .

Todavía en un cuarto aspecto, la invención va destinada a un método para producir un cuerpo diana para su uso en la producción de un radioisótopo. En el presente método, se somete una capa protectora (por ejemplo, una capa de cromo) a electrometalizado sobre una base del cuerpo diana. Posteriormente, se deposita un material de partida de radioisótopo (por ejemplo, talio 203) sobre la capa protectora de manera que la capa protectora esté localizada entre la base y el material de partida de radioisótopo.

Todavía en un quinto aspecto, la invención va destinada a un método para retirar un material de un cuerpo diana irradiado. En este aspecto, se separa químicamente una primera capa que contiene un primer material de radioisótopo del cuerpo diana irradiado. Se impide sustancialmente o se evita la retirada de una segunda capa del cuerpo diana usando una tercera capa del cuerpo diana. Esta tercera capa del cuerpo diana está localizada entre la primera capa y la segunda capa antes de separar químicamente la primera capa del cuerpo diana irradiado.

Todavía en un sexto aspecto, la invención va destinada a un método para producir un radioisótopo. En este método, se bombardean partículas energéticas sobre un material de partida que está depositado sobre una capa protectora química de un cuerpo diana para generar un radioisótopo del material de partida.

Todavía en un séptimo... [Seguir leyendo]

1. Un cuerpo diana (12) para su uso en la producción de radioisótopos, comprendiendo el cuerpo diana:

una base (18) que comprende una trayectoria de refrigerante; una capa protectora (16) dispuesta sobre la base y que comprende un primer material de partida de radioisótopo; y un segundo material (14) de partida de radioisótopo dispuesto sobre la base, en el que la capa protectora (16) está dispuesta entre la base (18) y el segundo material (14) de partida de radioisótopo, donde la capa protectora comprende un material químicamente resistente frente a la retirada por medio de una primera sustancia química y el segundo material de partida de radioisótopo es susceptible de retirada por medio de la primera sustancia química, y la base comprende un material químicamente resistente a la retirada por medio de una segunda sustancia química y el primer material de partida de radioisótopo es susceptible de retirada por medio de la segunda sustancia química, y donde el segundo material de partida de radioisótopo comprende talio 203, cadmio-112 o cinc-68.

2. El cuerpo diana de la reivindicación 1, donde la capa protectora (16) además comprende iridio, tántalo, tungsteno, oro, niobio, aluminio, circonio o platino o una de sus combinaciones.

3. El cuerpo diana de la reivindicación 1 ó 2, donde la base (18) comprende otro material de partida de radioisótopo.

4. Un método para retirar un material de un cuerpo diana irradiado, que comprende:

separar químicamente una primera capa que comprende un primer material de radioisótopo del cuerpo diana; reducir sustancialmente o evitar la retirada de una segunda capa del cuerpo diana usando una tercera capa del cuerpo diana, donde la tercera capa está localizada entre la primera capa y la segunda capa antes de separar químicamente y resiste las sustancias químicas usadas para separar químicamente la primera capa; y separar químicamente la tercera capa que comprende un segundo material de radioisótopo del cuerpo diana irradiado tras separar químicamente la primera capa.

5. El método de la reivindicación 4, que comprende separar químicamente la segunda capa que comprende un tercer material de radioisótopo del cuerpo diana irradiado tras separar químicamente la primera capa y tras separar químicamente la tercera capa.

6. El método de la reivindicación 5, donde la segunda capa comprende una base del cuerpo diana.

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 4-6, que comprende separar químicamente el primer material de radioisótopo de una parte restante de la primera capa.

8. El método de la reivindicación 7, donde el primer material de radioisótopo comprende plomo-201 y la parte restante comprende talio-203 enriquecido.

9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 4-8, donde la primera capa comprende talio 203, la segunda capa comprende cobre y la tercera capa comprende cromo-51.

10. Un sistema (10) para producir radioisótopos, que comprende; un acelerador de partículas (20) ; un cuerpo diana (12) que comprende:

una base (18) ; una capa protectora (16) dispuesta sobre una superficie de la base, donde la capa protectora comprende un primer material de partida de radioisótopo seleccionado entre cromo, tántalo, tungsteno, oro, niobio, aluminio, circonio, o platino, o una de sus combinaciones; y un segundo material (14) de partida de radioisótopo dispuesto sobre la capa protectora (16) ; donde la capa protectora está localizada entre la base (18) y el segundo material (14) de partida de radioisótopo, siendo el segundo material de partida de radioisótopo susceptible de retirada por medio de una sustancia química y siendo generalmente la capa protectora resistente a la retirada por medio de la sustancia química y siendo el primer material de partida de radioisótopo susceptible de retirada por medio de una segunda sustancia química y siendo generalmente la base resistente a la retirada por medio de la segunda sustancia química; y un sistema de control (28) acoplado al acelerador de partículas (20) .