Объект ORNL будет удовлетворять растущий спрос США на медицинские радиоизотопы

Некоторые люди шутят, что атомам нельзя доверять, «потому что из них состоит все». Правда в том, что многие врачи и больные раком научились доверять определенным радиоактивным атомам, поскольку они эффективно лечат потенциально смертельные заболевания, часто убивая раковые опухолевые клетки.

Их называют радиоизотопами. Радиоизотоп — это нестабильная форма химического элемента, который выделяет радиацию при распаде и становится более стабильным. Некоторые радиоизотопы используются для питания космических кораблей НАСА. Другие используются для неразрушающего обнаружения ранних дефектов, требующих ремонта, например, для обеспечения безопасной эксплуатации самолетов, мостов и плотин.

К несчастью для Соединенных Штатов, около 100 полезных радиоизотопов не производятся в Америке. Большинство из них поступает из России, а другие доставляются сюда из Австралии, Европы и Южной Африки.

Цель Министерства энергетики США — снизить зависимость страны от иностранных поставщиков изотопов, сказал Роберт Ф. «Роб» Пичер, эксперт по ядерным операциям компании Strata-G LLC и консультант по совместительству в дирекции Окриджской национальной лаборатории. в своем недавнем разговоре с друзьями ORNL.

Хорошая новость, добавил он, заключается в том, что Управление науки Министерства энергетики США финансирует проектирование и будущее строительство установки по переработке радиоизотопов в ORNL. RPF призван помочь удовлетворить растущий спрос США на высокоприоритетные радиоизотопы. Планируется, что RPF будет открыт к 2032 году. Это будет первая новая безреакторная ядерная установка, построенная в ORNL с 1960-х годов Управлением науки Министерства энергетики и его предшественником, Комиссией по атомной энергии.

Майк Фаррар из ORNL является директором проекта RPF. Обработка радиоизотопов состоит из химических, термических или физических действий, предпринимаемых для разделения, выделения или очистки радиоактивных изотопов или обогащения элемента одним конкретным радиоизотопом.

На нереакторных ядерных объектах ORNL осуществляется дистанционное обращение с ядерными материалами, такими как радиоизотопы и ядерное топливо, сказал Пичер, который задумал и разработал конструкцию очень гибкого RPF. Он добавил, что экологическая оценка будет представлена ​​общественности позднее этим летом, а в следующем году будут закуплены модульные горячие камеры и, вероятно, начнется подготовка площадки для объекта.

Изотопный реактор с высоким потоком, единственный реактор, работающий в ORNL, является единственным в западном мире поставщиком калифорния-252, изотопа, используемого для каротажа скважин, промышленного сканирования и запуска ядерных реакторов. Cf-252 использовался для лечения рака и для обнаружения взрывчатых веществ, но позже был заменен актинием-227 (эффективное лечение рака простаты) и никелем-63 (обнаружение взрывчатых веществ), которые в настоящее время производятся в HFIR.

Облучая оксид нептуния нейтронами, с 2015 года HFIR пополняет запасы в США плутония-238, необходимого для будущих космических миссий НАСА. Pu-238 из HFIR приводится в действие марсоходом Perseverance, который сейчас исследует Марс.

По словам Пичера, ORNL отведена ведущая роль для удовлетворения растущих потребностей исследовательских институтов и правительственных учреждений США в радиоизотопах, произведенных в Америке, для удовлетворения внутренних потребностей в медицине, промышленности, исследованиях и национальной безопасности.

Стратегия, по его словам, будет заключаться в том, чтобы увеличить текущие мощности обработки, чтобы полностью использовать возможности HFIR по облучению дополнительного целевого материала, а также использовать имеющийся опыт и процессы ORNL, как только RPF будет введен в эксплуатацию. В лаборатории имеются опыт и процессы в области радиоизотопов, радиохимии, эксплуатации ядерных установок, транспортировки и радиоактивных отходов.

«ORNL отметила все флажки», — сказал Пичер, добавив, что RPF предоставит возможности обработки, которых в настоящее время не хватает для целей, облученных на HFIR. Он отметил, что планы по замене корпуса высокого давления и бериллиевого отражателя нейтронов в реакторе ORNL, которому уже 58 лет, «должны значительно продлить срок службы HFIR».

Пичер упомянул, что первая партия радиоизотопа углерода-14, произведенного в ORNL для медицинских целей, была передана в 1946 году на графитовом реакторе директором по исследованиям и будущим нобелевским лауреатом Юджином Вигнером директору онкологической больницы Сент-Луиса. По данным сайта ORNL, в течение следующих пяти лет лаборатория осуществила более 20 000 поставок радиоизотопов в медицинские и исследовательские учреждения. Позже правительство передало производство радиоизотопов коммерческому сектору. Производство радиоизотопов сократилось из-за остановки реакторов.