(57)【要約】  【課題】  １８Ｆを効率よく製造できる１８Ｆ反応容器を提供することを目的とする。  【解決手段】  本開示の１８Ｆ反応容器は、γ線の入口および出口を有するとともに、内部がネオンガスの流路である第１流路を備える。そして、前記入口を含む第１部位および前記出口を含む第２部位がセラミックスからなる。このような構成を満足していることで、本開示の１８Ｆ反応容器は、第１流路を流れるネオンガスとγ線とを反応させ、１８Ｆを生成させることができるとともに、反応後のネオンガスを再利用することが可能であることから、１８Ｆを効率よく製造することができる。【選択図】  図１
2020003353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
γ線の入口および出口を有するとともに、内部がネオンガスの流路である第１流路を備え、
前記入口を含む第１部位および前記出口を含む第２部位がセラミックスからなる１８Ｆ反応容器。
【請求項２】
前記第１流路の外周側に位置する、冷媒の流路である第２流路を備える請求項１に記載の１８Ｆ反応容器。
【請求項３】
前記第２流路の流路方向が、前記第１流路の流路方向に沿っている請求項２に記載の１８Ｆ反応容器。
【請求項４】
前記第２流路は、前記第１流路に沿って前記第１流路を囲繞する請求項３に記載の１８Ｆ反応容器。
【請求項５】
前記第１流路は、前記ネオンガスの流入口を有し、前記ネオンガスの流入方向が前記第１流路の流路方向に交わっている請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の１８Ｆ反応容器。
【請求項６】
前記第１部位および前記第２部位を除く部分を第３部位としたとき、
前記第１流路における前記第１部位の表面の粗さ曲線から求められる算術平均粗さＲａ１は、前記第１流路における前記第３部位の表面の粗さ曲線から求められる算術平均粗さＲａ２よりも大きい請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の１８Ｆ反応容器。
【請求項７】
前記第１流路における前記第１部位の表面の粗さ曲線から求められるスキューネスＲｓｋが０より小さい請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の１８Ｆ反応容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、１８Ｆ反応容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
癌診断の方法として用いられているＰＥＴ（陽電子放射断層撮影）検査では、癌患部が吸収しやすいブドウ糖に１８−フッ素同位体（１８Ｆ）を組み込み、これを癌患者に投与し、１８Ｆから放出されるガンマ線を検出することで癌患部の位置を特定する。
【０００３】
ここで、特許文献１には、１８Ｆを含む固体から１８Ｆを回収するＰＥＴ用１８Ｆの回収方法として、前記固体は、６Ｌｉ及び１６Ｏを含む硫酸酸性塩または１８Ｏを含む硫酸酸性水を含む個体であり、前記１８Ｆをガス状のガス化剤と反応させてガス化し、ガス化された１８Ｆを吸収液に吸収して回収する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６０３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年では、癌を早期発見すれば完治できるまでに医療技術が進歩していることから、ＰＥＴ検査が多用されている。これに伴い、１８Ｆを効率よく製造する方法が求められていた。
【０００６】
また、特許文献１で提案された方法では、使用する６Ｌｉ及び１６Ｏを含む硫酸酸性塩または１８Ｏを含む硫酸酸性水が高価であるとともに、１８Ｆを製造する際に、作業者が放射線被爆する可能性が高いという問題があった。
【０００７】
そこで、放射線被爆の可能性が低いとともに、１８Ｆを効率よく製造できる、１８Ｆ反応容器の確立が望まれていた。
【０００８】
本開示は、このような事情を鑑みて案出されたものであり、放射線被爆の可能性が低いとともに、１８Ｆを効率よく製造できる、１８Ｆ反応容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の１８Ｆ反応容器は、γ線の入口および出口を有するとともに、内部がネオンガスの流路である第１流路を備える。そして、前記入口を含む第１部位および前記出口を含む第２部位がセラミックスからなる。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の１８Ｆ反応容器は、放射線被爆の可能性が低いとともに、１８Ｆを効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の１８Ｆ反応容器の一例を示す斜視図である。
【図２】本開示の１８Ｆ反応容器の他の例を示す斜視図である。
【図３】図２におけるi−i線での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の１８Ｆ反応容器について、以下に詳細に説明する。
【００１３】
近年の研究から、ネオンガスにγ線を照射させ反応させる方法であれば、安価で、かつ放射線被爆の可能性が低い。しかしながら、この方法による１８Ｆの製造方法では、γ線が通過する１８Ｆ反応容器とγ線とが反応してしまったり、ネオンガスとγ線とが反応する際に生じる熱によりネオンガスが発熱することで、１８Ｆの製造効率が低かった。
【００１４】
本開示の１８Ｆ反応容器１０は、図１に示すように、γ線の入口１および出口２を有するとともに、内部がネオンガスの流路である第１流路３を備える。ここで、γ線の入口１とは、γ線が１８Ｆ反応容器１０を通過する経路において、γ線が入射してから第１流路３に到達するまでに通過する部位のことである。一方、γ線の出口２とは、γ線が１８Ｆ反応容器１０を通過する経路において、第１流路３からγ線が出射するまでに通過する部位のことである。
【００１５】
なお、図１では、１８Ｆ反応容器１０ａが、第１流路３に繋がる、ネオンガスを第１流路３に流入させるための流路である第１流入路７および第１流路３から排出したネオンガスが流れる流路である第１排出路８を備えている例を示している。
【００１６】
さらに、本開示の１８Ｆ反応容器１０は、入口１を含む第１部位４および出口２を含む第２部位５がセラミックスからなる。ここで、第１部位４とは、１８Ｆ反応容器１０を全長が１７等分となるように分割した際における、入口１側の１７分の１の部分のことである。一方、第２部位５とは、１８Ｆ反応容器１０を全長が１７等分となるように分割した際における、出口２側の１７分の１の部分のことである。
【００１７】
このように、上記構成を満足していることで、γ線を１８Ｆ反応容器１０に照射し、入口１から第１流路３を通って出口２までγ線が通過する際に、第１流路３を流れるネオンガスとγ線とが反応し、１８Ｆを生成させることができる。その後、生成した１８Ｆを含むネオンガスを分離装置（不図示）に送り、ネオンガス中から１８Ｆを分離・回収することができる。さらに、回収後のネオンガスは再利用することが可能である。そして、入口１を含む第１部位４および出口２を含む第２部位５がセラミックスからなることから、γ線がネオンガス以外と反応することなく、本開示の１８Ｆ反応容器１０は１８Ｆを効率よく製造することができる。
【００１８】
なお、第１部位４および第２部位５を構成するセラミックスとは、例えば、酸化アルミニウム質セラミックス、酸化ジルコニウム質セラミックス、酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムの複合セラミックス、窒化珪素質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックス、炭化珪素質セラミックスまたはムライト質セラミックス等である。特に、本開示の１８Ｆ反応容器１０における第１部位４および第２部位５が炭化珪素質セラミックスからなるならば、耐熱性に優れ、かつ熱伝導率が高いことから、ネオンガスとγ線とが反応する際に生じる熱を効率よく放熱することができる。なお、炭化珪素質セラミックスとは、セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、炭化珪素を７０質量％以上含有するものである。また、他のセラミックスについても同様である。
【００１９】
そして、本開示の１８Ｆ反応容器１０における第１部位４および第２部位５の材質は、以下の方法により確認することができる。まず、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を用いて、第１部位４および第２部位５をそれぞれ測定し、得られた２θ（２θは、回折角度である。）の値より、ＪＣＰＤＳカードを用いて同定を行なう。次に、ＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰ）または蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）を用いて、第１部位４および第２部位５それぞれの含有成分の定量分析を行なう。そして、例えば、上記同定により、炭化珪素の存在を
確認され、ＩＣＰまたはＸＲＦで測定した珪素（Ｓｉ）の含有量から炭化珪素（ＳｉＣ）に換算した含有量が７０質量％以上であれば、炭化珪素質セラミックスである。
【００２０】
なお、本開示の１８Ｆ反応容器１０は、第１部位４および第２部位５に限らず、全体がセラミックスで構成されていてもよい。このような構成を満足するならば、より耐熱性が向上し、長時間の使用に耐えうるものとなる。
【００２１】
また、本開示の１８Ｆ反応容器１０における第１流路３は、どのような形状であっても構わないが、図１に示すように、入口１側から出口２側にかけて延びる形状であってもよい。このような構成を満足するならば、γ線が１８Ｆ反応容器１０を通過する経路において、γ線が通過する第１流路３の長さを長くすることができ、１８Ｆをより効率よく製造することができる。なお、図１では、第１流路３が、入口１側から出口２側にかけて延びる円柱状である例を示している。
【００２２】
また、本開示の１８Ｆ反応容器１０は、図２に示すように、第１流路３の外周側に位置する、冷媒の流路である第２流路６を備えていてもよい。ここで、第１流路３の外周側とは、第１流路３のネオンガスが流れる方向に直交する方向における第１流路３よりも外側のことである。また、第１流路３の外周側とは、第１流路３のネオンガスが流れる方向に直交する断面において、第１流路３の中心からの距離が、第１流路３の内表面よりも離れた位置のことである。このような構成を満足するならば、第１流路３を流れるネオンガスとγ線とが反応する際に生じる熱によりネオンガスが発熱しても、第２流路６を流れる冷媒で冷却することができることから、本開示の１８Ｆ反応容器１０は、１８Ｆをより効率よく製造することができる。
【００２３】
また、本開示の１８Ｆ反応容器１０における第２流路６の流路方向は、第１流路３の流路方向に沿っていてもよい。なお、第１流路３の流路方向は、図２において上から下であり、第２流路６の流路方向が第１流路３の流路方向に沿うとは、第２流路６の流路方向も上から下ということである。このような構成を満足するならば、第１流路３を流れるネオンガスを、第２流路６を流れる冷媒で効率よく冷却することが可能となり、本開示の１８Ｆ反応容器１０は、１８Ｆをより効率よく製造することができる。
【００２４】
また、本開示の１８Ｆ反応容器１０における第２流路６は、第１流路３に沿って第１流路３を囲繞していてもよい。ここで、第２流路６が第１流路３を囲繞しているとは、図３に示すように、第２流路６が筒状であり、第２流路６の内側に第１流路３が位置していることをいう。このような構成を満足するならば、第１流路３を流れるネオンガスを、第２流路６を流れる冷媒でさらに効率よく冷却することが可能となり、本開示の１８Ｆ反応容器１０は、１８Ｆをより効率よく製造することができる。
【００２５】
なお、図２および図３では、第２流路６が、入口１側から出口２側にかけて延びる環状の筒である例を示している。また、図２では、１８Ｆ反応容器１０ｂが、第２流路６に繋がる、冷媒を第２流路６に流入させるための流路である第２流入路９および第２流路６から排出した冷媒が流れる流路である第２排出路１１を備えている例を示している。
【００２６】
また、本開示の１８Ｆ反応容器１０における第１流路３は、ネオンガスの流入口を有し、ネオンガスの流入方向が第１流路３の流路方向に交わっていてもよい。ここで、ネオンガスの流入口とは、第１流路３に第１流入路７が繋がる部分のことである。そして、このような構成を満足するならば、ネオンガスが第１流路３に流入した際に乱流が発生し、乱流となったネオンガスとγ線とが反応することで、本開示の１８Ｆ反応容器１０は、１８Ｆをより効率よく製造することができる。
【００２７】
特に、第１流入路７からのネオンガスの流入方向が第１流路３の流路方向に直交しているならば、ネオンガスが第１流路３に流入した際に乱流が効果的に発生し、本開示の１８Ｆ反応容器１０は、１８Ｆをより一層効率よく製造することができる。
【００２８】
また、本開示の１８Ｆ反応容器１０は、図２に示すように、第１部位４および第２部位５を除く部分を第３部位１２としたとき、第１流路３における第１部位４の表面の粗さ曲線から求められる算術平均粗さＲａ１は、第１流路３における第３部位１２の表面の粗さ曲線から求められる算術平均粗さＲａ２よりも大きくてもよい。ここで、算術平均粗さＲａとは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（２０１３）に規定された値のことを言う。
【００２９】
そして、このような構成を満足するならば、第１流路３の表面における算術平均粗さＲａが場所に拠らず一定である場合に比べて、第１流路３における第１部位４でネオンガスの乱流を効果的に発生させることができる。そして、第１流入路７が第１部位４に位置している場合、最もネオンガスとγ線とが反応する第１部位４において、本開示の１８Ｆ反応容器１０は、１８Ｆを効率よく製造することができる。
【００３０】
なお、第１流路３における第１部位４の表面の算術平均粗さＲａ１は、例えば、０．８μｍ以上であってもよく、第１流路３における第３部位１２の表面の算術平均粗さＲａ２は、例えば、０．５μｍ以下であってもよい。
【００３１】
また、本開示の１８Ｆ反応容器１０において、第１流路３における第１部位４の表面の粗さ曲線から求められるスキューネスＲｓｋが０より小さくてもよい。ここで、スキューネスＲｓｋとは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（２０１３）に規定されており、粗さ曲線における平均高さを中心線とした際における山部と谷部との比率を示す指標である。そして、そして、スキューネスＲｓｋが０より小さければ、谷部よりも山部となる領域の方が広いことを示している。
【００３２】
そして、このような構成を満足するならば、繰り返しネオンガスを再利用する場合、ネオンガスに不純物が混入する可能性があるが、この不純物を第１流路３における第１部位４の表面の谷部でトラップして除去することができる。よって、繰り返しネオンガスを再利用しても、不純物を除去することにより、ネオンガスの純度を維持することができ、本開示の１８Ｆ反応容器１０は、１８Ｆを効率よく製造することができる。
【００３３】
ここで、算術平均粗さＲａ１、２およびスキューネスＲｓｋは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（２０１３）に準拠して、第１流路３における第１部位４の表面、第１流路３における第３部位１２の表面をそれぞれ測定することにより求めることができる。なお、測定条件としては、例えば、測定長さを２．５ｍｍ、カットオフ値を０．０８ｍｍとし、触針半径が２μｍの触針を用い、走査速度を０．６ｍｍ／秒に設定すればよい。そして、各表面において、少なくとも５ヵ所以上測定し、その平均値を求めればよい。
【００３４】
次に、本開示の１８Ｆ反応容器１０の製造方法の一例について説明する。なお、以下では、１８Ｆ反応容器１０の全体が炭化珪素質セラミックスからなる場合を例に挙げて説明する。
【００３５】
まず、出発原料として、主原料である炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と、焼結助剤として炭化硼素（Ｂ４Ｃ）粉末あるいは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）粉末および酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）粉末を準備し、所定量秤量する。その後、所定量の溶媒としての水とともに出発原料をボールミル等の粉砕機に投入して、混合・粉砕する。その後、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド等のバインダーを適量添加してスラリーとした後、スプレードライヤーを用いてスラリーを噴霧造粒することにより顆粒を得る。
【００３６】
次に、得られた顆粒を用いて、静水圧プレス成形法（ラバープレス）または粉末プレス成形法等にて所定形状に成形し、切削加工を施すことにより、１８Ｆ反応容器１０の第１部位４、第２部位５および第３部位１３となる、それぞれの成形体を得る。次に、これら成形体の乾燥、脱脂を行ない、焼成炉に入れ、非酸化雰囲気中において最高温度１８００℃以上２１００℃以下の温度で焼成する。その後、必要に応じて研削加工を施すことにより、任意の形状の第１流路３および第２流路６を有する、１８Ｆ反応容器１０の第１部位４、第２部位５および第３部位１２を得る。そして、この研削加工により、第１流路３における第１部位４の表面、第１流路３における第３部位１２の表面の表面性状を任意の値にすることができる。
【００３７】
そして、得られた第１部位４、第２部位５および第３部位１２のそれぞれの接合部に、ガラス、バインダおよび溶媒を混合して作製したガラスペーストを塗布し、第１部位４、第２部位５および第３部位１２を接合した後、非酸化雰囲気中において最高温度１３００℃以上１７００℃以下の温度で熱処理することで、本開示の１８Ｆ反応容器１０を得る。
【符号の説明】
【００３８】
１：入口
２：出口
３：第１流路
４：第１部位
５：第２部位
６：第２流路
７：第１流入路
８：第１排出路
９：第２流入路
１０、１０ａ、１０ｂ：１８Ｆ反応容器
１１：第２排出路
１２：第３部位
【図１】
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【図２】
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【図３】
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