(57)【要約】  中央開口部を画定する少なくとも１つのプレートと、少なくとも１つのプレートがその上に保持されるように少なくとも１つのプレートの中央開口部を通過する細長い中央部材と、を備え、少なくとも１つのプレート及び細長い中央部材が、中性子捕獲を介してモリブデン−９９（Ｍｏ−９９）を生成する材料で形成される、放射性同位体の生成のための照射ターゲット。
2020510847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性同位体の生成のための照射ターゲットであって、
中央開口部を画定する少なくとも１つのプレートと、
前記少なくとも１つのプレートがその上に保持されるように前記少なくとも１つのプレートの前記中央開口部を通過する細長い中央部材と、
を備え、
前記少なくとも１つのプレート及び前記細長い中央部材の両方が、中性子捕獲を介してモリブデン−９９（Ｍｏ−９９）を生成する材料で形成される、照射ターゲット。
【請求項２】
前記少なくとも１つのプレートが、複数のプレートをさらに含み、各プレートの各中央開口部が、円形の開口であり、
前記細長い中央部材が、円筒形の中央管であり、前記円筒管が、前記複数のプレートを貫通する、
請求項１に記載の照射ターゲット。
【請求項３】
前記中央管が、前記複数のプレートのそれぞれの端部を越えて軸方向外方にそれぞれ延在する第１の端部及び第２の端部を有し、前記第１の端部及び前記第２の端部がそれぞれ、前記複数のプレートの前記中央開口部の直径よりも大きい外径を有する、請求項２に記載の照射ターゲット。
【請求項４】
各プレートが、環状ディスクであり、前記複数の環状ディスク及び前記中央管が、モリブデン−９８（Ｍｏ−９８）から形成される、請求項３に記載の照射ターゲット。
【請求項５】
各環状ディスクが、前記中央管の長手方向中心軸に平行な軸方向においておおよそ０．０１２７ｃｍ（０．００５インチ）の厚さを有する、請求項４に記載の照射ターゲット。
【請求項６】
各環状ディスクが、おおよそ１．２７ｃｍ（０．５０インチ）の外径を有する、請求項５に記載の照射ターゲット。
【請求項７】
各プレートが、環状ディスクであり、前記複数の環状ディスク及び前記中央管が、モリブデン・ランタン（Ｍｏ−Ｌａ）、チタン・ジルコニウム・モリブデン（Ｔｉ−Ｚｒ−Ｍｏ）、モリブデン・ハフニウム・カーバイド（Ｍｏ  Ｈｆ−Ｃ）、モリブデン・タングステン（Ｍｏ−Ｗ）、ニッケル・コバルト・クロム・モリブデン（Ｍｏ−ＭＰ３５Ｎ）、及びウラン・モリブデン（Ｕ−Ｍｏ）のうちの１つから形成される、請求項３に記載の照射ターゲット。
【請求項８】
前記少なくとも１つのプレートが、複数のプレートをさらに含み、各プレートの各制御開口部が、細長いスロットであり、
前記細長い中央部材が、細長いストラップであり、前記細長いストラップが、前記複数のプレートの前記中央開口部を貫通する、
請求項１に記載の照射ターゲット。
【請求項９】
各プレートが、環状ディスクであり、前記複数の環状ディスク及び前記細長いストラップが、モリブデン−９８（Ｍｏ−９８）から形成される、請求項８に記載の照射ターゲット。
【請求項１０】
放射性同位体の生成で使用するための照射ターゲットを生成する方法であって、
中央開口部を画定する少なくとも１つのプレートを用意するステップと、
第１の端部及び第２の端部を有する細長い中央部材を用意するステップと、
前記中央部材を前記少なくとも１つのプレートの前記中央開口部に通すステップと、
前記第１の端部及び前記第２の端部の外径が前記少なくとも１つのプレートの前記中央開口部の直径よりも大きくなるように前記中央部材の前記第１の端部及び前記第２の端部を前記中央部材の長手方向中心軸に対して径方向外方に広げるステップと、
を含む、方法。
【請求項１１】
表面に細長い凹部が形成された位置合わせジグを用意するステップと、
中央開口部を画定する複数のプレートを用意するステップと、
前記中央開口部同士が整列するように、前記複数のプレートを前記位置合わせジグの前記細長い凹部内に挿入するステップと、
をさらに含み、
前記中央部材を前記中央開口部に通す前記ステップが、前記複数のプレートが前記位置合わせジグ内に挿入された後に起こる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記広げるステップが、前記複数のプレートへの軸方向負荷が４．５３５９２〜１３．６０７８ｋｇ（１０．０〜３０．０ポンド）になるように、前記中央部材の広げられた前記第１の端部と前記第２の端部との間で前記複数のプレートを圧迫することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の端部と前記第２の端部との間で前記中央部材の外表面上に連続的な溝を形成するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記細長い中央部材を用意する前記ステップが、円筒形の中央管を用意することをさらに含み、前記連続的な溝が環状である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記広げるステップが、前記中央管の前記第１の端部及び前記第２の端部を径方向外方に張り出すことをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
目下開示される本発明は、一般に、テクネチウム−９９ｍジェネレータ（Ｍｏ−９９／Ｔｃ−９９ｍジェネレータ）での使用に適したモリブデン酸チタン−９９材料に関し、より具体的には、それらのモリブデン酸チタン−９９材料の生成で使用される照射ターゲットに関する。
【背景技術】
【０００２】
テクネチウム−９９ｍ（Ｔｃ−９９ｍ）は、核医学（例えば、医用画像診断）において最も一般的に使用される放射性同位体である。Ｔｃ−９９ｍ（ｍは、準安定性）は、典型的には患者に注入され、また、特定の設備とともに使用される場合、患者の内臓器官を撮像するために使用される。しかし、Ｔｃ−９９ｍは、半減期が６時間しかない。したがって、すぐに利用することができるＴｃ−９９ｍの供給源は、少なくとも核医学分野では特に関心を持たれており、且つ／又は必要とされている。
【０００３】
Ｔｃ−９９ｍの短い半減期を考慮すると、Ｔｃ−９９ｍは、典型的には、必要とされる場所及び／又は時点において（例えば、薬局、病院、等において）Ｍｏ−９９／Ｔｃ−９９ｍジェネレータを介して調達される。Ｍｏ−９９／Ｔｃ−９９ｍジェネレータは、生理食塩水をＭｏ−９９材料に通すことにより崩壊モリブデン−９９（Ｍｏ−９９）源からテクネチウムの準安定同位体（即ち、Ｔｃ−９９ｍ）を抽出するために使用されるデバイスである。Ｍｏ−９９は不安定であり、６６時間の半減期で崩壊してＴｃ−９９ｍになる。Ｍｏ−９９は、典型的には、高中性子束原子炉において高濃縮ウラン・ターゲット（９３％ウラン２３５）の照射から生成されて、それに続くＭｏ−９９を使用に適した形態に変えるための処理ステップの後、Ｍｏ−９９／Ｔｃ−９９ｍジェネレータ製造場所へ輸送される。次いで、Ｍｏ−９９／Ｔｃ−９９ｍジェネレータは、それらの集中場所から全土にわたって病院及び薬局に流通される。Ｍｏ−９９は半減期が短く、また、生成場所の数は限られているので、照射を受けたＭｏ−９９材料を使用に適した形態に変えるのに必要とされる時間を最小限に抑えることが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、Ｔｃ−９９ｍジェネレータでの使用に適したモリブデン酸チタン−９９材料を適時に生成するためのプロセスが、少なくとも必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１つの実施例は、中央開口部を画定する少なくとも１つのプレートと、少なくとも１つのプレートがその上に保持されるように少なくとも１つのプレートの中央開口部を通過する細長い中央部材とを含む、放射性同位体の生成のための照射ターゲットを提供する。少なくとも１つのプレート及び細長い中央部材の両方が、中性子捕獲を介してモリブデン−９９（Ｍｏ−９９）を生成する材料で形成される。
【０００６】
本発明の別の実施例は、中央開口部を画定する少なくとも１つのプレートを用意するステップと、第１の端部及び第２の端部を有する細長い中央部材を用意するステップと、中央部材を少なくとも１つのプレートの中央開口部に通すステップと、第１の端部及び第２の端部の外径が少なくとも１つのプレートの中央開口部の直径よりも大きくなるように中央部材の第１の端部及び第２の端部を中央部材の長手方向中心軸に対して径方向外方に広げるステップと、を含む、放射性同位体の生成で使用するための照射ターゲットを作成する方法を提供する。
【０００７】
本明細書に組み込まれてその一部を構成する添付の図面は、本発明の１つ又は複数の実施例を示し、且つ、記述とともに本発明の原理を説明する働きをする。
【０００８】
以下、本発明の全てではないが幾つかの実施例が示されている添付の図面を参照しながら、本発明をより詳しく説明する。実際には、本発明は、多くの異なる形態で実施することができ、本明細書に記載された実施例に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施例は、本開示が該当法的要件を満たすように提供されたものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例による照射ターゲットの分解斜視図である。
【図２Ａ】図１に示された照射ターゲットの部分図である。
【図２Ｂ】図１に示された照射ターゲットの部分図である。
【図２Ｃ】図１に示された照射ターゲットの部分図である。
【図３Ａ】図１に示された照射ターゲットの中央管の部分図である。
【図３Ｂ】図１に示された照射ターゲットの中央管の部分図である。
【図４】図１に示された照射ターゲットの環状ディスクの平面図である。
【図５】キャニスタ内に配置された図１で示されたような照射ターゲットを含む、ターゲット・キャニスタの斜視図である。
【図６Ａ】図１に示された照射ターゲットを組み立てるために行われるステップの図である。
【図６Ｂ】図１に示された照射ターゲットを組み立てるために行われるステップの図である。
【図６Ｃ】図１に示された照射ターゲットを組み立てるために行われるステップの図である。
【図６Ｄ】図１に示された照射ターゲットを組み立てるために行われるステップの図である。
【図６Ｅ】図１に示された照射ターゲットを組み立てるために行われるステップの図である。
【図７Ａ】照射後の折れ試験負荷（ｓｎａｐ  ｔｅｓｔ  ｌｏａｄｉｎｇ）を受けている照射ターゲットの図である。
【図７Ｂ】照射後の折れ試験負荷を受けている照射ターゲットの図である。
【図８】照射及び分解の両方を経た後の図１に示されたようなターゲット組立体の照射済構成要素を含むホッパの斜視図である。
【図９Ａ】本開示による照射ターゲットの代替実施例の斜視図である。
【図９Ｂ】本開示による照射ターゲットの代替実施例の斜視図である。
【図９Ｃ】本開示による照射ターゲットの代替実施例の斜視図である。
【図１０Ａ】本発明による照射ターゲットのさらに別の代替実施例の斜視図である。
【図１０Ｂ】本発明による照射ターゲットのさらに別の代替実施例の斜視図である。
【図１１】本発明による照射ターゲットの生成で使用され得る振動式測定組立体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書及び図面における参照文字の反復使用は、本発明の同じ若しくは類似の特徴又は要素を本開示に従って表すことを目的としている。
【００１１】
以下、本発明の全てではないが幾つかの実施例が示されている添付の図面を参照しながら、本発明をより詳しく説明する。実際には、本発明は、多くの異なる形態で実施することができ、本明細書に記載された実施例に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施例は、本開示が該当法的要件を満たすように提供されたものである。本明細書及び添付の特許請求の範囲において、単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」は、別段の明確な指示がない限り、複数の指示対象を含む。
【００１２】
次に図を参照すると、本発明による照射ターゲット１００が、図１及び２Ａから２Ｃで最も良く分かるように中央管１２０上に摺動可能に受け取られる、複数の薄いプレート１１０を含む。複数の薄いプレート１１０及び中央管１２０のどちらも、核分裂型原子炉などの原子炉において中性子捕獲プロセスを受けた後で同位体モリブデン−９９（Ｍｏ−９９）を生成することが可能な材料である同一の材料から形成されることが好ましい。好ましい実施例では、この材料は、Ｍｏ−９８である。しかし、代替実施例では、プレート１１０及び中央管１２０は、モリブデン・ランタン（Ｍｏ−Ｌａ）、チタン・ジルコニウム・モリブデン（Ｔｉ−Ｚｒ−Ｍｏ）、モリブデン・ハフニウム・カーバイド（Ｍｏ  Ｈｆ−Ｃ）、モリブデン・タングステン（Ｍｏ−Ｗ）、ニッケル・コバルト・クロム・モリブデン（Ｍｏ−ＭＰ３５Ｎ）、及びウラン・モリブデン（Ｕ−Ｍｏ）などであるがそれらに限定されない材料から形成され得ることに留意されたい。さらに、目下論じられる実施例は、好ましくは１８．１１０２ｃｍ（７．１３０インチ）の全長と１．２７ｃｍ（０．５００インチ）の外径とを有するが、本発明による照射ターゲットの代替実施例は、照射プロセス中に使用される手順及びデバイスに応じて様々な寸法を有するであろう。
【００１３】
さらに図３Ａ及び３Ｂを参照すると、中央管１２０は、第１の端部１２２、第２の端部１２４、及び、それらの間に延在する円筒形の外表面１２６を有する円筒体を含む。論じられる実施例では、中央管１２０は、０．５２０７ｃｍ（０．２０５インチ）の外径、０．０１７７８ｃｍ（０．００７インチ）の管肉厚、及び、照射ターゲット１００の複数の薄いプレートの全長をわずかに上回る長さを有する。照射ターゲット１００の組立に先立ち、中央管１２０は、述べたように完全に組み立てられた照射ターゲットの長さよりもわずかに長いその全長に沿って、一定の外径を有する。中央管１２０の一定の外径は、以下でより詳細に論じられるように、組立プロセス中に両端部が複数の薄いプレート１１０を通して摺動されることを可能にする。
【００１４】
図３Ｂで最も良く分かるように、複数の薄いプレート１１０内に中央管１２０を挿入するのに先立ち、中央管１２０の中間部分において中央管１２０の外表面１２６に環状溝１２８が形成される。好ましい実施例では、所与の０．０１７７８ｃｍ（０．００７インチ）の肉厚に対する環状溝の深さは、おおよそ０．００５０８ｃｍ（０．００２インチ）である。環状溝の深さは、図７Ａ及び７Ｂに示されるように照射ターゲットの中間部分において照射ターゲットの長手方向中心軸に対して横方向に十分な量の力が加えられたときに照射ターゲット１００が曲がるのではなく中央管１２０の環状溝に沿って２つの部分１００ａ及び１００ｂに割れるように、選択される。したがって、図８に示されるように、薄いプレート１１０は、さらなる処理のために、それらの対応する管半体から自由に取り外されてホッパ１５５などの中に集められる。予想されるであろうように、環状溝の深さは、中央管の肉厚に依存し、代替実施例によって異なる。さらに、中央管１２０に沿った薄いプレート１１０への４．５３５９２〜１３．６０７８ｋｇ（１０〜３０ポンド）の軸方向負荷が、曲がる可能性よりも管のきれいな割れを促進することが、試験で明らかになった。
【００１５】
次に図２Ａ、２Ｂ、及び４を参照すると、照射ターゲット１００の質量の大部分は、中央管１２０上に摺動可能に受け取られた複数の薄いプレート１１０にある。各薄いプレート１１０は、照射ターゲット１００の軸方向においておおよそ０．０１２７ｃｍ（０．００５インチ）の厚さを有する薄い環状ディスクであることが好ましい。各環状ディスク１１０の減少した厚さは、所与のターゲット材料の量に対して増大した表面積を提供する。増大した表面積は、Ｔｉ−Ｍｏ−９９を生成するプロセスの一部として環状ディスクが核分裂反応炉において照射を受けた後でそれらの環状ディスクを分解するプロセスを促進する。さらに、好ましい実施例の場合、各環状ディスク１１０は、それらが中央管１２０上で摺動可能に位置決めされ得るように、０．５２５７８ｃｍ（０．２０７インチ）の内径を持つ中央開口１１２を画定する。さらに、各環状ディスクは、照射ターゲット１００の全幅を決定する、１．２７ｃｍ（０．５００インチ）の外径を有する。この場合もやはり、これらの寸法は、照射ターゲットが受ける照射プロセスにおける種々の因子に依存して、照射ターゲットの代替実施例によって異なるであろう。
【００１６】
この実施例では、照射プロセス中に複数の照射ターゲット１００を核分裂型原子炉に挿入するために、ターゲット・キャニスタ１５０が利用される。図５に示されるように、各ターゲット・キャニスタ１５０は、複数の内部ボア１５２を画定する、実質的に円筒形の本体部分１５１を含む。複数のボア１５２は、対応する反応炉内での照射プロセス中に照射ターゲットが乾燥環境内に留まるように、端キャップ１５３によって密閉される。照射プロセス中にターゲットの環状ディスク１１０を乾燥した状態に保つことは、Ｍｏ−９９を使用に適した形態に変えるための後続の化学プロセスにおける薄いディスクを分解しようとする試みを妨げる可能性のある、環状ディスク１１０上での酸化皮膜の形成を防ぐ。各照射ターゲットを個々に識別できるように、照射ターゲット１００の一方又は両方の端部上の環状ディスクの外面に２次元のマイクロ・コード１１５がエッチングされることが好ましい。マイクロ・コード１１５は、ターゲットの全重量、ターゲットの化学的純度分析結果、等のような情報を含み、また、各照射ターゲット１００をターゲット・キャニスタ１５０の対応するボア１５２に挿入し且つ／又は各照射ターゲット１００をターゲット・キャニスタ１５０の対応するボア１５２から取り外すツール・アラーム（図示せず）上に配置された視覚システムによって読取り可能とされるであろう。
【００１７】
次に図６Ａ〜６Ｅを参照しながら、照射ターゲット１００の組立プロセスが論じられる。図６Ａに示されるように、複数の環状ディスク１１０が、位置合わせジグ１４０の半円筒形凹部１４２（図１）内に位置決めされる。位置合わせジグ１４０は、３Ｄ印刷プロセスによって形成されることが好ましく、複数のディスクは、それらの中央開口１１２（図４）が１列になるように、半円筒形凹部１４２内にきつく詰め込まれることが好ましい。この実施例では、おおよそ１，４００個のディスク１１０が、位置合わせジグ１４０内に受容される。ディスク１１０の適切な数は手作業で決定されてもよいが、代替実施例では、プロセスは、所望の数のしたがって所望の重量のディスクを対応する位置合わせジグに装填するために、図１１に示されるような振動式装填機１６０を利用することによって自動化され得る。中央管１２０の外表面は、環状溝１２８（図３Ｂ）を作成するために、旋削工具で刻み目を付けられることが好ましい。図６Ｂ及び６Ｃに示されるように、中央管１２０の第１の端部１２３は張り出され、それにより第１のフランジ１２３を作り出す。図６Ｄに示されるように、中央管１２０の第２の端部は、位置合わせジグ１４０内にきつく詰め込まれた複数の環状ディスク１１０の中央ボアに挿入される。中央管１２０が中央開口と位置合わせされ得るように、位置合わせジグ１４０の端壁に半円形凹部１４４が設けられる。中央管１２０は、第１のフランジ１２３が複数の環状ディスク１１０と当接するまで、挿入される。中央管１２０が複数の環状ディスク１１０に完全に挿入された後、環状ディスクを越えて外方に延在する中央管１２０の第２の端部が張り出され、それにより、環状ディスクがフランジ間で中央管１２０上にきつく詰め込まれるように、第２のフランジ１２５を作り出す。中央管１２０に沿った軸方向負荷は、４．５３５９２〜１３．６０７８ｋｇ（１０〜３０ポンド）の範囲内に収まることが好ましい。
【００１８】
次に図９Ａ〜９Ｃを参照すると、本開示による照射ターゲット２００の代替実施例が示されている。前述の実施例と同様に、照射ターゲット２００は、好ましくは環状ディスクである複数の薄いプレート２１０を含む。各環状ディスク２１０は、細長いストラップ２２０が貫通する中央スロット２１２を画定する。細長いストラップ２２０の第１の端部及び第２の端部の両方が、外方に延在するフランジ２２２及び２２４をそれぞれ画定し、それらのフランジは、照射ターゲット２００の第１の端部において最も外側の環状ディスク２１０の最も外側の表面に当接する。細長いストラップ２２０の中間部分は、複数の環状ディスク２１０を越えて軸方向外方に延在して、照射ターゲット２００の第２の端部において輪２２６を形成する。輪２２６は、照射前及び照射後のどちらでも、照射ターゲット２００の取扱いを容易にする。照射ターゲット２００の全ての構成要素は、Ｍｏ−９８又はその合金で形成されることが好ましい。
【００１９】
次に図１０Ａ及び１０Ｂを参照すると、本開示による照射ターゲット３００の別の代替実施例が示されている。前述の実施例と同様に、照射ターゲット３００は、好ましくは環状ディスクである複数の薄いプレート３１０を含む。各環状ディスク３１０は、細長いストラップ３２０が貫通する中央スロット３１２を画定する。細長いストラップ３２０の第１の端部が、外方に延在するフランジ３２２を画定し、このフランジ３２２は、照射ターゲット３００の第１の端部において最も外側の環状ディスク３１０の最も外側の表面に当接する。細長いストラップ３２０の第２の端部が、複数の環状ディスク３１０を越えて軸方向外方に延在して、照射ターゲット３００の第２の端部においてタブ３２４を形成する。タブ３２４は、照射前及び照射後のどちらでも、照射ターゲット３００の取扱いを容易にする。照射ターゲット３００の全ての構成要素は、Ｍｏ−９８又はその合金で形成されることが好ましい。
【００２０】
本発明に対する上記その他の修正及び変形が、添付の特許請求の範囲により具体的に記載されている本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者によって実施され得る。加えて、種々の実施例の態様は全体的に又は部分的に置き換えられ得ることが、理解されるべきである。さらに、上記の説明は単なる例であり、また、そのような添付の特許請求の範囲においてさらに説明される本発明を限定することが意図されていないことを、当業者は理解するであろう。したがって、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲は、本明細書に含まれるバージョンの例示的な説明に限定されるものではない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2020510847.tif 000005
【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
2020510847.tif 000007
【図３Ｂ】
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【図４】
2020510847.tif 000009
【図５】
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【図６Ａ】
2020510847.tif 000011
【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
2020510847.tif 000020
【図９Ｃ】
2020510847.tif 000021
【図１０Ａ】
2020510847.tif 000022
【図１０Ｂ】
2020510847.tif 000023
【図１１】
2020510847.tif 000024
【国際調査報告】
2020510847.tif 000025