(57)【要約】  モリブデン酸チタン材料を生成するための方法が提供される。この方法は、液体媒体中の金属モリブデン（Ｍｏ）材料と第１の酸を反応させて、Ｍｏ組成物を得る工程、及びＭｏ組成物とチタン源を合わせて、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程を含む。Ｔｉ−Ｍｏ組成物は、塩基でｐＨ調整して、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を沈殿させることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モリブデン酸チタン（Ｔｉ−Ｍｏ）を生成するための方法であって、
液体媒体中の金属モリブデン（Ｍｏ）材料を第１の酸と反応させて、Ｍｏ組成物を得る工程、
前記Ｍｏ組成物とチタン源を合わせて、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程、及び
前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物を塩基でｐＨ調整して、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を沈殿させる工程
を含む方法。
【請求項２】
前記第１の酸が、鉱酸を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記鉱酸が、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、フッ化水素酸、ホウ酸、臭化水素酸、過塩素酸、ヨウ化水素酸、ハロゲン酸及びそれらの組合せからなる群から選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記鉱酸が、塩酸、硝酸、硫酸及びそれらの組合せからなる群から選択される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記液体媒体が、水性媒体を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記液体媒体中の前記金属Ｍｏ材料を、前記第１の酸と反応させる工程が、約０．１：１から約１０：１の範囲の前記Ｍｏ材料対前記第１の酸のモル比で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記液体媒体中の前記金属Ｍｏ材料を前記第１の酸と反応させるステップが、前記金属Ｍｏ材料に、酸化、溶解、又は酸化及び溶解の組合せを施す、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記液体媒体中の前記金属Ｍｏ材料を、前記第１の酸と反応させるステップが、この反応から形成される金属酸化物に、酸化、溶解、又は酸化及び溶解の組合せを施す、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記水性媒体の加熱、前記水性媒体からの除熱、又はその両方により、前記水性媒体の温度を制御することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記水性媒体の前記温度を制御することが、前記水性媒体を２５℃超に加熱することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記水性媒体の前記温度を制御することが、前記水性媒体の前記温度を約８０℃未満に維持することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記水性媒体の前記温度を制御することが、前記水性媒体の前記温度を約７０℃未満に維持することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記水性媒体の前記温度を制御することが、前記水性媒体の前記温度を約６０℃未満に維持することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記水性媒体の前記温度を制御することが、前記水性媒体の前記温度を約５０℃未満に維持することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記水性媒体の前記温度を制御することが、前記水性媒体の前記温度を約４０℃未満に維持することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記反応の少なくとも一部の間、前記金属Ｍｏ材料及び前記水性媒体を撹拌することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
撹拌することが、前記金属Ｍｏ材料及び前記水性媒体を機械的に混合することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記チタン源が、塩化チタンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記塩化チタンが、塩化チタン（ＩＩＩ）（ＴｉＣｌ３）、塩化チタン（ＩＩ）（ＴｉＣｌ２）、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記Ｍｏ組成物と前記チタン源を合わせて、前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程が、前記チタン源を前記Ｍｏ組成物に添加することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記Ｍｏ組成物と前記チタン源を合わせる工程が、約０．１：１から約１０：１の、チタン対Ｍｏのモル比に達するまで行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記チタン源を前記Ｍｏ組成物に添加することが、液滴、スプレー、ミスト及びそれらの組合せからなる群から選択される形態での前記チタン源の前記Ｍｏ組成物への添加を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記Ｍｏ組成物と前記チタン源を合わせて、前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程が、第２の酸を前記Ｍｏ組成物に添加することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記第２の酸が、鉱酸を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第２の酸が、塩酸を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記第２の酸を添加することが、前記チタン源を前記Ｍｏ組成物に添加することと同時に行われる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記Ｍｏ組成物と前記チタン源を合わせる工程の終わりに、前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物が、約３以下の最終ｐＨを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物をｐＨ調整する工程が、塩基を添加して、ｐＨを約４から約９の範囲とすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物をｐＨ調整するための前記塩基が、水酸化アンモニウムを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物をｐＨ調整する工程が、前記塩基を前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物に滴下で添加することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３１】
前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物をｐＨ調整する工程の間、前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物をｐＨ調整する工程の後で、又はその両方で、前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物を冷却することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３２】
前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物を冷却することが、前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物の前記温度を、約０℃から約２０℃に低下させることを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記Ｔｉ−Ｍｏ−９９組成物を冷却することが、前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物の前記温度を約３℃から約１０℃に低下させることを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子を、前記液体媒体から分離する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３５】
複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子を、前記液体媒体から分離する工程が、前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物を濾過して、複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子の少なくとも大半を保持することを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物を濾過することが、金属濾過面の利用を含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子の少なくとも大半が、前記金属濾過面上に保持される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物が、複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子を前記液体媒体から分離する工程の間、約０℃から約２０℃の温度を有する、請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子に熱エネルギーを施す工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４０】
複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子に熱エネルギーを施す工程が、複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子を赤外線に曝露することを含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記赤外線が、約７００ｎｍから約１４００ｎｍの波長を有する、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子に熱エネルギーを施す工程が、複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子に、複数種の固体無機塩を結晶化させるのに十分な量の熱エネルギーを曝露することを含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子が、多孔マトリックスを含み、複数種の前記固体無機塩の少なくとも一部が、前記多孔マトリックス内に存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項４４】
複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子を粉砕する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４５】
粉砕する工程が、複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子に熱エネルギーを施した後で行われる、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
粉砕する工程が、湿式粉砕を含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子の粉砕後における平均サイズが、約１０ミクロンから約１２７５ミクロンの範囲である、請求項４４に記載の方法。
【請求項４８】
複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子の粉砕後における平均サイズが、約６３０ミクロンから約１０１５ミクロンの範囲である、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子を水で洗浄する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５０】
複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子を乾燥させる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５１】
複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子に放射線照射する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５２】
金属モリブデン標的に放射線照射して、前記金属Ｍｏ材料を得る工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５３】
前記金属モリブデン標的が、複数の金属モリブデンディスク、管状カプセル部品、又はその両方を含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
請求項１に記載の方法により調製される、モリブデン酸チタン。
【請求項５５】
モリブデン酸チタン（Ｔｉ−Ｍｏ）を生成するための方法であって、
液体媒体中の金属モリブデン（Ｍｏ）材料を、第１の酸で全体的又は部分的に酸化させて、Ｍｏ組成物を得る工程、
前記Ｍｏ組成物とチタン源を合わせて、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程、及び
前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物を塩基でｐＨ調整して、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を沈殿させる工程
を含む方法。
【請求項５６】
請求項５５に記載の方法により調製される、モリブデン酸チタン。
【請求項５７】
モリブデン酸チタン（Ｔｉ−Ｍｏ）を生成するための方法であって、
液体媒体中の金属モリブデン（Ｍｏ）材料を、第１の酸で全体的又は部分的に溶解して、Ｍｏ組成物を得る工程、
前記Ｍｏ組成物とチタン源を合わせて、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程、及び
前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物を塩基でｐＨ調整して、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を沈殿させる工程
を含む方法。
【請求項５８】
モリブデン酸チタン（Ｔｉ−Ｍｏ）を生成するための方法であって、
液体媒体中の金属モリブデン（Ｍｏ）材料と第１の酸を合わせて、Ｍｏ組成物を得る工程、
前記Ｍｏ組成物とチタン源を合わせて、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程、及び
前記Ｔｉ−Ｍｏ組成物を塩基でｐＨ調整して、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を沈殿させる工程
を含む方法。
【請求項５９】
複数の細孔、チャネル、又はその両方を含む構造を含む複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子、及び
前記構造に存在する１種又は複数の無機塩
を含む、モリブデン酸チタン（Ｔｉ−Ｍｏ）材料。
【請求項６０】
１種又は複数の前記無機塩が、硝酸アンモニウムを含む、請求項５９に記載の材料。
【請求項６１】
１種又は複数の前記無機塩が、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、水酸化アンモニウム及びそれらの組合せからなる群から選択される、請求項５９に記載の材料。
【請求項６２】
複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子の平均サイズが、約１０ミクロンから約１２７５ミクロンの範囲である、請求項５９に記載の材料。
【請求項６３】
複数の前記Ｔｉ−Ｍｏ微粒子の平均サイズが、約６３０ミクロンから約１０１５ミクロンの範囲である、請求項５９に記載の材料。
【請求項６４】
前記Ｔｉ−Ｍｏ材料が、３０％以上の溶出効率を有する、請求項５９に記載の材料。
【請求項６５】
前記Ｔｉ−Ｍｏ材料が、７０％以上の溶出効率を有する、請求項６４に記載の材料。
【請求項６６】
前記Ｔｉ−Ｍｏ材料が、８０％以上の溶出効率を有する、請求項６５に記載の材料。
【請求項６７】
前記Ｔｉ−Ｍｏ材料が、溶出カラムに配置され、全テクネチウム含有量の少なくとも９０％が、水性液体を前記Ｔｉ−Ｍｏ材料に通過させることにより、前記Ｔｉ−Ｍｏ材料から放出される、請求項５９に記載の材料。
【請求項６８】
前記水性液体が、水、生理食塩水、希酸及びそれらの組合せからなる群から選択される、請求項６７に記載の材料。
【請求項６９】
請求項５９に記載のモリブデン酸チタン材料を含む、キャスク移送ケース。
【請求項７０】
少なくとも３ｍＬの体積を有する溶出カラム、及び請求項５９に記載のモリブデン酸チタン材料を含む、テクネチウムを生成するための系。
【請求項７１】
前記溶出カラムが、３ｍＬ超の体積を有する、請求項７０に記載の系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許商標庁に２０１８年２月２２日に出願された米国非仮特許出願番号第１５／９０２，０８６号の優先権を主張し、米国特許商標庁に２０１７年２月２４日出願された米国仮特許出願第６２／４６３，０２０号、及び米国特許商標庁に２０１７年１１月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／５９２，７３７号の優先権を主張する。それらの開示は、参照によりその全体を本明細書に組み込む。
【０００２】
ここで開示される発明は、全般的に、テクネチウム−９９ｍジェネレータ（Ｍｏ−９９／Ｔｃ−９９ｍジェネレータ）における使用に適しているモリブデン酸チタン材料、及び、それを作る方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
テクネチウム−９９ｍ（Ｔｃ−９９ｍ）は、核医学（例えば、医用画像診断）に最も一般的に使用される放射性同位体である。Ｔｃ−９９ｍ（ｍは準安定である）は、典型的には患者に注入され、これは、ある種の設備で使用される場合、患者の内臓を撮像するために使用される。しかし、Ｔｃ−９９ｍは、６時間の半減期しか有していない。したがって、容易に利用できるＴｃ−９９ｍ源は、特に関心を集め、且つ／又は、少なくとも核医学分野では必要とされる。
【０００４】
Ｔｃ−９９ｍの半減期が短いことを考慮して、Ｔｃ−９９ｍは、典型的には、Ｍｏ−９９／Ｔｃ−９９ｍジェネレータにより必要な場所で、及び／又は必要な時に得られる（例えば、薬局、病院などで）。Ｍｏ−９９／Ｔｃ−９９ｍジェネレータは、崩壊しつつあるモリブデン−９９（Ｍｏ−９９）源から、生理食塩水をそのＭｏ−９９材料に通過させることにより、テクネチウムの準安定同位体（すなわちＴｃ−９９ｍ）を抽出するのに使用される装置である。Ｍｏ−９９は不安定であり、６６時間の半減期でＴｃ−９９ｍに崩壊する。Ｍｏ−９９は、典型的には、高濃縮ウラン標的（９３％ウラン−２３５）の放射線照射から高中性子束原子炉で生成され、Ｍｏ−９９／Ｔｃ−９９ｍジェネレータの製造現場に運ばれる。次いで、Ｍｏ−９９／Ｔｃ−９９ｍジェネレータを、これらの中心的な場所から全国の病院及び薬局へと流通させる。生産現場の数は限定されており、限定された数の利用できる高中性子束原子炉で化合されるので、Ｍｏ−９９の供給は、中断及び不足の影響を頻繁に受けやすく、核医学的手順に遅延が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、テクネチウム−９９ｍジェネレータ（Ｍｏ−９９／Ｔｃ−９９ｍジェネレータ）での使用に適した材料を生成する方法が、少なくとも依然として必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つ又は複数の実施例は、前述の問題の１つ又は複数に取り組むことができる。本発明によるある種の実施例は、テクネチウム−９９ｍジェネレータにおける使用に適しているモリブデン酸チタン（Ｔｉ−Ｍｏ）、例えば、多孔Ｔｉ−Ｍｏ材料を生成するための方法を提供する。本明細書で使用されている「モリブデン酸チタン」という用語は、一般的に、モリブデン酸チタン、チタン−モリブデン、チタン酸モリブデン、又はＭｏ−Ｔｉ種若しくはＴｉ−Ｍｏ種の任意の形態を指す。本発明のある種の実施例による方法は、液体媒体（例えば、水性媒体）中の金属モリブデン（Ｍｏ）材料と、第１の酸（例えば、鉱酸）を反応させて、Ｍｏ組成物を得る工程、及び、Ｍｏ組成物とチタン源（例えば、ＴｉＣｌ３）を合わせて、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程を含み得る。本発明のある種の実施例による方法は、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を塩基（例えば、水酸化アンモニウム）でｐＨ調整して、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を沈殿させる工程（本明細書では互換的に粒子と呼ばれる）をさらに含み得る。本発明のある種の実施例によれば、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子は、液体媒体から単離又は分離し得る。本発明のある種の実施例によれば、単離したＴｉ−Ｍｏ微粒子は、液体媒体残量を内部に含むスラリーの形態を取り得る。単離したＴｉ−Ｍｏ微粒子に、熱エネルギーを施して、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子を少なくとも部分的に乾燥させ、且つ／又は部分的に結晶化させること、並びに、個々のＴｉ−Ｍｏ微粒子のＴｉ−Ｍｏマトリックスにより画定される多孔網状組織内で複数種の無機塩を結晶化させることができる。例えば、１つ又は複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子は、複数の細孔及び／又はチャネルを内部に含む多孔マトリックスを含むことができ、結晶化した無機塩の少なくとも一部は、細孔及び／又はチャネル内に存在する。Ｔｉ−Ｍｏ微粒子の細孔及び／又はチャネルの少なくとも一部の中で無機塩を結晶化した後で、一緒に凝集し得るＴｉ−Ｍｏ微粒子は、粉砕し、結晶化した無機塩を除去するために洗浄してもよい。本発明のある種の実施例によれば、この方法は、金属モリブデン標的に放射線照射して、本明細書で論じられているＭｏ材料を得る工程を含み得る。すなわち、金属モリブデン標的に放射線照射してＭｏ材料を得る工程は、液体媒体中で金属Ｍｏ材料と第１の酸を合わせる前に実行し得る。金属モリブデン標的は、例えば、金属モリブデンを含む管状カプセル、及び管状カプセルに収容される複数の金属モリブデン内部部品（例えば、ボール、ロッド、ワイヤー、ディスク）を含み得る。或いは、例えば、金属モリブデン標的は、１つ又は複数の金属モリブデン部品（例えば、ボール、ロッド、ワイヤー、ディスク）であってよく、これは、単体で、又は、例えばロッドと一連のディスクの組合せで使用される。これに関して、本発明のある種の実施例は、本明細書で開示されている方法に従って生成されたＴｉ−Ｍｏ材料を含む。
【０００７】
さらに別の態様では、本発明は、複数の細孔、チャネル、又はその両方を含む多孔構造を含む複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を含むＴｉ−Ｍｏ材料を提供する。これに関して、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子の１つ又は複数は、独立して、複数の細孔、チャネル、又はその両方を含む多孔構造（例えば、個々のＴｉ−Ｍｏ粒子により画定される多孔マトリックス）を含み得る。Ｔｉ−Ｍｏ材料は、本発明のある種の実施例によれば、１種又は複数の固体無機塩をさらに含むことができ、１種又は複数の無機塩の少なくとも一部を、多孔構造（例えば、個々のＴｉ−Ｍｏ粒子により画定される多孔マトリックス）の細孔及び／又はチャネル内に配置し得る。これに関して、本発明のそのような実施例は、いくつかの例において、望ましい場合はさらなる処理のための中間生成物を含み得る。
【０００８】
さらに別の態様では、本発明は、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を含み、１つ又は複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子が、複数の細孔、チャネル、又はその両方を含む多孔構造を含むＴｉ−Ｍｏ材料を提供する。
【０００９】
本発明のある種の実施例によれば、方法は、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を含む得られたＴｉ−Ｍｏ材料に放射線照射する工程を含み得る。例えば、放射線照射は、Ｔｉ−Ｍｏ材料を溶出容器に装填する前に実行し得る。
【００１０】
本発明のある種の実施例によれば、Ｔｉ−Ｍｏ材料は、３０％以上の溶出効率、８０％以上、９０％以上、又は９５％以上の溶出効率を有する。Ｔｉ−Ｍｏ材料は、本発明のある種の実施例によれば、溶出カラム（例えば、テクネチウム−９９ｍジェネレータ）中に配置することができ、全テクネチウム含有量の少なくとも９０％（例えば、少なくとも９５％又は少なくとも９９％）が、水性液体（例えば、水、生理食塩水、希酸）をＴｉ−Ｍｏ材料に通過させることによりＴｉ−Ｍｏ材料から放出される。
【００１１】
本発明の他の実施例は、本明細書に記載されている。
【００１２】
次に、本発明は、本発明の、すべてではないが一部の実施例が示されている添付の図面について以下でより詳しく説明される。実際に、本発明は、多くの異なる形態で具体化することができ、本明細書で明記されている実施例に限定されると解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施例は、本開示が適用可能な法的要件を満たすように示されている。同じ数字は全体を通して同じ要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例によるモリブデン酸チタン材料を生成するための方法のブロック図である。
【図２】モリブデン酸チタンの表面で、及び、モリブデン酸チタンの内部又は細孔から外へと成長する、いくつかの無機塩結晶を含むモリブデン酸チタン材料を示す図である。
【図３Ａ】少量の残留無機塩結晶を含む、粉砕後及び洗浄後のモリブデン酸チタン材料を示す図である。
【図３Ｂ】残留無機塩結晶がない、粉砕後及び洗浄後のモリブデン酸チタン材料を示す図である。
【図４】本発明の一実施例によるＭｏ材料を得るように放射線照射するための金属モリブデート標的を例証する図である。
【図５】図４により例証される金属モリブデート標的の断面図を例証する図である。
【図６】本発明の一実施例によるキャスク移送ケースを例証する図である。
【図７】図６で例証されているキャスク移送ケースの断面図を例証する図である。
【図８】本発明の実施例によるモリブデン酸チタン材料を生成するための方法のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明は、本発明の、すべてではないが一部の実施例が示されている添付の図面について以下でより詳しく説明される。実際に、本発明は、多くの異なる形態で具体化することができ、本明細書で明記されている実施例に限定されると解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施例は、本開示が適用可能な法的要件を満たすように示されている。本明細書、及び添付の特許請求の範囲に使用されているように、単数形の「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」は、文脈からそうでないと明らかに示されない限り、複数の指示を含む。
【００１５】
本発明は、ある種の実施例に従って、例えば、テクネチウム−９９ｍジェネレータにおける使用に適している多孔Ｔｉ−Ｍｏ材料などの、モリブデン酸チタン（Ｔｉ−Ｍｏ）を生成するための方法を提供する。本明細書で使用されている「モリブデン酸チタン」という用語は、一般的に、モリブデン酸チタン、チタン−モリブデン、チタン酸モリブデン、又は、Ｍｏ−Ｔｉ種若しくはＴｉ−Ｍｏ種の任意の形態を指す。
【００１６】
ある種の実施例によれば、本方法は、液体媒体中の金属モリブデン（Ｍｏ）材料（例えば、様々な粒径及び形状の粉末及びバルク固体を含む多様な形態の固体モリブデン金属）と、酸（複数可）（例えば、鉱酸）を反応させて、Ｍｏ組成物（例えば、Ｍｏの溶液）を得る工程、並びに、Ｍｏ組成物とチタン源（例えば、ＴｉＣｌ３）を合わせて、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程を含み得る。金属モリブデンは通常、例えば、Ｍｏ粉末が流体静力学的に圧縮され、焼結される粉末冶金技術により生成される。本発明のある種の実施例によれば、金属モリブデン材料は、Ｍｏ原子を含み得る、本質的にＭｏ原子からなり得る、又は、Ｍｏ原子からなり得る。金属モリブデン材料の非限定的な実例は、天然Ｍｏ、濃縮Ｍｏ（Ｍｏ−９８が濃縮されたＭｏを含むが、それらに限定されない）、Ｍｏ合金（Ｍｏ含有量が５０％を超え、合金をなす他の構成成分（複数可）が、化学的にＭｏから容易に分離される任意の材料を含むが、それらに限定されない）を含むが、それらに限定されない。
【００１７】
本発明のある種の実施例による方法は、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を塩基（例えば、水酸化アンモニウム）でｐＨ調整して、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を沈殿させる工程をさらに含み得る。本発明のある種の実施例によれば、固体Ｔｉ−Ｍｏを生成するための方法は、金属Ｍｏ材料が、単一のポット中で（すなわち、同一のタンク又はポット中で）固体Ｔｉ−Ｍｏ微粒子に変換される単一ポット方法を含み得る。
【００１８】
ある種の実施例によれば、利用される酸（複数可）は、１つ又は複数の鉱酸又は過酸化水素を含み得る。これに関して、金属Ｍｏとの組合せに適している鉱酸は、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、フッ化水素酸、ホウ酸、臭化水素酸、過塩素酸、ヨウ化水素酸、ハロゲン酸（例えばＨＡｔ、Ａｔはアスタチンである）、又はそれらの任意の組合せを含み得る。ある種の実施例によれば、鉱酸は、塩酸、硝酸又はそれらの組合せを含み得る。これに関して、金属Ｍｏは、液体媒体中に浸漬し、撹拌することができるが、先述の酸の１つ又は複数を添加して、液体媒体のｐＨを低下させる。ある種の実施例によれば、液体媒体中の金属モリブデン（Ｍｏ）材料と、第１の酸を反応させる工程は、金属Ｍｏ材料、及び／又はそれにより形成される任意の金属酸化物に、酸化、溶解、他の反応プロセス又はそれらの組合せを含むがそれに限定されない方法を施し得る。本発明のある種の実施例によれば、液体媒体は、水性媒体を含み得る。これに関して、液体媒体は、水を含み得る。本発明のある種の実施例によれば、液体媒体は、水からなり、そこに金属Ｍｏ及び先述の酸の１つ又は複数が添加される。
【００１９】
本発明のある種の実施例によれば、液体媒体中の金属モリブデン（Ｍｏ）材料と第１の酸を反応させる工程は、Ｍｏ対酸（Ｍｏ：酸）が約０．１：１から約１０：１の範囲のモル比で行われ得る。
【００２０】
金属Ｍｏを反応させる工程は、金属Ｍｏが反応中の任意の時点で浸漬される、液体媒体（例えば、水性媒体）の温度を制御することをさらに含み得る。これに関して、液体媒体（例えば、水性媒体）の温度制御は、液体媒体の加熱、液体媒体からの除熱、無加熱、又はそれらの組合せを含み得る。加熱及び／又は除熱は、多様な公知の伝熱方式（例えば、内部タンクコイル、熱交換器、ジャケット付タンクなど）により達成し得る。本発明のある種の実施例によれば、例えば、液体媒体の温度は、反応の間中、液体媒体の加熱及び／又はそれからの除熱により、望ましいように制御できる。本発明のある種の実施例によれば、例えば、熱は、金属Ｍｏが浸漬される液体媒体に、液体媒体の温度を、約２５℃以上、約３５℃以上、約４５℃以上、約５５℃以上などに上昇させるのに十分なほど加えてもよい。液体媒体の温度は、上昇を開始することがある。これに関して、放出される熱を除去することにより、液体媒体の温度を制御することは、例えば、少なくとも安全上の問題に関して、望ましいことがある。液体媒体が、任意の補助化学薬品（ｃｏ−ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）を含む場合、そのような化学薬品の沸点は、液体媒体が達する望ましい最大温度を少なくとも部分的に左右することがある。本発明のある種の実施例によれば、液体媒体の温度は、液体媒体の温度を、例えば、液体媒体からの除熱により、約８０℃以下にて維持することにより制御し得る。本発明のある種の実施例によれば、液体媒体の温度は、液体媒体の温度を、約１００℃以下にて、約８０℃以下にて、約７０℃以下にて、約６０℃以下にて、約５０℃以下にて、約４０℃以下にて維持することにより制御し得る。
【００２１】
反応させる工程は、工程の少なくとも一部の間、金属Ｍｏ材料及び液体媒体を撹拌することをさらに含み得る。これに関して、金属Ｍｏ材料及び液体媒体の撹拌により、酸（すなわち、１つ又は複数の鉱酸）を添加することで液体媒体のｐＨが低下するように、金属Ｍｏ材料と液体媒体の相互反応が改善し得る。例えば、撹拌により、液体媒体中で金属Ｍｏ材料の酸への接触を改善でき、酸化、溶解又はそれらの組合せを含むが、それらに限定されない、生じた任意の反応プロセスの速度を上げることができる。本発明のある種の実施例によれば、例えば、撹拌は、金属Ｍｏ材料及び液体媒体を機械的に混合することを含み得る。本発明のある種の実施例によれば、撹拌は、内部タンクのバッフルを利用して、金属Ｍｏ及び液体媒体の上下方向の混合を促進することにより改善できる。
【００２２】
本発明のある種の実施例によれば、金属Ｍｏ材料を合わせる工程は、この工程の少なくとも一部の間、金属Ｍｏ材料が浸漬される液体媒体に、１つ又は複数の酸を添加すること、液体媒体の温度を制御すること、並びに金属Ｍｏ材料及び液体媒体を撹拌することを同時に含み得る。次いで、生じたＭｏ組成物（例えば、Ｍｏの溶液）に、さらなる処理を施してもよい。
【００２３】
本発明のある種の実施例によれば、モリブデン酸チタン（Ｔｉ−Ｍｏ）を生成するための方法が提供され、この方法は、金属モリブデン（Ｍｏ）材料を、液体媒体中において、第１の酸で全体的又は部分的に酸化させて、Ｍｏ組成物を得る工程、Ｍｏ組成物とチタン源を合わせて、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程、及びＴｉ−Ｍｏ組成物を塩基でｐＨ調整して、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を沈殿させる工程を含む。
【００２４】
本発明のある種の実施例によれば、モリブデン酸チタン（Ｔｉ−Ｍｏ）を生成するための方法が提供され、この方法は、金属モリブデン（Ｍｏ）材料を、液体媒体中において、第１の酸で全体的又は部分的に溶解させて、Ｍｏ組成物を得る工程、Ｍｏ組成物とチタン源を合わせて、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程、及びＴｉ−Ｍｏ組成物を塩基でｐＨ調整して、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を沈殿させる工程を含む。
【００２５】
前述の実施例における、酸化及び／又は溶解するためのプロセスパラメータ及び／又はプロセス条件は、反応させる工程に関して、本明細書で論じられているものと同一であってもよい。
【００２６】
本発明のある種の実施例によれば、Ｍｏ組成物の形成後、方法は、Ｍｏ組成物とチタン源（例えば、ＴｉＣｌ３）を合わせて、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程を含み得る。チタン源は、塩化チタンを含み得る。本発明のある種の実施例によれば、塩化チタンは、塩化チタン（ＩＩＩ）（ＴｉＣｌ３）、塩化チタン（ＩＩ）（ＴｉＣｌ２）、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）又はそれらの任意の組合せを含み得る。Ｍｏ組成物とチタン源を合わせて、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程は、本発明のある種の実施例によれば、チタン源をＭｏ組成物に添加することを含み得る。本発明のある種の実施例によれば、Ｍｏ組成物は、チタン源を添加する間に撹拌又は混合される。
【００２７】
チタン源のＭｏ組成物への添加は、例えば、チタン源のＭｏ組成物への滴下による添加を含み得る。これに関して、チタン源のＭｏ組成物への添加は、撹拌中のＭｏ組成物に、一度に一滴（例えば、０．０５ｍＬ）のチタン源を投与することを含み得る。本発明のある種の実施例によれば、１分当たりＭｏ組成物に添加されるチタン源の液滴の数は、変化させてもよい。使用できるチタン源の他の投与形態は、ミスト、スプレー又はそれらの組合せを含むが、それらに限定されない。Ｍｏ組成物とチタン源を合わせて、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程は、酸（例えば、第２の鉱酸）をＭｏ組成物に添加することも含み得る。本発明のある種の実施例によれば、温度は、好ましくは、チタン源が酸と添加される場合は、約２５℃から約３５℃の範囲に低下させてもよい。酸は、上で開示されている鉱酸を含み得る。例えば、チタン源及びＭｏ組成物を合わせる間にＭｏ組成物に添加される鉱酸は、塩酸を含み得る。本発明のある種の実施例によれば、チタン源及び酸（例えば、塩酸）は、同時にＭｏ組成物に添加し得る。例えば、チタン源は、本明細書で開示されている１つ又は複数のチタン含有化合物（例えば、ＴｉＣｌ３）及び酸（例えば、塩酸）を、例として含む液体組成物を含み得る。これに関して、チタン源の添加は、チタンを含有する化合物（複数可）及び酸の同時添加を含み得る。本発明のある種の実施例によれば、生じたＴｉ−Ｍｏ組成物は、Ｍｏ組成物とチタン源を合わせる工程の終わりに、約３以下（例えば、約２以下又は約１以下）の最終ｐＨを含み得る。本発明のある種の実施例によれば、Ｍｏ組成物とチタン源（例えば、ＴｉＣｌ３）を合わせて、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程は、チタン対Ｍｏのモル比（Ｔｉ：Ｍｏ）が約０．１：１から約１０：１に達するまで行われ得る。
【００２８】
本発明のある種の実施例による方法は、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を塩基（例えば、水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム及び金属水酸化物（複数可））でｐＨ調整して、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を沈殿させる工程をさらに含み得る。本発明のある種の実施例によれば、Ｔｉ−Ｍｏ組成物のｐＨは、塩基で約４から約９の範囲のｐＨに調整される。したがって、本発明のある種の実施例では、Ｔｉ−Ｍｏ組成物のｐＨは、最小で以下：約４、４．５、５、５．５、６、６．５及び７のいずれか、並びに／又は最大で約９、８．５、８、７．５、７、６．５及び６に調整し得る。Ｔｉ−Ｍｏ組成物のｐＨを調整している間に、Ｔｉ−Ｍｏ組成物に、撹拌、例えば機械的撹拌を施してもよい。
【００２９】
本発明のある種の実施例によれば、Ｔｉ−Ｍｏ組成物のｐＨの調整は、塩基を滴下により添加することを含み得る。これに関して、塩基のＴｉ−Ｍｏ組成物への添加は、Ｔｉ−Ｍｏ組成物の撹拌と同時に１滴（例えば、０．０５ｍＬ）の塩基を、投与することを含み得る。本発明のある種の実施例によれば、Ｔｉ−Ｍｏ組成物に１分当たり添加される塩基の液滴の数は、変化させてもよい。
【００３０】
ｐＨを調整する工程後のＴｉ−Ｍｏ組成物は、ｐＨの調整から複数の沈殿したＴｉ−Ｍｏ微粒子を含み、ｐＨを調整する間、及び／又はｐＨを調整した後で、冷却する、又は冷やす工程を施してもよい。本発明のある種の実施例によれば、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を冷却する工程は、Ｔｉ−Ｍｏ組成物の温度を、約０℃から約２０℃（例えば、約３℃から約１０℃）に低下させることを含み得る。従って、本発明のある種の実施例では、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を冷却する工程は、Ｔｉ−Ｍｏ組成物の温度を、最小で以下：約３℃、５℃、８℃、１０℃及び１２℃のいずれか、並びに／又は最大で約２０℃、１５℃、１２℃及び１０℃に低下させることを含み得る。これに関して、冷却する工程は、多孔Ｔｉ−Ｍｏ微粒子内、及び／又は、多孔Ｔｉ−Ｍｏ微粒子の表面内における無機塩のさらなる結晶化を促進し得る。以下により詳細に記載されているように、さらなる固体無機塩は、続いて溶解及び／又は除去する場合、テクネチウム原子がＴｉ−Ｍｏ微粒子から流出する経路を備えた多数のひび、穴／細孔、及び／又はチャネルを形成し得る。
【００３１】
Ｔｉ−Ｍｏ組成物に複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子が沈殿した後で、上で論じられている冷却する工程を施すか否かに関係なく、Ｔｉ−Ｍｏ組成物に、分離操作（例えば、固−液分離）を施してもよい。これに関して、本発明のある種の実施例による方法は、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を液体媒体（例えば、望ましくないバルク液体媒体）から分離する工程を含み得る。これに関して、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子は、望ましくない液体媒体から単離又は分離し得る。本発明のある種の実施例によれば、単離したＴｉ−Ｍｏ微粒子は、液体媒体残量を内部に含むスラリーとしての形態を取り得る。本発明のある種の実施例によれば、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を液体媒体から分離する工程は、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を濾過（例えば、真空濾過）する、又は遠心分離機にかけることを含んで、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子の少なくとも大半を保持することができる。媒体の濾過は、紙、焼成金属、金属メッシュ又はそれらの組合せを含み得るが、それらに限定されない。第１及び／又は第２の濾過媒体を使用してもよい。分離する工程は、金属濾過面の利用を含むことができ、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子の少なくとも大半は、金属濾過面上に保持される。上記のように、単離された、又は保持されたＴｉ−Ｍｏ微粒子は、液体媒体残量を内部に含むスラリーとしての形態を取り得る。
【００３２】
本発明のある種の実施例によれば、単離された、又は保持されたＴｉ−Ｍｏ微粒子（例えば、スラリーの形態で）に、熱エネルギーを施して、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子を少なくとも部分的に乾燥させ、且つ／又は部分的に結晶化させること、並びに、個々のＴｉ−Ｍｏ微粒子のＴｉ−Ｍｏマトリックスにより画定される多孔網状組織内で複数種の無機塩を結晶化させることができる。熱エネルギーに曝露している間、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子を混入した残留液体媒体は、蒸発し始め、無機塩は結晶化し、且つ／又はサイズが成長する。本発明のある種の実施例によれば、無機塩の少なくとも一部は、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子の多孔構造（例えば、Ｔｉ−Ｍｏの多孔マトリックス）内部で結晶化し、サイズが成長する。例えば、単離された、又は保持されたＴｉ−Ｍｏ微粒子に、熱エネルギーを施して、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子を少なくとも部分的に乾燥させ、且つ／又は部分的に結晶化させること、並びに、複数種の無機塩を、個々のＴｉ−Ｍｏ微粒子のＴｉ−Ｍｏマトリックスにより画定される多孔網状組織内で結晶化させる、且つ／又は成長させることができる。例えば、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子の１つ又は複数は、複数の細孔及び／又はチャネルを内部に含む多孔マトリックスを含むことができ、結晶化した無機塩の少なくとも一部は、細孔及び／又はチャネル内に存在する。本発明のある種の実施例によれば、無機塩は、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、及び／又は水酸化アンモニウムを含む。しかし、モリブデン酸チタン分子は、ある強固な結晶状態ではなく、若干非晶質の固体状態で留まる。
【００３３】
複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子に熱エネルギーを施す工程は、本発明のある種の実施例によれば、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を赤外線に曝露することを含み得る。本発明のある種の実施例によれば、赤外線は、約７００ｎｍから約１４００ｎｍの波長を有する。従って、本発明のある種の実施例では、赤外線は、最小で以下：約７００、７５０、８００、８５０、９００、９２０、９４０、９６０、９８０及び１０００ｎｍのいずれか、並びに／又は最大で約１４００、１３００、１２００、１１５０、１１００、１０８０、１０６０、１０４０、１０２０及び１０００ｎｍの波長を有し得る。
【００３４】
本発明のある種の実施例によれば、熱エネルギー源は、対流熱、フリーズドライ、赤外線ヒーター、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、石英結晶、石英赤外線発熱体及び赤外光を発する白熱電球の１つ又は複数を含み得る。本発明のある種の実施例によれば、作用温度は、約２０℃から約８０℃になるよう制御できる。これに関して、作用温度は、最小で以下：約２０℃、３０℃、４０℃、４５℃、５０℃、５５℃及び６０℃のいずれか、並びに／又は最大で約８０℃、７５℃、７０℃、６５℃及び６０℃を含み得る。
【００３５】
Ｔｉ−Ｍｏ微粒子に熱エネルギーを施した後で、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子の多孔構造／マトリックス内に位置する無機塩結晶を含むＴｉ−Ｍｏ微粒子に、任意選択で、粉砕又はすり潰し操作を施してもよい。無機塩（例えば、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、及び／又は水酸化アンモニウム）を結晶化した後で、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子の細孔及び／又はチャネルの少なくとも一部内で、共に凝集し得るＴｉ−Ｍｏ微粒子に、粉砕又はすり潰し操作を施して、より易流動性の材料を得ることができる。本発明のある種の実施例によれば、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子は、多くの市販のミル、例えばボールミル、ハンマーミル、高圧粉砕ロール、タワーミル及び湿式ミル（例えば、円錐型の湿式ミル）により粉砕し得る。
【００３６】
本発明のある種の実施例によれば、粉砕する工程の後で、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子の平均サイズは、約１０ミクロンから約１２７５ミクロン（例えば、約１００ミクロンから約２００ミクロン、約６３０ミクロンから約１０１５ミクロン）を有し得る。本発明のある種の実施例によれば、例えば、粉砕する工程の後で、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子の平均サイズは、最小で以下：約１０、５０、７５、１２５、１５０、１７５、２００、２２５、２５０、２７５、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、９２５及び９５０ミクロンのいずれか、並びに／又は最大で約１２７５、１２５０、１２２５、１２００、１１７５、１１５０、１１２５、１１００、１０５０、１０００及び９５０ミクロンを含み得る。
【００３７】
本発明のある種の実施例によれば、精選した粒径は、メカニカルフィルター、ケミカルフィルター又はそれらの組合せにより選択できる。
【００３８】
本発明のある種の実施例に従って粉砕したＴｉ−Ｍｏ微粒子に、洗浄する工程を施してもよい。洗浄する工程は、例えば、無機塩を溶解及び／又は除去して、個々のＴｉ−Ｍｏ微粒子の多孔構造内部を広げる、又は利用できるようにするのに望ましいことがある。上記のように、多孔Ｔｉ−Ｍｏ微粒子は、その中の複数の細孔及び／又は内部チャネルを含み得る。細孔及び／又はチャネル内の無機塩を溶解及び／又は除去すると、テクネチウム原子（例えば、Ｔｃ−９９ｍ）の放出に利用できるＴｉ−Ｍｏ微粒子の表面積は、大幅に増大する。これに関して、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子は、内部で利用できる多孔構造が、テクネチウムを放出及び／又は抽出するための経路をより多く備えるので、無孔性微粒子よりも多い量の、テクネチウム原子（例えば、Ｔｃ−９９ｍ）放出に利用できるモリブデン酸チタン原子を含み得る。本発明のある種の実施例によれば、洗浄する工程は、無機塩（例えば、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、及び／又は水酸化アンモニウムを含む無機塩）を溶解及び／又は除去できる液体で、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子を洗浄することを含み得る。本発明のある種の実施例によれば、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子は、水でフラッシュして、無機塩を溶解及び／又は除去できる。無機塩（例えば、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、及び／又は水酸化アンモニウム）の溶解度は、温度に応じて上昇する可能性があるので、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子をフラッシュする、又はすすぐのに使用される液体（例えば水）は、昇温させて（例えば、７０℃から８５℃の水）、無機塩の溶解及び／又は除去を速くすることができる。ある種の実施例によれば、或いは、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子は、液体中に沈め、且つ／又は浸漬し、次いで排出してもよい。本発明のそのような実施例では、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子は、新しい液体中に沈め、且つ／又は浸漬し、続いて１回超排出して、十分な量の無機塩を除去する必要があり得る。
【００３９】
本発明のある種の実施例によれば、洗浄したＴｉ−Ｍｏ微粒子は、収集し、乾燥させて、洗浄液の大半を除去できる。乾燥操作は、特に限定されない。洗浄後のＴｉ−Ｍｏ微粒子を乾燥させた後で、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子は、共に凝集する傾向があり得る。したがって、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子に、第２の粉砕プロセスを施してもよく、第２の粉砕プロセスは、乾式粉砕プロセスを含み、第２の粉砕工程の後で、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子は、約５０ミクロンから約１２７５ミクロン（例えば、約１００ミクロンから約２００ミクロン、約６３０ミクロンから約１０１５ミクロン）を含み得る。本発明のある種の実施例によれば、例えば、第２の粉砕工程の後で、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子の平均サイズは、最小で以下：約１０、５０、７５、１２５、１５０、１７５、２００、２２５、２５０、２７５、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、９２５及び９５０ミクロンのいずれか、並びに／又は最大で約１２７５、１２５０、１２２５、１２００、１１７５、１１５０、１１２５、１１００、１０５０、１０００及び９５０ミクロンを含み得る。
【００４０】
本発明のある種の実施例によれば、方法は、金属モリブデン標的に放射線照射して、本明細書で論じられているＭｏ材料を得る工程を含み得る。金属モリブデン標的は、例えば、管状カプセルを含むことができ、このカプセルは、金属モリブデン、及び、管状カプセル内部に収容されている複数の金属モリブデン内部部品（例えば、ボール、ロッド、ワイヤー、ディスク）を含む。例えば、管状カプセルは、第１の末端、第２の末端、並びに、第１の末端及び第２の末端を接続する壁を含んで、その中の空洞を画定することができる。これに関して、複数の金属モリブデン内部部品（例えば、ボール、ロッド、ワイヤー、ディスク）は、管状カプセル内の空洞中に詰めることができる。本発明のある種の実施例によれば、少なくとも第１の末端は、複数の金属モリブデン内部部品（例えば、ボール、ロッド、ワイヤー、ディスク）を入れるため、及び任意選択で入れないための空洞に接触できるように構成できる。これに関して、少なくとも第１の末端（又は末端上の部分）は、管状カプセルから除去して空洞に接触できるように構成できる。本発明のある種の実施例によれば、反応させる工程における金属Ｍｏ材料は、複数の金属モリブデン内部部品、管状カプセル、又はその両方を含む。
【００４１】
金属モリブデン標的は、ｚ方向の長さ、幅及び厚さをそれぞれ有する複数の金属モリブデンディスク（例えば、円形ディスク）を含み得る。これに関して、厚さは、長さ及び幅の両方を下回る値を有し得る。本発明のある種の実施例によれば、厚さは、約２ミクロンから約２６０ミクロン（例えば、約１０ミクロンから約１５０ミクロン）を含む。本発明のある種の実施例によれば、例えば、厚さは、最小で以下：約２、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０及び１００ミクロンのいずれか、並びに／又は最大で約２７５、２６０、２５０、２２５、２００、１７５、１５０、１４０、１３０、１２０、１１０及び１００ミクロンを含む。本発明のある種の実施例によれば、複数の金属モリブデンディスクは、管状カプセルの内側において、並列でｚ方向に詰められる。本発明のある種の実施例によれば、複数の金属モリブデンディスクは、カプセルなしで使用してもよい。本発明のある種の実施例によれば、金属モリブデンディスクは、金属モリブデンシートから、例えばスタンピング加工により形成し得る。本発明のある種の実施例によれば、反応させる工程における金属Ｍｏ材料は、複数の金属モリブデンディスク、管状カプセル部品、又はその両方を含む。
【００４２】
図１は、本発明による例示的実施例を例証する。詳細には、図１は、操作１０で、金属モリブデン標的に放射線照射して、金属Ｍｏ材料を得る任意選択の工程（破線により指し示されている）を含み、その後、金属Ｍｏ材料（例えば、操作１０から入手した、或いは第三者から入手した）を液体媒体中において、少なくとも第１の酸と反応させて、操作２０でＭｏ組成物を得る方法を例証する。図１に例証したように、方法は、操作３０で、Ｍｏ組成物とチタン源を合わせて、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得る工程、及び、操作４０で、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を、塩基でｐＨ約４から約９にｐＨ調整して、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を沈殿させる工程を含む。図１の例示的実施例に例証したように、操作６０での複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を液体媒体から分離する工程の前に、操作５０で、Ｔｉ−Ｍｏ組成物に、任意選択で、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を冷却する工程を施してもよい。操作６０後に単離したＴｉ−Ｍｏ微粒子には、操作７０で、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子に熱エネルギーを曝露する工程、続いて、操作８０で、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を粉砕する工程を施してもよい。図１の詳細な例示的実施例により例証されているように、次いで、方法は、操作９０で、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を洗浄する（例えば、無機塩を除去するために）任意選択の工程、続いて、操作１００で、第２の乾燥させる工程を含み得る。図１で示されているように、方法は、操作１１０で、乾燥後のＴｉ−Ｍｏ微粒子を再度粉砕（例えば、乾式粉砕）する任意選択の工程を含み得る。図２は、例えば、モリブデン酸チタン５１０の表面上で、及び、モリブデン酸チタンの内部又は細孔から外へと成長するいくつかの無機塩結晶５２０を含むモリブデン酸チタン材料５００を示す。これに関して、操作９０で、洗浄する工程は、広範な、図２で示されている大多数の（又は実質的にすべての）無機塩結晶５２０を溶解及び／又は除去できる。図３Ａは、例えば、少量の残留無機塩結晶５２０を含む、粉砕後及び洗浄後のモリブデン酸チタン材料を示す一方、図３Ｂは、残留無機塩結晶がない（又は実質的にない）、粉砕後及び洗浄後のモリブデン酸チタン材料を示す。
【００４３】
上記のように、放射線照射して、Ｍｏ材料を得ることができる金属モリブデン標的は、管状カプセル及び／又は複数の金属モリブデン部品（例えば、ボール、ロッド、ワイヤー、ディスク）を含み得る。図４は、例えば、第１の末端６１０、第２の末端６２０、並びに、第１の末端及び第２の末端を接続して、その内部で空洞（図５で例証されている）を画定する壁６３０を含む管状カプセル６００を例証する。図５は、図４により例証されている管状カプセル６００の断面図を例証し、空洞６４０を示す。これに関して、複数の金属モリブデン内部部品（例えば、ボール、ロッド、ワイヤー、ディスク）は、管状カプセル空洞内に詰められ得る。
【００４４】
金属モリブデン標的は、本発明のある種の実施例によれば、例えば、核分裂炉中での中性子捕獲により放射線照射し得る。本発明のある種の実施例によれば、本明細書で開示されているＭｏ材料は、例えば、核分裂炉（例えば、回収ウラン、低濃縮ウラン及び高濃縮ウラン）、粒子促進剤及び中性子捕獲を含む多様なＭｏ生成技術により得られ得る。本発明のある種の実施例によれば、金属モリブデン標的は、Ｍｏ標的が挿入できるいずれかのタイプの原子炉により放射線照射し得る。原子炉の非限定的な実例は、高中性子束同位体原子炉（ＨＦＩＲ）、ＣＡＮＤＵ炉（例えば、ＣＡＮＤＵ炉、ＣＡＮＤＵ６炉、ＣＡＮＤＵ９炉、改良型ＣＡＮＤＵ炉（ＡＣＲ）など）を含むが、それらに限定されない。原子炉の他の非限定的な実例は、ミズーリ大学研究炉（ＭＵＲＲ）、米国標準技術研究所（ＮＩＳＴ）の原子炉、ＭＩＴ核研究炉（ＭＩＴＲ）、及び新型試験炉（ＡＴＲ）を含むが、それらに限定されない動力炉及び研究炉である。
【００４５】
これに関して、本発明のある種の実施例によれば、本明細書で開示されているＭｏ材料の出所は、特に限定されない。
【００４６】
さらに別の態様では、本発明は、複数の細孔、チャネル、又はその両方を含む多孔構造を含む複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を含むＴｉ−Ｍｏ材料を提供する。これに関して、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子の１つ又は複数は、独立して、複数の細孔、チャネル、又はその両方を含む多孔構造（例えば、個々のＴｉ−Ｍｏ粒子により画定される多孔マトリックス）を含み得る。Ｔｉ−Ｍｏ材料は、本発明のある種の実施例によれば、１種又は複数の無機塩（例えば、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム及び／又は水酸化アンモニウム）をさらに含むことができ、１種又は複数の無機塩の少なくとも一部は、多孔構造（例えば、個々のＴｉ−Ｍｏ粒子により画定される多孔マトリックス）の細孔及び／又はチャネル内に配置し得る。これに関して、本発明のそのような実施例は、いくつかの例において、望ましい場合は、さらに処理するための中間生成物を含み得る。本発明のある種の実施例によれば、例えば、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子の平均サイズは、最小で以下：約１０、５０、７５、１００、１２５、１５０、１７５、２００、２２５、２５０、２７５、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、９２５及び９５０ミクロンのいずれか、並びに／又は最大で約１２７５、１２５０、１２２５、１２００、１１７５、１１５０、１１２５、１１００、１０５０、１０００及び９５０ミクロンを含み得る。
【００４７】
さらに別の態様では、本発明は、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を含むＴｉ−Ｍｏ材料を提供し、Ｔｉ−Ｍｏ微粒子の１つ又は複数は、複数の細孔、チャネル、又はその両方を含む多孔構造を含む。本発明のある種の実施例によれば、Ｔｉ−Ｍｏ材料は、３０％以上の溶出効率、８０％以上、９０％以上又は９５％以上の溶出効率を有する。本発明のある種の実施例によれば、Ｔｉ−Ｍｏ材料は、溶出カラムに配置して、テクネチウム−９９ｍジェネレータを設けることができ、全テクネチウム含有量の少なくとも９０％（例えば、少なくとも９５％又は少なくとも９９％）が、Ｔｉ−Ｍｏ材料に水性液体（例えば、水、生理食塩水、希酸）を通過させることにより、Ｔｉ−Ｍｏ材料から放出される。これに関して、本発明のある種の実施例は、大きい溶出カラム（例えば、テクネチウム−９９ｍジェネレータ）の使用を可能にする。例えば、標準的な２０ミリリットル生理食塩水での溶出は、標準的な３ミリリットルの大きさの溶出カラムよりはるかに大きい溶出カラムからテクネチウムを抽出できる。したがって、本発明のある種の実施例により、予想より小さいＭｏ放射能からＴｃ−９９ｍの標的放射能の達成が可能となる。その結果、当業界へ商業的に実用的な生成物を供するために、低中性子束の原子炉を使用でき、より多数の原子炉が適切なＭｏ生成に関与できる。
【００４８】
これに関して、本発明のある種の実施例により、標準的な３ミリリットルのサイズを上回る（例えば、５ｍＬ、１０ｍＬ、１２ｍＬ、１５ｍＬ、２０ｍＬ、２５ｍＬ、３０ｍＬ、６０ｍＬ又は１００ｍＬ）溶出カラム（例えば、テクネチウム−９９ｍジェネレータ）の使用が可能となり、その結果、テクネチウムの望ましい標的放射能を生じる低中性子束炉の使用が、今や実行可能である。例えば、商用目的のテクネチウムの十分に高い比放射能を発生するのに従来は利用できなかった低中性子束炉を、本発明のある種の実施例によれば、今や実行可能に利用し得る。これに関して、多様な原子炉を使用して、本発明のある種の実施例に従って処理するのにＭｏを供給できる。
【００４９】
上記のように、本発明のある種の実施例によるＴｉ−Ｍｏ材料によって、標準的な３ミリリットルのサイズを上回る（例えば、５ｍＬ、１０ｍＬ、１２ｍＬ、１５ｍＬ、２０ｍＬ、２５ｍＬ、３０ｍＬ、６０ｍＬ又は１００ｍＬ）溶出カラムの使用が可能となり、その結果、テクネチウムの望ましい標的放射能を生じる低中性子束の原子炉の使用が、今や実行可能である。したがって、本発明は、多様な原子炉（例えば高中性子束及び／又は低中性子束の原子炉）を、Ｔｃ−９９ｍを生成するためのサプライチェーンに統合できる、多様な大きさの溶出カラムを受け入れるように構成された溶出ピッグ（ｅｌｕｔｉｏｎ  ｐｉｇ）も提供する。本発明のある種の実施例によれば、溶出ピッグは、３ｍＬ、５ｍＬ、１０ｍＬ、１２ｍＬ、１５ｍＬ、２０ｍＬ、２５ｍＬ、３０ｍＬ、６０ｍＬ、１００ｍＬ又はそれらの任意の組合せを含む異なる大きさの多様な溶出カラムを受け入れるように構成できる。
【００５０】
さらに別の態様では、本発明は、キャスク移送ケース及びプロセスを提供する。高度に放射性のＭｏ材料を原子炉から化学処理（例えば、チタン源への添加）する場所へと移動させるために、本発明のある種の実施例は、望ましくない用量の放射能から人員を防御できるキャスク移送ケースを提供する。キャスク移送ケースは、Ｍｏ材料を安全に装填し、Ｍｏ材料を原子炉プールから化学処理する場所へと移送することもでき、装填していないＭｏ材料も同様である。図６は、例えば、ハウジング（例えば、鉛を含む）１１１０、及び、ハウジングのボディを介して少なくとも部分的に突き出る回転軸１１３０につながったダイアル１１２０を含む、キャスク移送ケース１０００の例示的実施例を例証する。図６で示されているように、ダイアル１１２０は、回転させて、キャスク移送ケース１０００の作動状態を指し示すことができる。図６で示されているように、例えば、「Ｌ１」は、以下により詳細に論じるように、キャスク移送ケースが、材料注入口ポート１１４０を経由して、放射性材料を第１の場所に装填した作動状態であることを指し示す。図６で示されているように、キャスク移送ケース１０００は、複数の装填箇所（例えば「Ｌ１」、Ｌ２」及び「Ｌ３）を含む。例えば、図７は、図６の断面図であり、本発明のある種の実施例によるキャスク移送ケース１０００の内部構造を例証する。図７で示されているように、材料注入口ポート１１４０は、入口導管１１５０に動作可能に接続される。図７は、例えば、注入口ポート１１４０を介して、また、入口導管１１５０中に挿入される放射性Ｍｏ材料６００を例証する。図７で示されているように、回転軸１１３０は内部導管ハウジング１１６０につながり、これは、内部導管ハウジングにより画定される１つ又は複数の内部導管１１７０を画定する。これに関して、１つ又は複数の内部導管１１７０は、内部導管ハウジング１１６０の全長にわたって伸張する。これに関して、１つ又は複数の内部導管１１７０の長さは、内部導管ハウジングが、回転軸１１３０を中心として自由に回転できるように、その中に装填されている材料（例えば、放射性Ｍｏ材料６００）の長さを超える長さを有する。本発明のある種の実施例によれば、内部導管１１７０の１つは、ダイアル１１２０が材料の装填を指し示すように位置させる場合、入口導管１１５０と配列できる。したがって、キャスク移送ケース１０００中に装填される材料（例えば、放射性Ｍｏ材料６００）は、注入口ポート１１４０を介して挿入させ、入口導管１１５０を介して移動させ、配列した内部導管１１７０の内側に置くことができる（例えば、装填した材料の底面は、ハウジング１１１０の底の内部に置くことができ、内部導管１１７０により閉じ込められる）。図７で示されているように、ハウジング１１１０は、ダイアルが落下する材料の作動状態（例えば、図７の「Ｄ１」、Ｄ２」及び「Ｄ３」）を指し示すように位置する場合、キャスク移送ケースに装填した材料が、内部導管１１７０に落下し、そこから放出できるように、内部導管ハウジング１１６０の下に位置する出口導管１１８０も含む。そのような作動状態では、内部導管１１７０は、装填した材料が内部導管から落下し、出口導管を通過し、流出口ポート１１９０を介してキャスク移送ケース１００から出るように、出口導管１１８０と配列できる。図６により例証されているように、キャスク移送ケースは、キャスク移送ケースが移送される準備ができている、又は、その中に装填した任意の材料が、注入口ポート１１４０又は流出口ポート１１９０を介して出る危険性なしで再配置できることを指し示す作動状態（例えば、図７における「ＸＦＥＲ」）を含み得る。例えば、キャスク移送ケース１０００が、本発明のある種の実施例に従って移送する作動状態である場合、内部導管１１７０に、入口導管１１５０又は出口導管１１８０と配列されているものはない。すなわち、入口導管１１５０は、内部導管１１７０のいずれとも配列されておらず、且つ／又は出口導管１１８０は、内部導管１１７０のいずれとも配列されていない。これに関して、キャスク移送ケース１０００は、その中に配置された放射性材料を移送するように再配置するのに安全と考えられる。
【００５１】
本発明のある種の実施例によれば、複数のＴｉ−Ｍｏ微粒子を含むＴｉ−Ｍｏ材料は、キャスク移送ケース又は溶出カラム中に装填する前に、放射線照射してもよい。この放射線照射後の工程は、プロセスの初期段階で金属モリブデン標的に放射線照射する任意選択の工程を排除することができる。そのような放射線照射後のプロセス工程のうち、化学プロセスを放射線制御なしで行うことにより、放射性廃棄物の生成を低下又は排除することができ、金属−Ｍｏ粒子の初期放射能をより高くする処理時間が短縮されることは特に利点である。
【００５２】
図を参照すると、図８は、モリブデン酸チタン材料を生成するための方法ブロック図である。図８は、本発明による放射線の照射後を例証する。図８に例証したように、方法は、液体媒体中の金属Ｍｏ材料と少なくとも第１の酸を反応させて、Ｍｏ組成物を得る工程８２０を含む。方法は、工程８３０では、Ｍｏ組成物とチタン源を合わせて、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を得ることを含み、工程８４０では、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を塩基でｐＨ約４から約９にｐＨ調整して、複数のＴｉ−Ｍｏ粒子を沈殿させることを含む。図８の例示的実施例に例証したように、複数のＴｉ−Ｍｏ粒子を液体媒体から分離する工程８６０の前に、Ｔｉ−Ｍｏ組成物に、任意選択で、Ｔｉ−Ｍｏ組成物を冷却する工程８５０を施してもよい。工程８６０の後で、単離したＴｉ−Ｍｏ粒子は、複数のＴｉ−Ｍｏ粒子に熱エネルギーを曝露する工程８７０、続いて、複数のＴｉ−Ｍｏ粒子を粉砕する工程８８０を施してもよい。図８の詳細な例示的実施例により例証されているように、次いで、方法は、複数のＴｉ−Ｍｏ粒子を洗浄する任意選択の工程８９０、続いて、第２の乾燥させる工程９００を含み得る。図８で示されているように、方法は、乾燥後のＴｉ−Ｍｏ粒子を再度粉砕（例えば、乾式粉砕）する任意選択の工程９１０を含み得る。図８の詳細な例示的実施例により例証されているように、次いで、方法は、溶出カラム中に装填する前に、生じたＴｉ−Ｍｏ粒子に放射線照射する任意選択の工程９２０を含み得る。
【００５３】
本発明に対するこれらの、及び他の改変及び変化は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、当業者により実践することができ、これは、添付の特許請求の範囲により詳細に記載されている。さらに、様々な実施例の態様は、全体的又は部分的に互換し得ることは理解すべきである。さらに、当業者は、先述の説明が単なる例であり、そのような添付の特許請求の範囲にさらに記載されている本発明を限定することは意図されていないと認識する。したがって、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲は、本明細書に含有されているものの例示的な説明に限定されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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