Самарий-153 (Sm-153) — сложный технологический процесс производства…
Самарий-153 (Sm-153) — сложный технологический процесс производства, который включает наработку изотопа в ядерном реакторе и его последующую радиохимическую очистку. В России единственным производителем этого радионуклида является АО «НИФХИ им. Л. Я. Карпова» (входит в Научный дивизион «Росатома»).
Технология производства
Наработка изотопа
Самарий-153 получают путём облучения нейтронами стабильного изотопа самария-152 (¹⁵²Sm) в ядерном реакторе по ядерной реакции: ¹⁵²Sm(n,γ)¹⁵³Sm. В качестве стартового вещества используют оксид самария (Sm₂O₃), обогащённый по основному изотопу ¹⁵²Sm (обычно около 90% обогащения).
Стартовое вещество помещают в герметичные титановые блок-контейнеры (БК), которые затем размещают в активной зоне реактора. Продолжительность облучения зависит от плотности потока нейтронов в конкретном месте реактора.
Радиохимическая переработка
После выдержки в реакторе блок-контейнеры извлекают и проводят радиохимическую переработку для выделения чистого Sm-153. Основная сложность — отделение целевого изотопа от примесей, главным образом от европия (¹⁵³Eu). Для этого применяют экстракционные системы с третичными аминами, например, с МДОА (метилдиэтиламином) и ТОА (триоктиламином).
Исторический аспект и современные мощности
Изначально самарий-153 нарабатывали в исследовательском реакторе ВВР-ц. С 2024 года стартовое вещество стали облучать в промышленных реакторах РБМК-1000 на Ленинградской АЭС. Специалисты станции подтвердили возможность стабильного промышленного производства.
Особенности и применение
Период полураспада самария-153 составляет около 46,7 часа. Из-за короткого срока годности (4 суток со дня изготовления) его необходимо оперативно перерабатывать и использовать.
Изотоп применяется для создания радиофармпрепарата «Самарий, ¹⁵³Sm оксабифор». Он накапливается в метастатических очагах в костной ткани, бета-излучение разрушает опухолевые клетки, купируя боль и тормозя рост метастазов. Препарат назначают при множественных костных метастазах (при раке молочной железы, простаты, лёгких и др.), а также при болевом синдроме на фоне хронических заболеваний опорно-двигательного аппарата (ревматоидный артрит, деформирующий артроз).
Важные нюансы
Герметичность. Блок-контейнеры обеспечивают герметичность при облучении и при транспортировке.
Контроль. На всех этапах ведётся строгий радиационный контроль.
Логистика. Облученные контейнеры с изотопом упаковывают в транспортные упаковочные комплекты (ТУК) и отправляют в специализированные организации для дальнейшего использования.
Таким образом, производство самария-153 — это высокотехнологичный процесс, требующий специализированного оборудования, строгого соблюдения норм радиационной безопасности и оперативной радиохимической переработки.
Технология производства
Наработка изотопа
Самарий-153 получают путём облучения нейтронами стабильного изотопа самария-152 (¹⁵²Sm) в ядерном реакторе по ядерной реакции: ¹⁵²Sm(n,γ)¹⁵³Sm. В качестве стартового вещества используют оксид самария (Sm₂O₃), обогащённый по основному изотопу ¹⁵²Sm (обычно около 90% обогащения).
Стартовое вещество помещают в герметичные титановые блок-контейнеры (БК), которые затем размещают в активной зоне реактора. Продолжительность облучения зависит от плотности потока нейтронов в конкретном месте реактора.
Радиохимическая переработка
После выдержки в реакторе блок-контейнеры извлекают и проводят радиохимическую переработку для выделения чистого Sm-153. Основная сложность — отделение целевого изотопа от примесей, главным образом от европия (¹⁵³Eu). Для этого применяют экстракционные системы с третичными аминами, например, с МДОА (метилдиэтиламином) и ТОА (триоктиламином).
Исторический аспект и современные мощности
Изначально самарий-153 нарабатывали в исследовательском реакторе ВВР-ц. С 2024 года стартовое вещество стали облучать в промышленных реакторах РБМК-1000 на Ленинградской АЭС. Специалисты станции подтвердили возможность стабильного промышленного производства.
Особенности и применение
Период полураспада самария-153 составляет около 46,7 часа. Из-за короткого срока годности (4 суток со дня изготовления) его необходимо оперативно перерабатывать и использовать.
Изотоп применяется для создания радиофармпрепарата «Самарий, ¹⁵³Sm оксабифор». Он накапливается в метастатических очагах в костной ткани, бета-излучение разрушает опухолевые клетки, купируя боль и тормозя рост метастазов. Препарат назначают при множественных костных метастазах (при раке молочной железы, простаты, лёгких и др.), а также при болевом синдроме на фоне хронических заболеваний опорно-двигательного аппарата (ревматоидный артрит, деформирующий артроз).
Важные нюансы
Герметичность. Блок-контейнеры обеспечивают герметичность при облучении и при транспортировке.
Контроль. На всех этапах ведётся строгий радиационный контроль.
Логистика. Облученные контейнеры с изотопом упаковывают в транспортные упаковочные комплекты (ТУК) и отправляют в специализированные организации для дальнейшего использования.
Таким образом, производство самария-153 — это высокотехнологичный процесс, требующий специализированного оборудования, строгого соблюдения норм радиационной безопасности и оперативной радиохимической переработки.