モリブデン−９９の溶出効率を最大化するためのカラムの幾何学的形状
【課題】放射性物質（１６０）を溶出する少なくとも１つのシステム（１００）、および放射性物質（１６０）を溶出する方法を提供する。
【解決手段】放射性物質（１６０）を溶出するシステム（１００）は、放射性物質（１６０）を囲むように構成される溶出カラム（１０５）と、溶出カラム（１０５）の第１の端部（１１１）を封止する第１の封止部材（１１０）と、溶出カラムの第２の端部（１１２）を封止する第２の封止部材（１２０）と、第１のニードル（２２）を介して溶出カラム（１０５）の第１の端部（１１１）に接続した溶出溶液供給源（２０）と、第２のニードル（４２）を介して溶出カラムの第２の端部（１１２）に接続した捕集システム（４０）と、放射性物質（１６０）を支持し、放射性物質（１６０）が第２のニードル（４２）に接触するのを防ぐように構成される、溶出カラム内のフィルタ（１５０）とを備え得る。
【解決手段】放射性物質（１６０）を溶出するシステム（１００）は、放射性物質（１６０）を囲むように構成される溶出カラム（１０５）と、溶出カラム（１０５）の第１の端部（１１１）を封止する第１の封止部材（１１０）と、溶出カラムの第２の端部（１１２）を封止する第２の封止部材（１２０）と、第１のニードル（２２）を介して溶出カラム（１０５）の第１の端部（１１１）に接続した溶出溶液供給源（２０）と、第２のニードル（４２）を介して溶出カラムの第２の端部（１１２）に接続した捕集システム（４０）と、放射性物質（１６０）を支持し、放射性物質（１６０）が第２のニードル（４２）に接触するのを防ぐように構成される、溶出カラム内のフィルタ（１５０）とを備え得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性モリブデン酸チタンからテクネチウムイオンを抽出するのに用いる溶出カラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
テクネチウム−９９ｍ（ｍは、準安定である）は、核医学画像診断に用いる放射性核種である。テクネチウム−９９ｍは患者に注入され、ある種の機器と共に用いるときに、テクネチウム−９９ｍを使用して患者の内臓を画像化する。しかし、テクネチウム−９９ｍの半減期は、わずか６時間であるので、すぐに利用できるテクネチウム−９９ｍ源が望まれている。
【０００３】
テクネチウム−９９ｍを得る方法は、最低でも２ステップのプロセスを用いる。まず、モリブデン酸チタンをカプセル内に配置し、次いでこのカプセルを原子炉内で放射線照射する。モリブデン酸チタン内のモリブデン−９８は、放射線照射プロセス中に中性子を吸収し、モリブデン−９９（Ｍｏ−９９）になる。代替として、モリブデン金属が放射線照射されてもよく、放射線照射後にモリブデン酸チタンが形成される。Ｍｏ−９９は、不安定であり、６６時間の半減期でテクネチウム−９９ｍに崩壊する。放射線照射ステップ後、放射性モリブデン酸チタンをカプセルから取り出し、溶出のためのカラム内に配置する。続いて、食塩水を放射性モリブデン酸チタンに通過させて、放射性モリブデン酸チタンからテクネチウム−９９ｍイオンを取り出す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例示的実施形態は、放射性物質を溶出する少なくとも１つのシステム、および放射性物質を溶出する方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例示的実施形態によれば、放射性物質を溶出するシステムは、放射性物質を囲むように構成される溶出カラムと、溶出カラムの第１の端部を封止する第１の封止部材と、溶出カラムの第２の端部を封止する第２の封止部材と、第１のニードルを介して溶出カラムの第１の端部に接続した溶出溶液供給源と、第２のニードルを介して溶出カラムの第２の端部に接続した捕集システムと、放射性物質を支持し、放射性物質が第２のニードルに接触するのを防ぐように構成される、溶出カラム内のフィルタとを備え得る。
【０００６】
例示的実施形態によれば、放射性物質を溶出する方法は、第１の円筒内で放射性物質を溶出溶液と混合して混合物を形成するステップと、混合物を加熱してイオンを含むガスを形成するステップと、チューブのコイル部においてイオンを含んだガスを凝縮してイオンを含む凝縮物を形成するステップと、第２の円筒内で凝縮物を捕集するステップとを含み得る。
【０００７】
例示的実施形態によれば、放射性物質を溶出するシステムは、放射性物質を囲むと共に支持するメンブレンと、メンブレンを囲む球状カプセルと、球状カプセルの内部に溶出溶液を供給するように構成される溶出溶液供給源と、メンブレンから溶出液を受け取るように構成される捕集システムとを備え得る。
【０００８】
下記の詳細な説明を添付図面と併せ読めば、本発明の例示的実施形態がより明確に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【図２】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【図３】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【図４】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【図５】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【図６】本発明の例示的実施形態によるフロートリッパを含む溶出カラムの一部の断面図である。
【図７】本発明の例示的実施形態によるフロートリッパを含む溶出カラムの一部の図である。
【図８】本発明の例示的実施形態による螺旋プラットフォームを含む溶出カラムの一部の図である。
【図９】本発明の例示的実施形態による螺旋プラットフォームを含む溶出カラムの一部の図である。
【図１０】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【図１１】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【図１２】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの図である。
【図１３】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の例示的実施形態について、例示的実施形態を示している添付図面を参照してより十分に説明する。しかし、本発明は、様々な形態で実施されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これら実施形態は、本開示が徹底的で完全なものとなり、本発明の範囲を当業者に十分に伝達するように提供されている。図面において、構成要素のサイズは、分かりやすくするために強調されている場合がある。
【００１１】
ある要素もしくは層が、他の要素または層「の上に（ｏｎ）」、「に接続される（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」、または「に結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と称されるときは、ある要素または層は、他の要素または層の直接上にあってもよく、直接接続されてもよく、もしくは直接結合されてもよく、または介在要素もしくは介在層が存在してもよいことが理解されよう。対照的に、ある要素が、他の要素または層「の直接上にある（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）」、「に直接接続される（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」、または「直接結合される（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と称されるときは、介在要素または介在層は存在しない。本明細書で用いられる場合、用語「および／または」は、関連して挙げた項目のうちの１つまたは複数のいずれかおよび全ての組み合わせを含む。
【００１２】
本明細書では、第１、第２などの用語を使用して様々な要素、構成要素、領域、層、および／または区間（ｓｅｃｔｉｏｎ）を説明する場合があるが、これら要素、構成要素、領域、層、および／または区間は、これらの用語によって限定されるべきではないことは理解されよう。これら用語は、一方の要素、構成要素、領域、層、および／または区間を、他方の要素、構成要素、領域、層、および／または区間と区別するために使用されるに過ぎない。したがって、後述の第１の要素、構成要素、領域、層、または区間は、例示的実施形態の教示から逸脱することなく、第２の要素、構成要素、領域、層、または区間と名付けることが可能である。
【００１３】
図に示されるような、ある要素または特徴と別の（１つまたは複数の）要素または（１つまたは複数の）特徴との関係を説明するための記載を簡単にするために、空間的に相対的な用語、「真下の」、「下方の」、「下の」「上方の」、「上の」等などを本明細書において使用する場合がある。空間的に相対的な用語は、図に表した向きに加えて使用時または動作時の装置の様々な向きを包含するものであることが理解されよう。例えば、図中の装置をひっくり返した場合、「下方の」または「真下の」他の要素または特徴として記載した要素は、このとき、他の要素または特徴「の上方の」向きに配置されることになる。したがって、例示の用語「下方の」は、上方と下方の両方の向きを包含し得る。装置は、（９０度回転してまたは他の向きに）違ったように向けられる場合もあり、本明細書で用いた空間的に相対的な記述語は、それに応じて解釈される。
【００１４】
本明細書に記載した実施形態は、理想的な概略図による平面図および／または断面図を参照する。したがって、これら図は、製造技術および／または製造公差に応じて修正され得る。そのため、例示的実施形態は、図に示す例示的実施形態に限定されるのではなく、製造プロセスに基づいて形成される構成の修正を含む。したがって、図に例示した領域は、概略的な性質を有し、図に示す領域の形状は、要素の特定の形状または領域を例示し、例示的実施形態を限定しない。
【００１５】
図１は、放射性物質６０を溶出するシステム１０の一例を示す。システム１０は、溶出溶液供給源２０と、溶出カラム３０と、捕集システム４０とを備える。溶出溶液供給源２０は、溶出溶液を貯蔵するための貯槽２１と、溶出カラム３０の第１の端部１１を貫通し、貯槽２１に貯蔵した溶出溶液が溶出カラム３０と流体連通を行うように構成される中空の第１のニードル２２（第１の流体連通路の一例）とを備え得る。貯槽２１は、例えば、食塩溶液を貯蔵することができる。同様に、捕集システム４０は、溶出カラム３０の第２の端部１２を貫くように構成される中空の第２のニードル４２（第２の流体連通路の一例）と、溶出カラム３０から第２のニードル４２を介して溶出液を捕集するための保管チャンバ４１とを備え得る。溶出カラム３０は、放射性物質６０を囲む垂直に向いた円筒に似ていてもよい。
【００１６】
動作時、溶出カラム３０は、放射性物質６０で満たされている。放射性物質６０から所望のイオンを取り出すために、溶出溶液が、溶出溶液供給源２０から第１のニードル２２を介し放射性物質６０を介し第２のニードル４２を介し捕集システム４０の中に通るようになされている。上記動作は、捕集システム４０からシステム１０に適用される真空によって駆動される。
【００１７】
図２は、溶出溶液供給源２０と、捕集システム４０と、それらの間に介在する溶出カラム１０５とを備える溶出システム１００の例示的実施形態を示す。図１に示すシステム１０のように、図２に示す溶出溶液供給源２０は、溶出カラム１０５の第１の端部１１１を貫通するように構成され得る第１のニードル２２と、溶出溶液を貯蔵するための貯槽２１とを備える。同様に、システム１００の捕集システム４０は、溶出カラム１０５の第２の端部１１２の中に貫通するように構成される第２のニードル４２と、溶出カラム１０５を通過した溶出液を捕集するための保管チャンバ４１とをやはり備える。
【００１８】
動作時、溶出カラム１０５は、放射性物質１６０、例えば、放射性モリブデン酸チタンで満たされている。図２に示すように、溶出カラム１０５は、内径Ｄおよび長さＬを有する中空の円筒に似ていてもよい。溶出カラム１０５の第１の端部１１１は、第１の封止部材１１０によって封止することができ、溶出カラム１０５の第２の端部１１２は、第２の封止部材１２０によって封止することができる。第１の封止部材１１０および第２の封止部材１２０は、例えば、ゴム栓であってもよい。図２に示すように、第１の封止部材１１０および第２の封止部材１２０は、溶出カラム１０５の第１の端部１１１および第２の端部１１２の中に途中まで延びるゴム栓として形成されてもよい。溶出カラム１０５の第１の端部１１１および第２の端部１１２を封止する第１の封止部材１１０および第２の封止部材１２０に加えて、端部キャップ１３０および１４０が、第１の封止部材１１０および第２の封止部材１２０ならびに溶出カラム１０５の一部を覆うように溶出カラム１０５の第１の端部１１１および第２の端部１１２上に設けられてもよい。端部キャップ１３０および１４０は、追加の封止として機能することができ、溶出カラム１０５を保護するのを助けることができ、所定の位置に栓を保つことができる。図２に示していないが、追加の封止を形成するために、接着剤が、端部キャップ１３０および１４０の内壁と溶出カラム１０５の外壁の間に塗布されてもよい。
【００１９】
図２に示すように、溶出カラム１０５は、放射性物質１６０を囲む。第２のニードル４２の先端が、放射性物質１６０によって遮断されるのを防ぐために、フィルタ１５０、例えばガラスフリットを、放射性物質１６０をカラム内で支持し、放射性物質１６０が第２のニードル４２に接触するのを防ぐ障壁として働くように設けてもよい。ガラスフリットがフィルタ１５０として使用される場合、内部ショルダ１５５が、ガラスフリットを支持するために溶出カラム１０５内に設けられてもよい。例えば、ショルダは、溶出カラム１０５の第２の端部１１２の近くに設けられてもよい。
【００２０】
溶出カラム１０５は、比較的長く細いものでも、中くらいのものでも、比較的短く幅のあるものでもよい。例えば、カラムは、長さＬが約１０と５／８インチであり、内径Ｄが約５／８インチであってもよい（比較的長く細いカラムの一例）。別の例として、カラムは、長さが約５と１／４インチであり、内径Ｄが１インチであってもよい（中くらいのサイズのカラムの一例）。別の例として、カラムは、長さが約４と１／８インチであり、内径Ｄが１と３／１６インチであってもよい（短く幅のあるカラムの一例）。
【００２１】
カラムの幾何学的形状にはそれぞれ、溶出プロセス中に捕集されるイオンの捕集効率に影響を及ぼし得る異なる特性がある。例えば、長く細いカラムは、食塩溶液が放射性物質１６０を通過するより長い流路を与え、したがって食塩溶液が放射性物質１６０に接触し、放射性物質１６０からイオンを取り出す機会が増える。短く幅のあるカラムは、より短い流路を与えるが、流路がより短いので、溶出液を捕集する時間が少なくなる。本出願人は、長く細いカラムの効率、中くらいのカラムの効率、および短く幅のあるカラムの効率を検討した。当初、本出願人は、長く細いカラムが、カラムを通る食塩溶液の流路がより長いので、最も優れた溶出効率をもたらすだろうと考えたが、本出願人は、３つのカラムのサイズのうち、中くらいのカラムが、最良の流れ特性を得ることを発見した。
【００２２】
図２では、溶出溶液供給源は、１本だけのニードル２２を有するものとして示されているが、例示的実施形態は、これに限定されない。例えば、図３に示すように、溶出溶液供給源２０は、溶出カラム１０５の第１の封止部材１１０を貫通することができる２本のサブニードル２２ａおよび２２ｂを含み得るマニホールド型ニードル２２’を備えてもよい。溶出溶液が、２箇所以上で放射性物質１６０に導入されるので、マニホールド型ニードル２２’は、溶出溶液と放射性物質１６０の相互作用を増加させ得る。図３は、２本のサブニードル２２ａおよび２２ｂを有するマニホールド型ニードル２２’を用いるシステム２００を示すが、例示的実施形態は、これに限定されない。例えば、マニホールド型ニードル２２は、３本以上のサブニードルを有してもよい。図３に示す他の構成要素は、図２に示したシステム１００について説明した構成要素と同一または類似であり得るため、簡潔にするために、類似するタイプの要素についての解説は省略する。
【００２３】
図２は、比較的真っ直ぐな円筒の溶出カラム１０５を備える溶出システム１００を示すが、例示的実施形態は、これに限定されない。例えば、図４は、「蛇」状の溶出カラム１０５’を備える放射性物質１６０を溶出するシステム３００を示す。例えば、図４に示す溶出カラム１０５’は、複数の波形を含む。例えば、「蛇」状の溶出カラム１０５’の有効長さＬＥ’は、約１０と５／８インチであってもよく、「蛇」状の溶出カラム１０５’の内径Ｄ’は、約５／８インチであってもよい。代替例では、カラムは、「蛇」状ではなく、図５に示すように「コイル」状であってもよい。図５には、「コイル」状の溶出カラム１０５”を用いるシステム４００が示されている。「コイル」状の溶出カラム１０５は、有効長さＬＥ”が約１０と５／８インチであり、内径Ｄ”が約５／８インチであってもよい。「蛇」状の溶出カラム１０５’および「コイル」状の溶出カラム１０５”はそれぞれ、溶出溶液が通過できる比較的長い流路を有する小型の溶出カラムを提供することができる。図４に示すシステム３００および図５に示すシステム４００は、図２に示すシステム１００中の構成要素に類似する構成要素を備える。したがって、これら構成要素の説明は、簡潔にするために省略する。
【００２４】
本発明者は、「蛇」状の溶出カラム１０５’および「コイル」状の溶出カラム１０５”が溶出カラム１０５’および１０５”を通過する溶出液の流れの方向を変えるため、溶出システム３００および４００の効率を、図２に開示したシステムに比べて増加させることができると結論を下した。つまり、「蛇」状の溶出カラム１０５’および「コイル」状の溶出カラム１０５”を通じて流れる溶出液の流れは、比較的乱流状態で導かれ、したがって、溶出溶液と放射性物質１６０の間でより大きい相互作用が可能になる。
【００２５】
図２は、比較的真っ直ぐな溶出カラム１０５を備える溶出システム１００を示す。前述の通り、溶出カラム１０５は、捕集システム４０によって適用される真空の作用を受けて溶出溶液、例えば食塩溶液が通過可能である放射性物質１６０、例えばモリブデン酸チタンで満たされていてもよい。モリブデン酸チタンを通る溶出溶液の流路は、ほぼ垂直であり得る。したがって、放射性物質１６０の一部に、溶出溶液が触れない可能性がある。本発明者は、溶出溶液が乱流状態で導かれ、したがって溶出溶液と放射性物質１６０の間でより大きい相互作用が可能になる場合、溶出システムの効率を増加させることができると結論を下した。
【００２６】
図６および図７は、図２に示す溶出カラム１０５にフロートリッパ１７０を付加することを示す。フロートリッパ１７０は、溶出カラム１０５の内壁から溶出カラム１０５の中心に向かって突出する複数のくさび様の要素に似ている。フロートリッパ１７０は、規則的なパターン、例えば、螺旋状パターンで配置されてもよく、またはランダムに配置されてもよい。フロートリッパ１７０は、放射性物質１６０で満たされている溶出カラム１０５の一部、例えば、図２のＢ−Ｂ’で表した領域内に設けることができる。フロートリッパ１７０は、放射性物質１６０を効率的に溶出するためには必要とされないが、フロートリッパ１７０を付加することにより、放射性物質１６０を通る溶出液の流路が周期的に変化するので、溶出プロセスの効率を増加させることができる。流路のこの変化により、フロートリッパ１７０が設けられていない場合には溶出溶液によって通常接触される可能性のない放射性物質１６０の部分に溶出溶液が接触することが可能になり得る。フロートリッパ１７０は、比較的反応しない材料、例えばガラスから作製することができる。
【００２７】
図６に示すように、フロートリッパ１７０は、くさび状の要素に似ていてもよいが、例示的実施形態は、これに限定されない。例えば、フロートリッパ１７０は、長方形であってもよい。また、図６は、ほぼ水平にあるようなフロートリッパ１７０を示すが、例示的実施形態は、これに限定されない。例えば、フロートリッパ１７０は、水平方向から傾斜していてもよい。加えて、図６は、比較的平らであるフロートリッパ１７０を示すが、例示的実施形態は、これに限定されない。例えば、フロートリッパ１７０は、曲面または傾斜面を有してもよい。
【００２８】
図２に示す溶出カラム１０５の領域Ｂ−Ｂ’にフロートリッパ１７０を設けるのではなく、図８〜図９に示すように、溶出カラム１０５が、螺旋プラットフォーム１８０を備えてもよい。図８〜図９に示すように、螺旋プラットフォーム１８０は、溶出液を垂直流路ではなく螺旋流路で移動させることができ、したがって溶出液の流路を増加させる。螺旋プラットフォーム１８０は、図８に示すように滑面、または図６中のフロートリッパに示すように階段状面を備えてもよい。溶出液の流路が増加するので、溶出溶液と放射性物質１６０の間の相互作用が増加し、それによって溶出効率を増加させることができる。螺旋プラットフォーム１８０は、比較的反応しない材料、例えばガラスから作製することができる。
【００２９】
上記の通り、例示的実施形態は、溶出カラムの様々な構成を与える。前述の各溶出カラムは、各カラムの内径が、比較的一定であるように構成されるが、例示的実施形態は、これに限定されない。例えば、図１０は、カラムの端部で直径Ｄ１を有すると共にカラムの中央近くでより小さい直径Ｄ２を有する砂時計に似ている例示の溶出カラム１０５Ａを備えるシステム５００を示す。カラム１０５Ａは砂時計形であるので、砂時計を通る溶出溶液の流路は、カラムの中心の中央近くで変化する。例えば、溶出カラムの中央より上の溶出溶液の流路Ｆ１は、カラムの中央近くで集まる。しかし、溶出カラム１０５Ａが狭くなっていることにより、溶出溶液の流路は、溶出カラム１０５Ａの中央で変化し、カラムの中央部から現れる流路Ｆ２に変えられる。砂時計形の溶出カラム１０５Ａは、少なくとも２つの理由のために、溶出効率を増加させることができる。第１に、溶出液の流路がより長く、放射性物質１６０と溶出溶液の間のより大きい相互作用が可能になる。第２に、砂時計形の溶出カラム１０５Ａを通過する溶出溶液の流路は、円筒形の溶出カラム１０５を通過する溶出溶液の流れより乱れ、したがって溶出溶液と放射性物質１６０の間の相互作用を増加させる。システム５００は、図２に示すシステム１００で用いられる構成要素に類似する構成要素を備えることができる。したがって、これら要素の解説は、簡潔にするために省略する。
【００３０】
図１１は、溶出システム６００の別の例を示す。図１１に示すシステム６００は、図２に示す溶出システム１００に類似し、したがってシステム６００の詳細な解説は、簡潔にするために省略する。図２に示すシステム１００と図６に示すシステム６００との間の主な差異には、カラム１０５Ｂの形状が含まれる。図２に示すシステム１００では、カラム１０５は、一定の内径Ｄを有する円筒形であるのに対して、システム６００のカラムは、溶出カラム１０５Ｂの底近くの直径Ｄ３より大きい溶出カラム１０５Ｂの頂部での直径Ｄ４を有する漏斗形である。したがって、ほぼ垂直な状態で溶出カラム１０５Ｂを通過する溶出溶液の流路を傾斜することができ、溶出カラム１０５Ｂを通る溶出溶液の流路をより長くすることが可能である。したがって、システム６００中の溶出溶液と放射性物質１６０の間の相互作用は、システム１００中の溶出溶液とシステム１００の放射性物質１６０の相互作用より大きいものであり得る。よって、図６に示すシステムの効率は、円筒の溶出カラム１０５を有する図２に示すシステム１００の効率より高いものであり得る。
【００３１】
図１２は、放射性物質からイオンを捕集するシステム７００を表している。システム７００は、第１の端部キャップ３３０によって封止した第１の円筒３１０と、第２の端部キャップ３４０によって封止した第２の円筒３２０と、第１の円筒３１０を第２の円筒３２０に接続するチューブ３６０と、第１の円筒３１０を加熱するように構成される加熱器３９０とを備え得る。図１２に示すように、チューブ３６０は、第１の端部キャップ３３０を貫通し、第１の円筒３１０に貫入する第１の端部部分３７０と、第２の端部キャップ３４０を貫通し、第２の円筒３２０に貫入する第２の端部部分３８０とを備え得る。チューブ３６０は、チューブ３６０内に存在し得る蒸気の冷却を促進するためにコイル部３５０も備え得る。チューブ３６０は、第１の円筒３１０と第２の円筒３２０の間で流体連通をもたらすことができる。
【００３２】
本例示的実施形態では、溶出溶液、例えば食塩溶液は、放射性物質、例えばモリブデン酸チタンと混合され、第１の円筒３１０に貯蔵することができる。第１の円筒３１０を囲む加熱器３９０は、熱を発生させて、放射性物質が内部に混合された溶出溶液を沸騰させることができる。ガス状の溶出溶液は、イオン、例えばテクネチウム−９９ｍイオンを、溶出溶液と放射性物質の混合物からチューブ３６０の第１の端部部分３７０を介してチューブ３６０の中に運ぶ。次いで、イオンを含んだガス状の溶出溶液は、チューブ３６０のコイル部３５０に移動し、そこでガス状の溶出溶液は、凝縮し、第２の端部部分３８０を介して第２の円筒３２０の中に滴下する。したがって、イオン、例えばテクネチウム−９９ｍは、図１２に示す凝縮装置によって捕集することができる。当業者が理解するように、第１の円筒３１０および第２の円筒３２０ならびにチューブ３６０は、比較的反応しない材料、例えばガラスから作製すべきである。しかし、当業者は、図１２に示す溶出システム７００に適したものであり得る多数の材料を認識できる。
【００３３】
図１３を参照すると、放射性物質８０５を溶出するシステム８００の断面は、球状カプセル８６０を利用することができる。図１３に示すように、放射性物質８０５を溶出する例示のシステム８００は、溶出溶液供給源８３０、球状カプセル８６０、および捕集システム８１０を備え得る。チューブ８４０は、溶出溶液、例えば食塩溶液を球状カプセル８６０に導入するように溶出溶液供給源８３０を球状カプセル８６０に接続することができる。別のチューブ８２０は、放射性物質８０５を通過した溶出液を捕集するために捕集システム８１０を球状カプセル８６０に接続することができる。球状カプセル８６０は、放射性物質８０５、例えば放射性モリブデン酸チタンで満たされているメンブレン８７０を囲むことができる。例えば、メンブレン８７０は、食塩水透過性物質、例えばセルロース系材料またはセルロース系ポリマーから作製することができる。放射性物質８０５で満たされているメンブレン８７０は、溶出溶液供給源８３０に接続したチューブ８４０によって貫かれ得る。放射性物質８０５が溶出溶液供給源８３０に入るのを防ぐために、フィルタ８５０、例えばガラスフリットが、チューブ８４０の端部に取り付けられてもよい。
【００３４】
球状カプセル８６０は、内径Ｄ５が３インチであってもよく、メンブレン８７０は、外径Ｄ６が約２．７５インチであってもよい。したがって、図１３に示す例示のシステム８００では、球状カプセル８６０の内面とメンブレン８７０との間の間隙は、約０．１２５インチであり得る。
【００３５】
動作時、溶出溶液は、溶出溶液供給源８３０に接続したチューブ８４０を介して球状カプセル８６０に入る。溶出溶液供給源８３０を出発する溶出溶液の流れパターンを、８９４として示す。メンブレン８７０の中心に入ると、溶出溶液は、放射性物質８０５を通じて流れ、メンブレン８７０を通過し球状カプセル８６０とメンブレン８７０の間の空間８８０の中に入ることができる。図１３に示すように、空間８８０内の溶出溶液の流れパターンを符号８９２で示す。捕集システム８１０は、メンブレン８７０の外側へ真空を適用するので、溶出溶液が、空間８８０からチューブ８２０を介して捕集システム８１０の中に引き出し可能である。チューブ８２０を通過する溶出液の流路は、符号８９０で示す。メンブレン８７０の内側の溶出溶液の流れパターンは、符号８９４で図１３に示す。したがって、溶出溶液は、様々な角度から放射性物質８０５を通過する。
【００３６】
当業者が容易に理解するように、チューブ８２０および８４０ならびに球状カプセル８６０は、比較的反応しない材料、例えばガラスまたはポリマーから作製すべきである。
【００３７】
例示的実施形態を特に図示し、本発明の例示的実施形態を参照して説明してきたが、添付の特許請求の範囲の精神および範囲から逸脱することなく形態および細部の様々な変更を本発明において行うことが可能であると当業者には理解されよう。食塩溶液を例示のシステムで用いるための溶出溶液の一例として使用してきたが、例示的実施形態は、溶出溶液として食塩溶液を用いることに限定されないことも理解されよう。加えて、前述の溶出システムで用いることができる放射性物質を例示するために、放射性モリブデン酸チタンを用いてきたが、溶出システムは、他の放射性物質と共に用いられてもよいことが理解されよう。さらに、放射性物質から溶出できるイオンを例示するために、テクネチウム−９９ｍを用いてきたが、例示的実施形態は、これに限定されない。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 放射性物質を溶出するシステム
１１ 溶出カラムの第１の端部
１２ 溶出カラムの第２の端部
２０ 溶出溶液供給源
２１ 貯槽
２２ 中空の第１のニードル
２２’ マニホールド型ニードル
２２ａ マニホールド型サブニードル
２２ｂ マニホールド型サブニードル
３０ 溶出カラム
４０ 捕集システム
４１ 溶出液を捕集するための保管チャンバ
４２ 中空の第２のニードル
６０ 放射性物質
１００ 放射性物質を溶出するシステム
１０５ 溶出カラム
１０５Ａ 「砂時計」形の溶出カラム
１０５Ｂ 「漏斗」形の溶出カラム
１０５’ 「蛇」状の溶出カラム
１０５” 「コイル」状の溶出カラム
１１０ 第１の封止部材
１１１ 溶出カラムの第１の端部
１１２ 溶出カラムの第２の端部
１２０ 第２の封止部材
１３０ 端部キャップ
１４０ 端部キャップ
１５０ フィルタ
１５５ 内側ショルダ
１６０ 放射性物質
１７０ フロートリッパ
１８０ 螺旋プラットフォーム
２００ 放射性物質を溶出するシステム
３００ 放射性物質を溶出するシステム
３１０ 円筒
３２０ 円筒
３３０ 端部キャップ
３４０ 端部キャップ
３５０ チューブのコイル部
３６０ チューブ
３７０ チューブの第１の端部部分
３８０ チューブの第２の端部部分
３９０ 加熱器
４００ 放射性物質を溶出するシステム
５００ 放射性物質を溶出するシステム
６００ 放射性物質を溶出するシステム
７００ 放射性物質を溶出するシステム
８００ 放射性物質を溶出するシステム
８０５ 放射性物質
８１０ 捕集システム
８２０ チューブ
８３０ 溶出溶液供給源
８４０ チューブ
８５０ フィルタ
８６０ 球状カプセル
８７０ メンブレン
８８０ 球状カプセルとメンブレンの間の空間
８９０ 流路
８９２ 流れパターン
８９４ 流れパターン
Ｂ 領域
Ｂ’ 領域
Ｄ 溶出カラムの内径
Ｄ’ 「蛇」状のカラムの内径
Ｄ” 「コイル」状のカラムの内径
Ｄ１ 「砂時計」形のカラムのより大きい直径
Ｄ２ 「砂時計」形のカラムのより小さい直径
Ｄ３ 溶出カラムの底近くの直径
Ｄ４ 溶出カラムの頂部での直径
Ｄ５ 球状カプセルの内径
Ｄ６ 球状カプセルの外径
Ｆ１ 流路
Ｆ２ 流路
Ｌ カラムの長さ
ＬＥ’ カラムの有効長さ
ＬＥ” カラムの有効長さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性モリブデン酸チタンからテクネチウムイオンを抽出するのに用いる溶出カラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
テクネチウム−９９ｍ（ｍは、準安定である）は、核医学画像診断に用いる放射性核種である。テクネチウム−９９ｍは患者に注入され、ある種の機器と共に用いるときに、テクネチウム−９９ｍを使用して患者の内臓を画像化する。しかし、テクネチウム−９９ｍの半減期は、わずか６時間であるので、すぐに利用できるテクネチウム−９９ｍ源が望まれている。
【０００３】
テクネチウム−９９ｍを得る方法は、最低でも２ステップのプロセスを用いる。まず、モリブデン酸チタンをカプセル内に配置し、次いでこのカプセルを原子炉内で放射線照射する。モリブデン酸チタン内のモリブデン−９８は、放射線照射プロセス中に中性子を吸収し、モリブデン−９９（Ｍｏ−９９）になる。代替として、モリブデン金属が放射線照射されてもよく、放射線照射後にモリブデン酸チタンが形成される。Ｍｏ−９９は、不安定であり、６６時間の半減期でテクネチウム−９９ｍに崩壊する。放射線照射ステップ後、放射性モリブデン酸チタンをカプセルから取り出し、溶出のためのカラム内に配置する。続いて、食塩水を放射性モリブデン酸チタンに通過させて、放射性モリブデン酸チタンからテクネチウム−９９ｍイオンを取り出す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例示的実施形態は、放射性物質を溶出する少なくとも１つのシステム、および放射性物質を溶出する方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例示的実施形態によれば、放射性物質を溶出するシステムは、放射性物質を囲むように構成される溶出カラムと、溶出カラムの第１の端部を封止する第１の封止部材と、溶出カラムの第２の端部を封止する第２の封止部材と、第１のニードルを介して溶出カラムの第１の端部に接続した溶出溶液供給源と、第２のニードルを介して溶出カラムの第２の端部に接続した捕集システムと、放射性物質を支持し、放射性物質が第２のニードルに接触するのを防ぐように構成される、溶出カラム内のフィルタとを備え得る。
【０００６】
例示的実施形態によれば、放射性物質を溶出する方法は、第１の円筒内で放射性物質を溶出溶液と混合して混合物を形成するステップと、混合物を加熱してイオンを含むガスを形成するステップと、チューブのコイル部においてイオンを含んだガスを凝縮してイオンを含む凝縮物を形成するステップと、第２の円筒内で凝縮物を捕集するステップとを含み得る。
【０００７】
例示的実施形態によれば、放射性物質を溶出するシステムは、放射性物質を囲むと共に支持するメンブレンと、メンブレンを囲む球状カプセルと、球状カプセルの内部に溶出溶液を供給するように構成される溶出溶液供給源と、メンブレンから溶出液を受け取るように構成される捕集システムとを備え得る。
【０００８】
下記の詳細な説明を添付図面と併せ読めば、本発明の例示的実施形態がより明確に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【図２】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【図３】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【図４】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【図５】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【図６】本発明の例示的実施形態によるフロートリッパを含む溶出カラムの一部の断面図である。
【図７】本発明の例示的実施形態によるフロートリッパを含む溶出カラムの一部の図である。
【図８】本発明の例示的実施形態による螺旋プラットフォームを含む溶出カラムの一部の図である。
【図９】本発明の例示的実施形態による螺旋プラットフォームを含む溶出カラムの一部の図である。
【図１０】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【図１１】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【図１２】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの図である。
【図１３】本発明の例示的実施形態による放射性物質を溶出するシステムの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の例示的実施形態について、例示的実施形態を示している添付図面を参照してより十分に説明する。しかし、本発明は、様々な形態で実施されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これら実施形態は、本開示が徹底的で完全なものとなり、本発明の範囲を当業者に十分に伝達するように提供されている。図面において、構成要素のサイズは、分かりやすくするために強調されている場合がある。
【００１１】
ある要素もしくは層が、他の要素または層「の上に（ｏｎ）」、「に接続される（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」、または「に結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と称されるときは、ある要素または層は、他の要素または層の直接上にあってもよく、直接接続されてもよく、もしくは直接結合されてもよく、または介在要素もしくは介在層が存在してもよいことが理解されよう。対照的に、ある要素が、他の要素または層「の直接上にある（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）」、「に直接接続される（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」、または「直接結合される（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と称されるときは、介在要素または介在層は存在しない。本明細書で用いられる場合、用語「および／または」は、関連して挙げた項目のうちの１つまたは複数のいずれかおよび全ての組み合わせを含む。
【００１２】
本明細書では、第１、第２などの用語を使用して様々な要素、構成要素、領域、層、および／または区間（ｓｅｃｔｉｏｎ）を説明する場合があるが、これら要素、構成要素、領域、層、および／または区間は、これらの用語によって限定されるべきではないことは理解されよう。これら用語は、一方の要素、構成要素、領域、層、および／または区間を、他方の要素、構成要素、領域、層、および／または区間と区別するために使用されるに過ぎない。したがって、後述の第１の要素、構成要素、領域、層、または区間は、例示的実施形態の教示から逸脱することなく、第２の要素、構成要素、領域、層、または区間と名付けることが可能である。
【００１３】
図に示されるような、ある要素または特徴と別の（１つまたは複数の）要素または（１つまたは複数の）特徴との関係を説明するための記載を簡単にするために、空間的に相対的な用語、「真下の」、「下方の」、「下の」「上方の」、「上の」等などを本明細書において使用する場合がある。空間的に相対的な用語は、図に表した向きに加えて使用時または動作時の装置の様々な向きを包含するものであることが理解されよう。例えば、図中の装置をひっくり返した場合、「下方の」または「真下の」他の要素または特徴として記載した要素は、このとき、他の要素または特徴「の上方の」向きに配置されることになる。したがって、例示の用語「下方の」は、上方と下方の両方の向きを包含し得る。装置は、（９０度回転してまたは他の向きに）違ったように向けられる場合もあり、本明細書で用いた空間的に相対的な記述語は、それに応じて解釈される。
【００１４】
本明細書に記載した実施形態は、理想的な概略図による平面図および／または断面図を参照する。したがって、これら図は、製造技術および／または製造公差に応じて修正され得る。そのため、例示的実施形態は、図に示す例示的実施形態に限定されるのではなく、製造プロセスに基づいて形成される構成の修正を含む。したがって、図に例示した領域は、概略的な性質を有し、図に示す領域の形状は、要素の特定の形状または領域を例示し、例示的実施形態を限定しない。
【００１５】
図１は、放射性物質６０を溶出するシステム１０の一例を示す。システム１０は、溶出溶液供給源２０と、溶出カラム３０と、捕集システム４０とを備える。溶出溶液供給源２０は、溶出溶液を貯蔵するための貯槽２１と、溶出カラム３０の第１の端部１１を貫通し、貯槽２１に貯蔵した溶出溶液が溶出カラム３０と流体連通を行うように構成される中空の第１のニードル２２（第１の流体連通路の一例）とを備え得る。貯槽２１は、例えば、食塩溶液を貯蔵することができる。同様に、捕集システム４０は、溶出カラム３０の第２の端部１２を貫くように構成される中空の第２のニードル４２（第２の流体連通路の一例）と、溶出カラム３０から第２のニードル４２を介して溶出液を捕集するための保管チャンバ４１とを備え得る。溶出カラム３０は、放射性物質６０を囲む垂直に向いた円筒に似ていてもよい。
【００１６】
動作時、溶出カラム３０は、放射性物質６０で満たされている。放射性物質６０から所望のイオンを取り出すために、溶出溶液が、溶出溶液供給源２０から第１のニードル２２を介し放射性物質６０を介し第２のニードル４２を介し捕集システム４０の中に通るようになされている。上記動作は、捕集システム４０からシステム１０に適用される真空によって駆動される。
【００１７】
図２は、溶出溶液供給源２０と、捕集システム４０と、それらの間に介在する溶出カラム１０５とを備える溶出システム１００の例示的実施形態を示す。図１に示すシステム１０のように、図２に示す溶出溶液供給源２０は、溶出カラム１０５の第１の端部１１１を貫通するように構成され得る第１のニードル２２と、溶出溶液を貯蔵するための貯槽２１とを備える。同様に、システム１００の捕集システム４０は、溶出カラム１０５の第２の端部１１２の中に貫通するように構成される第２のニードル４２と、溶出カラム１０５を通過した溶出液を捕集するための保管チャンバ４１とをやはり備える。
【００１８】
動作時、溶出カラム１０５は、放射性物質１６０、例えば、放射性モリブデン酸チタンで満たされている。図２に示すように、溶出カラム１０５は、内径Ｄおよび長さＬを有する中空の円筒に似ていてもよい。溶出カラム１０５の第１の端部１１１は、第１の封止部材１１０によって封止することができ、溶出カラム１０５の第２の端部１１２は、第２の封止部材１２０によって封止することができる。第１の封止部材１１０および第２の封止部材１２０は、例えば、ゴム栓であってもよい。図２に示すように、第１の封止部材１１０および第２の封止部材１２０は、溶出カラム１０５の第１の端部１１１および第２の端部１１２の中に途中まで延びるゴム栓として形成されてもよい。溶出カラム１０５の第１の端部１１１および第２の端部１１２を封止する第１の封止部材１１０および第２の封止部材１２０に加えて、端部キャップ１３０および１４０が、第１の封止部材１１０および第２の封止部材１２０ならびに溶出カラム１０５の一部を覆うように溶出カラム１０５の第１の端部１１１および第２の端部１１２上に設けられてもよい。端部キャップ１３０および１４０は、追加の封止として機能することができ、溶出カラム１０５を保護するのを助けることができ、所定の位置に栓を保つことができる。図２に示していないが、追加の封止を形成するために、接着剤が、端部キャップ１３０および１４０の内壁と溶出カラム１０５の外壁の間に塗布されてもよい。
【００１９】
図２に示すように、溶出カラム１０５は、放射性物質１６０を囲む。第２のニードル４２の先端が、放射性物質１６０によって遮断されるのを防ぐために、フィルタ１５０、例えばガラスフリットを、放射性物質１６０をカラム内で支持し、放射性物質１６０が第２のニードル４２に接触するのを防ぐ障壁として働くように設けてもよい。ガラスフリットがフィルタ１５０として使用される場合、内部ショルダ１５５が、ガラスフリットを支持するために溶出カラム１０５内に設けられてもよい。例えば、ショルダは、溶出カラム１０５の第２の端部１１２の近くに設けられてもよい。
【００２０】
溶出カラム１０５は、比較的長く細いものでも、中くらいのものでも、比較的短く幅のあるものでもよい。例えば、カラムは、長さＬが約１０と５／８インチであり、内径Ｄが約５／８インチであってもよい（比較的長く細いカラムの一例）。別の例として、カラムは、長さが約５と１／４インチであり、内径Ｄが１インチであってもよい（中くらいのサイズのカラムの一例）。別の例として、カラムは、長さが約４と１／８インチであり、内径Ｄが１と３／１６インチであってもよい（短く幅のあるカラムの一例）。
【００２１】
カラムの幾何学的形状にはそれぞれ、溶出プロセス中に捕集されるイオンの捕集効率に影響を及ぼし得る異なる特性がある。例えば、長く細いカラムは、食塩溶液が放射性物質１６０を通過するより長い流路を与え、したがって食塩溶液が放射性物質１６０に接触し、放射性物質１６０からイオンを取り出す機会が増える。短く幅のあるカラムは、より短い流路を与えるが、流路がより短いので、溶出液を捕集する時間が少なくなる。本出願人は、長く細いカラムの効率、中くらいのカラムの効率、および短く幅のあるカラムの効率を検討した。当初、本出願人は、長く細いカラムが、カラムを通る食塩溶液の流路がより長いので、最も優れた溶出効率をもたらすだろうと考えたが、本出願人は、３つのカラムのサイズのうち、中くらいのカラムが、最良の流れ特性を得ることを発見した。
【００２２】
図２では、溶出溶液供給源は、１本だけのニードル２２を有するものとして示されているが、例示的実施形態は、これに限定されない。例えば、図３に示すように、溶出溶液供給源２０は、溶出カラム１０５の第１の封止部材１１０を貫通することができる２本のサブニードル２２ａおよび２２ｂを含み得るマニホールド型ニードル２２’を備えてもよい。溶出溶液が、２箇所以上で放射性物質１６０に導入されるので、マニホールド型ニードル２２’は、溶出溶液と放射性物質１６０の相互作用を増加させ得る。図３は、２本のサブニードル２２ａおよび２２ｂを有するマニホールド型ニードル２２’を用いるシステム２００を示すが、例示的実施形態は、これに限定されない。例えば、マニホールド型ニードル２２は、３本以上のサブニードルを有してもよい。図３に示す他の構成要素は、図２に示したシステム１００について説明した構成要素と同一または類似であり得るため、簡潔にするために、類似するタイプの要素についての解説は省略する。
【００２３】
図２は、比較的真っ直ぐな円筒の溶出カラム１０５を備える溶出システム１００を示すが、例示的実施形態は、これに限定されない。例えば、図４は、「蛇」状の溶出カラム１０５’を備える放射性物質１６０を溶出するシステム３００を示す。例えば、図４に示す溶出カラム１０５’は、複数の波形を含む。例えば、「蛇」状の溶出カラム１０５’の有効長さＬＥ’は、約１０と５／８インチであってもよく、「蛇」状の溶出カラム１０５’の内径Ｄ’は、約５／８インチであってもよい。代替例では、カラムは、「蛇」状ではなく、図５に示すように「コイル」状であってもよい。図５には、「コイル」状の溶出カラム１０５”を用いるシステム４００が示されている。「コイル」状の溶出カラム１０５は、有効長さＬＥ”が約１０と５／８インチであり、内径Ｄ”が約５／８インチであってもよい。「蛇」状の溶出カラム１０５’および「コイル」状の溶出カラム１０５”はそれぞれ、溶出溶液が通過できる比較的長い流路を有する小型の溶出カラムを提供することができる。図４に示すシステム３００および図５に示すシステム４００は、図２に示すシステム１００中の構成要素に類似する構成要素を備える。したがって、これら構成要素の説明は、簡潔にするために省略する。
【００２４】
本発明者は、「蛇」状の溶出カラム１０５’および「コイル」状の溶出カラム１０５”が溶出カラム１０５’および１０５”を通過する溶出液の流れの方向を変えるため、溶出システム３００および４００の効率を、図２に開示したシステムに比べて増加させることができると結論を下した。つまり、「蛇」状の溶出カラム１０５’および「コイル」状の溶出カラム１０５”を通じて流れる溶出液の流れは、比較的乱流状態で導かれ、したがって、溶出溶液と放射性物質１６０の間でより大きい相互作用が可能になる。
【００２５】
図２は、比較的真っ直ぐな溶出カラム１０５を備える溶出システム１００を示す。前述の通り、溶出カラム１０５は、捕集システム４０によって適用される真空の作用を受けて溶出溶液、例えば食塩溶液が通過可能である放射性物質１６０、例えばモリブデン酸チタンで満たされていてもよい。モリブデン酸チタンを通る溶出溶液の流路は、ほぼ垂直であり得る。したがって、放射性物質１６０の一部に、溶出溶液が触れない可能性がある。本発明者は、溶出溶液が乱流状態で導かれ、したがって溶出溶液と放射性物質１６０の間でより大きい相互作用が可能になる場合、溶出システムの効率を増加させることができると結論を下した。
【００２６】
図６および図７は、図２に示す溶出カラム１０５にフロートリッパ１７０を付加することを示す。フロートリッパ１７０は、溶出カラム１０５の内壁から溶出カラム１０５の中心に向かって突出する複数のくさび様の要素に似ている。フロートリッパ１７０は、規則的なパターン、例えば、螺旋状パターンで配置されてもよく、またはランダムに配置されてもよい。フロートリッパ１７０は、放射性物質１６０で満たされている溶出カラム１０５の一部、例えば、図２のＢ−Ｂ’で表した領域内に設けることができる。フロートリッパ１７０は、放射性物質１６０を効率的に溶出するためには必要とされないが、フロートリッパ１７０を付加することにより、放射性物質１６０を通る溶出液の流路が周期的に変化するので、溶出プロセスの効率を増加させることができる。流路のこの変化により、フロートリッパ１７０が設けられていない場合には溶出溶液によって通常接触される可能性のない放射性物質１６０の部分に溶出溶液が接触することが可能になり得る。フロートリッパ１７０は、比較的反応しない材料、例えばガラスから作製することができる。
【００２７】
図６に示すように、フロートリッパ１７０は、くさび状の要素に似ていてもよいが、例示的実施形態は、これに限定されない。例えば、フロートリッパ１７０は、長方形であってもよい。また、図６は、ほぼ水平にあるようなフロートリッパ１７０を示すが、例示的実施形態は、これに限定されない。例えば、フロートリッパ１７０は、水平方向から傾斜していてもよい。加えて、図６は、比較的平らであるフロートリッパ１７０を示すが、例示的実施形態は、これに限定されない。例えば、フロートリッパ１７０は、曲面または傾斜面を有してもよい。
【００２８】
図２に示す溶出カラム１０５の領域Ｂ−Ｂ’にフロートリッパ１７０を設けるのではなく、図８〜図９に示すように、溶出カラム１０５が、螺旋プラットフォーム１８０を備えてもよい。図８〜図９に示すように、螺旋プラットフォーム１８０は、溶出液を垂直流路ではなく螺旋流路で移動させることができ、したがって溶出液の流路を増加させる。螺旋プラットフォーム１８０は、図８に示すように滑面、または図６中のフロートリッパに示すように階段状面を備えてもよい。溶出液の流路が増加するので、溶出溶液と放射性物質１６０の間の相互作用が増加し、それによって溶出効率を増加させることができる。螺旋プラットフォーム１８０は、比較的反応しない材料、例えばガラスから作製することができる。
【００２９】
上記の通り、例示的実施形態は、溶出カラムの様々な構成を与える。前述の各溶出カラムは、各カラムの内径が、比較的一定であるように構成されるが、例示的実施形態は、これに限定されない。例えば、図１０は、カラムの端部で直径Ｄ１を有すると共にカラムの中央近くでより小さい直径Ｄ２を有する砂時計に似ている例示の溶出カラム１０５Ａを備えるシステム５００を示す。カラム１０５Ａは砂時計形であるので、砂時計を通る溶出溶液の流路は、カラムの中心の中央近くで変化する。例えば、溶出カラムの中央より上の溶出溶液の流路Ｆ１は、カラムの中央近くで集まる。しかし、溶出カラム１０５Ａが狭くなっていることにより、溶出溶液の流路は、溶出カラム１０５Ａの中央で変化し、カラムの中央部から現れる流路Ｆ２に変えられる。砂時計形の溶出カラム１０５Ａは、少なくとも２つの理由のために、溶出効率を増加させることができる。第１に、溶出液の流路がより長く、放射性物質１６０と溶出溶液の間のより大きい相互作用が可能になる。第２に、砂時計形の溶出カラム１０５Ａを通過する溶出溶液の流路は、円筒形の溶出カラム１０５を通過する溶出溶液の流れより乱れ、したがって溶出溶液と放射性物質１６０の間の相互作用を増加させる。システム５００は、図２に示すシステム１００で用いられる構成要素に類似する構成要素を備えることができる。したがって、これら要素の解説は、簡潔にするために省略する。
【００３０】
図１１は、溶出システム６００の別の例を示す。図１１に示すシステム６００は、図２に示す溶出システム１００に類似し、したがってシステム６００の詳細な解説は、簡潔にするために省略する。図２に示すシステム１００と図６に示すシステム６００との間の主な差異には、カラム１０５Ｂの形状が含まれる。図２に示すシステム１００では、カラム１０５は、一定の内径Ｄを有する円筒形であるのに対して、システム６００のカラムは、溶出カラム１０５Ｂの底近くの直径Ｄ３より大きい溶出カラム１０５Ｂの頂部での直径Ｄ４を有する漏斗形である。したがって、ほぼ垂直な状態で溶出カラム１０５Ｂを通過する溶出溶液の流路を傾斜することができ、溶出カラム１０５Ｂを通る溶出溶液の流路をより長くすることが可能である。したがって、システム６００中の溶出溶液と放射性物質１６０の間の相互作用は、システム１００中の溶出溶液とシステム１００の放射性物質１６０の相互作用より大きいものであり得る。よって、図６に示すシステムの効率は、円筒の溶出カラム１０５を有する図２に示すシステム１００の効率より高いものであり得る。
【００３１】
図１２は、放射性物質からイオンを捕集するシステム７００を表している。システム７００は、第１の端部キャップ３３０によって封止した第１の円筒３１０と、第２の端部キャップ３４０によって封止した第２の円筒３２０と、第１の円筒３１０を第２の円筒３２０に接続するチューブ３６０と、第１の円筒３１０を加熱するように構成される加熱器３９０とを備え得る。図１２に示すように、チューブ３６０は、第１の端部キャップ３３０を貫通し、第１の円筒３１０に貫入する第１の端部部分３７０と、第２の端部キャップ３４０を貫通し、第２の円筒３２０に貫入する第２の端部部分３８０とを備え得る。チューブ３６０は、チューブ３６０内に存在し得る蒸気の冷却を促進するためにコイル部３５０も備え得る。チューブ３６０は、第１の円筒３１０と第２の円筒３２０の間で流体連通をもたらすことができる。
【００３２】
本例示的実施形態では、溶出溶液、例えば食塩溶液は、放射性物質、例えばモリブデン酸チタンと混合され、第１の円筒３１０に貯蔵することができる。第１の円筒３１０を囲む加熱器３９０は、熱を発生させて、放射性物質が内部に混合された溶出溶液を沸騰させることができる。ガス状の溶出溶液は、イオン、例えばテクネチウム−９９ｍイオンを、溶出溶液と放射性物質の混合物からチューブ３６０の第１の端部部分３７０を介してチューブ３６０の中に運ぶ。次いで、イオンを含んだガス状の溶出溶液は、チューブ３６０のコイル部３５０に移動し、そこでガス状の溶出溶液は、凝縮し、第２の端部部分３８０を介して第２の円筒３２０の中に滴下する。したがって、イオン、例えばテクネチウム−９９ｍは、図１２に示す凝縮装置によって捕集することができる。当業者が理解するように、第１の円筒３１０および第２の円筒３２０ならびにチューブ３６０は、比較的反応しない材料、例えばガラスから作製すべきである。しかし、当業者は、図１２に示す溶出システム７００に適したものであり得る多数の材料を認識できる。
【００３３】
図１３を参照すると、放射性物質８０５を溶出するシステム８００の断面は、球状カプセル８６０を利用することができる。図１３に示すように、放射性物質８０５を溶出する例示のシステム８００は、溶出溶液供給源８３０、球状カプセル８６０、および捕集システム８１０を備え得る。チューブ８４０は、溶出溶液、例えば食塩溶液を球状カプセル８６０に導入するように溶出溶液供給源８３０を球状カプセル８６０に接続することができる。別のチューブ８２０は、放射性物質８０５を通過した溶出液を捕集するために捕集システム８１０を球状カプセル８６０に接続することができる。球状カプセル８６０は、放射性物質８０５、例えば放射性モリブデン酸チタンで満たされているメンブレン８７０を囲むことができる。例えば、メンブレン８７０は、食塩水透過性物質、例えばセルロース系材料またはセルロース系ポリマーから作製することができる。放射性物質８０５で満たされているメンブレン８７０は、溶出溶液供給源８３０に接続したチューブ８４０によって貫かれ得る。放射性物質８０５が溶出溶液供給源８３０に入るのを防ぐために、フィルタ８５０、例えばガラスフリットが、チューブ８４０の端部に取り付けられてもよい。
【００３４】
球状カプセル８６０は、内径Ｄ５が３インチであってもよく、メンブレン８７０は、外径Ｄ６が約２．７５インチであってもよい。したがって、図１３に示す例示のシステム８００では、球状カプセル８６０の内面とメンブレン８７０との間の間隙は、約０．１２５インチであり得る。
【００３５】
動作時、溶出溶液は、溶出溶液供給源８３０に接続したチューブ８４０を介して球状カプセル８６０に入る。溶出溶液供給源８３０を出発する溶出溶液の流れパターンを、８９４として示す。メンブレン８７０の中心に入ると、溶出溶液は、放射性物質８０５を通じて流れ、メンブレン８７０を通過し球状カプセル８６０とメンブレン８７０の間の空間８８０の中に入ることができる。図１３に示すように、空間８８０内の溶出溶液の流れパターンを符号８９２で示す。捕集システム８１０は、メンブレン８７０の外側へ真空を適用するので、溶出溶液が、空間８８０からチューブ８２０を介して捕集システム８１０の中に引き出し可能である。チューブ８２０を通過する溶出液の流路は、符号８９０で示す。メンブレン８７０の内側の溶出溶液の流れパターンは、符号８９４で図１３に示す。したがって、溶出溶液は、様々な角度から放射性物質８０５を通過する。
【００３６】
当業者が容易に理解するように、チューブ８２０および８４０ならびに球状カプセル８６０は、比較的反応しない材料、例えばガラスまたはポリマーから作製すべきである。
【００３７】
例示的実施形態を特に図示し、本発明の例示的実施形態を参照して説明してきたが、添付の特許請求の範囲の精神および範囲から逸脱することなく形態および細部の様々な変更を本発明において行うことが可能であると当業者には理解されよう。食塩溶液を例示のシステムで用いるための溶出溶液の一例として使用してきたが、例示的実施形態は、溶出溶液として食塩溶液を用いることに限定されないことも理解されよう。加えて、前述の溶出システムで用いることができる放射性物質を例示するために、放射性モリブデン酸チタンを用いてきたが、溶出システムは、他の放射性物質と共に用いられてもよいことが理解されよう。さらに、放射性物質から溶出できるイオンを例示するために、テクネチウム−９９ｍを用いてきたが、例示的実施形態は、これに限定されない。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 放射性物質を溶出するシステム
１１ 溶出カラムの第１の端部
１２ 溶出カラムの第２の端部
２０ 溶出溶液供給源
２１ 貯槽
２２ 中空の第１のニードル
２２’ マニホールド型ニードル
２２ａ マニホールド型サブニードル
２２ｂ マニホールド型サブニードル
３０ 溶出カラム
４０ 捕集システム
４１ 溶出液を捕集するための保管チャンバ
４２ 中空の第２のニードル
６０ 放射性物質
１００ 放射性物質を溶出するシステム
１０５ 溶出カラム
１０５Ａ 「砂時計」形の溶出カラム
１０５Ｂ 「漏斗」形の溶出カラム
１０５’ 「蛇」状の溶出カラム
１０５” 「コイル」状の溶出カラム
１１０ 第１の封止部材
１１１ 溶出カラムの第１の端部
１１２ 溶出カラムの第２の端部
１２０ 第２の封止部材
１３０ 端部キャップ
１４０ 端部キャップ
１５０ フィルタ
１５５ 内側ショルダ
１６０ 放射性物質
１７０ フロートリッパ
１８０ 螺旋プラットフォーム
２００ 放射性物質を溶出するシステム
３００ 放射性物質を溶出するシステム
３１０ 円筒
３２０ 円筒
３３０ 端部キャップ
３４０ 端部キャップ
３５０ チューブのコイル部
３６０ チューブ
３７０ チューブの第１の端部部分
３８０ チューブの第２の端部部分
３９０ 加熱器
４００ 放射性物質を溶出するシステム
５００ 放射性物質を溶出するシステム
６００ 放射性物質を溶出するシステム
７００ 放射性物質を溶出するシステム
８００ 放射性物質を溶出するシステム
８０５ 放射性物質
８１０ 捕集システム
８２０ チューブ
８３０ 溶出溶液供給源
８４０ チューブ
８５０ フィルタ
８６０ 球状カプセル
８７０ メンブレン
８８０ 球状カプセルとメンブレンの間の空間
８９０ 流路
８９２ 流れパターン
８９４ 流れパターン
Ｂ 領域
Ｂ’ 領域
Ｄ 溶出カラムの内径
Ｄ’ 「蛇」状のカラムの内径
Ｄ” 「コイル」状のカラムの内径
Ｄ１ 「砂時計」形のカラムのより大きい直径
Ｄ２ 「砂時計」形のカラムのより小さい直径
Ｄ３ 溶出カラムの底近くの直径
Ｄ４ 溶出カラムの頂部での直径
Ｄ５ 球状カプセルの内径
Ｄ６ 球状カプセルの外径
Ｆ１ 流路
Ｆ２ 流路
Ｌ カラムの長さ
ＬＥ’ カラムの有効長さ
ＬＥ” カラムの有効長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質（１６０）を溶出するシステム（１００）であって、
前記放射性物質（１６０）を囲むように構成される溶出カラム（１０５、１０５’、１０５”）と、
前記溶出カラム（１０５）の第１の端部（１１１）を封止する第１の封止部材（１１０）と、
前記溶出カラム（１０５）の第２の端部（１１２）を封止する第２の封止部材（１２０）と、
第１の流体連通路（２２）を介して前記溶出カラム（１０５）の前記第１の端部（１１１）に接続した溶出溶液供給源（２０）と、
第２の流体連通路（４２）を介して前記溶出カラム（１０５）の前記第２の端部（１１２）に接続した捕集システム（４０）と、
前記放射性物質（１６０）を支持し、前記放射性物質（１６０）がニードル（４２）に接触するのを防ぐように構成される、前記溶出カラム（１０５）内のフィルタ（１５０）と
を備えるシステム（１００）。
【請求項２】
前記カラム（１０５）の長さ（Ｌ）が約１０と５／８インチであり、前記溶出カラム（１０５）の内径（Ｄ）が約５／８インチである、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記カラム（１０５）の長さ（Ｌ）が約５と１／４インチであり、前記溶出カラムの内径（Ｄ）が約１インチである、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記カラム（１０５）の長さ（Ｌ）が約４と１／８インチであり、前記溶出カラム（１０５）の内径（Ｄ）が約１と３／１６インチである、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記フィルタ（１５０）がガラスフリットであり、前記ガラスフリットが前記溶出カラム（１０５）の内側ショルダ（１５５）によって支持される、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
第１のニードル（２２’）が、少なくとも２本のサブニードル（２２ａ、２２ｂ）を含むマニホールド型ニードルである、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記溶出カラム（１０５’）が、複数の波形を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記溶出カラム（１０５”）が、コイル状である、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記溶出カラム（１０５）の内側壁に取り付けた複数のフロートリッパ（１７０）
をさらに備える、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
各前記フロートリッパ（１７０）が、前記溶出カラム（１０５）の内側壁に取り付けた一方の端部と、前記溶出カラム（１０５）の中心に向かって延びる他方の端部とを有する、請求項９記載のシステム。
【請求項１】
放射性物質（１６０）を溶出するシステム（１００）であって、
前記放射性物質（１６０）を囲むように構成される溶出カラム（１０５、１０５’、１０５”）と、
前記溶出カラム（１０５）の第１の端部（１１１）を封止する第１の封止部材（１１０）と、
前記溶出カラム（１０５）の第２の端部（１１２）を封止する第２の封止部材（１２０）と、
第１の流体連通路（２２）を介して前記溶出カラム（１０５）の前記第１の端部（１１１）に接続した溶出溶液供給源（２０）と、
第２の流体連通路（４２）を介して前記溶出カラム（１０５）の前記第２の端部（１１２）に接続した捕集システム（４０）と、
前記放射性物質（１６０）を支持し、前記放射性物質（１６０）がニードル（４２）に接触するのを防ぐように構成される、前記溶出カラム（１０５）内のフィルタ（１５０）と
を備えるシステム（１００）。
【請求項２】
前記カラム（１０５）の長さ（Ｌ）が約１０と５／８インチであり、前記溶出カラム（１０５）の内径（Ｄ）が約５／８インチである、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記カラム（１０５）の長さ（Ｌ）が約５と１／４インチであり、前記溶出カラムの内径（Ｄ）が約１インチである、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記カラム（１０５）の長さ（Ｌ）が約４と１／８インチであり、前記溶出カラム（１０５）の内径（Ｄ）が約１と３／１６インチである、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記フィルタ（１５０）がガラスフリットであり、前記ガラスフリットが前記溶出カラム（１０５）の内側ショルダ（１５５）によって支持される、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
第１のニードル（２２’）が、少なくとも２本のサブニードル（２２ａ、２２ｂ）を含むマニホールド型ニードルである、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記溶出カラム（１０５’）が、複数の波形を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記溶出カラム（１０５”）が、コイル状である、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記溶出カラム（１０５）の内側壁に取り付けた複数のフロートリッパ（１７０）
をさらに備える、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
各前記フロートリッパ（１７０）が、前記溶出カラム（１０５）の内側壁に取り付けた一方の端部と、前記溶出カラム（１０５）の中心に向かって延びる他方の端部とを有する、請求項９記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２２１０１１（Ｐ２０１１−２２１０１１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−６５３１８（Ｐ２０１１−６５３１８）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（５０８１７７０４６）ジーイー−ヒタチ・ニュークリア・エナジー・アメリカズ・エルエルシー (101)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥ−ＨＩＴＡＣＨＩ ＮＵＣＬＥＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＡＭＥＲＩＣＡＳ， ＬＬＣ
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６５３１８（Ｐ２０１１−６５３１８）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（５０８１７７０４６）ジーイー−ヒタチ・ニュークリア・エナジー・アメリカズ・エルエルシー (101)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥ−ＨＩＴＡＣＨＩ ＮＵＣＬＥＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＡＭＥＲＩＣＡＳ， ＬＬＣ
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