【課題】核医学診断イメージングに使用する放射線核種テクネチウム99mを中性子照射によって生成する際、容易に取り出すための溶出カプセルおよび溶出方法を提供する。
【解決手段】カプセル１は、第１端部１２、第２端部１４、及び中間部１６を有する多径管１０で構成され、ワッシャー２０、６０及びフィルタ３０、４０、７０、８０が端部１２、１４で端部キャップ５０，９０で密封される。中間部１６は、中性子線束供給源によって物質が照射されるように保持され、これらカプセル構成要素は、中性子に対して低核断面積を有する物質からなり、カプセル１は照射工程が行われた後、安全に処理される。カプセル１はまた、溶出及び照射コラムのように対称構造を有するように構成されているので、照射工程が行われた後、カプセル１の中間部１６内部の物質を溶出するために同じカプセルが使用される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カプセル及びそのカプセルの製造及び使用方法に関する。このカプセルは、原子炉中において中性子線束の中に適合するように設計され、当該カプセル内物質が原子炉の炉心において照射される。当該カプセルは、更に、中性子線束供給源から離して直ぐに使用されるように設計されているのであり、放射線放出崩壊過程で生成されたイオンをカプセル内部から取り出すための溶出コラムとして使用される。
【背景技術】
【０００２】
テクネチウム９９ｍ（ｍは準安定：metastable）は、核医療診断イメージングに使用される放射線核種である。特定の器具を使用してテクネチウム９９ｍが患者に注射され、患者の内臓器官が撮像される。しかしながら、テクネチウム９９ｍは、たった６時間の半減期しか有していないため、容易に入手できるテクネチウム９９ｍの供給源が所望される。
【０００３】
テクネチウム９９ｍを得るための方法は、最低限２段階の工程を使用する。まず、モリブデン酸チタンがカプセルの中に配置され、その後原子炉の中で放射線が照射される。モリブデン酸チタン内のモリブデン９８は、放射線照射工程で中性子を吸収し、モリブデン９９（Mo-99）となる。モリブデン９９は不安定で６６時間の半減期でテクネチウム９９ｍ（ｍは準安定）へと崩壊する。放射線照射工程後、被照射モリブデン酸チタンはカプセルから取り出され、溶出のためにコラムに配置される。続いて、食塩水が被照射モリブデン酸チタンを通されて、被照射モリブデン酸チタンからテクネチウム９９ｍイオンが分離取り出される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
少なくとも一つの実施例は溶出カプセルに関する。実施例によると、溶出カプセルは、第１内径を有する第１端部と、第２内径を有する第２端部と、第１端部と第２端部の間に、第１及び第２端部の内径より小さな内径を有する中間部と、を含む管を具備する。第１端部と中間部の接合部は第１ショルダー部を形成し、第２端部及び中間部の接合部は第２ショルダー部を形成する。溶出カプセルはまた、第１端部の内部で第１ショルダー部に接触する第１ワッシャーと、第１端部の内部で第１ワッシャーに接触する第１フィルタと、第１端部の内部で第１フィルタは第１ワッシャー及び第２フィルタの間になるように第２フィルタと、を含んでいてもよい。第１端部は、第１端部キャップによって密封されてもよい。溶出カプセルはまた、第２端部の内部で第２ショルダー部に接触する第２ワッシャーと、第２端部の内部で第２ワッシャーに接触する第３フィルタと、第２端部の内部で第３フィルタは第２ワッシャー及び第４フィルタの間になるように第４フィルタと、を含んでいてもよい。第２端部は、第２端部キャップによって密封されてもよい。
【０００５】
少なくとも一つの実施例に従って、溶出カプセル内部で物質を照射する方法が開示される。実施例に従って、溶出カプセルは、第１内径を有する第１端部と、第２内径を有する第２端部と、第１端部及び第２端部の間にあって、第１及び第２端部の内径より小さな内径を有する中間部と、を含む管を含んでいてもよい。中間部は第１端部及び第２端部の中間にあり、物質を保持できるように構成される。第１端部と中間部との接合部は第１ショルダー部を形成し、第２端部及び中間部の接合部は第２ショルダー部を形成する。第１ワッシャーは、第１端部の内部であってよく、また第１ショルダー部に接触していてもよい。第１フィルタは、第１端部の内部であってよく、また第１ワッシャーに接触していてもよい。第２フィルタは第１端部の内部であってよく、また第１フィルタが第１ワッシャーと第２フィルタとの間になるように第２フィルタが配置されてもよい。第１端部を密封するために第１端部キャップが第１端部に備えられてもよい。第２ワッシャーは、第２端部の内部でもよく、また第２ショルダー部に接触していてもよい。第３フィルタは、第２端部の内部であってもよく、第２ワッシャーに接触していてもよい。第２端部内部の第４フィルタは、第３フィルタが第２ワッシャーと第４フィルタとの間にあるように備えられてもよい。第２端部を密封するために第２端部キャップが第２端部に備えられてもよい。実施例によると、本方法は、溶出カプセルの中間部に物質を密封した溶出カプセルを中性子線束供給源へ配置する工程と、そのカプセル及びその含有物の原子炉心内で照射する工程とを備えていてもよい。
【０００６】
密封溶出カプセルに封入された物質の溶出方法に関連する少なくとも一つの実施例が提供される。その方法は、物質を封入した密封溶出カプセルを原子炉へ配置すること、原子炉内での密封溶出カプセル及び物質へ放射線を照射すること、原子炉内から密封溶出カプセル及び放射線照射された物質を取り出すこと、及び、溶出カプセルの第１端部に針で穴を開け、溶出カプセルに溶液を供給する、また、第２端部に針で穴を開け真空状態をもたらし、放射線照射された物質から溶液を引き出し溶離液を収集する溶出工程を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の実施例は、添付の図と併せて後述の明細書によりさらに明確に理解されるであろう。
【図１】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルの断面図である。
【図２】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルの分解図である。
【図３】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルに使用される多径管の断面図である。
【図４】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルの一例に使用されるワッシャーの平面図である。
【図５】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルの一例に使用されるワッシャーの平面図である。
【図６】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルの一例に使用されるフィルタの平面図である。
【図７】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルの一例に使用されるフィルタの平面図である。
【図８】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルに使用される端部キャップを示した図である。
【図９】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルに使用される端部キャップを示した図である。
【図１０】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルに使用される端部キャップを示した図である。
【図１１】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルに使用される端部キャップを示した図である。
【図１２】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルに使用される端部キャップを示した図である。
【図１３】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルに使用される端部キャップを示した図である。
【図１４】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルの一例に使用される端部を密封するためのシールを示した図である。
【図１５】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルを使用するためのステップを示した図である。
【図１６】本発明の実施例に従った照射／溶出カプセルを使用するためのステップを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施例は、実施例が示される添付の図を参照してより詳細に説明される。本発明は、しかしながら、異なる形態で実施されてもよく、ここに説明される実施例に制限されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施例が提供されるので、本開示は完璧かつ完全になるであろう。また当業者に対して本発明の観点が十分に伝達されるであろう。図において、構成要素の大きさは明確化のために誇張されている場合がある。
【０００９】
当然のことながら、一つの要素又は層が他の要素又は層“上に”、“に結合”、又は“に接合”と言及されているとき、直接その要素又は層「上」、「に結合」、又は「に接合」されている又は介在する要素又は層が存在する場合がある。その一方、一つの要素又は層が他の要素又は層“上に直接”“に直接結合”、又は“に直接接合”と言及されているとき、介在する要素又は層は存在しない。ここに使用されるように、“及び／又は”という表現は、一つかそれ以上いかなる関連する記載項目の組み合わせを含む。
【００１０】
当然のことながら、第１、第２、などの表現が様々な要素、成分、領域、層、及び／又は区域を説明するためにここに使用されている場合があるが、これらの要素、成分、領域、層、及び／又は区域は、これらの表現に制限されるものではない。これらの表現は、一つの要素、成分、領域、層、及び／又は区域を、他の要素、成分、領域、層、及び／又は区域から区別するために使用されているだけである。従って、後述される第１要素、成分、領域、層、又は区域は、実施例の教示に逸脱しない範囲で、第２要素、成分、領域、層、又は区域である場合がある。
【００１１】
空間的関連表現、例えば“下位”、“下”、“下方”、“上”、“上部”及び類似した表現は、図に示される際に一つの要素又は特性とその他の要素又は特性との関連性を説明するための詳細を分かり易くするために使用されている場合がある。当然のことながら、空間的関連表現は、図に示された配向に加えて使用又は操作における装置の異なる配向を含むように意図されている。例えば、図の装置が上下反転されたとき、他の要素又は特性の“下”又は“下位”と説明された要素は、要素又は特性の“上”となる。従って、代表的な表現“下”は、上と下との両方の配向を含む場合がある。装置は、その他に方向付けされる場合があり（９０度回転または他の配向）、空間的関連記述子はそれに応じて解釈される。
【００１２】
ここに説明される実施例は、理想的な概略図として平面図及び／又は断面図を参照する。これに応じて、この図は製造技術及び／又は許容誤差に応じて変更されてもよい。従って、実施例は図に示されるこれらの図に制限されないが、製造工程に基づいて形成される構成においての変更を含む。そのため、図において例示された領域は概略特性を有し、また図に示される領域の形状は、要素の特定の形状又は領域を例示し、実施例を制限するものではない。
【００１３】
図１乃至図３は、本発明の実施例を示す。図１乃至図３に示されるように、本実施例は、中空円柱形状の複数の径を有する管（以下「多径管」）１０を含む。管１０は、その断面が円環状を有し中空になっている。管１０は、一定の外径Ｄ１を有するが、管１０の内径は管１０の長さに沿って変化する。例えば、図１に示されるように管は、３つの部材：多径管１０の一方の端部に位置する第１端部１２と、多径管１０のもう一方の端部に位置する第２端部１４と、第１端部１２及び第２端部１４の間の中間部１６と、を含む。本発明の本実施例において、中間部１６の内径Ｄ４は、端部１２の内径Ｄ２及び端部１４の内径Ｄ３より小さくてもよい。更に、第１端部の内径Ｄ２及び第２端部の内径Ｄ３は等しくてもよい。
【００１４】
第１端部１２及び第２端部１４は、それぞれ長さＰ１及びＰ２を有していてもよい。図３に示されるように、長さＰ１及びＰ２は等しくてもよい。第１端部１２と中間部１６との間の接合部は、第１の段部（以下「ショルダー部」）１００を形成する。第２端部１４と中間部１６との間の接合部は、第２ショルダー部１１０を形成する。長さＰ１及びＰ２が等しくてもよく、また同様に内径Ｄ１及びＤ２も等しくてもよいため、図１乃至図３に示される多径管１０は対称構造を有している場合がある。
【００１５】
図１乃至図３に従って物質を保持、照射、及び溶出する代表例のカプセル１はまた、第１端部１２及び第２端部１４の内部にそれぞれ位置する第１ワッシャー２０及び第２ワッシャー６０を含む。図１、図２、図４、及び図５で示されるように、ワッシャー２０は、円環状の断面を有する短い中空円柱である。ワッシャー２０は、中間部１６の内径Ｄ４より大きく且つ第１端部１２の内径Ｄ２より小さい外径Ｄ６を有する。ワッシャー２０は、中間部１６の内径Ｄ４より小さい、等しい、又は大きくてもよい内径Ｄ５を有する。ワッシャー６０は、中間部１６の内径Ｄ４より大きく且つ第２端部１４の内径Ｄ３より小さい外径Ｄ８を有する。ワッシャー６０は、中間部１６の内径Ｄ４より小さい、等しい、又は大きい場合がある内径Ｄ７を有する。図１及び図２で示されるように、ワッシャー２０は第１端部１２の内部に配置され、ショルダー部１００に接している。ワッシャー６０は、第２端部１４の内部に配置され、ショルダー部１１０に接している。
【００１６】
物質を保持、照射、及び溶出するための代表例のカプセル１は、また、第１フィルタ３０と第２フィルタ４０とを多径管１０の第１端部１２内に、また第３フィルタ７０と第４フィルタ８０とを多径管１０の第２端部１４内に有していてもよい。第１フィルタ３０は、ワッシャー２０が第１フィルタ３０とショルダー部１００との間にあるように第１端部１２内に配置されてもよい。第２フィルタ４０は、第１フィルタ３０が第２フィルタ４０とワッシャー２０との間になるように第１端部１２内に配置されてもよい。第３フィルタ７０は、ワッシャー６０が第３フィルタ７０とショルダー部１１０との間になるように第２端部１４内に配置されてもよい。第４フィルタ８０は、第３フィルタ７０が第４フィルタ８０とワッシャー６０との間になるように第２端部１４内に配置されてもよい。
【００１７】
第１乃至第４フィルタは、様々な物質により形成されてもよい。例えば、第１フィルタ３０及び第３フィルタ７０は、グラスウールで形成されている場合がある。グラスウールは、ホウケイ酸塩又は石英ガラスから形成されてもよい。第２フィルタ４０及び第４フィルタ８０は、図１、図２、図６、及び図７で示されるように短い円柱又はディスクのような円形ガラスフリットであってもよい。ガラスフリットは、ホウケイ酸塩ガラス、石英ガラス、ポリエチレン、樹脂、又は溶出管の内部で物質を構造的に支持し且つ溶出管を通る流路を物質が妨害することを防ぐためのフィルタの役割をするその他の物質などの様々な物質から形成されてもよい。第２フィルタ４０は、第１端部１２の内径Ｄ２より小さいが、ワッシャー２０の内径Ｄ５より大きな外径Ｄ９を有する。第４フィルタ８０は、第２端部１４の内径Ｄ３より小さいが、ワッシャー６０の内径Ｄ７より大きな外形Ｄ１０を有する。円形ガラスフリットが第２フィルタ４０及び第４フィルタ８０に使用されているが、本発明はそれに制限されるものではない。
【００１８】
物質を保持、照射、及び溶出するための代表例のカプセル１は、また、多径管１０の第１端部１２及び第２端部１４をそれぞれ密封するように構成される端部キャップ５０及び９０を含んでいてもよい。図１及び図２に描写される実施例に従って、端部キャップ５０及び９０は、図１及び図２、並びに図８乃至図１３で示されるように、カバー５３並びに９３を有するテーパー状中空円柱部材５２及び９２を有していてもよく、端部キャップ５０及び９０が多径管の第１端部１２及び第２端部１４へ圧入されることを可能にする。端部キャップ５０及び９０を第１端部１２および第２端部１４に圧入することにより多径管１の両端部は密封されるので、端部キャップ５０及び９０は、圧入工程におけるひずみに順応する軟らかい物質から形成されるべきである。例えば、端部キャップは、アルミニウム製であってもよい。
【００１９】
中空円柱部材５２は、テーパー状になっているので、多径管１０の中心部に向いている中空円柱部材５２の一部の外径Ｄ１２は、カバー５３に付いた中空円柱部材５２の外径Ｄ１４より小さい。直径Ｄ１２は、多径管１０の第１端部１２の内径Ｄ２より小さくなければならないので、多径管１０の中心部に向いている中空円柱部材５２の端部は、第１端部１２に差し込まれてもよい。しかしながら、カバー５３に付いた中空円柱部材５２の外径Ｄ１４は、多径管１０の第１端部１２の内径Ｄ２より若干大きいので、端部キャップ５０が多径管１０の第１端部１２に圧入されると、第１端部が密封される。更に、中空円柱部材５２の内径Ｄ１１は、第２フィルタ４０が中空円柱部材５２の内部に入るのを防ぐように、第２フィルタ４０の直径Ｄ９より小さい。
【００２０】
中空円柱部材５２の長さＬ１は、溶出工程中にカバー５３を貫通する針を受け入れるのに十分な長さであるべきである。従って、中空円柱部材５２の長さＬ１は、物質を保持、照射、及び溶出するための代表例のカプセル１に液体を注入または取り出すために使用される針と少なくとも同じ長さであるべきである。中空円柱部材５２の長さＬ１は、前述の針と少なくとも同じ長さであるので、中空円柱部材がカプセルに針が差し込まれる際の針による第１及び第２フィルタの損傷を保護する。
【００２１】
端部キャップ５０のカバー５３は、端部キャップ５０が第１端部１２に完全に入ることを防ぐように多径管の第１端部１２の内径Ｄ２より大きい直径Ｄ１５を有する。カバー５３が留め具の役割を果たすので、圧入工程において、第１フィルタ３０及び第２フィルタ４０が端部キャップ５０の中空円柱部材５２によってつぶされることから保護される場合がある。更に、端部キャップ５０のカバー５３は、溶出工程において針で穴が開けられるのに十分な薄さであるべきである。
【００２２】
中空円柱部材９２は、テーパー状になっているので、多径管１０の中心部に向いている中空円柱部材９２の一部の外径Ｄ１６は、カバー９３に付いた中空円柱部材９２の外径Ｄ１８より小さい。直径Ｄ１６は、多径管１０の第２端部１４の内径Ｄ３より小さくなければならないので、多径管１０の中心部に向いている中空円柱部材９２の端部は、第２端部１４に差し込まれてもよい。しかしながら、カバー９３に付いた中空円柱部材９２の外径Ｄ１８は、多径管１０の第２端部１４の内径Ｄ３より若干大きいので、端部キャップ９０が多径管１０の第２端部１４に圧入されると、第２端部１４がメカニカルシールを形成する。更に、中空円柱部材９２の内径Ｄ１７は、第４フィルタ８０が中空円柱部材９２の内部に入ることを防ぐように、第４フィルタ８０の直径Ｄ１０より小さくなる。
【００２３】
中空円柱部材９２の長さＬ２は、溶出工程中にカバー９３を貫通する針を受け入れるのに十分な長さであるべきである。従って、中空円柱部材９２の長さＬ２は、物質を保持、照射、及び溶出するための事例のカプセルに液体を注入または取り出すために使用される針と少なくとも同じ長さであるべきである。中空円柱部材９２の長さＬ２は、前述の針と少なくとも同じ長さであるので、中空円柱部材がカプセルに針が差し込まれる際の針による第３フィルタ７０及び第４フィルタ８０損傷を保護する。
【００２４】
端部キャップ９０のカバー９３は、端部キャップ９０が第２端部１４に完全に入ることを防ぐように多径管の第２端部１４の内径Ｄ３より大きい直径Ｄ１９を有する。カバー９３が留め具の役割を果たすので、圧入工程において、第３フィルタ７０及び第４フィルタ８０が端部キャップ９０の中空円柱部材９２によってつぶされることから保護される場合がある。更に、端部キャップ９０のカバー９３は、溶出工程において針で穴が開けられるのに十分な薄さであるべきである。
【００２５】
第１端部１２及び第２端部１４に端部キャップ５０及び９０が圧入される前に、中空円柱部材５２及び９２の外表面に接着剤が塗布されてもよい。その接着剤は、カプセル内の物質が漏れることを防ぐために更なる密封をもたらす場合がある。
【００２６】
物質を保持、照射、及び溶出する代表例のカプセル１はまた、端部キャップ５０及び９０が第１端部１２及び第２端部１４に圧入された後に、端部キャップ５０及び９０をそれぞれ覆うための第１シール２００及び第２シール３００を含んでいてもよい。シール２００及び３００の代表例は、図１４に示される。第１及び第２シールは中空円柱部材２１０及び３１０を含み、端部材２２０及び３２０によりその一方の端部が密封されている。シールは例えば非硬化ゴムのような柔軟性のある物質から形成されてもよいので、シール２００及び３００は、第２の密封をもたらすように第１端部１２及び第２端部１４をしっかりと覆うことができる。シール２００及び３００の端部材２２０及び３２０は、溶出工程において使用される針によって穴が開けられるだけの十分な薄さを有していなければならない。更に、シール２００及び３００は第１端部１２及び第２端部１４に被せられる前に、中空円柱部材２１０及び３１０の内表面にエポキシを塗布することにより、多径管１０の両端がエポキシによって固定されてもよい。中空円柱部材２１０及び３１０の内表面に塗布されたエポキシは、カプセル１内部の物質が流出することを防ぐ更なるシールをもたらす場合がある。
【００２７】
多径管１０と、端部キャップ５０及び９０と、ワッシャー２０並びに６０とは、中性子の吸収を避けるために低核断面積を有する物質から形成されるべきである。そのような物質は例えば、ジルコニウム、石英、アルミニウム、又はジルコニウム、石英、ガラス及びアルミニウムを含む合金、を含む。例えば、多径管１０と、端部キャップ５０及び９０と、ワッシャー２０並びに６０とは、ジルカロイ−２又は代わりにアルミニウム６０６１、高純度アルミニウム、及び４Ｎ並びに５Ｎアルミニウムから形成されてもよい。
【００２８】
低核断面積を有する物質は、容易に製造業者から入手することができ、通常バーストック（bar stock）として提供される。例えば、ジルコニウムの円柱が容易に入手可能である。
【００２９】
多径管１０は、例えば円柱のジルコニウムなどの中実の円柱に一連のボーリング工程を行うことにより製造されてもよい。その円柱は、外径Ｄ１及びある長さを有していてもよい。その円柱の長さは、その円柱が放射線照射される原子炉のサイズ及び／又は溶出工程で使用される発電機のサイズに基づいて決定されてもよい。円柱の中心は中実の円柱が中空円柱管に変える直径Ｄ４にくり抜かれる。中空円柱管は内径Ｄ４及び外径Ｄ１の一定の円環状断面を有する場合がある。
【００３０】
中空管の一端は、長さＰ１及び内径Ｄ２を有する第１端部１２を形成するために第２ボーリング工程によって拡げられた径を有していてもよい。中空管のもう一方の端部も同じように、長さＰ２及び内径Ｄ３を有する第２端部１４を形成するために第３ボーリング工程によって拡げられた直径を有していてもよい。長さＰ１は、上述のフィルタ３０及び４０と、ワッシャー２０と、端部キャップ５０の中空円柱部材５２とを受け入れるのに十分な深さであるべきである。同じく、長さＰ２も、上述のフィルタ７０及び８０と、ワッシャー６０と、端部キャップ９０の中空円柱部材９２とを受け入れるのに十分な深さであるべきである。第２及び第３ボーリング工程は、中空円柱管を中空多径円柱管１０（図３を参照）に変形する。第１端部１２は、内径Ｄ２及び外径Ｄ１の円環状断面を有し、第２端部１４は、内径Ｄ３及び外径Ｄ１の円環状断面を有する。第１端部１２と第２端部１４との間の部位は、内径Ｄ４及び外径Ｄ１を有する円環状断面の中間部１６を構成する。
【００３１】
第２及び第３ボーリング工程の多径管１０の第１端部１２及び第２端部１４の長さＰ１及びＰ２は、同じであってもよい。更に、第１端部１２及び第２端部１４の内径Ｄ２及びＤ３も同じであってよい。従って、多径管１０は、対称構造に製造される場合がある。
【００３２】
ワッシャー２０及び６０は、多径管１０の製造に使用される工程に類似した工程により製造されてもよい。ワッシャー２０及び６０は同じ工程で製造されてもよいため、ワッシャー６０の製造工程は簡略のため省略される。
【００３３】
まず、円柱ジルコニウムから製造されてもよい外径Ｄ６を有するワッシャーが用意される。多径管１０の第１端部１２に関連して直径Ｄ６は直径Ｄ２より小さい。円柱は最低、所望のワッシャー厚さと同じ長さを有していているべきである。円柱は、中空管となるように中間がくりぬかれていてもよい。その管は、図４に示されるように、内径Ｄ５及び外径Ｄ６の環状断面を有する。その管の端部は、所望の厚さのワッシャー２０を形成するために切断線で切断されもよい。
【００３４】
端部キャップ５０及び９０は、多径管１０の製造に使用される工程に類似した工程により製造されてもよい。端部キャップ５０及び９０は同じ工程で製造されてもよいため、端部キャップ９０の製造工程は簡略のため省略される。
【００３５】
まず、円柱ジルコニウムによって製造されてもよい外径Ｄ１４を有する端部キャップが用意される。直径Ｄ１４は、多径管１０の第１端部１２の直径Ｄ２（図３を参照）より大きい。円柱は、溶出工程においてカプセル１に食塩水を注入または取り出すために使用される針より若干長い。円柱は、円柱の一部を固定するダイに配置されてもよい。第１の力が円柱の一端部を変形するためにその一端部に加えられ、カバー５３を形成する。そのカバーは中空円柱部材５２の直径Ｄ１４より大きい直径Ｄ１５を有する。
【００３６】
カバー５３が形成された後、カバー５３の下の円柱の一部は、中空円柱部材を形成するためにくり抜かれる。中空円柱部材は、内径Ｄ１１及び外径Ｄ１４の円環状断面を有する円管に似ている。中空円柱部材が形成された後、中空円柱部材をテーパー状に変形するために中空円柱部材に沿って第２の力が加えられる。第２の力の印加は、中空円柱部材をテーパー状中空円柱部材５２に変形する。カバー５３から離れたテーパー状中空円柱部材５２の端部は、内径Ｄ１１及び外径Ｄ１２の円環状断面図を有する。外径Ｄ１２は、端部キャップ５０が第１端部１２に差し込まれることを可能にするために、第１端部１２の内径Ｄ２より小さくなるように形成されるべきである。
【００３７】
多径管１０と、ワッシャー２０及び６０と、端部キャップ５０及び９０との製造後、図２に示されるようにカプセル１が組み立てられてもよい。ワッシャー２０が第１端部１２に配置されるので、ワッシャー２０がショルダー部１００を圧迫する。例えばホウケイ酸ガラスから形成されるグラスウール製の第１フィルタ３０は、第１端部１２に配置される場合があるため、ワッシャー２０は第１フィルタ３０とショルダー部１００との間に位置する。例えばホウケイ酸ガラスから形成されるガラスフリット製の第２フィルタ４０は、第１端部１２の内部に備え付けられる場合があるため、第１フィルタ３０は、第２フィルタ４０とワッシャー２０との間に配置される。端部キャップ５０は第１端部１２に差し込まれ圧入されるので、第１端部１２を密封する。圧入工程の前に、追加の密封手段を提供するため端部キャップ５０の中空円柱部材５２の外表面にエポキシが供給されてもよい。
【００３８】
カプセルの構成は、第２端部を密封することにより完成される。ワッシャー６０は、第２端部１４の内部に配置されるため、ワッシャー６０がショルダー部１１０を圧迫する。例えばホウケイ酸ガラスから形成されるグラスウール製の第３フィルタ７０は、第２端部１４に配置される場合があるため、ワッシャー６０は第３フィルタ７０とショルダー部１１０との間に位置する。例えばホウケイ酸ガラスから形成されるガラスフリット製の第４フィルタ８０は、第２端部１４の内部に備え付けられる場合があるため、第３フィルタ７０は、第４フィルタ８０とワッシャー６０との間に位置する。端部キャップ９０は第２端部１４に挿入され圧入されるので、第２端部１４を密封する。圧入工程の前に、追加の密封手段を提供するため端部キャップ９００の中空円柱部材９２の外表面にエポキシが供給されてもよい。
【００３９】
代表例のカプセル１を製造するための上述の工程に加えて、第１端部１２及び第２端部１４が密封された後、追加シール２００及び３００（図２及び図１４を参照）が準備され、カプセル１の端部に配置されてもよい。シール２００及び３００は、追加のシールとして準備される場合がある。これらのシールは柔軟性のあるゴムのような素材から形成されてもよく、カプセル１の第１端部１２及び第２端部１４をしっかりと固定するように製造されてもよい。そのシールは、中空円柱部材２１０及び３１０と、カバー部２２０及び３２０とを含んでいてもよい。カバー部２２０及び３２０は、溶出工程において針で穴が開けられるのに十分な薄さであるべきである。シール２００及び３００が第１端部１２及び第２端部１４に配される前に、カプセル１の第１端部及び第２端部１４を密封するための追加の手段を提供するために、中空円柱部材２１０及び３１０の内表面にエポキシが供給されてもよい。
【００４０】
開示されたように、代表例のカプセル１は、第１端部１２と、第２端部１４と、その間の中間部１６とからなる多径管１０を含む。その管が使用されるとき、中間部１６は、照射工程のために物質を保持する。例えば、中間部１６は、モリブデン酸チタン、モリブデン酸ジルコニウム、タングステン、タングステンジルコニル、又はその他の溶出のためのイオン交換樹脂／ゲルマトリックスを保持する場合がある。例えばその物質は、上述されたように第１端部１２が組み立てられ端部キャップ５０により密封された後、中間部１６に加えられてもよい。物質が中間部１６に添加された後、上述されたように第２端部１４が組み立てられ密封されてもよい。
【００４１】
照射される物体を含んだ密封カプセル１（シール２００及び３００が取り付けられていない）は、原子炉内で放射能が照射される。照射工程後、カプセルは原子炉から取り出される場合があり、シール２００及び３００が上述されたように取り付けられてもよい。図１５及び図１６を参照すると、照射工程により発生するイオンの溶出方法及びその後の照射線崩壊が説明される。
【００４２】
図１５及び図１６に示されるように、カプセル１は被照射物質６０００を含む。溶出工程は２つの工程からなる。第１工程は、例えば蒸留水、脱イオン水、食塩水、酸化剤、酸、塩基、又はその他の水ベース溶液などの液体をカプセル１に供給するための装置７０００に装着された針７１００で、カプセル１の一端に穴を開ける工程を含む。図１５に示されるように、シール２００と端部キャップ５０とは、針７１００によって穿刺される。しかしながら、針の長さが中空円柱部材５２の長さより短いため、カプセル１の第１フィルタ３０及び第２フィルタ４０は、針による損傷を受けない。図１６に示されるように、被照射物質６０００を通って液体を取り出すために、例えばバキュームボトルのようなバキューム装置８０００に装着された針８１００が端部キャップ９０とシール３００とを穿刺する。しかしながら、針８１００の長さが中空円柱部材９２の長さより短いため、カプセル１の第３フィルタ７０及び第４フィルタ８０は、針８１００による損傷を受けない。バキューム装置８０００からもたらされた真空状態が、被照射物質６０００を通して液体を装置７０００からバキューム装置８０００内に取り出す。従って、放射線崩壊工程内で発生したイオンは、バキューム装置８０００の中に収集される。
【００４３】
実施例が具体的に示され、実施例に関連して説明されているが、添付の特許請求の範囲に逸脱することなく形式上及び詳細に様々な変更がなされることは、当業者にとって当然のことである。
【符号の説明】
【００４４】
１ カプセル
１０ 多径管
１２ 多径管第１端部
１４ 多径管第２端部
１６ 多径管中間部
２０ 第１ワッシャー
３０ 第１フィルタ
４０ 第２フィルタ
５０ 端部キャップ
５２ テーパー状中空部
５３ カバー
６０ 第２ワッシャー
７０ 第３フィルタ
８０ 第４フィルタ
９０ 端部キャップ
９２ 中空部
９３ カバー
１００ 多径管の第１ショルダー部
１１０ 多径管の第２ショルダー部
２００ シール
２１０ シール中空部
２２０ シールのカバー部
３００ シール
３１０ 中空部シール
３２０ シールのカバー部分
６０００ 放射線照射された物質
７０００ 液体注入装置
７１００ 針
８０００ 真空システム
８１００ 張り
Ｄ１ 多径管外径
Ｄ２ 多径管第１端部の内径
Ｄ３ 多径管第２端部の内径
Ｄ４ 多径管中間部の内径
Ｄ５ 第１ワッシャーの内径
Ｄ６ 第１ワッシャーの外径
Ｄ７ 第２ワッシャーの内径
Ｄ８ 第２ワッシャーの外径
Ｄ９ ガラスフリットの外径
Ｄ１０ ガラスフリットの外径
Ｄ１１ 中空部の内径
Ｄ１２ 中空部の外径
Ｄ１４ 中空部の外径
Ｄ１５ カバー径
Ｄ１６ 円柱部材外径
Ｄ１７ 中空部の内径
Ｄ１８ 中空円柱部材の外径
Ｄ１９ カバーの内径
Ｌ１ 中空部長さ
Ｌ２ 中空部長さ
Ｐ１ 多径管第１端部の長さ
Ｐ２ 多径管第２端部の長さ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１内径（Ｄ２）を有する第１端部（１２）と、第２内径（Ｄ３）を有する第２端部（１４）と、前記第１端部と第２端部の中間にあり、これら２つの端部（１２、１４）の前記内径（Ｄ２、Ｄ３）よりも小さい内径（Ｄ４）を有する中間部（１６）とを含む管（１０）であって、前記第１端部（１２）と前記中間部（１６）との接合部が第１ショルダー部（１００）を形成し、前記第２端部（１４）と前記中間部（１６）との接合部が第２ショルダー部（１１０）を形成する、管（１０）と、
前記第１端部（１２）の内部に有り、前記第１ショルダー部（１００）に接触する第１ワッシャー（２０）と、
前記第１端部（１２）の内部に有り、前記第１ワッシャー（２０）に接触する第１フィルタ（３０）と、
前記第１端部（１２）内部に設けられた第２フィルタ（４０）であって、前記第１フィルタ（３０）がこの第２フィルタ（４０）と前記第２ワッシャー（２０）との間にあるように構成された、第２フィルタ（４０）と、
前記第１端部（１２）を密封する第１端部キャップ（５０）と、
前記第２端部（１４）の内部に有り、前記第２ショルダー部（１００）に接触する第２ワッシャー（６０）と、
前記第２端部（１４）内部にあり、前記第２ワッシャー（６０）と接触する第３フィルタ（７０）と、
前記第２端部（１４）内に設けられた第４フィルタ（８０）であって、前記第３フィルタ（７０）が、この第４フィルタ（８０）と前記第２ワッシャー（６０）との間にあるように構成された第４フィルタ（８０）と、
前記第２端部（１４）を密封する第２端部キャップ（９０）と、を備える溶出カプセル。
【請求項２】
前記第１端部（１２）、前記第２端部（１４）、及び前記中間部（１６）の断面は環状であることを特徴とする請求項１に記載の溶出カプセル。
【請求項３】
前記第１内径（Ｄ２）及び前記第２内径（Ｄ３）が同じ長さであることを特徴とする請求項１に記載の溶出カプセル。
【請求項４】
前記第１端部（１２）の長さ（Ｐ１）及び前記第２端部（１４）の長さ（Ｐ２）が同じ長さであることを特徴とする請求項１に記載の溶出カプセル。
【請求項５】
前記第１及び前記第３フィルタ（３０、７０）はガラスウールであって、
ガラスフリット製ディスクか多孔質ディスクからなり、前記第２及び前記第４フィルタ（４０、８０）は、ホウケイ酸ガラスと石英ガラスとポリエチレンと樹脂のうちの一つから形成されたことを特徴とする請求項１に記載の溶出カプセル。
【請求項６】
前記ガラスウールは、ホウケイ酸ガラスウール、石英ガラスウール、及びグラスファイバーの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項５に記載の溶出カプセル。
【請求項７】
前記第１端部キャップ（５０）が、
外側表面がテーパー状である中空体（５２）であって、テーパー状であることにより、前記第１端部キャップ（５０）が前記第１端部（１２）内に圧入されて前記第１端部（１２）位置でのシールを形成することが可能となるところの、中空体（５２）と、
針で穿刺されるべく構成された構成されるカバー（５３であって、穿刺されると前記第１端部（１２）の外側表面にもたれるように構成されたカバー（５３）と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の溶出カプセル。
【請求項８】
前記第１端部キャップ（５０）の前記中空体（５２）は環状断面を有し、この断面の外径は、前記中空体（５２）の軸に沿って変化し、前記カバー（５３）は、前記第１端部の内径（Ｄ１１）より大きい外径（Ｄ１５）の中実断面を有することを特徴とする請求項７に記載の溶出カプセル。
【請求項９】
溶出カプセル（１）内の物質を放射線照射する方法であって、
前記溶出カプセル（１）は、
第１内径（Ｄ２）を有する第１端部（１２）と；第２内径（Ｄ３）を有する第２端部（１４）と；前記第１端部と第２端部の中間に位置する中間部（１６）であって、これら２つの端部（１２、１４）の前記内径（Ｄ２、Ｄ３）よりも小さい内径（Ｄ４）を有し、前記物質を保持する構成を有する中間部（１６）とを含む管（１０）であって、前記第１端部（１２）と前記中間部（１６）との接合部が第１ショルダー部（１００）を形成し、前記第２端部（１４）と前記中間部（１６）との接合部が第２ショルダー部（１１０）を形成する、管（１０）と、
前記第１端部（１２）の内部に有り、前記第１ショルダー部（１００）に接触する第１ワッシャー（２０）と、
前記第１端部（１２）の内部に有り、前記第１ワッシャー（２０）に接触する第１フィルタ（３０）と、
前記第１端部（１２）内部に設けられた第２フィルタ（４０）であって、前記第１フィルタ（３０）がこの第２フィルタ（４０）と前記第２ワッシャー（２０）との間にあるように構成された、第２フィルタ（４０）と、
前記第１端部（１２）を密封する第１端部キャップ（５０）と、
前記第２端部（１４）の内部に有り、前記第２ショルダー部（１００）に接触する第２ワッシャー（６０）と、
前記第２端部（１４）内部にあり、前記第２ワッシャー（６０）と接触する第３フィルタ（７０）と、
前記第２端部（１４）内に設けられた第４フィルタ（８０）であって、前記第３フィルタ（７０）が、この第４フィルタ（８０）と前記第２ワッシャー（６０）との間にあるように構成された第４フィルタ（８０）と、
前記第２端部（１４）を密封する第２端部キャップ（９０）と、
を備え、
前記方法は、
前記中間部（１６）内に前記物質を有した前記溶出カプセル（１）を中性子線束供給源内に配置する工程と、
前記中性子線束供給源内にある前記溶出カプセルと前記物質に放射線照射する工程と、
を具備することを特徴とする方法。
【請求項１０】
物質を溶出する方法であって、
前記物質を包有する密封溶出カプセル（１）を原子炉内に配置する工程と、
前記密封溶出カプセル（１）と原子炉内の前記物質へ放射能を照射する工程と、
前記密封溶出カプセル（１）と被照射物質（６０００）の前記原子炉内から取り出す工程と、
前記溶出カプセル（１）の第１端部（１２）を針（７１００）で穿刺して前記溶出カプセルに溶液を供給し、前記第２端部（１４）を針（８１００）で穿刺して真空状態をもたらし、前記被照射物質（６０００）から前記溶液を取り出して溶離液を収集する溶出工程と、
を備えることを特徴とする物質を溶出する方法。

【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１４】

【図１５】

【図１６】

【公開番号】特開２０１０−２４９８１５（Ｐ２０１０−２４９８１５Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９１８８０（Ｐ２０１０−９１８８０）
【出願日】平成２２年４月１３日（２０１０．４．１３）
【出願人】（５０８１７７０４６）ジーイー−ヒタチ・ニュークリア・エナージー・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
【Ｆターム（参考）】