TWI426051B - 銦－１１１放射性同位素之製法 - Google Patents

銦－１１１放射性同位素之製法 Download PDF

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Description

銦-111放射性同位素之製法
本發明是有關於一種銦-111放射性同位素之製法，尤指一種可利用化學分離之方式配合靶材完成銦-111放射性同位素之製作，而達到製程效率高以及製作成本較低之功效者。
按，同位素是指在原子核內有相同的質子數量但是卻有不同中子數量的元素，同位素因為其原子核內中子數量的不同而有其不同的物理特性，其中具有放射性的元素稱為放射性同位素，不具放射性的元素則稱為穩定同位素。
原子核中則只有質子和中子兩種粒子，電子則是在原子核的外圍運轉，放射性的同位素在大自然中即有存在，由人工的方式生成的放射性同位素則主要有兩種途徑，第一種方式是將中子送入原子核中，第二種方式則是將質子送入原子核中。
將中子送入原子核中來生成放射性同位素的方法是利用核子反應器所生成的中子，以適當能量進入原子核內後，釋放出加馬射線，使原子核內增加了1個或多個中子，原子核內的粒子數增加了，重量也就增加了，部分形成了具放射性的粒子，也就成為了人造的放射性同位素，此類的放射性同位素如：鉬-99、碘-131、鈷-60與錸-188等等。將質子送入原子核中來生成人造的放射性同位素的方法則是使用質子加速器。加速器將質子能量提高，進入原子核後，撞擊出1個或數個質子或中子，生成人造的放射性同位素，如：氟-18、碘-123、鉈-201與銦-111等。
然，以銦-111之放射性同位素而言，若以前述之方式進行製作則會有製作效率較差以及製作成本較高之情形發生。
本發明之主要目的係在於，可利用化學分離之方式配合靶材完成銦-111放射性同位素之製作，而達到製程效率高以及製作成本較低之功效。
為達上述之目的，本發明係一種銦-111放射性同位素之製法，包含有下列步驟：加熱溶解：於溴酸溶液中設置一熱板，且於熱板上設置一表面具有鎘-112之靶材，並於靶材上加壓並配合熱板加熱進行溶解，而生成含有鎘-112與銦-111之溶液；吸附：抽取含有鎘-112與銦-111之溶液於一管體內進行離子交換，使管體內吸附銦-111，而排出鎘-112溶液；淘洗：且於上述管體中加入溴酸溶液進行銦-111之淘洗，並排出廢液；脫附：再於該管體中加入溴酸溶液，使銦-111脫離附著，並與溴酸溶液排出，而形成銦-111半成品液體；以及蒸乾：將銦-111半成品液體加以蒸乾，而形成銦-111放射性同位素。
於本發明之一實施例中，該加熱溶解步驟中係將溴酸溶液、熱板及靶材設置於一容器中，且以一加壓單元於靶材上進行加壓。
於本發明之一實施例中，該加熱溶解步驟中係使用8N之溴酸溶液。
於本發明之一實施例中，該管體係可為一樹脂管。
於本發明之一實施例中，該吸附步驟中係以一回收槽盛裝離子交換後所排出之鎘-112溶液。
於本發明之一實施例中，該淘洗步驟中係使用8N之溴酸溶液加入於管體中。
於本發明之一實施例中，該淘洗步驟中係以一廢液槽盛裝淘洗後所排出之廢液。
於本發明之一實施例中，該脫附步驟中係使用2N之溴酸溶液加入管體中。
於本發明之一實施例中，該脫附步驟中係以存放槽盛裝該銦-111半成品液體。
於本發明之一實施例中，該蒸乾步驟中係以一加熱單元將銦-111半成品液體加以蒸乾。
於本發明之一實施例中，該銦-111放射性同位素之成品係配合0.01N之鹽酸溶液經由小孔隙(MiniPore)過濾注入成品容器中。
於本發明之一實施例中，該蒸乾形成銦-111放射性同位素之成品後，可將該銦-111放射性同位素之成品設置於另一管體中，並重複進行吸附、淘洗、脫附及蒸乾等步驟，以獲得較高純度之銦-111放射性同位素之成品。
請參閱『第1圖~第6圖』所示，係分別為本發明之流程示意圖、本發明之加熱溶解步驟示意圖、本發明之吸附步驟示意圖、本發明之淘洗步驟示意圖、本發明之脫附步驟示意圖及 本發明之蒸乾步驟示意圖。如圖所示：本發明係一種銦-111放射性同位素之製法，係以化學分離之方式進行製作，其至少包含有加熱溶解1、吸附2、淘洗3、脫附4以及蒸乾5等步驟；而各步驟之製法說明如下：
加熱溶解1：於容器11中注入8N之溴酸溶液12，並於8N之溴酸溶液12中設置一熱板13，且於熱板13上設置一表面具有鎘-112之靶材14，再於靶材14上以加壓單元15進行加壓，並同時配合熱板13加熱至沸騰以進行溶解，而生成含有鎘-112與銦-111之溶液10。
吸附2：抽取含有鎘-112與銦-111之溶液10於一管體21內進行離子交換，而該管體21係可為樹脂管，其管內容物為AG50WX4 Cl form，使管體21內吸附銦-111 22，而排出鎘-112溶液23於一回收槽24內。
淘洗3：且於上述管體21中加入8N之溴酸溶液31進行銦-111 22之淘洗，並排出廢液32於一廢液槽33內。
脫附4：再於該管體21中加入2N之溴酸溶液41，使銦-111 22脫離附著，並與2N之溴酸溶液41同時排出於一存放槽42內，而形成銦-111半成品液體43。
蒸乾5：將銦-111半成品液體43以加熱單元51加以蒸乾，而形成銦-111放射性同位素之成品52，之後再將該銦-111放射性同位素之成品52係配合0.01N之鹽酸溶液經由小孔隙(MiniPore)過濾注入成品容器中(圖未式)；另外該蒸乾形成銦-111放射性同位素之成品52後，可將該銦-111放射性同位素之成品52設置於另一新的管體中，並重複進行吸附2、淘洗3、脫附4及蒸乾5等步驟，以獲得較高純度之銦-111 放射性同位素之成品。藉此，使本發明所製得之成品可達到金屬離子鎘、銀等小於1ppm之功效。
由於本發明於生產銦-111放射性同位素時，係以鎘-112作為靶材，因此，在製作前必須先完成鎘-112靶材之製作，而其製備及電鍍作業如下：
製備部分：
1.以電子天平秤取2.5±0.1g之氧化鎘-112粉末，並置入於500ml之燒杯中。
2.再以電子天平用50ml之燒杯秤取8±0.1g之氰化鈉，並倒入氧化鎘-112粉末中。
3.再以電子天平用50ml之燒杯秤取1.2±0.05g之氫氧化鈉，並倒入氧化鎘-112粉末中。
4.加入50±5ml之蒸餾水，以攪拌子緩速攪動，避免濺出。
5.俟氧化鎘-112粉末完全溶解完畢，且溶液完全澄清後，將溶液稀釋為100±2ml後，倒入電鍍槽中。
6.以70±2ml之蒸餾水分三次清洗燒杯，並將清洗液分別倒入電鍍槽中。
電鍍步驟：
1.電鍍靶先以六角扳手拆下靶背鋁座，再以400或600號細砂紙研磨，將靶面研磨乾淨，再以純水沖洗至水膜現象產生，若無，則再次研磨至水膜現象產生為止，且將電鍍靶材擦乾並記錄其重量備用。
2.檢查電流供應器及記錄儀是否正常，熱機3±1分鐘備用。
3.將電鍍槽實際組裝，將秤量過電鍍靶安裝上電鍍槽側邊開口處，利用壓克力塊為支撐鎖上螺絲，當壓克力頂上電鍍靶 後，鎖上半圈，指頭感覺稍緊即可。
4.將氮氣控制閥開關設定在刻度2±0.5通入氮氣，以確定攪拌效果是否理想。
5.將電鍍液倒入電解槽中，以玻璃電熱棒加熱約10分鐘，並通氮氣。
6.將電鍍靶接上電源供應器之陰極(黑色夾子)，白金片接上陽極(紅色夾子)。
7.打開電壓記錄器，打開電源供應器，按下啟動鈕，調整電流量為150±5mA開始進行電鍍(電鍍過程中當電壓值降至3.5V時停止加熱，電壓值上升至3.8V時再插上電源加熱)。
8.電鍍時間視所需鍍層重量而決定，一般情況下每小時可鍍0.25±0.05g，待電鍍結束後關閉氮氣、電源供應器及紀錄器，並拔掉陰極與陽極之夾子。
9.利用真空傳送系統抽取電鍍液，並利用洗瓶2×(15±3)ml清洗電鍍槽及電鍍靶面，之後再取出電鍍靶進行成品檢驗。
10.秤重經檢驗合格之電鍍靶是否於預定之目標值，若重量不足則放回電鍍液繼續電鍍，若重量超過同樣放下電鍍液進行反鍍，使鍍上之鋅溶解回鍍液中。
11.再檢查檢驗合格之電鍍靶所有小O型環是否齊全後上靶背鋁座，並裝上Nipple及大O型環送往組裝。
12.將電鍍殘液排放入標有批次號碼之250ml塑膠瓶內，供下批次再使用；俟電鍍液濃度低於0.5g以下送往回收。
如此，即可完成鎘-112靶材之製作，以提供本發明進行化學分離之使用。
綜上所述，本發明銦-111放射性同位素之製法可有效改善 習用之種種缺點，可利用化學分離之方式配合靶材完成銦-111放射性同位素之製作，而達到製程效率高以及製作成本較低之功效；進而使本發明之產生能更進步、更實用、更符合消費者使用之所須，確已符合發明專利申請之要件，爰依法提出專利申請。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧加熱溶解
10‧‧‧鎘-112與銦-111之溶液
11‧‧‧容器
12‧‧‧8N之溴酸溶液
13‧‧‧熱板
14‧‧‧鎘-112之靶材
15‧‧‧加壓單元
2‧‧‧吸附
21‧‧‧管體
22‧‧‧銦-111
23‧‧‧鎘-112溶液
24‧‧‧回收槽
3‧‧‧淘洗
31‧‧‧8N之溴酸溶液
32‧‧‧出廢液
33‧‧‧廢液槽
4‧‧‧脫附
41‧‧‧2N之溴酸溶液
42‧‧‧存放槽
43‧‧‧銦-111半成品液體
5‧‧‧蒸乾
51‧‧‧加熱單元
52‧‧‧銦-111放射性同位素之成品
第1圖，係本發明之流程示意圖。
第2圖，係本發明之加熱溶解步驟示意圖。
第3圖，係本發明之吸附步驟示意圖。
第4圖，係本發明之淘洗步驟示意圖。
第5圖，係本發明之脫附步驟示意圖。
第6圖，係本發明之蒸乾步驟示意圖。
1‧‧‧加熱溶解
2‧‧‧吸附
3‧‧‧淘洗
4‧‧‧脫附
5‧‧‧蒸乾

Claims (12)

  1. 一種銦-111放射性同位素之製法，至少包括有下列步驟：加熱溶解：於溴酸溶液中設置一熱板，且於熱板上設置一表面具有鎘-112之靶材，並於靶材上加壓並配合熱板加熱進行溶解，而生成含有鎘-112與銦-111之溶液；吸附：抽取含有鎘-112與銦-111之溶液於一管體內進行離子交換，使管體內吸附銦-111，而排出鎘-112溶液；淘洗：且於上述管體中加入溴酸溶液進行銦-111之淘洗，並排出廢液；脫附：再於該管體中加入溴酸溶液，使銦-111脫離附著，並與溴酸溶液排出，而形成銦-111半成品液體；以及蒸乾：將銦-111半成品液體加以蒸乾，而形成銦-111放射性同位素之成品。
  2. 依申請專利範圍第1項所述之銦-111放射性同位素之製法，其中，該加熱溶解步驟中係將溴酸溶液、熱板及靶材設置於一容器中，且以一加壓單元於靶材上進行加壓。
  3. 依申請專利範圍第1項所述之銦-111放射性同位素之製法，其中，該加熱溶解步驟中係使用8N之溴酸溶液。
  4. 依申請專利範圍第1項所述之銦-111放射性同位素之製法，其中，該管體係可為一樹脂管。
  5. 依申請專利範圍第1項所述之銦-111放射性同位素之製法，其中，該吸附步驟中係以一回收槽盛裝離子交換後所排出之鎘-112溶液。
  6. 依申請專利範圍第1項所述之銦-111放射性同位素之製法，其中，該淘洗步驟中係使用8N之溴酸溶液加入於管體中。
  7. 依申請專利範圍第1項所述之銦-111放射性同位素之製法，其中，該淘洗步驟中係以一廢液槽盛裝淘洗後所排出之廢液。
  8. 依申請專利範圍第1項所述之銦-111放射性同位素之製法，其中，該脫附步驟中係使用2N之溴酸溶液加入管體中。
  9. 依申請專利範圍第1項所述之銦-111放射性同位素之製法，其中，該脫附步驟中係以存放槽盛裝該銦-111半成品液體。
  10. 依申請專利範圍第1項所述之銦-111放射性同位素之製法，其中，該蒸乾步驟中係以一加熱單元將銦-111半成品液體加以蒸乾。
  11. 依申請專利範圍第1項所述之銦-111放射性同位素之製法，其中，該銦-111放射性同位素之成品係配合0.01N之鹽酸溶液經由小孔隙(MiniPore)過濾注入成品容器中。
  12. 依申請專利範圍第1項所述之銦-111放射性同位素之製法，其中，該蒸乾形成銦-111放射性同位素之成品後，可將該銦-111放射性同位素之成品設置於另一管體中，並重複進行吸附、淘洗、脫附及蒸乾等步驟，以獲得較高純度之銦-111放射性同位素之成品。
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