JPH05119196A - 減圧加熱融解法によるマルチトレーサーの製造方法 - Google Patents

減圧加熱融解法によるマルチトレーサーの製造方法

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JPH05119196A
JPH05119196A JP27815291A JP27815291A JPH05119196A JP H05119196 A JPH05119196 A JP H05119196A JP 27815291 A JP27815291 A JP 27815291A JP 27815291 A JP27815291 A JP 27815291A JP H05119196 A JPH05119196 A JP H05119196A
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JP
Japan
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radioisotope
target
quartz tube
reduced pressure
multitracer
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JP27815291A
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English (en)
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Masako Iwamoto
正子 岩本
Shizuko Abe
静子 安部
Yoshio Kobayashi
義男 小林
Yoshitaka Okubo
嘉高 大久保
Minoru Yanokura
実 矢野倉
Shiyouyuu Chin
紹勇 陳
Naasu Garugu Aamaa
アーマー・ナース・ガルグ
Fumitoshi Abe
文敏 安部
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RIKEN
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RIKEN
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 短時間で効率良く放射性同位元素を取り出す
ことができ、半減期の短い放射性同位元素であってもト
レーサーとして有効に使用することができるとともに、
製造に要する労力の軽減を図ることのできる減圧加熱融
解法によるマルチトレーサーの製造方法を提供する。 【構成】 金箔等のターゲット10に高エネルギーの窒
素イオンビーム等を照射し、放射性同位元素を生成させ
る。このターゲット10を石英管1内に収容し、油回転
真空ポンプ3により、石英管1内を1 Paの減圧雰囲気と
して、ターゲット10の融点以上の温度に加熱し、ター
ゲット10を溶融し、この状態を1 時間保持し、放射性
同位元素を飛び出させ、この放射性同位元素を水冷コー
ルドフィンガー6および石英管1の低温の内壁部に被着
させることにより捕捉する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数種の放射性同位元
素を含むマルチトレーサーの製造方法に係り、特に、減
圧加熱融解法によるマルチトレーサーの製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、金あるいは銀等のターゲット
に、イオンビーム等のビームを照射し、このターゲット
内に複数種の放射性同位元素を生成させ、このターゲッ
トから放射性同位元素を取り出して、複数種の放射性同
位元素を含むいわゆるマルチトレーサーを製造する方法
が知られている。
【0003】このような従来の方法では、ターゲットか
ら放射性同位元素を取り出す際に、分析化学的な湿式法
が用いられている。すなわち、この方法では、ターゲッ
トを適当な酸に溶解し、沈殿法によりターゲット物質を
除去して放射性同位元素を取り出している。例えば、金
製ターゲットの場合、王水にターゲットを溶解し、この
溶液を蒸発乾固し、この後、残さを濃塩酸に溶解する。
そして、この溶液に過酸化水素を滴下し、溶液中の金を
金属に還元して沈殿させる。沈殿を濾過した後、さらに
この操作を繰り返して金を完全に沈殿させ、放射性同位
元素を取り出す。なお、このような方法は、例えば「S.
Ambe et al.Chemistry Letters. 149-152(1991)」等に
記載されている。
【0004】しかしながら、上述した従来の方法では、
ターゲット物質の種類によって、それぞれその化学的性
質に応じた方法を開発しなければならず、その方法に応
じた装置および高度の分析化学的技術を持つ熟練者が必
要となるという問題がある。また、ターゲットから放射
性同位元素を取り出すのに、時間(例えば金の場合3日
程度)がかかり、多大な労力を必要とするとともに、例
えば寿命の短い核種をトレーサーとして使用する場合に
著しく不利になるという問題があった。
【0005】そこで、本発明者等は、従来から、例えば
上述した金製ターゲットを石英管等に収容して減圧雰囲
気下で約1000℃に加熱し、固体状態の金製ターゲットか
ら飛び出した放射性同位元素を、石英管内に設けたコー
ルドフィンガー等に付着させて希薄な酸等で洗い出し、
回収する方法を提案している。このような減圧加熱によ
る方法によれば、放射性同位元素と溶解に用いた酸以外
には何も含まないいわゆる無担体・無塩のマルチトレー
サを得ることができる。また、ターゲット物質の種類に
よらず同様な方法を用いることができ、さらに、上述し
た分析化学的な湿式法に較べて短時間で簡単にターゲッ
トから放射性同位元素を取り出すことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
放射性同位元素の中には、半減期が短い(例えば数時間
程度)のものもあり、さらに短時間で効率良く放射性同
位元素を取り出すことのできる方法の開発が望まれてい
た。
【0007】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、従来に較べて短時間で効率良く放射性同
位元素を取り出すことができ、半減期の短い放射性同位
元素であってもトレーサーとして有効に使用することが
できるとともに、製造に要する労力の軽減を図ることの
できる減圧加熱融解法によるマルチトレーサーの製造方
法を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の減圧
加熱融解法によるマルチトレーサーの製造方法は、ター
ゲットにビームを照射し、このターゲット内に放射性元
素を生成させる工程と、気密室内に前記ターゲットを収
容して、減圧雰囲気下で該ターゲットを融点以上に加熱
し、該気密室内の比較的温度の低い捕捉部に前記放射性
元素を付着させる工程と、前記捕捉部に付着した前記放
射性元素を回収する工程とを具備したことを特徴とす
る。
【0009】
【作用】上記構成の本発明の減圧加熱融解法によるマル
チトレーサーの製造方法では、まず、金、銀、銅等のタ
ーゲットに、高エネルギーのイオンビーム等のビームを
照射し、このターゲット内に放射性元素を生成させる。
この後、このターゲットを気密室内に収容して、減圧雰
囲気下で融点以上に加熱し、融解した状態のターゲット
から放射性元素を飛び出させ、この放射性元素を比較的
温度の低い捕捉部、例えば気密室内に設けたコールドフ
ィンガー等に付着させる。そして、このコールドフィン
ガー等に付着した放射性元素を、例えば希薄な酸等で洗
い出すことにより回収する。
【0010】このように、本発明の減圧加熱融解法によ
るマルチトレーサーの製造方法では、ターゲットを減圧
雰囲気下で融点以上に加熱し、融解して分子が動き易い
状態となっているターゲットから放射性元素を飛び出さ
せるので、前述した従来の方法に較べて短時間で効率良
く放射性元素を取り出すことができ、半減期の短い放射
性元素であってもトレーサーとして有効に使用すること
ができるとともに、製造に要する労力の軽減を図ること
ができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
【0012】図1は、本発明の一実施例の減圧加熱融解
法によるマルチトレーサーの製造方法において、ターゲ
ットから放射性同位元素を取り出す装置の構成を示すも
ので、同図において1は円筒容器状に形成された石英管
を示している。この石英管1には、液体窒素によって冷
却可能に構成された活性炭トラップ2を介して、油回転
真空ポンプ3が接続されており、内部を減圧することが
できるよう構成されている。なお、これらを接続する排
気配管4には真空度を測定するためのピラニゲージ5が
接続されている。また、石英管1内には、放射性同位元
素を捕捉するための低温の捕捉部を構成する水冷コール
ドフィンガー6が設けられている。
【0013】一方、石英管1の外側には、石英管1の外
側を囲繞するように、抵抗加熱ヒータ等から構成された
電気ヒータ7が設けられている。この電気ヒータ7は、
熱電対8からの温度検出信号に応じて供給電力を調節
し、石英管1の温度を所定温度に制御することができる
ように構成された温度制御器9に接続されている。
【0014】このように構成された装置を用いて、本実
施例では、次のようにしてマルチトレーサーを製造し
た。
【0015】(実施例1)まず、直径20mm、厚さ100 μ
mの金箔をターゲットとして用い、リングサイクロトロ
ンを用いてこの金箔に高エネルギー(135MeV/u)の窒素
イオンビームを照射し、放射性同位元素を生成させた。
【0016】次に、図1に示すように、この金箔(ター
ゲット)10を石英管1内に収容し、真空ポンプ3を作
動させることにより、石英管1内を1 Paの減圧雰囲気と
して、石英管1内を金の融点(1064℃)以上の1100℃に
加熱し、金箔10を溶融した。そして、この状態を1 時
間保持し、溶融した金箔10から放射性同位元素を飛び
出させ、この放射性同位元素を水冷コールドフィンガー
6および石英管1の低温の内壁部に被着させることによ
り、放射性同位元素を捕捉した。
【0017】この後、石英管1を冷却して、水冷コール
ドフィンガー6および石英管1内壁を希薄な塩酸で洗う
ことにより、これらの部位に捕捉した放射性同位元素を
取り出した。すなわち、この洗浄液が、放射性同位元素
と溶解に用いた塩酸以外には何も含まないいわゆる無担
体・無塩のマルチトレーサとなる。
【0018】図2は、このようにして得られたマルチト
レーサのガンマ線スペクトルを測定した結果を示すもの
で、この図から分かるように、本実施例ではイットリウ
ム、モリブデン、セシウム、ユーロピウム、ガドリニウ
ム、ハフニウム、白金等の放射性同位元素を含むマルチ
トレーサーを得ることができた。
【0019】なお、以下に、本実施例と従来方法におけ
る放射性同位元素の収量の比較を示す。ここで、従来方
法では、上述したようにして放射性同位元素を生成させ
た金箔10を石英管1内に収容し、石英管1内の圧力を
1 Pa、温度を1000℃(金の融点以下の温度)として、固
体の状態の金箔10から1 時間、放射性同位元素の取り
出しを行った。
【0020】
【表1】
【0021】上記表に示すように、本実施例では、各核
種について、従来方法に較べて数倍乃至数十倍の収率で
放射性同位元素を取り出すことができた。したがって、
従来に較べて半減期の短い放射性同位元素であってもト
レーサーとして有効に使用することができるとともに、
製造に要する労力の軽減を図ることができる。
【0022】(実施例2)まず、直径20mm、厚さ100 μ
mの銀箔をターゲットとして用い、リングサイクロトロ
ンを用いてこの銀箔に高エネルギーの炭素イオンビーム
を照射し、放射性同位元素を生成させた。
【0023】次に、この銀箔を1 Paの減圧雰囲気とした
石英管1内で1000℃に加熱し、銀箔を溶融した。そし
て、この状態を1 時間保持し、溶融した銀箔から放射性
同位元素を飛び出させ、この放射性同位元素を水冷コー
ルドフィンガー6および石英管1の低温の内壁部に被着
させることにより、放射性同位元素を捕捉し、水冷コー
ルドフィンガー6および石英管1内壁を希薄な塩酸で洗
うことにより、マルチトレーサを得た。
【0024】図3は、このようにして得られたマルチト
レーサのガンマ線スペクトルを測定した結果を示すもの
で、本実施例では、スカンジウム、バナジウム、マンガ
ン、銅、ガリウム、ヒ素、セレン、ストロンチウム、イ
ットリウム、ジルコニウム、テクネチウム、ルテニウム
等の放射性同位元素を含むマルチトレーサーを得ること
ができた。
【0025】(実施例3)まず、直径20mm、厚さ100 μ
mの銅箔をターゲットとして用い、リングサイクロトロ
ンを用いてこの銀箔に高エネルギーの酸素イオンビーム
を照射し、放射性同位元素を生成させた。
【0026】次に、この銅箔を1 Paの減圧雰囲気とした
石英管1内で1100℃に加熱し、銅箔を溶融した。そし
て、この状態を1 時間保持し、溶融した銅箔から放射性
同位元素を飛び出させ、この放射性同位元素を水冷コー
ルドフィンガー6および石英管1の低温の内壁部に被着
させることにより、放射性同位元素を捕捉し、水冷コー
ルドフィンガー6および石英管1内壁を希薄な塩酸で洗
うことにより、マルチトレーサを得た。
【0027】図4は、このようにして得られたマルチト
レーサのガンマ線スペクトルを測定した結果を示すもの
で、本実施例では、バナジウム、マンガン、コバルト、
銅、亜鉛等の放射性同位元素を含むマルチトレーサーを
得ることができた。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の減圧加熱
融解法によるマルチトレーサーの製造方法によれば、従
来に較べて短時間で効率良く放射性同位元素を取り出す
ことができ、半減期の短い放射性同位元素であってもト
レーサーとして有効に使用することができるとともに、
製造に要する労力の軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例方法に用いた装置の構成を示
す図。
【図2】本発明の第1の実施例によって得られたマルチ
トレーサーのガンマ線スペクトルの測定結果を示す図。
【図3】本発明の第2の実施例によって得られたマルチ
トレーサーのガンマ線スペクトルの測定結果を示す図。
【図4】本発明の第3の実施例によって得られたマルチ
トレーサーのガンマ線スペクトルの測定結果を示す図。
【符号の説明】
1 石英管 2 活性炭トラップ 3 真空ポンプ 4 排気配管 5 ピラニゲージ 6 水冷コールドフィンガー 7 電気ヒータ 8 熱電対 9 温度制御器 10 金箔(ターゲット)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大久保 嘉高 埼玉県和光市広沢2番1号 理化学研究所 内 (72)発明者 矢野倉 実 埼玉県和光市広沢2番1号 理化学研究所 内 (72)発明者 陳 紹勇 中華人民共和国廣州市新港西路164号 中 国科学院南海海洋研究所内 (72)発明者 アーマー・ナース・ガルグ インド ナグプール 440010 ナグプール 大学内 (72)発明者 安部 文敏 埼玉県和光市広沢2番1号 理化学研究所 内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ターゲットにビームを照射し、このター
    ゲット内に放射性元素を生成させる工程と、 気密室内に前記ターゲットを収容して、減圧雰囲気下で
    該ターゲットを融点以上に加熱し、該気密室内の比較的
    温度の低い捕捉部に前記放射性元素を付着させる工程
    と、 前記捕捉部に付着した前記放射性元素を回収する工程と
    を具備したことを特徴とする減圧加熱融解法によるマル
    チトレーサーの製造方法。
JP27815291A 1991-10-25 1991-10-25 減圧加熱融解法によるマルチトレーサーの製造方法 Withdrawn JPH05119196A (ja)

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