3 февраля 2020

Окриджская национальная лаборатория готовится к производству медицинского радиоизотопа из накопленного урана-233

Atomic-Energy.ru
Министерство энергетики США Министерство энергетики США

Некоторое время назад мы рассказывали о предложении американских учёных использовать накопленные запасы урана-233, который ранее использовался в оборонных целях, для получения редкого медицинского радиоизотопа актиния-225. Теперь в Окриджской национальной лаборатории Минэнерго США готовятся к практической реализации этого проекта.

Напомним, уран-233, также как и уран-235, обладает способностью к цепной ядерной реакции. Это его свойство предлагается использовать в перспективных ториевых реакторах, где из торий под действием потока нейтронов (и далее через два бета-распада) преобразуется в уран-233, наподобие того, как в реакторах на быстрых нейтронах уран-238 преобразуется в делящийся плутоний-239.

При этом, по аналогии с тем, как плутоний может использоваться в энергетических реакторах не в чистом виде, а в виде добавок к урану (в форме МОКС- или СНУП-топлива), точно также и торий-233, ранее произведённый в Окриджской лаборатории для оружейных целей, сам по себе не может быть использован в качестве ядерного топлива для реакторов и подлежит утилизации. В то же время, поскольку его производство в своё время потребовало больших материальных затрат, то происходит поиск вариантов его полезного использования.

В качестве возможного варианта было предложено использовать запасы урана-233 для извлечения из него ценного изотопа актиния-225, который необходим для ядерной медицины. При этом актиний является очень редким и нестабильным элементом, и его производство в ускорителях является очень дорогостоящим. В то же время актиний-225 в некоторых количествах содержится в уране-233, поскольку является одним из звеньев его цепочки радиоактивного распада, и в случае, если имеется уран-233 высокого уровня обогащения, то извлечь из него актиний-225 можно с помощью относительно простых радиохимических методов.

Как сообщило 23 января 2020 года издание World Nuclear News, Окриджская национальная лаборатория Министерства энергетики США, приступила к решению этой задачи. Для того, чтобы начать переработку урана-233 для извлечения из него актиния, требуется в первую очередь модернизация «горячих камер» в «здании 2026» Окриджской лаборатории, разработка различных средств радиологической защиты, удаление старого оборудования, производство необходимого инструмента и др.

Министерство энергетики США Министерство энергетики США

Основным подрядчиком для осуществления этих работ стала компания Isotek Systems, являющаяся дочерним предприятием корпорации Atkins, ранее неоднократно выполнявшей заказы для Минэнерго. Сейчас Isotek Systems также проводит исследовательские работы по переработке урана-233 низкой степени обогащения в экспериментальных установках, и, в случае успешных результатов, к концу 2020 года наладит промышленную работу с этим изотопом в «горячих камерах».