Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Patent naukowców ze Świerku pozwoli na zoptymalizowanie produkcji medycznego molibdenu-99

Rekomendowane odpowiedzi

Reaktor Maria z Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) w Świerku to jeden z głównych dostawców medycznego molibdenu-99. Zaspokaja 10% światowego zapotrzebowania. Pierwiastek ten jest stosowany w 80% zabiegów diagnostycznych z użyciem radiofarmaceutyków i w radioterapii. Maria kilkukrotnie w ciągu roku napromieniowuje tarcze uranowe niezbędne w produkcji Mo-99. Jest też skonfigurowany tak, by awaryjnie zwiększać produkcję, gdyby u innych dostawców pojawiły się problemy. Tak było na początku bieżącego roku, gdy w holenderskim reaktorze HFR doszło do awarii. Naukowcy z NCBJ uzyskali właśnie europejski patent na tarcze uranowe wykonane metodą druku 3D, które zoptymalizują produkcję molibdenu.

Światowe zapotrzebowanie na molibden-99 jest ogromne. Jest to radioizotop wytwarzany zazwyczaj w badawczych reaktorach jądrowych, czyli w urządzeniach o ograniczonych możliwościach produkcyjnych. Właśnie dlatego tak ważne jest ciągłe doskonalenie metod jego produkcji, mówi współtwórca patentu, profesor Paweł Sobkowicz.

W technikach obrazowania budowy i funkcji naszego ciała często wykorzystuje się izotopy promieniotwórcze, wprowadzane do organizmu. Następnie aparatura diagnostyczna rejestruje fotony emitowane przez jądra rozpadających się pierwiastków. Jednym z najważniejszych z nich jest technet-99m. To izotop metastabilny, a emitowane przezeń fotony są nieszkodliwe dla tkanek i łatwo je rejestrować. Ponadto okres jego połowicznego rozpadu wynosi zaledwie 6 godzin, więc wkrótce po badaniu znika on z organizmu.

Krótki czas połowicznego rozpadu technetu-99m to zaleta z punktu widzenia pacjenta, jednak poważny problem technologiczny. Znacząco ogranicza to bowiem czas, jaki może minąć pomiędzy wyprodukowaniem pierwiastka, a jego użyciem podczas diagnostyki. Dlatego też do szpitali wysyła się nie technet, a molibden-99, który rozpada się do technetu. Czas połowicznego rozpadu molibdenu-99 wynosi 67 godzin. To wystarczająco dużo, by przewieźć go z miejsca produkcji do szpitala.

Molibden-99 najczęściej powstaje przez napromienianie neutronami niewielkich tarcz zawierających nisko wzbogacony uran-235. Neutrony z reaktora mają ograniczoną zdolność przenikania do wnętrza materiału tarczy. Aby zagwarantować, że jak najwięcej jąder uranu-235 przekształci się w molibden-99, tarcze zazwyczaj przygotowuje się w postaci cienkich płytek z dyspersji uranu lub jego tlenku albo krzemku w aluminium. Proces produkcji płytek nie pozostawia wiele miejsca na optymalizację. Dlatego zaproponowaliśmy inny sposób przygotowywania tarcz uranowych: druk przestrzenny metodą laserowego spiekania proszków, mówi inżynier Maciej Lipka, jeden z pomysłodawców patentu.

Polscy eksperci wykorzystali laserowe spiekanie proszków metalowych. To jedna z technik druku przestrzennego, w której wykorzystuje się lasery do topienia warstwy proszku. Techniki takie znane są od dawna, ale dotychczas nie wykorzystywany ich do wytwarzania tarcz uranowych. Eksperci ze Świerku uważają, że ta metoda produkcji ma wiele zalet. Pozwala ona bowiem na zoptymalizowanie kształtu tarcz tak, by lepiej rozpraszały ciepło. Tarcze nagrzewają się więc słabiej, dzięki czemu można zwiększyć w nich zawartość uranu-235, a zatem wyprodukować więcej molibdenu-99.

Podczas ostrzeliwania neutronami, w tarczy uranowej powstaje nie tylko molibden-99, ale też wiele innych izotopów. Po wyjęciu z reaktora każdą tarczę trzeba więc poddać stosownej obróbce chemicznej, która służy wyodrębnieniu molibdenu. Tymczasem za pomocą druku przestrzennego można przygotować np. tarcze ażurowe, o bardzo dużej powierzchni czynnej, skuteczniej oddziałujące z rozpuszczalnikami chemicznymi, wyjaśnia Maciej Lipka. Co więcej, część jąder uranu-235 nie ulega przemianie po napromieniowaniu, zatem ich kształt można by dobierać tak, by zwiększyć ilość odzyskiwanego z nich uranu, który można użyć do produkcji kolejnych tarcz.


« powrót do artykułu
  • Pozytyw (+1) 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      W 2019 roku polska astronom Anna Kapińska odkryła pierwszego kosmicznego ORC-a, czyli dziwny krąg radiowy (odd radio circle – ORC). Teraz naukowiec z Zakładu Astrofizyki Narodowego Centrum Badań Jądrowych, doktor Pratik Dabhade, odegrał kluczową rolę w odkryciu najbardziej odległego i największego z ORC-ów.
      Dziwne kręgi radiowe to wielkie chmury promieniowania radiowego w kształcie pierścieni, składające się z naładowanej plazmy. Niektóre z nich są naprawdę imponujące. Nowo odkryty RAD J131346.9+500320 znajduje się w odległości 7 miliardów lat świetlnych i ma ponad milion lat świetlnych średnicy. To 10-krotnie więcej niż średnica naszej galaktyki. Co więcej, obiekt tej jest zaledwie drugim dziwnym kręgiem radiowym, w którym występują dwa przecinające się pierścienie.
      Obiekt został odkryty dzięki obywatelskiemu projektowi naukowemu RAD@home Astronomy Collaboratory, przy którym współpracują naukowcy i wolontariusze-amatorzy. Wspólnie analizowali dane uzyskane z radioteleskopu LOFAR, najbardziej czułego urządzenia do pomiaru fal radiowych o niskich częstotliwościach. Składa się on z setek tysięcy prostych anten rozsianych po całej Europie. Wspólnie działają one jak wielki interferometr.
      Odkrywcy ORC-a to grupa kierowana przez naukowców z Uniwersytetu w Mumbaju. Efektem ich pracy jest nie tylko znalezienie dziwnego kręgu radiowego, ale również dwóch innych wielkich struktur. Pierwsza z nich to radio RAD J122622.6+640622, olbrzym o średnicy 3 milionów lat świetlnych. Jeden z jej dżetów – strumieni materii wyrzucanej z centrum – nagle się zagina i tworzy pierścień radiowy o średnicy około 100 000 lat świetlnych. Druga z radiogalaktyk, RAD J142004.0+621715, ma 1,4 miliona lat średnicy i również w jej przypadku jeden z dżetów tworzy na końcu pierścień. Obie galaktyki znajdują się w zatłoczonych gromadach galaktyk. To prawdopodobnie oddziaływanie z otaczającą je materią o temperaturze milionów stopni wpływa na kształt ich dżetów.
      Szczegóły na temat odkrycia opublikowano w artykule RAD@home discovery of extragalactic radio rings and odd radio circles: clues to their origins.


      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      W 2019 roku polska astronom Anna Kapińska odkryła pierwszego kosmicznego ORC-a, czyli dziwny krąg radiowy (odd radio circle – ORC). Teraz naukowiec z Zakładu Astrofizyki Narodowego Centrum Badań Jądrowych, doktor Pratik Dabhade, odegrał kluczową rolę w odkryciu najbardziej odległego i największego z ORC-ów.
      Dziwne kręgi radiowe to wielkie chmury promieniowania radiowego w kształcie pierścieni, składające się z naładowanej plazmy. Niektóre z nich są naprawdę imponujące. Nowo odkryty RAD J131346.9+500320 znajduje się w odległości 7 miliardów lat świetlnych i ma ponad milion lat świetlnych średnicy. To 10-krotnie więcej niż średnica naszej galaktyki. Co więcej, obiekt tej jest zaledwie drugim dziwnym kręgiem radiowym, w którym występują dwa przecinające się pierścienie.
      Obiekt został odkryty dzięki obywatelskiemu projektowi naukowemu RAD@home Astronomy Collaboratory, przy którym współpracują naukowcy i wolontariusze-amatorzy. Wspólnie analizowali dane uzyskane z radioteleskopu LOFAR, najbardziej czułego urządzenia do pomiaru fal radiowych o niskich częstotliwościach. Składa się on z setek tysięcy prostych anten rozsianych po całej Europie. Wspólnie działają one jak wielki interferometr.
      Odkrywcy ORC-a to grupa kierowana przez naukowców z Uniwersytetu w Mumbaju. Efektem ich pracy jest nie tylko znalezienie dziwnego kręgu radiowego, ale również dwóch innych wielkich struktur. Pierwsza z nich to radio RAD J122622.6+640622, olbrzym o średnicy 3 milionów lat świetlnych. Jeden z jej dżetów – strumieni materii wyrzucanej z centrum – nagle się zagina i tworzy pierścień radiowy o średnicy około 100 000 lat świetlnych. Druga z radiogalaktyk, RAD J142004.0+621715, ma 1,4 miliona lat średnicy i również w jej przypadku jeden z dżetów tworzy na końcu pierścień. Obie galaktyki znajdują się w zatłoczonych gromadach galaktyk. To prawdopodobnie oddziaływanie z otaczającą je materią o temperaturze milionów stopni wpływa na kształt ich dżetów.
      Szczegóły na temat odkrycia opublikowano w artykule RAD@home discovery of extragalactic radio rings and odd radio circles: clues to their origins.


      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      W 2019 roku polska astronom Anna Kapińska odkryła pierwszego kosmicznego ORC-a, czyli dziwny krąg radiowy (odd radio circle – ORC). Teraz naukowiec z Zakładu Astrofizyki Narodowego Centrum Badań Jądrowych, doktor Pratik Dabhade, odegrał kluczową rolę w odkryciu najbardziej odległego i największego z ORC-ów.
      Dziwne kręgi radiowe to wielkie chmury promieniowania radiowego w kształcie pierścieni, składające się z naładowanej plazmy. Niektóre z nich są naprawdę imponujące. Nowo odkryty RAD J131346.9+500320 znajduje się w odległości 7 miliardów lat świetlnych i ma ponad milion lat świetlnych średnicy. To 10-krotnie więcej niż średnica naszej galaktyki. Co więcej, obiekt tej jest zaledwie drugim dziwnym kręgiem radiowym, w którym występują dwa przecinające się pierścienie.
      Obiekt został odkryty dzięki obywatelskiemu projektowi naukowemu RAD@home Astronomy Collaboratory, przy którym współpracują naukowcy i wolontariusze-amatorzy. Wspólnie analizowali dane uzyskane z radioteleskopu LOFAR, najbardziej czułego urządzenia do pomiaru fal radiowych o niskich częstotliwościach. Składa się on z setek tysięcy prostych anten rozsianych po całej Europie. Wspólnie działają one jak wielki interferometr.
      Odkrywcy ORC-a to grupa kierowana przez naukowców z Uniwersytetu w Mumbaju. Efektem ich pracy jest nie tylko znalezienie dziwnego kręgu radiowego, ale również dwóch innych wielkich struktur. Pierwsza z nich to radio RAD J122622.6+640622, olbrzym o średnicy 3 milionów lat świetlnych. Jeden z jej dżetów – strumieni materii wyrzucanej z centrum – nagle się zagina i tworzy pierścień radiowy o średnicy około 100 000 lat świetlnych. Druga z radiogalaktyk, RAD J142004.0+621715, ma 1,4 miliona lat średnicy i również w jej przypadku jeden z dżetów tworzy na końcu pierścień. Obie galaktyki znajdują się w zatłoczonych gromadach galaktyk. To prawdopodobnie oddziaływanie z otaczającą je materią o temperaturze milionów stopni wpływa na kształt ich dżetów.
      Szczegóły na temat odkrycia opublikowano w artykule RAD@home discovery of extragalactic radio rings and odd radio circles: clues to their origins.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Po czterech latach (ostatni stacjonarny finał był w 2019) spowodowanych pandemią tegoroczny Finał XVIII edycji konkursu Fizyczne Ścieżki powrócił do formuły stacjonarnej i odbył się w Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Otwocku 20-21 kwietnia 2023 roku. W trakcie dwudniowego finału Konkursu, organizowanego przez Narodowe Centrum Badań Jądrowych i Instytut Fizyki Polskiej Akademii Nauk, zakwalifikowani do niego uczniowie zaprezentowali swoje prace w jednej z trzech kategorii: Pokaz Zjawiska Fizycznego, Praca Naukowa lub Esej. Podobnie jak na prawdziwym seminarium naukowym podczas Finału po prezentacji pracy jej autorzy odpowiadali na pytania Jury oraz osób zasiadających na widowni. Po obejrzeniu efektownych Pokazów Zjawisk Fizycznych, wysłuchaniu prezentacji Prac Naukowych oraz odczytu Esejów, jurorzy udali się na obrady, w wyniku których wyłonili laureatów Konkursu. Zwieńczeniem seminarium finałowego było uroczyste wręczenie uczniom i nauczycielom pamiątkowych dyplomów i nagród.
      Żaden konkurs nie budziłby emocji, gdyby nie możliwość zdobycia atrakcyjnych nagród. W przypadku Fizycznych Ścieżek za jedną z najważniejszych można uznać bezwarunkowy wstęp na wydziały fizyki wybranych uniwersytetów oraz wszystkie kierunki wybranych uczelni technicznych (więcej informacji można znaleźć na stronie Konkursu fizycznesciezki.pl lub stronach współpracujących uczelni). Wysiłek uczniów włożony w przygotowanie i zaprezentowanie pracy został doceniony przez pana Marszałka Adama Struzika, który dla laureatów ufundował nagrody finansowe. Symboliczne czeki w imieniu pana Marszałka wręczył jego reprezentant pan prezes Dariusz Grajda. Konkurs został również wsparty przez Starostę Otwockiego i Prezydenta Otwocka, którzy ufundowali nagrody w postaci książek dla uczniów i nauczycieli. Ponadto uczniowie oraz opiekunowie prac naukowych otrzymali nagrody rzeczowe zakupione dzięki darowiźnie Fundacji PGE.
      Podczas Gali Finałowej oprócz nagród konkursowych wręczono Nagrodę im. Prof. Ludwika Dobrzyńskiego – inicjatora i spiritus movens konkursu Fizyczne Ścieżki. Nagroda ta jest formą wyróżnienia dla nauczycieli i opiekunów naukowych, którzy wykazali się wyjątkowym zaangażowaniem w przygotowanie uczestników do Konkursu. W tym roku przyznano ją nauczycielom ze Słupska - pani Grażynie i Jarosławowi Linderom. Państwo Linder mogą się pochwalić licznymi finalistami i laureatami Konkursu. Wśród nich wielu zdecydowało się kontynuować swoje młodzieńcze zainteresowania, podejmując naukę na uczelniach wyższych na kierunkach nauk ścisłych lub inżynieryjnych.
      Poniżej pełna lista zwycięzców XVIII edycji konkursu Fizyczne Ścieżki:
      Kategoria: Pokaz Zjawiska Fizycznego
      I miejsce zajął:
      Paweł Wakuluk „Generator Marxa czyli wytwarzanie sztucznych błyskawic”
      II miejsce ex aequo zajęli:
      Łukasz Rogalski „Pokaz zjawisk fizycznych w tunelu aerodynamicznym”
      III LO im. Juliusza Słowackiego w Piotrkowie Trybunalskim
      oraz
      Joanna Tokarz, Anna Tokarz „Ze świecą w poszukiwaniu zjawisk fizycznych”
      I Liceum Ogólnokształcące im. Jana Smolenia w Bytomiu
      III miejsce ex aequo zajęli:
      Mateusz Bieniek, Norbert Majewski, Tomasz Cholewiński „Model akumulatora gazowego”
      Zespół Szkół Edukacji Technicznej w Łodzi
      oraz
      Aleksandra Solecka, Milena Bonk, Paweł Klamut „Gdzie pierogi nauczyły się pływać?”
      I Liceum Ogólnokształcące im. Komisji Edukacji Narodowej w Sanoku
      Kategoria: Praca Naukowa
      I miejsce zajął:
      Michał Mielnicki „Wpływ ciągłej wymiany dielektryka na pojemność kondensatora”
      V LO im. Augusta Witkowskiego w Krakowie
      II miejsce zajęli:
      Anita Godyń, Daniel Kmiecik „Jaśniej czy ciemniej? – niech rozstrzygną to pomiary fotometryczne”
      Zespół Szkół Ekonomiczno-Chemicznych w Trzebini
      W kategorii Esej:
      II miejsce ex aequo otrzymały:
      Aleksandra Badora „Dlaczego to fizyk może rozwiązać wielką zagadkę matematyczną?”
      Publiczne LO nr II z Oddziałami Dwujęzycznymi im. Marii Konopnickiej w Opolu
      oraz
      Magdalena Listek „Laboratorium o rozsuwanych ścianach”
      V LO im. Augusta Witkowskiego w Krakowie
      III miejsce otrzymała:
      Olga Ociepa „Postzubrinowskie wojny grawitacyjne”
      Waldorfskie Liceum Ogólnokształcące im. Cypriana Kamila Norwida w Bielsku-Białej

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Do końca maja potrwa modernizacja badawczego reaktora jądrowego MARIA. Jako przewidywany termin jego uruchomienia wskazywany jest przełom czerwca i lipca. Dr Marek Pawłowski, rzecznik Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ), wyjaśnia, że napromienianie izotopów ma zostać wznowione od 1. cyklu pracy.
      Przerwa remontowa rozpoczęła się 5 września ubiegłego roku. Była ona podyktowana starzeniem się i brakiem części zamiennych. Dr Pawłowski wspomina również o konieczności dostosowania zbiorników na odpady ciekłe do nowych wymagań prawnych. Gdy prace modernizacyjne zostaną ukończone, rozpocznie się seria testów wszystkich  układów i urządzeń. Najpierw są one sprawdzane przy niepracującym reaktorze, a następnie gdy reaktor pracuje na minimalnej mocy. Gdy testy wypadną pomyślnie, NCBJ zwróci się do prezesa Państwowej Agencji Atomistyki o zgodę na uruchomienie reaktora. Dopiero po jej uzyskaniu MARIA będzie mogła podjąć pracę na nowo.
      Reaktor MARIA działa od grudnia 1974 roku. Jest urządzeniem doświadczalno-produkcyjnym i jednym z najważniejszych źródeł niektórych izotopów promieniotwórczych dla światowej medycyny. Na przykład w ubiegłym roku, dzięki błyskawicznej zmianie harmonogramu pracy MARII, udało się zapobiec światowym niedoborom medycznego molibdenu-99. MARIA, nazwany tak od imienia Marii Skłodowskiej-Curie, wykorzystywany jest też do badań materiałowych i technologicznych, domieszkowania materiałów półprzewodnikowych, neutronowej modyfikacji materiałów oraz badań fizycznych.


      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...