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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-02
(54)【発明の名称】鉛－２１２同位体の産生のための方法及び装置
(51)【国際特許分類】
G21G 4/08 20060101AFI20240925BHJP
【ＦＩ】
G21G4/08
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024515302
(86)(22)【出願日】2022-09-01
(85)【翻訳文提出日】2024-04-22
(86)【国際出願番号】 US2022075844
(87)【国際公開番号】W WO2023039351
(87)【国際公開日】2023-03-16
(31)【優先権主張番号】63/241,610
(32)【優先日】2021-09-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/506,379
(32)【優先日】2021-10-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】524086588
【氏名又は名称】アッバシ，アリ，エー．
(74)【代理人】
【識別番号】110000659
【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】アッバシ，アリ，エー．
(57)【要約】
Ｐｂ－２１２を産生するための装置。本装置は、多孔質非反応性材料を含む放出源を備える放出箱を備える。放出箱は、Ｔｈ－２２８及びＲａ－２２４のうちの少なくとも１つを受容し、Ｔｈ－２２８及びＲａ－２２４のうちの少なくとも１つは、放出箱内でＲｎ－２２０に崩壊する。本装置は、放出箱に結合されたキャリアガス供給部を更に含む。キャリアガス供給部は、不活性ガスを放出箱内に誘導し、不活性ガスは、放出箱のキャリアガス出口ポートを通して放出箱の外へＲｎ－２２０を搬送する。本装置はまた、キャリアガス出口ポートに結合された１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットを含む。キャリアガスは、Ｒｎ－２２０を放出箱から１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットに搬送し、Ｒｎ－２２０は、１つ以上のＲｎ－２２０ターゲット内でＰｂ－２１２に崩壊する。Ｐｂ－２１２は、Ｐｂ－２１２収集コンテナ内に誘導される。
【選択図】図２
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｐｂ－２１２同位体を産生するための方法であって、Ｔｈ－２２８を放出箱内に導入することであって、
前記放出箱は、高表面積材料を含む放出源を備える、導入することと、
キャリアガス供給部を通して前記放出箱内にキャリアガスを導入することであって、
前記キャリアガスは、不活性ガスであり、
前記キャリアガスは、前記放出箱を通って流れ、
前記Ｔｈ－２２８は、前記放出箱内でＲｎ－２２０に崩壊し、
前記キャリアガスは、前記放出箱における前記Ｔｈ－２２８の崩壊に起因する前記Ｒｎ－２２０を、前記放出箱のキャリアガス出口ポートに結合された多方弁を通して１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットに搬送する、導入すること、
前記１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットにおいて前記キャリアガスから前記Ｒｎ－２２０を分離することと、
前記キャリアガスを、キャリアガス排気ポートを通して前記１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットの外へ誘導することと、
液体供給部を通して前記１つ以上のＲｎ－２２０ターゲット内に液体を誘導することと、
前記Ｒｎ－２２０が前記１つ以上のＲｎ－２２０ターゲット内でＰｂ－２１２同位体への放射性崩壊を受けることを可能にすることであって、
前記液体は、前記１つ以上のＲｎ－２２０ターゲット内のＲｎ－２２０の放射性崩壊によって産生された前記Ｐｂ－２１２同位体を溶解する、可能にすることと、
前記Ｐｂ－２１２同位体を含有する前記液体を、前記１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットからＰｂ－２１２収集コンテナに誘導することと、
前記液体から前記Ｐｂ－２１２同位体を分離することと、を含む、方法。
【請求項2】
前記キャリアガスは、窒素である、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記液体は、ＨＣＬ又はＨＮＯ３からなる群から選択される酸溶液である、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記液体は、前記１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットに結合された冷却ユニットによって－７２℃以下の温度まで冷却される、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
Ｔｈ－２２８を導入する代わりに、Ｒａ－２２４を前記放出箱内に導入することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記放出箱を通る前記キャリアガスの流量は、質量流量に基づいて制御される、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
第１の期間の間、前記放出箱の前記キャリアガス出口ポートに結合された前記多方弁を通して、前記キャリアガスを第１のＲｎ－２２０ターゲットに誘導することと、前記第１の期間が経過した後、前記第１のＲｎ－２２０ターゲット上で第１のキャリアガス排気ポートを開くことと、
前記第１の期間が経過した後、第２の期間の間、前記放出箱の前記キャリアガス出口ポートに結合された前記多方弁を通して、前記キャリアガスを第２のＲｎ－２２０ターゲットに誘導することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
前記１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットにおいて前記キャリアガスから前記Ｒｎ－２２０を分離することは、前記Ｒｎ－２２０が前記キャリアガスから前記液体に移行するまで、前記キャリアガスを前記１つ以上のＲｎ－２２０ターゲット内の前記液体と接触させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記高表面積材料は、おおよそ１ｍ２～１００，０００ｍ２の表面積を有する多孔質金属又は多孔質セラミック材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項10】
前記多孔質金属は、チタン、ジルコニウム、金、白金、イリジウム、タングステン、又はそれらの組み合わせのうちの１つ以上を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
Ｐｂ－２１２を産生するための装置であって、放出箱であって、
前記放出箱は、多孔質非反応性材料を含む放出源を備え、
前記放出箱は、入口でＴｈ－２２８及びＲａ－２２４のうちの少なくとも１つを受容し、
前記Ｔｈ－２２８及びＲａ－２２４のうちの少なくとも１つは、前記放出箱内でＲｎ－２２０に崩壊する、放出箱と、
前記放出箱に結合されたキャリアガス供給部であって、
前記キャリアガス供給部は、不活性ガスを前記放出箱内に誘導し、
前記不活性ガスは、多方弁に結合された前記放出箱のキャリアガス出口ポートを通して前記放出箱の外へ前記Ｒｎ－２２０を搬送する、キャリアガス供給部と、
前記多方弁を通して前記キャリアガス出口ポートに結合された１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットであって、
前記キャリアガスは、前記Ｒｎ－２２０を前記放出箱から前記１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットに搬送し、
前記Ｒｎ－２２０は、前記１つ以上のＲｎ－２２０ターゲット内でＰｂ－２１２に崩壊する、１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットと、
前記１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットに結合された液体供給部であって、
前記液体供給部は、液体を、前記液体が前記Ｒｎ－２２０を前記Ｒｎ－２２０ターゲットに搬送する前記キャリアガスと接触するように、前記Ｒｎ－２２０ターゲット内に誘導し、
前記Ｒｎ－２２０の崩壊に起因する前記Ｐｂ－２１２は、前記キャリアガスと前記液体との間の接触によって前記液体に移行する、液体供給部と、
前記Ｒｎ－２２０ターゲットシステムに結合されたＰｂ－２１２収集コンテナであって、
生成された前記Ｐｂ－２１２は、前記Ｐｂ－２１２収集コンテナ内に誘導される、Ｐｂ－２１２収集コンテナと、を備える、装置。
【請求項12】
前記放出箱は、熱源と、
前記放出源の周囲に位置決めされたシールド構造と、を更に備え、
前記シールド構造は、前記放出箱における前記Ｔｈ－２２８及びＲａ－２２４のうちの少なくとも１つの前記崩壊によって生成された放射線を吸収し、
前記多孔質非反応性材料は、１ｍ２～１００，０００ｍ２の表面積を有する金属、セラミック、又はシリカを含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項13】
前記放出源は、チタン、ジルコニウム、金、白金、タングステン、イリジウム、又はそれらの組み合わせからなる群から選択される多孔質非反応性金属フィンを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項14】
前記キャリアガス供給部は、Ｎ２ガス源と、
前記Ｎ２ガス源に結合された質量流量計であって、
前記質量流量計は、前記Ｎ２ガス源からのＮ２ガスの質量流量を測定するように動作可能である、質量流量計と、
前記Ｎ２ガス源に結合された制御弁と、を更に備え、
前記制御弁は、前記Ｎ２ガス源からのＮ２ガスの流量を制御するように動作可能である、請求項１１に記載の装置。
【請求項15】
前記１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットは、ゼオライト又はゼオライト様構造を有する金属カルコゲナイドを含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項16】
前記液体は、酸溶液である、請求項１１に記載の装置。
【請求項17】
前記１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットに結合された温度制御ユニットを更に備え、前記温度制御ユニットは、前記液体供給部を通して前記１つ以上のＲｎ－２２０ターゲット内に誘導された前記液体を、－７２℃以下の温度まで冷却するように動作可能である、請求項１１に記載の装置。
【請求項18】
放出箱であって、フィンを備える放出源であって、
前記フィンは、非反応性多孔質材料で作製されており、
溶媒中のＴｈ－２２８は、前記放出箱内に誘導され、前記放出源の前記フィンに吸着される、放出源と、
前記放出源の周囲に位置決めされたシールド構造であって、
前記シールド構造は、前記放出箱における前記Ｔｈ－２２８の放射性崩壊によって生成された放射線を吸収するように動作可能である、シールド構造と、
キャリアガス供給ポートであって、
前記キャリアガス供給ポートは、前記放出箱内に誘導されたキャリアガスのための入口を提供するように動作可能である、キャリアガス供給ポートと、
キャリアガス出口ポートであって、
前記キャリアガス出口ポートは、前記放出箱からの前記キャリアガスのための出口を提供するように動作可能である、キャリアガス出口ポートと、
蒸発出口ポートであって、
前記蒸発出口ポートは、蒸発した溶媒のための出口を提供するように動作可能である、蒸発出口ポートと、
熱源であって、
前記熱源は、前記溶媒を蒸発させるために前記放出箱に熱を提供するように動作可能である、熱源と、を備える、放出箱。
【請求項19】
前記非反応性多孔質材料は、おおよそ１ｍ２～１００，０００ｍ２の表面積を有する、請求項１６に記載の放出箱。
【請求項20】
キャリアガス供給ポートを通して前記放出箱に入る前記キャリアガスを、均質な流れで前記フィンを横切って分配するように動作可能なキャリアガスブレードを更に備える、請求項１６に記載の放出箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願
本出願は、２０２１年９月８日に出願された米国仮特許出願第６３／２４１，６１０号の利益を主張する。
本出願は、２０２１年９月８日に出願された米国仮特許出願第６３／２４１，６１０号の利益を主張する。
【0002】
概して、本発明は、鉛－２１２（Ｐｂ－２１２）同位体の生成／産生及び捕捉／分離のための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0003】
アルファ粒子治療は、多くのがんの治療のための機会を提供する。しかしながら、アルファ粒子放射同位体の産生は、多くの技術的及び規制上の障害を伴う非常に複雑なプロセスである。また、アルファ粒子放射同位体の産生は、非常に高価であり、スケールアップが困難であり、これまでのところ、アルファ粒子治療は、商業化及び患者使用については実行不可能であるという結果になっている。一般に、ヒト注射用の放射性標識医薬品に使用することができるアルファ放出同位体を産生するために、複雑で煩雑な爆撃、照射、及び従来の化学的分離プロセスを有する高エネルギー加速器又は原子炉が必要である。Ｐｂ－２１２は、放射性標識について好適なエネルギープロファイル及び化学的性質を有するアルファ放射同位体である。これは、Ｐｂ－２１２を、ＴＡＴ（ターゲットアルファ治療）において使用される様々な種類のがんの治療のための非常に有望な候補にする。Ｐｂ－２１２同位体は、産業又は政府ベースの原子力発電所で生成される原子炉又は核廃棄物から入手可能である、Ｔｈ－２２８の母同位体から産生され得る。
【0004】
Ｐｂ－２１２同位体を生成するための以前の方法及びシステムは、供給原料／親同位体としてのＴｈ－２２８からのラジウム－２２４（Ｒａ－２２４）の化学的分離に依存する。Ｒａ－２２４は、３．６６日の半減期を有する。Ｒａ－２２４の短い半減期のために、以前のシステムは、トランスインデックス（Ｔｒａｎｓ Ｉｎｄｅｘ）及び輸送の問題に起因して、最大３０ｍＣｉの限定された放射能を有するＰｂ－２１２を産生する生成器形態におけるＲａ－２２４供給原料／同位体源の頻繁な補充を必要とする。Ｔｈ－２２８からのＲａ－２２４の補充及び抽出は、Ｐｂ－２１２の産生において以前に使用された化学的分離法を介したＰｂ－２１２同位体の産生において繰り返されるプロセスである。更に、以前の方法は、Ｔｈ－２２８からＲａ－２２４を精製し、現在のＰｂ－２１２生成器にＲａ－２２４を充填する間に、放射線曝露の高いリスクを伴う。Ｔｈ－２２８からのＲａ－２２４の抽出及びＰｂ－２１２生成器内へのＲａ－２２４の補充を繰り返すこれらの方法は、Ｒａ－２２４の輸送、産生及び交換の間の放射線への被爆のリスクを増加させる。
【0005】
この既存のＲａ－２２４／Ｐｂ－２１２生成器技術は、研究開発及び小規模臨床試験における小規模使用についてのみ実行可能である。しかしながら、これらの以前の方法のスケールアップ及び商業化は、財政、規制、産生安全性及び患者安全性の観点から実行可能ではない。追加的に、以前の方法は、Ｔｈ－２２８からのＲａ－２２４の化学的分離に依存するため、この化学的分離を通じて、Ｔｈ－２２８及びＲａ－２２４がＰｂ－２１２最終産生物に漏出するリスクがある。この分離は、Ｐｂ－２１２医薬品中の任意の母同位体の存在が、Ｔｈ－２２８及びＲａ－２２４の長い半減期及びエネルギープロファイルに起因して、医薬品を受容する患者にとって放射線及び健康上の危険であるため、以前に存在していた方法における制限的なステップである。
【0006】
本開示の方法は、上で記載された以前の化学的分離方法とは非常に異なる、異なるアプローチをとる。追加的に、本開示の方法は、放出によってＰｂ－２１２を生成するための既存の方法よりもいくつかの利点を有する。放出を介してＰｂ－２１２を生成するための現在の方法の弱点及び欠点は、例えば、化学的分離方法に関して上記と同じ問題に苦しむ放出源に充填された供給原料／親同位体としてＲａ－２２４を使用すること、Ｒｎ－２２０を捕獲及び捕捉するために尿素又は他の有機材料などの固体有機相ターゲット材料を使用すること、並びにＲｎ２２０を捕獲及び捕捉するための最終目的地として残留溶媒を使用することを含む。この固相有機材料は更に、Ｒｎ－２２０の崩壊に起因するＰｂ－２１２を抽出するために、酸に溶解され、化学的分離を通過する必要がある。これらの以前の方法は、Ｐｂ－２１２の分離及び抽出のプロセスにおいて使用される尿素又は任意の他の有機材料のキャリーオーバー又は交差汚染がないことを検証するために、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）品質管理を必要とする。分離に使用される有機材料のキャリーオーバーは、患者における毒性を示す最大許容用量又は限界（ＭＴＤ／ｌ）を超える可能性がある。
【0007】
Ｒｎ－２２０の捕獲はまた、メタノール又はヘキサノールなどの有機液体媒体（残留溶媒）を使用して行われている。この方法は、一般に、メタノール、ヘキサノール又は任意の残留溶媒を含まないＰｂ－２１２同位体の分離及び抽出を確実にするために、有機液体媒体におけるＲｎ－２２０の崩壊に起因するＰｂ－２１２の更なる蒸留、蒸発、ろ過、及び化学的分離を必要とする。そのような分離は、スケールアップするのが困難で煩雑である。このプロセスはまた、Ｐｂ－２１２製品を患者に解放する前に、任意の残留有機化合物を試験するためのガスクロマトグラフィー（ＧＣ）を必要とし、これは、小規模な実験室環境以外の産生環境にスケールアップするのに好適ではなく、又は容易に適合可能ではない。患者に対する投薬及び治療のための最終医薬品中の残留溶媒の存在は、危険であり、治療のために現在使用されている最終Ｐｂ－２１２医薬品における制限ステップとみなされる。
【0008】
上述のＲｎ－２２０の捕獲問題の他に、Ｐｂ－２１２の産生における既存の放出技術に伴う別の重要な問題は、親同位体又は供給原料が放出源に充填される方法及び放出源が作製された材料である。既存の方法で放出源を構築するために使用されている材料は、樹脂、塩、又は大量のＴｈ－２２８若しくはＲａ－２２４が以前に使用された放出源内に充填されたときに放射線分解を受ける材料を含む。既存の全ての方法は、供給原料／親同位体を放出源に導入する安全かつ効率的な方法を欠いている。現在の方法では、オペレータは、最初に供給原料／親同位体を手動で放出源に導入し、次いで、手動で放出源を放出箱の内側に配置置しなければならない。これは、商業的で高放射能の産生システムを扱うときには行うことができない、危険で煩雑なプロセスである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
Ｐｂ－２１２の産生のための既存の方法の欠点に起因して、既存の方法及びシステムの欠点に対処する、Ｐｂ－２１２を産生及び抽出するための効率的かつ安全な方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示は、１．９２年の半減期を有する、トリウム－２２８（Ｔｈ－２２８）供給原料／親同位体を使用するＰｂ－２１２の産生のための装置及び方法を提供する。例えば、特定の例示的な実施形態によれば、本開示は、Ｐｂ－２１２を産生するための装置を対象とする。ある特定の実装形態では、装置は、Ｔｈ－２２８供給コンテナ、放出箱、キャリアガス供給部、放出箱及びソース充填装置、加熱ブロック、並びにＲｎ－２２０ターゲットシステムを含み得る。ある特定の例示的な実施形態によれば、Ｔｈ－２２８供給コンテナ及びキャリアガス供給部は、放出箱に結合され得る。ある特定の実施形態では、放出箱は、Ｒｎ－２２０ターゲットシステムに結合され得る。
【0011】
一実施形態では、本開示は、Ｐｂ－２１２同位体を産生するための方法を提供する。本方法は、Ｔｈ－２２８を放出箱に導入することであって、放出箱は、高表面積材料を含む放出源を備える、導入することを含む。本方法はまた、キャリアガス供給部を通して放出箱内にキャリアガスを導入することであって、キャリアガスは、不活性ガスであり、キャリアガスは、放出箱を通って流れる、導入することを含む。Ｔｈ－２２８は、放出箱内でＲｎ－２２０に崩壊し、キャリアガスは、放出箱におけるＴｈ－２２８の崩壊に起因するＲｎ－２２０を、放出箱のキャリアガス出口ポートに結合された多方弁を通して１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットに搬送する。本方法は、１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットにおいてキャリアガスからＲｎ－２２０を分離することと、キャリアガスキャリアガス排気ポートを通して１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットの外へ誘導することと、液体供給部を通して１つ以上のＲｎ－２２０ターゲット内に液体を誘導することと、Ｒｎ－２２０が１つ以上のＲｎ－２２０ターゲット内でＰｂ－２１２同位体への放射性崩壊を受けることを可能にすることとを更に含む。液体は、１つ以上のＲｎ－２２０ターゲット内のＲｎ－２２０の放射性崩壊によって産生されたＰｂ－２１２同位体を溶解する。本方法は、Ｐｂ－２１２同位体を含有する液体を、１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットからＰｂ－２１２収集コンテナに誘導することと、液体からＰｂ－２１２同位体を分離することとを更に含む。
【0012】
別の実施形態では、本開示は、Ｐｂ－２１２を産生するための装置であって、放出箱であって、放出箱は、多孔質非反応性材料を含む放出源を含み、放出箱は、入口でＴｈ－２２８及びＲａ－２２４のうちの少なくとも１つを受容し、Ｔｈ－２２８及びＲａ－２２４のうちの少なくとも１つは、放出箱内でＲｎ－２２０に崩壊する、放出箱を備える装置を提供する。本装置はまた、放出箱に結合されたキャリアガス供給部であって、キャリアガス供給部は、不活性ガスを放出箱内に誘導し、不活性ガスは、多方弁に結合された放出箱のキャリアガス出口ポートを通して放出箱の外へＲｎ－２２０を搬送する、キャリアガス供給部を含む。本装置は、多方弁を通してキャリアガス出口ポートに結合された１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットであって、キャリアガスは、Ｒｎ－２２０を放出箱から１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットに搬送し、Ｒｎ－２２０は、１つ以上のＲｎ－２２０ターゲット内でＰｂ－２１２に崩壊する、１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットを更に含む。液体供給部は、１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットに結合される。液体供給部は、液体がＲｎ－２２０をＲｎ－２２０ターゲットに搬送するキャリアガスと接触するように、Ｒｎ－２２０ターゲット内に液体を誘導し、Ｒｎ－２２０の崩壊に起因するＰｂ－２１２は、キャリアガスと液体との間の接触によって液体に移行する。Ｐｂ－２１２収集コンテナは、Ｒｎ－２２０ターゲットシステムに結合されており、生成されたＰｂ－２１２は、Ｐｂ－２１２収集コンテナ内に誘導される。
【0013】
更に別の実施形態では、本開示は、放出箱であって、フィンを備える放出源であって、フィンは、非反応性多孔質材料で作製されており、溶媒中のＴｈ－２２８は、放出箱内に誘導され、放出源のフィンに吸着されている、放出源を備える、放出箱を含む。シールド構造は、放出源の周囲に位置決めされ、シールド構造は、放出箱におけるＴｈ－２２８の放射性崩壊によって生成された放射線を吸収するように動作可能である。放出箱は、キャリアガス供給ポートを含み、キャリアガス供給ポートは、放出箱内に誘導されたキャリアガスのための入口を提供するように動作可能である。放出箱はまた、キャリアガス出口ポートを含み、キャリアガス出口ポートは、放出箱からのキャリアガスのための出口を提供するように動作可能である。蒸発箱は、蒸発出口ポートを更に含み、蒸発出口ポートは、蒸発した溶媒のための出口を提供するように動作可能である。放出箱は、熱源を更に含み、熱源は、溶媒を蒸発させるために放出箱に熱を提供するように動作可能である。
【0014】
本開示は、より少ない頻度の供給原料／親同位体補充、放出源設計によるより高い収率、放出源を含有する放出箱の安全かつ効率的な充填、キャリアガスを介したＲｎ－２２０の安全かつ効率的な移行方法、極低温効果を含み得るＲｎ－２２０の安全かつ効率的な捕獲方法、並びにＲｎ－２２０を捕獲し、Ｒｎ－２２０がＰｏ－２１６へ、そして最終的にはＰｂ－２１２に崩壊する間にそれを保持するターゲット間の振動を必要とする、Ｐｂ－２１２を産生するための装置及び方法を提供する。更に、ある特定の実施形態では、この新規技術は、ＧＭＰオペレーティングソフトウェアによって動作され得る。開示された方法及びシステムは、十分にシールドされ、修理が容易であり、高放射能を使用してスケールアップすることができ、前のシステムよりも高い程度の安全性を装置のオペレータに提供する。本明細書に開示される方法及びシステムはまた、最終的なＲｎ－２２０／Ｐｂ－２１２収集ターゲットにＴｈ－２２８又はＲａ－２２４のキャリーオーバー又は残留物がないため、１００％の理論的放射性核純度を提供する。追加的に、ある特定の例示的な実施形態では、開示される方法及びシステムは、尿素などの有機材料又は残留溶媒（例えば、メタノール又はヘキサノール）などの液相を使用して、Ｒｎ－２２０をＰｂ－２１２に崩壊させることを可能にするＲｎ－２２０を捕獲することによって、Ｒｎ－２２０の固体有機抽出／収集を使用しないことによって、Ｐｂ－２１２を産生する以前の放出方法と異なる。更に、本明細書に開示されるような有機溶媒又は残留溶媒を使用せずにＰｂ－２１２を分離することは、医薬用途に対してより安全であり、安全性を確保するためにより厳密で広範な試験を必要としない最終産生物を産生する。本明細書に開示される方法及びシステムの更に別の利点は、以前の方法のような固体有機抽出樹脂又は残留溶媒上ではなく、水溶液中でＲｎ－２２０をＰｂ－２１２に変換することに起因する、Ｐｂ－２１２のより高い収率を含む。
【0015】
これらの列挙された利点は、例示にすぎず、本明細書に開示される方法及びシステムの利点の網羅的なリストであることを意図するものではない。他の利点は、本開示の利益を有する当業者には明白である。本開示は、以下の特徴のうちの１つ以上、又はそれらの組み合わせを含み得る。
【0016】
開示される主題は、以下、添付の図面を参照して記載され、同様の参照番号は、同様の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本開示の例示的な実施形態による、Ｐｂ－２１２を産生及び分離するための装置のブロック図を示す。
【図2】本開示の例示的な実施形態による、Ｐｂ－２１２を産生及び分離するための装置の斜視図を示す。
【図3】本開示の例示的な実施形態による、放出箱内の放出源の接近斜視図である。
【図4】本開示の例示的な実施形態による、放出源の接近斜視図である。
【図5】本開示の例示的な実施形態による、Ｐｂ－２１２を産生及び分離するための装置の斜視図である。
【図6】本開示の例示的な実施形態による、放出箱内の放出源の接近斜視図である。
【図7】トリウム－２２８（Ｔｈ－２２８）の崩壊鎖の例示を提供する。
【図8】本開示の特定の例示的な実施形態による、Ｐｂ－２１２を産生するための方法の流れ図を提供する。
【発明を実施するための形態】
【0018】
開示された主題は、様々な修正形態及び代替形態の余地があるが、その具体的な実施形態は、図面において実施例として示されており、本明細書で詳細に記載される。しかしながら、特定の実施形態の本明細書における記載は、開示された主題を開示された特定の形態に限定することを意図するものではなく、むしろ、添付の特許請求の範囲によって定義される開示された主題の趣旨及び範囲内に入る全ての修正形態、均等物、及び代替形態を網羅することを意図するものであることを理解されたい。
【0019】
以下の詳細な記載は、本開示の実施形態を例示する。これらの実施形態は、当業者が過度の実験を行うことなく、これらの実施形態を実施することを可能にするのに十分詳細に記載されている。しかしながら、本明細書に記載される実施形態及び実施例は、例示としてのみ与えられ、限定として与えられるものではないことを理解されたい。ここで、本発明の特定の実施形態は、図面を参照して記載されるが、そのような実施形態は、実施例としてのみであり、本発明の原理の適用を表すことができる多くの可能な特定の実施形態のうちの少数の例示にすぎないことを理解されたい。本発明が属する分野の当業者に明白な様々な変更及び修正は、添付の特許請求の範囲において更に定義されるような本発明の趣旨、範囲及び意図の範囲内であるとみなされる。
【0020】
本明細書で使用される場合、「結合された」又は「結合する」という用語は、構成要素間の直接接続及び間接接続の両方を含む。１つの構成要素から別の構成要素に流体を誘導する構成要素に関して、「結合する」又は「結合された」という用語は、構成要素間の流体連通を提供するためにパイプ又は他のダクトを介した接続を含む。
【0021】
本開示の目的のため、情報取り扱いシステムは、ビジネス、科学、制御、娯楽、又は他の目的のための様々な形態の情報、インテリジェンス、又はデータを計算、分類、処理、伝送、受信、取得、発信、切り替え、格納、表示、マニフェスト、検出、記録、再現、取り扱い、又は利用するように動作可能な手段又は手段の集合体を含み得る。例えば、情報取り扱いシステムは、サーバ、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートフォン、ＰＤＡ、消費者用電子デバイス、ネットワークストレージデバイス、又は別の好適なデバイスであり得、サイズ、形状、性能、機能、及び価格が変わり得る。情報取り扱いシステムは、メモリ、プロセッサ（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）又はハードウェア若しくはソフトウェア制御ロジック）などの１つ以上の処理リソースを含み得る。情報取り扱いシステムの追加の構成要素は、１つ以上の記憶デバイス、外部デバイスと通信するための１つ以上の通信ポート、並びにキーボード、マウス、及びビデオディスプレイなどの様々な入出力（Ｉ／Ｏ）デバイスを含み得る。情報取り扱いシステムはまた、様々なハードウェア構成要素間の通信を伝送するように動作可能な１つ以上のバスを含み得る。
【0022】
更に、図及び記載において、同様の数字は、同様の要素を表すことが意図されている。
【0023】
図１を参照すると、本開示の例示的な実施形態による、Ｐｂ－２１２を産生するための装置１００のブロック図が、示されている。本装置は、放出箱１０２に結合されたＴｈ－２２８供給容器１０１を含む。Ｎ２供給部１０３は、放出箱１０２に結合され、放出箱１０２の出口は、溶液収集容器１０４に結合される。追加的に、１つ以上のＲｎ－２２０収集ターゲット１０５ａ、１０５ｂは、放出箱１０２に結合されている。いくつかの実施形態では、装置１００は、酸溶液供給部１０６及びＰｂ－２１２収集容器１０７を追加的に含み得る。ある特定の実施形態では、１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットは、図１に示されるように、第１のＲｎ－２２０ターゲット容器１０５ａ及び第２のＲｎ－２２０ターゲット容器１０５ｂを含み得る。図１の各構成要素の機能は、図２に関して以下により詳細に説明される。
【0024】
ある特定の例示的な実施形態では、図１の装置は、情報取り扱いシステム１１０によって制御され得る。例えば、情報取り扱いシステム１１０は、ＧＭＰソフトウェアなどのソフトウェアベースの制御を利用するコンピュータ化された自動化システムであり得る。ＧＭＰソフトウェアは、本明細書で使用される場合、「適正製造基準」ソフトウェア、すなわち、「適正製造基準」と呼称される標準のセットに準拠する製造自動化ソフトウェアを指す。ＧＭＰソフトウェアの構造及び動作は、本開示の利益を有する当業者に周知であり、したがって、本明細書では詳細に考察されない。例えば、ある特定の例示的な実施形態では、各ユニットの間に位置する１つ以上のポンプ又は弁は、自動化システムを実装する情報取り扱いシステム１１０によって制御可能であり得る。追加的に、ある特定の例示的な実施形態では、各ユニットの温度及び／又は各ユニットに収容される、若しくは各ユニット間で輸送される材料は、自動化システムを実装する情報取り扱いシステム１１０によって監視及び／又は制御され得る。そのような自動化システムは、Ｐｂ－２１２の産生及び分離のための以前の方法と比較して、装置とのヒトの相互作用の必要性を低減し、ヒトの介入の必要性の低減に起因して、オペレータの安全性を高める。
【0025】
図２は、図１のブロック図に例示される装置の斜視図である。図２によって例示される例示的な実施形態は、Ｔｈ－２２８供給部２０１、放出箱２０２、Ｎ２キャリアガス供給部２０３、Ｒｎ－２２０をＲｎ－２２０収集ターゲット２０５に搬送するためのＮ２出口ポート２０８、ペルチェシステム２０４ｂ（例えば、本開示の利益を有する当業者に知られているように、ペルティア効果を利用する任意の市販の電気冷却器）に結合された放出箱蒸発出口ポート２０４ａ、Ｐｂ－２１２収集コンテナ（複数可）２０７、及び制御システム２１０を含む。図２に示されるように、システムは、様々なシステム構成要素間の材料の流れを誘導及び／又は調節するために利用される様々な弁及び配管を更に含む。ある特定の例示的な実施形態では、制御システム２１０は、流量計、熱電対、圧力変換器などのような様々なセンサに結合されたプロセス制御ソフトウェアを利用して、図２の装置を通して弁及びポンプを制御するように動作可能な、上で記載されたような情報取り扱いシステム１１０を含み得る。そのようなプロセス制御ソフトウェアの構造及び動作、並びにそれらが流量計、熱電対、圧力変換器などの様々なセンサを制御する方法は、本明細書の教示の利益を有する当業者には明白であり、したがって詳細には考察されない。例えば、制御システム２１０は、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５の温度を監視し、監視された温度が所望の設定点から逸脱した場合、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５への冷却を増加又は減少させるように動作可能であり得る。追加的に、制御システム２１０は、いくつかの実施形態では、本明細書に記載される様々な溶液、酸、及びガスを含有する容器などの原材料容器を収容し、それらの材料を図２の装置の様々なモジュールに供給するように動作可能であり得る。ある特定の例示的な実施形態では、ユーザは、装置全体にわたってライン及びパイプ内に配置された弁（ラベル付けされていない）を手動で制御することによって、装置に供給され、装置から受容され、装置を通って誘導される材料の流量を調節し得る。ある特定の実施形態では、制御システム２１０は、弁に通信可能に結合され得、所定のパラメータに基づいて弁を選択的に自動的に開閉し得る。更に他の実施形態では、制御システム２１０は、ユーザがそのユーザインターフェースを通して弁を調整することを可能にするユーザインターフェースを提供し得る。例示的な実施形態は、放出箱２０２に結合されたＴｈ－２２８供給部２０１を備える。Ｔｈ－２２８は、Ｔｈ－２２８供給部２０１に配設され得、Ｔｈ－２２８供給部２０１から放出箱２０２に導入され得る。いくつかの実施形態では、Ｔｈ－２２８供給部２０１は、放出箱２０２内に配設され得る。Ｔｈ－２２８供給部２０１は、Ｔｈ－２２８を放出箱２０２に供給する手段を提供する。例示的な実施形態では、放出箱２０２は、第１の遠位端２０２ａ及び第２の遠位端２０２ｂを有する。放出箱２０２の第１の遠位端２０２ａは、Ｎ２キャリアガス、又は他の不活性キャリアガスの流れを放出箱２０２に提供する、Ｎ２キャリアガス供給部２０３に流体的に結合されている。本開示を通してＮ２キャリアガスと呼称されるが、任意の不活性ガスは、キャリアガスとして使用され得る。放出箱２０２の第２の遠位端２０２ｂは、Ｎ２キャリアガス出口２０８を通してＲｎ－２２０ターゲット２０５に結合されている。ある特定の例示的な実施形態によれば、放出箱２０２は、図３、図４、図５及び図６に関してより詳細に記載されるように、例えば図５の放出源５０６、詳細には図６の放出源６００のような、放出源と、熱源（例えば、図５の熱源５０７）とを含む。放出箱２０２は、以下でより詳細に記載されるように、Ｔｈ－２２８供給部２０１を通してＴｈ－２２８に供給され、Ｔｈ－２２８がＲｎ－２２０への放射性崩壊を受ける間、放出源にＴｈ－２２８についての滞留時間を提供する。Ｎ２キャリアガス供給部２０３は、放出箱２０２を通るＮ２キャリアガスの流れを提供し、Ｎ２キャリアガスは、放出箱２０２におけるＴｈ－２２８の崩壊に起因する任意のＲｎ－２２０を、Ｎ２キャリアガス出口２０８を通してＲｎ－２２０ターゲット２０５に搬送する。ある特定の例示的な実施形態によれば、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５は、Ｎ２キャリアガス入口ポート２０５ｃ、液体入口及び出口ポート２０５ｄ、並びにＮ２キャリアガス排気ポート２０５ｅを有し得る。Ｒｎ－２２０ターゲット２０５は、以下でより詳細に記載されるように、Ｒｎ－２２０をＮ２キャリアガスから分離するための容器として機能し、Ｒｎ－２２０がＰｂ－２１２への放射性崩壊を受けるための滞留空間として機能する。液体供給部２０６は、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５におけるＲｎ－２２０の放射性崩壊によって産生されたＰｂ－２１２を溶解させるための酸性溶液などの液体を提供するために、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５に連結され得る。ある特定の例示的な実施形態では、同じ液体供給ライン２０６は、Ｐｂ－２１２を含有する液体溶液のための出口ラインを提供し得、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５の流出入を制御するように動作可能な多方弁２０９を通して、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５をＰｂ－２１２収集容器２０７に結合し得る。
【0026】
Ｔｈ－２２８供給部２０１は、放出箱２０２に結合され、Ｔｈ－２２８が放出箱２０２内に移送されるための手段を提供する。ある特定の実施形態では、Ｔｈ－２２８は、放出箱２０２に移送される前に液体中に溶解され得る。いくつかの実施形態では、Ｔｈ－２２８は、放出箱２０２に移送される前に、硝酸（ＨＮＯ３）又は別の酸に溶解され得る。他の実施形態では、Ｔｈ－２２８は、溶液中で獲得され得、Ｔｈ－２２８のバイアルは、図２に示される装置に装填されて、そのように放出箱２０２に移送され得る。装置に装填された後、Ｔｈ－２２８溶液の一部分は、以下でより詳細に記載される放出箱２０２に移送され得る。本開示の利益を有する当業者によって理解されるように、Ｔｈ－２２８溶液などの放射性物質を取り扱うことは、ある特定のリスクを伴い、プロセスにおける任意の事故は、望ましくない結果をもたらし得る。したがって、そのようなリスクを軽減するために、ある特定の例示的な実装形態では、放出箱２０２は、延長された動作期間の間Ｔｈ－２２８を格納し得、Ｔｈ－２２８の繰り返し取り扱いの必要性を排除し、その手順に関連するリスクを最小限に抑える。例えば、ある特定の例示的な実施形態では、放出箱２０２は、１年間持続するＴｈ－２２８の供給を格納し得る。ある特定の実施形態では、放出箱２０２は、１０００ミリキュリー（ｍＣｉ）のＴｈ－２２８を格納し得る。いくつかの実施形態では、Ｔｈ－２２８は、Ｔｈ－２２８を含有するバイアルからＴｈ－２２８供給部２０１を通してシステムに充填され得る。Ｔｈ－２２８供給部２０１は、本開示の利益を有する当業者に理解されるように、溶解したＴｈ－２２８の量をバイアル若しくは他の格納容器又は媒体から放出箱２０２に移送するための任意の適切なシステムとなる。例えば、Ｔｈ－２２８供給部２０１は、制御システム２１０とインターフェースし、制御システム２１０によって制御される、自動シリンジ駆動、真空システム、又は加圧システムとなり得る。例えば、いくつかの実施形態では、Ｔｈ－２２８は、月単位、隔月単位、半年単位、又は年単位で装置に充填され得、これは、放射性物質を取り扱うリスクを低減する。Ｔｈ－２２８は、酸、例えばＨＣＬ若しくは３ＭのＨＮＯ３、又はＴｈ－２２８若しくはＲａ－２２４などのその崩壊鎖中の任意の同位体を溶解させることができる任意の所望のモル濃度の酸に溶解させて充填され得る。
【0027】
他の実施形態では、Ｔｈ－２２８又はＲａ－２２４は、図２及び図５の装置に組み込まれる前に、放出源（例えば、放出源５０６）に充填され得る。例えば、溶液中のＴｈ－２２８又はＲａ－２２４は、放出源に充填され得、溶媒（酸）は、集中型遠隔施設で蒸発され得る。Ｔｈ－２２８又はＲａ－２２４で充填された放出源は、次いで、ＤＯＴ規制に従って放射線シールドされ、本開示の利益を有する当業者によって理解されるように、本明細書に記載される当該装置に組み込まれ、本明細書に記載されるようなＰｂ－２１２の産生のために本明細書に記載される装置を収容するＰｂ－２１２産生設備に出荷され得る。そのような実施形態では、放出源は、設定された時間後、若しくは前の放出源におけるＴｈ－２２８又はＲａ－２２４の放射能が所定のレベルに低下した後、新たに充填されたＴｈ－２２８又はＲａ－２２４を含有する放出源と定期的に交換され得る。いくつかの実施形態では、使用済み放出源は、Ｔｈ－２２８又はＲａ－２２４の洗浄及び再充填のために、集中型Ｔｈ－２２８及びＲａ－２２４充填施設に戻され得る。
【0028】
別の実施形態では、Ｒａ－２２４溶液は、定期的にＴｈ－２２８供給部２０１内に充填され得る。例えば、Ｔｈ－２２８と比較したとき、Ｒａ－２２４のより短い半減期に起因して、週に１回又は２回である。そのような実施形態では、Ｒａ－２２８は、３ＭのＨＮＯ３又はＨＣＬなどの酸に溶解され得る。充填後、Ｔｈ－２２８溶液又はＲａ－２２４溶液は、以下に記載されるように、液体を蒸発させるために加熱し、Ｔｈ－２２８又はＲａ－２２４を放出箱２０２内の放出源に堆積させ得る。
【0029】
図３及び図４は、放出箱２０２内の放出源３００の接近斜視図を例示する。放出源３００に導入されると、Ｔｈ－２２８は、以下に記載されるように、キャリア溶液の蒸発によって流れ分配フィン３０１上に分散される。流れ分配フィン３０１は、Ｔｈ－２２８が吸着し得る任意の所望の材料で作製された高表面積構成要素である。ある特定の例示的な実施形態では、高表面積材料は、特定の用途に望ましい多孔性を有する多孔質材料であり得る。例えば、ある特定の非限定的な例示的な実施形態では、流れ分配フィン３０１を備える材料の多孔率は、おおよそ２μｍ～おおよそ２００μｍであり得る。本開示の利益を有する当業者によって理解されるように、他の多孔質は、本開示の範囲から逸脱することなく、所望のように使用され得る。流れ分配フィン３０１の材料は、いくつかの実施形態では、大きな表面積を有し得る。例えば、ある特定の実施形態では、流れ分配フィン３０１の表面積は、おおよそ１００００ｍ２よりも大きくてもよい。流れ分配フィン３０１は、金属、セラミック格子、又は発泡体を含むが、これらに限定されない任意の所望の材料で構成され得る。ある特定の実施形態では、高表面積材料は、多孔質チタン、シリカ、タングステン、ジルコニウム、白金、金、イリジウム、レニウム、セラミック、又はそれらの組み合わせであり得る。いくつかの実施形態では、流れ分配フィン３０１は、高表面積材料を構成する複数のフィンを含むフィン型構造を有し得る。放出源３００はまた、流れ分配フィン３０１に付着点を提供し、Ｔｈ－２２８堆積のための追加の表面積を提供するための、流れ分配プレート３０９を含み得る。流れ分配プレート３０９は、高表面積材料で作製され得る。例えば、ある特定の非限定的な例示的な実施形態では、流れ分配プレート３０９を備える材料の多孔率は、おおよそ２μｍ～おおよそ２００μｍであり得る。いくつかの実施形態では、流れ分配プレート３０９は、流れ分配フィン３０１と同じ材料で作製され得る。他の実施形態では、流れ分配プレート３０９は、流れ分配フィン３０１が多孔質チタンで作製されている場合、例えば、多孔質ジルコニウムなどの流れ分配フィン３０１とは異なる材料で作製され得る。
【0030】
流れ分配フィン３０１は、Ｔｈ－２２８が放射性崩壊を受ける際にそれを保持する。図７は、Ｔｈ－２２８の崩壊経路７００を示す。具体的には、Ｔｈ－２２８は、図７に見られるように、最初にＲａ－２２４に崩壊し、Ｒａ－２２４はまた、流れ分配フィン３０１に吸着される。Ｒａ－２２４は、次いで、Ｒｎ－２２０に崩壊し、Ｒｎ－２２０は、流れ分配フィン３０１に吸着されない。Ｒｎ－２２０に崩壊した後、Ｒｎ－２２０は、Ｎ２キャリアガス入口ポート３０３を通して放出源３００に供給されるＮ２キャリアガスの流れによって、Ｎ２キャリアガス出口ポート３０８を通して放出源３００の外へ搬送され得る。本明細書に更に記載されるように、Ｎ２キャリアガスは、Ｒｎ－２２０をＲｎ－２２０ターゲット２０５に搬送し得、Ｒｎ－２２０は、Ｐｂ－２１２への放射性崩壊を受ける。
【0031】
放出箱２０２はまた、放出源３００の下に熱源３０２を含み得る。いくつかの実施形態では、熱源３０２は、放出源３００の外側に位置し得、放出源３００と接触していてもよい。ある特定の例示的な実施形態では、熱源３０２は、電気的に制御されたホットプレート又は加熱要素であり得、制御システム２１０の情報取り扱いシステムによって制御され得る。熱源３０２は、Ｔｈ－２２８供給部２０１からＴｈ－２２８を搬送する溶媒を蒸発させるために熱を供給する。溶液の液体部分が蒸発するとき、Ｔｈ－２２８は、流れ分配フィン３０１上に残される。
【0032】
蒸発した液体は、蒸発出口ポート３０４を通して放出源３００を出得る。ある特定の例示的な実施形態では、蒸発出口ポート３０４は、放出源３００の上面に配設され得る。ある特定の例示的な実施形態では、蒸発出口ポート３０４は、溶液収集容器（例えば、図５の凝縮ボトル５２５）に結合され、溶液収集容器に収集され得る蒸発溶液を冷却するために、ペルチェ冷却器２０４ｂなどの熱交換器に結合され得る。他の実施形態では、熱交換器は、蒸発出口ポート３０４と溶液収集容器との間のライン内に位置決めされ得る。ある特定の例示的な実施形態では、熱交換器は、液体として収集するために蒸発した溶液を冷却する電動式のペルチェ効果冷却デバイスであり得る。ペルチェ効果冷却デバイスは、デバイスの一方の側の冷却及び他方の側への熱の伝達を可能にする、電気エネルギーを熱運動に変換するためにペルチェ効果を使用する電動冷却器である。そのような冷却器は、本開示の利益を有する当業者に周知である。上で記載された蒸発出口ポート３０４及びペルチェ効果冷却器の一実施形態が、図２に例示される。
【0033】
図４は、本明細書に記載される放出源３００の実施形態の内部構成要素の近接斜視図を提供する。例示された放出源３００は、流れ分配フィン４０１及び流れ分配プレート４０９を含む。流れ分配フィン４０１は、図３に関して放出源３０１と呼称される構成要素に対応し得、本明細書に記載される任意の高表面積材料で構成され得る。流れ分配フィン４０１は、放出源３００を通るＮ２キャリアガスの流れのための複数の経路を提供するために、複数の密接に離間されたたフィンのフィン型構造を有する。流れ分配プレート４０９は、流れ分配フィン４０１を所定の位置に保持し、流れ分配フィン４０１によって提供される表面積に加えて、Ｔｈ－２２８堆積のために表面積を提供する。
【0034】
図２に戻ると、放出箱２０２内の放出源（例えば、放出源３００）は、Ｎ２キャリアガス供給部２０３で供給される。Ｎ２キャリアガス供給部２０３は、Ｎ２キャリアガス出口ポート２０８を通して放出箱２０２内の放出源（例えば、放出源３００）の外へＲｎ－２２０を搬送するＮ２キャリアガスをＲｎ－２２０ターゲット２０５に供給する。特定の実施形態では、Ｎ２提供速度は、自動的に制御され得る。例えば、ある特定の例示的な実施形態では、Ｎ２提供速度は、所望のレベルでＮ２キャリアガスの流れを制御するための質量流量計、及び制御システム２１０によって制御される入口弁を使用して、質量流によって制御され得る。Ｎ２供給部は、入口弁によって放出箱２０２への流れを遮断するように動作可能であり得、これには、入口弁の故障の場合には、１つ以上の手動弁によって続き得る。ある特定の実施形態では、流れは、制御システム２１０に組み込まれた情報取り扱いシステムによって制御され得る。例えば、ある特定の例示的な実施形態では、Ｎ２キャリアガスをこの固定具に好適な速度で流すことが望ましい場合がある。この速度は、収集ターゲットのサイズ及び数及びこのシステムに埋め込まれた他の変数に基づいて、質量流システムを介して調整され得る。特定の実施形態では、Ｎ２の提供速度は、おおよそ２００ｍＬ／分で制御され得る。質量流制御されたＮ２キャリアガス供給部２０３は、図５に関してより詳細に記載されるように、Ｎ２キャリアガス供給ライン、入口弁、及び質量流量計を備え得る。入口弁及び質量流量計は、本明細書に教示の利益を有する当業者に明白な制御方法論を使用して、Ｎ２キャリアガス供給ラインを通って流れるＮ２キャリアガスの質量流を制御するように動作可能であり得る。例えば、入口弁及び質量流量計は、単純なフィードバック制御ループ方式で結合され得る。図２の例示的な実施形態では、入口弁及び質量流量計は、制御システム２１０に結合され得る。Ｎ２キャリアガスは、放出箱２０２内に流入し、放出箱２０２におけるＴｈ－２２８及び／又はＲａ－２２４の崩壊の結果として産生された任意のＲｎ－２２０を搬送し、Ｒｎ－２２０をＲｎ－２２０ターゲット２０５に搬送する。
【0035】
上で記載されたように、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５は、Ｒｎ－２２０の収集のための１つ以上の容器から構成され得る。例えば、特定の実施形態では、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５は、Ｒｎ－２２０の収集のための第１の容器２０５ａ及び第２の容器２０５ｂを含み得る。別の実施形態では、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５は、単一の容器であり得る。いくつかの実施形態では、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５は、１つ、２つ、又はそれ以上の容器にかかわらず、冷却された酸溶液で満たされ得る。酸溶液は、例えば、塩酸（ＨＣｌ）などの任意の好適な酸溶液であり得る。酸溶液は、おおよそ－７２℃～－９５℃の範囲の温度に冷却され得る。別の実施形態では、酸は、ＨＮＯ３であり得る。他の実施形態では、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５は、周囲温度で、非冷却酸溶液で満たされ得る。更に他の実施形態では、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５は、ゼオライト、金属ゼオライト型カルコゲナイド（例えば、ゲルマニウム、錫、亜鉛、若しくはそれらの組み合わせ、ゼオライト様構造を有するカルコゲナイド）、又は錫リッチゲルマニウム表面ターゲットを含有する１つ以上の容器を含み得る。いくつかの実施形態では、表面ターゲットを含有する容器はまた、冷却された又は非冷却された酸溶液、例えば、水性緩衝液で満たされ得る。他の実施形態では、表面ターゲットを含有するＲｎ－２２０ターゲット２０５は、酸又は他の水溶液をターゲット容器の壁にスプレーするノズルを含み得る。Ｒｎ－２２０ターゲット２０５がゼオライト、金属ゼオライト型カルコゲナイド、又は錫リッチゲルマニウム表面ターゲットを含む実施形態では、Ｒｎ－２２０ターゲットは、液体で満たされなくてもよい。
【0036】
実施形態では、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５は、以下に記載されるように機能し得る。第１及び第２のＲｎ－２２０ターゲット２０５は、酸性溶液を含有する容器を含み得る。酸性溶液は、ＨＣｌ、ＨＮＯ３、又は任意の他の水性、非有機酸若しくは緩衝液を含み得る。説明の目的のために、ＨＣｌ溶液は、以下に記載されるが、本記載は、任意の酸性水溶液に適用され得、本明細書に記載される方法及びシステムは、ＨＣｌ溶液を使用することに限定されない。いくつかの実施形態では、第１及び第２のＲｎ－２２０ターゲット２０５は、自動液体供給部２０６によって供給され得る。特定の実施形態では、液体供給部２０６から供給されるＨＣｌ溶液は、２０％ＨＣｌ溶液であり得る。別の実施形態では、ＨＣＬ溶液は、２２．５％の濃度を有し得る。他の実施形態では、ＨＣｌの濃度は、１０％～５０％であり得る。いくつかの実施形態では、ＨＣｌの濃度は、１５％～３０％であり得る。特定の実施形態では、ＨＣＬの濃度は、２０～２５％であり得る。特定の実施形態では、ＨＣＬの濃度は、２２％～２７％であり得る。特定の実施形態では、ＨＣＬの濃度は、２５％であり得る。別の実施形態では、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５は、３ＭのＨＮＯ３溶液によって供給され得る。
【0037】
第１及び第２のＲｎ－２２０ターゲット２０５はまた、ＨＣｌ溶液を－７２℃未満及び－９５℃を超える温度まで冷却し、ＨＣｌ溶液をその温度に維持するための温度制御ユニット／システム（図５に例示される冷却槽５２２など）を含み得る。特定の実施形態では、温度制御システムは、ＨＣｌ溶液を－８５℃まで冷却し、ＨＣｌ溶液をその温度に維持し得る。別の実施形態では、ＨＣＬ溶液は、－８２℃まで冷却され得る。更に別の実施形態では、温度制御ユニットは、ＨＮＯ３溶液をおおよそ－４１℃まで冷却し得る。いくつかの実施形態では、温度制御ユニットは、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５における液体を液体の凝固点を超える温度まで冷却して、液体中のＲｎ－２２０の溶解度を増加させるように動作可能であり得る。
【0038】
Ｒｎ－２２０を含有するＮ２キャリアガスが冷却されたＨＣｌ溶液に接触するとき、Ｒｎ－２２０が－７２℃の凝固点を有するため、Ｒｎ－２２０は、凍結する。いくつかの実施形態では、ターゲット材料は、Ｒｎ－２２０を冷却酸溶液で凍結する代わりに吸収するゼオライト又はゼオライト様カルコゲナイド材料を含み得る。他の実施形態では、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５は、周囲温度以下で、Ｒｎ－２２０ターゲットに供給されるＲｎ－２２０を溶解させる液体酸溶液を含有し得る。次いで、Ｎ２キャリアガスは、Ｒｎ－２２０を含まずに第１又は第２のＲｎ－２２０ターゲット２０５を出てもよい。Ｒｎ－２２０ターゲット容器に残ったＲｎ－２２０は、ＨＣｌ溶液に溶解する、Ｐｏ－２１６に崩壊する。次いで、Ｐｏ－２１６は、ＨＣｌ溶液中に溶解しながら、Ｐｂ－２１２に急速に崩壊する。Ｒｎ－２２０は５５．６秒の半減期を有し、酸溶液に接触すると凍結されるため、Ｒｎ－２２０を含有するＮ２キャリアガスの供給は、Ｒｎ－２２０の供給を補充するために、約１分に１回、第１のＲｎ－２２０ターゲット２０５ａと第２のＲｎ－２２０ターゲット２０５ｂとの間で切り替えられ得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、単一のＲｎ－２２０ターゲット２０５のみが、使用され得る。他の実施形態では、Ｎ２キャリアガスの流れは、２分又は３分などのより長い間隔で、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５間で切り替えられ得る。別の実施形態では、Ｎ２キャリアガスの流れは、１０分ごとにＲｎ－２２０ターゲット２０５間で切り替えられ得る。Ｒｎ－２２０は５５．６の半減期を有するため、１０分は、Ｒｎ－２２０がＰｂ－２１２にほぼ完全に崩壊するために十分な時間を提供する、おおよそ１０Ｒｎ－２２０の半減期が経過する時間を提供する。他の容器が通過するのを１０分間待っている間、Ｒｎ－２２０の流れは、１０分間第２のＲｎ－２２０ターゲット容器に進む。１０分の終わりに、第２のＲｎ－２２０ターゲット容器１の出口弁は、Ｎ２ガスを放出して、次のサイクルの準備をするために、開く。この時点で、第１のＲｎ－２２０ターゲットの出口弁は、１０分間閉じる。この発振サイクルは、所望の量のＰｂ－２１２が各Ｒｎ－２２０ターゲット容器に収集されるまで継続する。この振動サイクル、滞留の時間（すなわち、捕捉から解放までの時間）、各容器が取ることができる容積、及び容器の数は、プロセスの必要性に基づいて変更され得る。ある特定の例示的な実装形態では、制御システム２１０によって制御される装置の自動充填システムは、第１のＲｎ－２２０ターゲット２０５を充填すること、１０Ｒｎ－２２０半減期が経過するのを１０分待つこと、この時間中に第２のＲｎ－２２０ターゲット２０５を充填すること、第１のＲｎ－２２０ターゲット２０５の以前の充填から１０分経過した後に第１のＲｎ－２２０ターゲット２０５を充填することに戻ること、次いで、第２のＲｎ－２２０容器の以前の充填から１０分経過した後に第２のＲｎ－２２０ターゲット２０５を充填すること、並びに制御システム２１０が流量、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５容積、発振回数、及び待ち時に基づいてＲｎ－２２０ターゲット２０５が所望の量のＰｂ－２１２を含有することを判定するまで、容器を充填することと待機することとの間で交互に戻り得る。この時点で、結果として生じるＰｂ－２１２溶液は、Ｒｎ－２２０ターゲット容器（例えば、２０５ａ）の１つから空にされ得る。ある特定の実施形態では、このプロセスは、自動化され得、情報取り扱いシステムを使用して実装され得る制御システム２１０によって実行され得る。例えば、自動制御システムは、制御システム２１０からコマンドを受信すると、第１のＲｎ－２２０ターゲット２０５ａと第２のＲｎ－２２０ターゲット２０５ｂとの間で充填を切り替えるように動作可能である、制御システム２１０によって制御される多方弁２０９を備え得る。次いで、ＨＣｌ溶液中に溶解されたＰｂ－２１２は、必要に応じてＲｎ－２２０ターゲット容器から除去され得る。ＨＣｌ溶液からのＰｂ－２１２の分離は、本開示の利益を有する当業者に既知の方法によって達成され得る。
【0039】
他の実施形態では、１つ以上のＲｎ－２２０ターゲットは、（例えば、キャリアガス供給部２０３上の質量流量計によって測定される）キャリアガスの既知の流量、及び（例えば、各Ｒｎ－２２０ターゲット内に位置する圧力変換器によって）各Ｒｎ－２２０ターゲットにおいて測定される圧力に基づいて、満たされ得る。キャリアガス供給の質量流に基づいて、所定の圧力まで又は所定量のキャリアガスでＲｎ－２２０ターゲットを満たした後、制御システム２１０は、第２のＲｎ－２２０ターゲットを満たすことを開始し、第３のＲｎ－２２０ターゲットが続くように多方弁を誘導し得る。任意の数のＲｎ－２２０ターゲットは、装置の産生ニーズに基づいて、使用され得る。
【0040】
非限定的な例示的な実施例として、２００ｍＬの容積を有するＲｎ－２２０ターゲット２０５は、２０ｍＬ／分の速度で満たされ得、満たすのに１０分かかる。一旦第１のＲｎ－２２０容器（例えば、２０５ａ）が満たされると、本装置は、１分当たり２０ｍＬの速度で第２のＲｎ－２２０容器（例えば、２０５ｂ）を満たし始め、また、満たすのに１０分かかる。この時間中に、Ｒｎ－２２０の１０半減期は、第１のＲｎ－２２０ターゲット２０５を通過する。一方又は両方のＲｎ－２２０ターゲット２０５が空にされるとき（例えば、制御システム２１０の判定に基づいて、必要に応じて）、システムは、空にされた容器が酸で満たされるまでＲｎ－２２０ターゲット２０５のＮ２キャリアガスで満たすことを停止し、次いでプロセスを継続する。放出源３００のサイズ及びＮ２キャリアガスの流量に応じて、３つ、４つ以上のＲｎ－２２０ターゲット容器２０５は、連続的に交互に充填するために図１の装置に組み込まれ得る。Ｒｎ－２２０ターゲットは、いくつかの実施形態では、互いに異なる容積を有し得る。本開示の利益を有する当業者には、本明細書に記載される任意の容積、時間、温度、及び流量が例示的であり、非限定的であることが明白であろう。例えば、Ｐｂ－２１２の産生の必要性に応じて、より大きな又はより小さい容器は、より長い又はより短い満たすことの時間及びより高い又はより低い流量で利用されることができる。
【0041】
別の実施形態では、上で記載されたように、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５は、非冷却酸又は水溶液を含有し得る。そのような非冷却システムでは、Ｒｎ－２２０は溶液中に直接溶解するため、Ｒｎ－２２０同位体が完全に崩壊するのに十分な時間を提供するために、１０半減期時間が経過しなければならず、その後、流れが次のＲｎ－２２０ターゲット２０５に変化する。
【0042】
別の実施形態では、２つ以上のＲｎ－２２０ターゲット２０５は、システム２００に含まれ得る。例えば、３つ、４つ、５つ、又はそれ以上のＲｎ－２２０ターゲットは、システムに含まれ得る。そのようなシステムでは、Ｎ２キャリアガスを含有するＲｎ－２２０の供給は、Ｐｂ－２１２が供給されていない他のＲｎ－２２０ターゲットから抽出される一方で、Ｒｎ－２２０ターゲット間を周期的に循環し得る。
【0043】
Ｒｎ－２２０ターゲット２０５内の溶液がＲｎ－２２０の凝固点未満で冷却される実施形態では、例えば、溶液が－８２℃まで冷却されるとき、Ｒｎ－２２０がＰｂ－２１２に崩壊しながら液相に留まるのを助ける。この温度では、Ｒｎ－２２０は、冷却酸内で液体相に保持され、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５のＮ２キャリアガスを含有するＲｎ－２２０による振動充填の有無にかかわらず、蒸発又は気体拡散によってＲｎ－２２０ターゲット２０５を離れる。振動充填中、一方のターゲットがＲｎ－２２０を搬送するＮ２キャリアガスで満たされている間、他方の容器は、容器の内容物（すなわち、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５内に含有される液体及びガス）の温度がＲｎ－２２０の凝固点よりも低いか、又はより低くなるまで、Ｒｎ－２２０及びＮ２ガスを保持している。この温度で、Ｒｎ－２２０は、液体形態であり（例えば、冷却酸とともに、Ｒｎ－２２０は、Ｒｎ－２２０の凝固点以下であるが、酸の凝固点を超えるときに、酸と混和性の液体を形成する）、出口弁が開かれるとき、Ｎ２ガスのみが、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５を離れる。この振動充填プロセスは、所望の量のＰｂ－２１２に到達するために必要な限り継続し得る。
【0044】
Ｒｎ－２２０ターゲット２０５における溶液が冷却されているかどうかに関わらない。Ｒｎ－２２０が崩壊するとき、それは、Ｐｂ－２１２に崩壊する前にわずか０．１４５秒の半減期を有するＰｏ－２１６に崩壊する。Ｐｏ－２１６からＰｂ－２１２への崩壊は、非常に高エネルギーであり、結果としてＰｂ－２１２イオンは、かなりの速度を有する。これは、反跳効果として当業者に既知である。これらの速度は、イオン交換樹脂及び尿素などの固体Ｒｎ－２２０ターゲットを利用する以前の方法では、Ｐｂ－２１２原子のいくつかが固体Ｒｎ－２２０ターゲット材料の表面に埋め込まれ、それによってＰｂ－２１２の収率が低下するほど十分に高い。本明細書に記載される液体で満たされたＲｎ－２２０ターゲット容器では、Ｐｏ－２１６からＰｂ－２１２への崩壊は、液体媒体において起こる。液体溶液は、Ｐｂ－２１２原子の速度を媒介し、以前に可能であったよりも高いＰｂ－２１２収率を可能にする。
【0045】
ゼオライト、金属ゼオライト型カルコゲナイド、又は錫リッチゲルマニウム材料などの固体Ｒｎ－２２０ターゲット表面を含有する、上で記載されたＲｎ－２２０ターゲット２０５の実施形態では、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５は、上で記載されたＨＣｌ溶液などの酸又は緩衝液をＲｎ－２２０ターゲット２０５の壁にスプレーするためのスプレーノズルを含有し得る。Ｒｎ－２２０ターゲット２０５の上部に位置するスプレーノズルは、ＨＣｌ溶液などの少量の液体溶液をＲｎ－２２０ターゲット２０５の側部にスプレーするように構成され得、本スプレーは、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５の側部に液体溶液の薄膜を形成する。そのようなスプレーノズルは、本開示の利益を有する当業者に明白であるように、そのような用途に適切な任意の霧化又は微細ミストノズルを含み得、例えば、制御システム２１０から供給されるポンプ液体溶液によって供給され得る。薄い液体フィルムは、産生された任意のＰｂ－２１２原子に十分な液体を提供し、それによって、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５の表面へのＰｂ－２１２の反跳効果及び損失を緩和する。
【0046】
いくつかの実施形態では、Ｒｎ－２２０ターゲット２０５は、スパージャー又はバブラーデバイス及び円錐形ターゲット材料を含み得る。スパージャー又はバブラーデバイスは、Ｒｎ－２２０ターゲットにＮ２キャリアガスが供給され、酸で満たされたときに、多くの小さなＮ２キャリアガスバブルを作り出すように動作可能であり得、それによって、Ｒｎ－２２０ターゲット内のＮ２キャリアガスの表面積を増加させ、Ｒｎ－２２０ターゲット内のＮ２キャリアガスから溶媒（酸）へのＲｎ－２２０の移行を強化する。Ｒｎ－２２０ターゲット２０５は、Ｒｎ－２２０を搬送するＮ２キャリアガスのための入口ポートと、Ｒｎ－２２０を含まないＮ２を解放するための出口ポートとを含み得る。チューブ及び弁の配置は、Ｒｎ－２２０を捕捉するようにＲｎ－２２０ターゲット２０５間の振動が起こるシーケンスを提供するソフトウェアを介して動作され得、Ｒｎ－２２０が、上で記載された媒体（例えば、水溶液又はノズルを介してスプレーされた溶液）においてＰｂ－２１２に完全に崩壊するのに十分な時間を提供し得る。ある特定の実施形態では、ソフトウェアは、制御システム２１０の情報取り扱いシステムを使用して実装され得る。
【0047】
図５は、特定の例示的な実施形態による、Ｐｂ－２１２を産生及び分離するための装置の斜視分解図である。いくつかの実施形態では、図５の装置は、図１のブロック図及び図２の例示的な実施形態に関して本明細書に記載される装置のそれと実質的に同じ方法で機能し得る。図５の装置は、情報取り扱いシステム（図示せず）を含み得、又は情報取り扱いシステム（図示せず）に通信可能に結合され得、図５の装置の流量、温度、弁サイクル、及び他の態様を制御するように動作可能である制御ユニット５０１を含む。分配システム５０２は、制御システム５０１に結合され得、水溶液を図５の装置の様々なユニットに分配するように動作され得る。例えば、分配システム５０２は、ＨＣＬ溶液などの水溶液をＲＮ－２２０ターゲット５２０及び５２１に分配するように動作可能であり得る。分配システムはまた、独立して、又は制御システム５０１からの命令を受信したときに、Ｒｎ－２２０ターゲット５２０又は５２１から溶液中のＰｂ－２１２のアリコートを分配し得る。いくつかの実施形態では、分配システム５０２は、制御システム５０１と同じハウジング内に収容され得る。本開示の利益を有する当業者によって理解されるように、制御システム１は、本明細書に記載される任意の１つ以上のセンサ、制御弁、冷却器、加熱器に結合され得、そのようなセンサから取得された情報を処理し、制御弁、加熱器、冷却器、アラームなどに制御出力信号を提供するように動作可能であり得る。
【0048】
Ｎ２キャリアガス供給部５０３は、放出源５０６へのＮ２キャリアガスの流れを制御するために、質量流量計及び質量流入口弁５０４を含み得る。放出源５０６はまた、水溶液に溶解されたＴｈ－２２８を放出源５０６に送達するために制御システム５０１に結合され得、又は別様に制御され得る、Ｔｈ－２２８供給部５２６に結合され得る。放出源５０６は、放出源５０６内にＴｈ－２２８についての滞留を提供するために、図３、図４、及び図６と併せて記載されるような高表面積材料を含有し得る。放出源５０６はまた、本明細書に記載されるように、Ｔｈ－２２８を放出源５０６に搬送するために使用された任意の溶媒を蒸発させるための熱を提供するための熱源５０７を含み得る。そのような蒸発した溶媒は、放出源５０６を出て、蒸発出口弁ポート５１１を通り、蒸発した溶媒を凝縮するように動作するペルチェ冷却器５１７を通って、凝縮ボトル５２５に流れ得る。
【0049】
上で記載されたように、放出源５０６に含有されるＴｈ－２２８は、放出源５０６内で放射性崩壊を受け、絶えずＲｎ－２２０に崩壊する。Ｔｈ－２２８の放射性崩壊によって放出される放射線からのシールドを提供するために、放出源５０６は、Ｔｈ－２２８の放射性崩壊及びＴｈ－２２８の崩壊に起因する同位体の放射性崩壊によって産生される放射線をブロックするのに十分な厚さを有し得る、鉛シールド５２８内に含まれる。追加的に、鉛シールド５２８は、追加の放射線シールドを提供するだけでなく、耐腐食性である放出源５０６のための外側カバーを提供し得る、ステンレス鋼シールドカバー５２７内に位置決めされる。
【0050】
Ｒｎ－２２０は、Ｔｈ－２２８の崩壊から産生されるので、それは、Ｎ２キャリアガス出口弁５１４、超高純度ガスフィルタ５１５、並びにＲｎ－２２０ターゲット５２０及び５２１への入口弁５１６を通して、放出源５０６の外へＮ２キャリアガスの流れによって搬送される。ガスフィルタ５１５は、Ｎ２キャリアガスを含有するＲｎ－２２０の流れから、放出源５０６の高表面積材料から剥がれた小粒子、又はＴｈ－２２８粒子などの不純物を除去し得る。入口弁５１６は、制御システム５０１に結合し得、Ｎ２キャリアガスの流れをＲｎ－２２０ターゲット５２０又はＲｎ－２２０ターゲット５２１のいずれかに誘導するように動作可能であり得る。本明細書に記載されるように、いくつかの実施形態では、入口弁５１６は、Ｒｎ－２２０ターゲット５２０とＲｎ－２２０ターゲット５２１との間のＮ２キャリアガスの流れを周期的に循環させるように動作可能であり得る。
【0051】
液体供給部５１８は、多方弁５１９を通してＲｎ－２２０ターゲット５２０及びＲｎ－２２０ターゲット５２１に流体的に結合されている。液体供給部５１８は、制御システム５０１に結合及び／又は制御され得、本明細書に記載されるＨＣＬ水溶液などの液体の供給をＲｎ－２２０ターゲット５２０及び／又はＲｎ－２２０ターゲット５２１に供給するように動作可能であり得る。多方弁５１９は、Ｒｎ－２２０ターゲット５２０とＲｎ－２２０ターゲット５２１との間の液体供給の流れを周期的に循環させるように動作可能であり得る。Ｒｎ－２２０ターゲット５２０及び５２１は、冷却槽５２２内に位置決めされる。冷却槽５２２は、当該技術分野で既知の任意の温度制御ユニット／システム、冷却器又は熱交換器であり得、Ｒｎ－２２０ターゲット５２０及び５２１、並びにそれらの内容物を、Ｒｎ－２２０ターゲット５２０及び５２１内に搬送されるＲｎ－２２０を凍結させるのに十分な温度まで冷却するように動作可能であり得る。例えば、特定の実施形態では、冷却槽５２２は、Ｒｎ－２２０ターゲット５２０及びＲｎ－２２０ターゲット５２１の内容物を－８２℃まで冷却するように動作可能であり得る。冷却槽の温度は、酸の種類の凝固点及びそのモル濃度に依存し、相関し得る。冷却槽５２２は、冷却槽５２９のために鉛シールド内に位置決めされる。冷却槽５２９のための鉛シールドは、Ｒｎ－２２０ターゲット５２０及び５２１と結んでいるＲｎ－２２０からＰｂ－２１２への崩壊に起因する放射線を遮断するのに十分な厚さであり得る。上で記載されたように、Ｒｎ－２２０ターゲット５２０又はＲｎ－２２０ターゲット５２１に収集されたＲｎ－２２０がＰｂ－２１２に崩壊した後、Ｐｂ－２１２を含有する水溶液は、Ｒｎ－２２０ターゲット５２０又はＲｎ－２２０ターゲット５２１から、多方弁５１９を通って、Ｐｂ－２１２収集容器５２３内に除去され得る。Ｒｎ－２２０ターゲット５２０又はＲｎ－２２０ターゲット５２１はまた、濯ぎボトル５２４に結合される。濯ぎボトル５２４は、図５によって例示される装置の動作中にＲｎ－２２０を導入する前にターゲット容器を洗浄するために、Ｒｎ－２２０ターゲット５２０又はＲｎ－２２０ターゲット５２１を通して供給された任意の液体を収集し得る。
【0052】
図５の装置はまた、ＰＴＦＥ気密箱５３０を含む。ＰＴＦＥ気密箱５３０は、ＰＴＦＥ又は任意の他の不透過性の非反応性ポリマー若しくは材料で構築され得る。ＰＴＦＥ気密箱５３０は、気密であるように構成され、放出源５０６を含有する。いくつかの実施形態では、ＰＴＦＥ気密箱５３０は、空気入口及び出口を有し得、出口は、排気システムに接続されている。放出源５０６が漏れを発生する場合でさえも、ＰＴＦＥ気密箱５３０は、漏れを含有し得、漏れたＲｎ－２２０／キャリアガスが排気システムを通って送られるように提供し得る。そのような排気システムは、放出源５０６が漏れを生じる事象において、任意のＲｎ－２２０を吸着するように動作可能な木炭、又は他の高表面積材料を含み得る。排気システムはまた、放射性ガスを収集し、それを圧縮し、放射能の半減期に基づいてそれを解放する、空気圧縮システム（ＡＣＳ）に結合することができる。
【0053】
最後に、図５の装置は、図示された装置の様々な提供出口ライン上に安全ボール弁、５０５、５０８、５０９、５１０、５１２、及び５１３を有する。そのような安全ボール弁は、図５の装置を構成する構成要素の分離を可能にするために、ラインにおける流れを遮断するように動作可能である。これらの構成要素の分離は、洗浄又は部品の交換などの保守のために使用され得る。いくつかの実施形態では、安全ボール弁５０５、５０８、５０９、５１０、５１２、及び５１３は、制御システム５０１から開閉する信号を受信するように動作可能であり得、制御システム５０１からの通信が失われた場合に安全な位置に戻るように動作可能であり得る（例えば、「フェイルセーフ」動作）。
【0054】
図６は、いくつかの実施形態による、本明細書に記載されるような図５の放出源５０６の接近図を提供する。図６の放出源６００は、流れ分配フィン６０３及び流れ分配プレート６０４を含有し、Ｎ２キャリアガス、Ｔｈ－２２８供給、及び溶媒蒸発のための入口ポート及び出口ポートを有する、上部プレート６０１及び下部プレート６０２を有する。上部プレート６０１及び下部プレート６０２は、Ｎ２キャリアガス又は任意の蒸発溶媒がプレート間から出ることを防止するのに適切な２つのプレート間にシールを形成するのに十分な方法で一緒に接合され得る。例えば、上部プレート６０１及び下部プレート６０２は、溶接接続部６１８及び６１９のために面取り部で一緒に溶接され得る。上部プレート６０１及び下部プレート６０２を接合する他の方法は、本開示の利益を与えられた当業者には明白であろう。
【0055】
流れ分配フィン６０３及び流れ分配プレート６０４は、本明細書に記載される任意の高表面積（すなわち、多孔質）材料で作製され得る。流れ分配フィン６０３は、Ｎ２キャリアガスが流れ分配フィン６０３の高表面積材料フィンを通過するための流路を提供するために、一緒に密接に離間された複数のフィンを含有し得る。本明細書に記載されるように、高表面積材料で作製されたこれらのフィンは、放出源に導入されるＴｈ－２２８を吸収し、Ｔｈ－２２８がＲｎ－２２０に崩壊するまで、Ｔｈ－２２８についての滞留を提供し、この時点で、Ｎ２キャリアガスによって放出源の外へ搬送される。
【0056】
下部プレート６０２は、キャリアガスのための入口を提供するように動作可能なキャリアガス入口ポート６０５、入口遮断安全及び輸送プラグ６０６、放出源からのキャリアガスのための出口を提供するように動作可能な出口ポート６０７、出口遮断安全及び輸送プラグ６０８、サービスプラグ６０９及び６１０、集束出口空洞６１５、メイン空洞６１６、及び入口キャリアガス分配空洞６１７を有する。上部プレート６０１は、キャリアガスブレード６１３、ベント空洞６１４、蒸発した溶媒の出口を提供するように動作可能なベントポート６１２、及びベント遮断安全及び輸送プラグ６１１を有する。メイン空洞６１６は、流れ分配プレート６０４及び流れ分配フィン６０３のためのハウジングを提供する。上部プレート６０１及び下部プレート６０２は、チタン、ジルコニウム、金、白金、イリジウム、タングステンなどの任意の非反応性金属、及びモネル又はインコネルなどの非反応性合金で構成され得る。
【0057】
動作中、溶液中のＴｈ－２２８は、図６の放出源に導入され得る。例えば、Ｎ２キャリアガス入口ポート６０５を通して。上で考察されたように、放出源へのＴｈ－２２８の導入は、定期的に、例えば、わずかに年に１回のみ発生する。Ｔｈ－２２８溶液の導入後、熱は、例えば、図５の熱源５０７によって、任意の溶媒を蒸発させるために、放出源５０６に適用され得る。蒸発した溶媒は、ベント空洞６１４及びベントポート６１２を通って放出源の外へ流出し得る。
【0058】
次に、Ｎ２キャリアガスの流れは、Ｎ２キャリアガス入口ポート６０５を通して放出源５０６に導入される。いくつかの実施形態では、Ｎ２キャリアガスの流れは、例えば、Ｔｈ－２２８を搬送する溶媒の全てが蒸発する前に、流れ分配フィンが依然として「濡れて」いる間に、放出源に導入され得る。他の実施形態では、Ｎ２キャリアガスの流れは、流れ分配フィンが「乾燥」した後、例えば、Ｔｈ－２２８を搬送する溶媒の全て、又は実質的に全てが蒸発した後に、放出源６に導入され得る。Ｎ２キャリアガスの流れは、入口キャリアガス分配空洞６１７、流れ分配プレート６０４、及びキャリアガスブレード６１３によって、流れ分配フィン６０３のフィンを横切って誘導され、出口ポート６０７を通して放出源を出る前に、集束出口空洞６１５に流れる。キャリアガスブレード６１３は、放出源５０６を通るガスの流れの均一かつ均質な分配を確実にするために、流入Ｎ２キャリアガスの流れを流れ分配フィン６０３及び流れ分配プレート６０４を横切って誘導及び分配するように動作可能であり得る。上で記載されたように、流れ分配フィン６０３を通るＮ２キャリアガスの流れは、流れ分配フィン６０３の材料上に吸収されたＴｈ－２２８の放射性崩壊から形成されたＲｎ－２２０を、放出源の外へ搬送する。
【0059】
図６の放出源６００の安全プラグ６０６、６０８、及び６１１は、放出源の内部を外部環境から隔離するように動作可能であり得る。Ｔｈ－２２８は１．９１年の半減期を有するため、放出源６００の内部は、Ｔｈ－２２８が放出源６００に導入された後、かなりの期間（例えば、Ｔｈ－２２８の１０半減期）にわたって放射性を維持し得る。したがって、放射性物質が放出源から逃げないことを確実にするために、例えば、放出源を移動させる必要がある場合、又は装置上で保守を実行する必要がある場合に、放出源の内部を隔離することができることが重要である。
【0060】
上記したように、いくつかの実施形態では、図１、図２及び図５の装置は、自動制御システムによって動作され得る。ある特定の例示的な実施形態では、自動制御システムは、情報取り扱いシステムを使用して実装され得る。そのようなシステムは、図１の装置全体にわたって配置された１つ以上のセンサに基づいて、例えば、流量、タイミング、及び温度などのいくつかの異なるシステム変数を自動的に制御し得る。例えば、自動化システムは、図８の方法１０００を実行することによって、Ｐｂ－２１２を産生するために、本明細書に開示される装置を動作させ得る。まず、ステップ１００１で、Ｔｈ－２２８は、図１～図６に関して上で記載されたように、高表面積材料を含む放出源３００を含有する放出箱２０２に導入される。次に、ステップ１００２で、窒素を含むキャリアガスは、放出箱２０２に供給される。上で記載されたように、自動化システムは、測定された質量流に基づいて、キャリアガスの流量を制御し得る。次に、ステップ１００３で、放出箱２０２を通って流れた後、キャリアガスは、予冷却された塩酸溶液又は任意の他の酸若しくは水溶液に導入される。最後に、ステップ１００４で、Ｐｂ－２１２は、塩酸溶液から分離される。上で記載されたように、予冷塩酸溶液は、－７２℃以下の温度を有し得、Ｒｎ－２２０を収集するように動作可能なターゲットを含有し得る。
【0061】
上に開示される特定の実施形態は、開示された主題が、本明細書の教示の利益を有する当業者に明白な、異なるが等価な方法で改変され、実施され得るため、例示にすぎない。更に、以下の特許請求の範囲において記載する場合を除き、本明細書において示される構造又は設計の詳細に限定することを意図したものではない。したがって、上で開示された特定の実施形態が、変更又は修正され得、そのような全ての変形が、開示の主題の範囲及び精神内にあるとみなされることは、明白である。したがって、本明細書で求められる保護は、以下の特許請求の範囲に記載される通りである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】