 |
||
|
TerraPower - актиний из отходов AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 29.08.2020 Компания "TerraPower" напомнила на этой неделе о себе, заявив о старте проекта "Natrium". Кроме реакторных проектов, у компании Билла Гейтса есть и другие направления работ. О проекте "TerraPower" по медицинским радиоизотопам рассказывается в статье "Mining Medical Isotopes from Nuclear Waste", опубликованной в июне 2020 года в "ACS Central Science". Автор статьи - Wudan Yan. Мы публикуем краткое изложение статьи. Актиний-225 и его возможности Малые (граммовые) образцы торий-содержащих отходов, принадлежаших министерству энергетики США и хранившихся на плошадке компании "Isotek", были переданы "TerraPower" для проекта, в рамках которого предполагается разработать технологии извлечения из таких отходов радиоизотопа актиний-225. В статье говорится, что в "TerraPower" считают - если такая технология будет разработана, то она позволит "добывать" из радиоактивных отходов от 200 тысяч до 600 тысяч доз 225Ac в год, что на два порядка больше нынешнего общемирового производства актиния-225. Изотоп 225Ac является альфа-эмиттером. Период полураспада - 9,9 суток, энергия альфа-частиц - примерно 5,8 МэВ. Примение актиния-255 для терапии онкологических заболеваний исследуется уже давно. Альфа-частицы, образующиеся при его распаде, несут достаточно большую энергию, а их пробег в тканях пациента мал, что позволяет медикам организовывать прецизионное воздействие на поражённые ткани. "В 1993 году учёные обнаружили, что актиний-225 может быть связан с антителами или другими биомолекулами, нацеленными на рак и переносящими изотоп к клеткам-мишеням, доставляя излучение именно туда, где оно необходимо", - объясняется в статье.
"Актиний - идеальный кандидат для присоединения к лекарствам, потому что он заряженный металл... что позволяет ему плотно хелатироваться антителами".
Важное преимущество актиния-225 перед другими медицинскими изотопами со схожими функциями - его относительно долгий период полураспада (почти 10 дней). Для сравнения, у висмута-213 период 45 минут, а у астата-211 - 8 часов. Таким образом, работая с актинием-225, атомщики и медики располагают бо́льшим временем для того, чтобы выделить изотоп, изготовить из него радиофармпрепарат и доставить его к пациенту. На данный момент, в США нет ни одного радиофармпрепарата на базе актиния-225, получившего одобрение от FDA, управления по саннадзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. Ведутся доклинические испытания по лечению рака груди и глиобастомы, а также клинические испытания по лечению миелоидного лейкоза и рака простаты. Но когда (и если) FDA утвердит первый препарат с актинием, то медики США столкнутся с проблемой нехватки данного радиоизотопа. Сегодня в США актиний-225 производят три нацлаборатории - Окридж, Брукхейвен и Лос-Аламос, но объёмы производства малы. Ториевая корова В 2014 году вице-президент "TerraPower" по инновациям Джефф Латковски и радиохимик компании Кен Червински предложили вернуться к идее родом из начала нулевых, а именно, о получении актиния-225 из ядерных отходов. В прошлом идея до реализации не дошла из-за отсутствия необходимой инфраструктуры. В ноябре 2019 года "TerraPower", "Isotek Systems" и министерство энергетики США подписали соглашение о партнёрстве с целью создать инфраструктуру для получения актиния-225. Схема сотрудничества выглядит следующим образом. Компания "Isotek" (входит сейчас в состав "SNC-Lavalin") на протяжении последнего десятилетия нанимается министерством энергетики для работ по удалению запасов урана-233, оставшегося от закрытых военных программ. За организацию хранения удаляемого урана-233 отвечает "Isotek". Так как программа идёт давно, то в хранимых запасах накопилось определённое количество тория-229, который образуется в результате распада урана-233. В свою очередь, торий-229 распадается с образованием актиния-225. Хранится уран-233 в виде нитрата уранила, который образуется в результате растворения исходного урана в азотной кислоте. Компания "Isotek" прогоняет раствор нитрата уранила через ионообменный фильтр, что позволяет отделить торий. Далее торий извлекается из ионообменной колонны, сушится и поставляется в "TerraPower". Задача "TerraPower" - выделить из получаемого тория-229 радиоизотоп актиний-225. Делать это компания собирается методом под названием "доение ториевой коровы" (milking the thorium cow). Метод был разработан в начале 90-ых годов в Окридже и до сих пор применяется в американских нацлабораториях. В данном методе ториевый раствор проходит через колонну в которой организован отбор тория, в то время как "молоко" - актиний-225 и другие присутствующие в растворе изотопы - сливается дальше. Для отбора 225Ac из "молока" предусмотрен дополнительный ионобменный этап процедуры. Возможности Окриджа по получению актиния-225, как уже сказано, ограничены. Поэтому компания "TerraPower" планирует масштабировать технологию "доения" с целью вывести её на высокий уровень производительности. Колонна в ORNL для получения актиния-225  Процесс образования актиния-225 из урана-233 путём радиоактивных распадов стабильный, надёжный, но чрезвычайно медленный. Период полураспада урана-233 составляет 160 тысяч лет, а тория-229 - около 8 тысяч лет. За год из килограмма урана-233 получается 5 миллиграмм тория-229, а актиния-225, соответственно, ещё меньше. По соглашению с "Isotek", компания "TerraPower" будет получать весь торий-229 из того объёма урана-233, который "Isotek" должна забирать на хранение. В количественном выражении, это 45 грамм тория-229 в год. На первый взгляд, это немного. На самом деле, из такого количества тория-229 можно получать в 50-100 раз больше актиния-225, чем сегодня производят нацлаборатории. История и перспективы Если обратиться к истории, то в 2008 году в США нехватка актиния-225 повлияла на ход клинических испытаний по лечению острого миелоидного лейкоза. В тот же период времени министерство энергетики рассматривало возможность захоронения накопленных запасов урана-233. Специалисты предупредили чиновников - если будет выбран такой путь утилизации урана-233, то о дальнейших клинических испытаниях РФП на основе актиния-225 придётся забыть. Приводились такие цифры. Если ничего не предпринимать, то из каждых 5,5 тысяч онкологических больных, для лечения которых подходит 225Ac, реальную помощь от РФП с актинием получит только один человек. Нужно признать, что в министерстве к предупреждению отнеслись серьёзно и инициировали ряд программ по наработке актиния. В Лос-Аламосе и Брукхейвене актиний-225 получают на ускорителях. Мишени из тория-232 обстреливаются пучком протонов, в результате чего образуется 225Ac, а также ряд других изотопов. Далее в дело вступает радиохимия, и с её помощью выделяется чистый актиний. Ускорительный метод хорош тем, что с его помощью актиний-225 можно получать по требованию, не дожидаясь результатов распада тория-229. Но производительность его в нацлабораториях невысока. А как обстоят дела у "TerraPower"? Компания получила разрешение на хранение тория-229 на своём объекте в Эверетте. Сейчас она разрабатывает всё необходимое оборудование и методики и уже осенью 2020 года планирует приступить к выделению актиния-225 из поступившего в Эверетт тория. Ключевые слова: Радиоизотопы, США, Ядерная медицина, TerraPower, Статьи Другие новости: На Ленинградской АЭС внедрена технология дожигания топлива с остановленных энергоблоков Позволит сэкономить около 1000 свежих ТВС. Китай отказался от сотрудничества с "TerraPower" Два СП закрыты. Глава Росатома Лихачёв за 2019 год задекларировал 74,5 млн рублей дохода Это следует из материалов, опубликованных на сайте госкорпорации. |
Герой дня 
TerraPower и GEH объявили о проекте Natrium В состав проекта "Natrium" входят экономически конкурентоспособный быстрый натриевый реактор и жидкосолевая система хранения энергии. ИНТЕРВЬЮ
Алексей Слободчиков МНЕНИЕ
AtomInfo.Ru |