Помощь студентам в учебе
Использование периферийных каналов реактора ИРТ-Т для наработки 99Мо
|
Введение 12
1 Применение изотопов в медицине 13
1.1 Сцинтиграфия 14
1.2 Генераторы 99mTc 15
1.3 Цепочка 99Мо-99тТс 17
1.3.1 Получение 99тТс облучением молибдена реакторными нейтронами... 17
1.3.2 Т ехнологии получения 99Мо 18
2 Моделирование облучения 98Мо в реакторе ИРТ-Т 22
2.1 Создание модели 22
2.2 Скорость реакции образования 99Мо 24
2.3 Расчет наработки 99Мо 26
2.4 Теплогидравлический расчет облучаемой мишени 29
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 30
3.1 Потенциальные потребители результатов исследования 30
3.2 Анализ конкурентных технических решений 31
3.3 SWOT-анализ 33
3.4 Планирование управления научно-техническим проектом 35
3.4.1 Иерархическая структура работ проекта 35
3.4.2 Контрольные события проекта 36
3.4.3 План проекта 37
3.5 Бюджет научного исследования 39
3.5.1 Расчет материальных затрат 40
3.5.2 Основная заработная плата исполнителей темы 41
3.5.3 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 43
3.5.4 Отчисления во внебюджетные фонды 43
3.5.5 Накладные расходы 44
3.5.6 Формирование бюджета затрат исследовательского проекта 44
3.6 Организационная структура объекта 45
3.7 Матрица ответственности 46
3.8 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 47
4 Социальная ответственность 51
4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 51
4.2 Мероприятия по снижению вредного воздействия ПЭВМ 53
4.2.1 Организационные мероприятия 53
4.2.2 Технические мероприятия 53
4.2.3 Условия безопасной работы 56
4.3 Электробезопасность 58
4.4 Пожарная и взрывная безопасность 59
Заключение 62
Список публикаций студента 63
Список использованной литературы 64
Приложение А 66
1 Применение изотопов в медицине 13
1.1 Сцинтиграфия 14
1.2 Генераторы 99mTc 15
1.3 Цепочка 99Мо-99тТс 17
1.3.1 Получение 99тТс облучением молибдена реакторными нейтронами... 17
1.3.2 Т ехнологии получения 99Мо 18
2 Моделирование облучения 98Мо в реакторе ИРТ-Т 22
2.1 Создание модели 22
2.2 Скорость реакции образования 99Мо 24
2.3 Расчет наработки 99Мо 26
2.4 Теплогидравлический расчет облучаемой мишени 29
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 30
3.1 Потенциальные потребители результатов исследования 30
3.2 Анализ конкурентных технических решений 31
3.3 SWOT-анализ 33
3.4 Планирование управления научно-техническим проектом 35
3.4.1 Иерархическая структура работ проекта 35
3.4.2 Контрольные события проекта 36
3.4.3 План проекта 37
3.5 Бюджет научного исследования 39
3.5.1 Расчет материальных затрат 40
3.5.2 Основная заработная плата исполнителей темы 41
3.5.3 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 43
3.5.4 Отчисления во внебюджетные фонды 43
3.5.5 Накладные расходы 44
3.5.6 Формирование бюджета затрат исследовательского проекта 44
3.6 Организационная структура объекта 45
3.7 Матрица ответственности 46
3.8 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 47
4 Социальная ответственность 51
4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 51
4.2 Мероприятия по снижению вредного воздействия ПЭВМ 53
4.2.1 Организационные мероприятия 53
4.2.2 Технические мероприятия 53
4.2.3 Условия безопасной работы 56
4.3 Электробезопасность 58
4.4 Пожарная и взрывная безопасность 59
Заключение 62
Список публикаций студента 63
Список использованной литературы 64
Приложение А 66
Выпускная квалификационная работа 93 с., 14 рис., 17 табл., 20 источников, 1 прил.
Ключевые слова: радионуклид, радиофармпрепарат, ядерный реактор,
экспериментальный канал, молибден, активность, нейтронный поток, генератор технеция.
Объектом исследования является (ются) наработка изотопа 99Мо в периферийном канале реактора ИРТ-Т.
Цель работы - анализ возможности наработки изотопа 99Мо в периферийном канале реактора ИРТ-Т.
В процессе исследования проводились определение оптимального расположения периферийного канала для облучения 99Мо и расчет активности изотопа наработанного в периферийном канале в пакете MCU-PTR.
В результате исследования было определено оптимальное место расположения периферийного канала для облучения 99Мо и получено значение активности изотопа 99Мо наработанного в данном канале.
Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: реактор ИРТ-Т мощностью 6 МВт, мишень из оксида молибдена МоО3 облучалась в экспериментальном канале радиусом 36 мм в течение 7 дней.
Степень внедрения: в настоящее время на реакторе ИРТ-Т изотоп 99Мо успешно нарабатывается в центральных каналах, постоянно проводятся исследовательские работы с целью повышения эффективности наработки.
Область применения: ядерная медицина, медицинская диагностика, атомная промышленность.
Экономическая эффективность/значимость работы высока в связи с социальной значимостью исследования и постоянно растущим спросом на радионуклиды.
В будущем планируется проводить эксперименты с целью подтверждения расчетов, полученных в пакете MCU-PTR.
В настоящее время радионуклидные методы диагностики и терапии вошли в повседневную медицинскую практику во всем мире. При этом ядерная медицина потребляет более 50 % всей производимой изотопной продукции. На сегодняшний день одним из наиболее востребованным медицинским изотопом является 99mTc. Элемент 99mTc обладает коротким периодом полураспада (6,04 часа), в связи с этим его использование в клиниках имеет определенные сложности. По этой причине широкое распространение получили генераторы на основе Мо, результатом распада которого является Тс.
Только в Сибирском федеральном округе ежегодно в радионуклидной диагностики и терапии нуждаются более 10000 пациентов. На исследовательском реакторе ИРТ-Т с 2003 года налажено единственное в Сибири и на Дальнем Востоке производство генераторов 99mTc, однако текущих мощностей аппарата недостаточно, чтобы удовлетворить спрос на 99mTc. Более того ИРТ-Т является по сути единственным поставщиком радиофармпрепаратов в эти регионы, поэтому на реакторе постоянно проводятся различные мероприятия с целью увеличения объемов производства
99mTc.
Целью данной диссертационной работы является анализ возможности использования периферийных каналов реактора ИРТ-Т для увеличения наработки изотопа 99Мо.
Были выделены следующие задачи:
- создание модели реактора ИРТ-Т в пакете MCU-PTR;
- определение оптимального расположения периферийного канала для наработки 99Мо;
- расчет активности 99Мо наработанного в периферийном канале;
- анализ полученных результатов.
Ключевые слова: радионуклид, радиофармпрепарат, ядерный реактор,
экспериментальный канал, молибден, активность, нейтронный поток, генератор технеция.
Объектом исследования является (ются) наработка изотопа 99Мо в периферийном канале реактора ИРТ-Т.
Цель работы - анализ возможности наработки изотопа 99Мо в периферийном канале реактора ИРТ-Т.
В процессе исследования проводились определение оптимального расположения периферийного канала для облучения 99Мо и расчет активности изотопа наработанного в периферийном канале в пакете MCU-PTR.
В результате исследования было определено оптимальное место расположения периферийного канала для облучения 99Мо и получено значение активности изотопа 99Мо наработанного в данном канале.
Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: реактор ИРТ-Т мощностью 6 МВт, мишень из оксида молибдена МоО3 облучалась в экспериментальном канале радиусом 36 мм в течение 7 дней.
Степень внедрения: в настоящее время на реакторе ИРТ-Т изотоп 99Мо успешно нарабатывается в центральных каналах, постоянно проводятся исследовательские работы с целью повышения эффективности наработки.
Область применения: ядерная медицина, медицинская диагностика, атомная промышленность.
Экономическая эффективность/значимость работы высока в связи с социальной значимостью исследования и постоянно растущим спросом на радионуклиды.
В будущем планируется проводить эксперименты с целью подтверждения расчетов, полученных в пакете MCU-PTR.
В настоящее время радионуклидные методы диагностики и терапии вошли в повседневную медицинскую практику во всем мире. При этом ядерная медицина потребляет более 50 % всей производимой изотопной продукции. На сегодняшний день одним из наиболее востребованным медицинским изотопом является 99mTc. Элемент 99mTc обладает коротким периодом полураспада (6,04 часа), в связи с этим его использование в клиниках имеет определенные сложности. По этой причине широкое распространение получили генераторы на основе Мо, результатом распада которого является Тс.
Только в Сибирском федеральном округе ежегодно в радионуклидной диагностики и терапии нуждаются более 10000 пациентов. На исследовательском реакторе ИРТ-Т с 2003 года налажено единственное в Сибири и на Дальнем Востоке производство генераторов 99mTc, однако текущих мощностей аппарата недостаточно, чтобы удовлетворить спрос на 99mTc. Более того ИРТ-Т является по сути единственным поставщиком радиофармпрепаратов в эти регионы, поэтому на реакторе постоянно проводятся различные мероприятия с целью увеличения объемов производства
99mTc.
Целью данной диссертационной работы является анализ возможности использования периферийных каналов реактора ИРТ-Т для увеличения наработки изотопа 99Мо.
Были выделены следующие задачи:
- создание модели реактора ИРТ-Т в пакете MCU-PTR;
- определение оптимального расположения периферийного канала для наработки 99Мо;
- расчет активности 99Мо наработанного в периферийном канале;
- анализ полученных результатов.
В наше время ядерная медицина совершила огромный скачок в развитии. Сейчас сложно представить высокоинформативные диагностические исследования в кардиологии, онкологии, эндокринологии, пульманологии, урологии, неврологии и других областях медицины, без использования радионуклидов и мечеными ими соединений. 99mTc применяется в 80 % таких исследований и потребность в нем только возрастает, поэтому необходимо систематизировать и сделать промышленным производство этого изотопа, а также материнского изотопа Мо.
Первостепенной задачей данной работы, было рассмотрение возможности размещения экспериментального канала в периферийной части активной зоны реактора ИРТ-Т, а также оценка целесообразности такого размещения. На первом этапе были обозначены энергетические интервалы, в которых скорость реакции образования 99Мо была наибольшей. Это позволило выделить в реакторе те вертикальные экспериментальные каналы, в которых были бы высокие значения наработанных концентраций 99Мо
Анализ наработки 99Мо в различных экспериментальных каналах показал, что наибольшая концентрация 99Мо наблюдается в центральных каналах, в период облучения - семь дней. Однако одновременное облучение мишеней в центральных каналах и периферийном канале позволит увеличить суммарную наработку изотопа на 37 %.
Использование молибдена природного изотопного состава, приводит к увеличению массы облучаемого сырья более чем в 4 раза, по сравнению с использованием высокообогащенного Мо.
Было обнаружено, что уменьшение радиуса экспериментального канала дает прирост потока резонансных нейтронов в зоне расположения мишени на
2- 3 % на каждый миллиметр.
Облучение в периферийном канале диаметром 36 мм мишени с Мо массой в 1,5 раза больше массы мишени облучаемой в центральном канале позволит получать одинаковую активность 99Мо как в ЦК, так и в ПК-1. Это позволит либо увеличить одновременное производство 99Мо в два раза, либо перенести наработку 99Мо на периферийный канал, освободив центральный канал для других нужд.
Первостепенной задачей данной работы, было рассмотрение возможности размещения экспериментального канала в периферийной части активной зоны реактора ИРТ-Т, а также оценка целесообразности такого размещения. На первом этапе были обозначены энергетические интервалы, в которых скорость реакции образования 99Мо была наибольшей. Это позволило выделить в реакторе те вертикальные экспериментальные каналы, в которых были бы высокие значения наработанных концентраций 99Мо
Анализ наработки 99Мо в различных экспериментальных каналах показал, что наибольшая концентрация 99Мо наблюдается в центральных каналах, в период облучения - семь дней. Однако одновременное облучение мишеней в центральных каналах и периферийном канале позволит увеличить суммарную наработку изотопа на 37 %.
Использование молибдена природного изотопного состава, приводит к увеличению массы облучаемого сырья более чем в 4 раза, по сравнению с использованием высокообогащенного Мо.
Было обнаружено, что уменьшение радиуса экспериментального канала дает прирост потока резонансных нейтронов в зоне расположения мишени на
2- 3 % на каждый миллиметр.
Облучение в периферийном канале диаметром 36 мм мишени с Мо массой в 1,5 раза больше массы мишени облучаемой в центральном канале позволит получать одинаковую активность 99Мо как в ЦК, так и в ПК-1. Это позволит либо увеличить одновременное производство 99Мо в два раза, либо перенести наработку 99Мо на периферийный канал, освободив центральный канал для других нужд.