Témata
Reklama

Reaktor Argus-M - fénix jaderné medicíny

Díky stárnutí jaderných reaktorů, které produkují nejpoužívanější radiofarmaka, dochází k obnovení zájmu o polozapomenutý typ reaktorů, které mají palivo rozpuštěné ve vodě. Ruská korporace Rosatom vstupuje na mezinárodní trh s reaktory Argus-M.

Molybden 99 v jaderné medicíně

Současná medicína používá radionuklidy při diagnostice a terapii celé řady onemocnění, ať už onkologických, kardiologických, nebo neurologických. Nejpoužívanějším radionuklidem v lékařství je technecium 99m, které vzniká rozpadem molybdenu 99. Ročně se tento izotop po celém světě použije při desítkách milionů diagnostických zákroků – jde přibližně o 70 % onkologických diagnostických zákroků a o 50 % kardiologických vyšetření.

Technecium 99m vzniká z molybdenu 99, který se produkuje pomocí různých technologií, nejčastěji ozařováním uranových terčů ve výzkumných reaktorech. V tomto případě molybden 99 vzniká jako jeden z produktů rozpadu uranu 235.

Problémem, který neustále nabývá na významu, je stárnutí infrastruktury pro produkci molybdenu 99. Reaktorů, které se pro tento účel používají, není mnoho, nejsou nejmladší a nevznikají nové. Přesněji řečeno drtivou většinu světové produkce zajišťuje pět reaktorů a všechny již oslavily svou padesátku. V Evropě je hlavním producentem molybdenu 99 reaktor HFR v Pettenu, který zajišťuje zhruba 30 % světové produkce. Pro případ výpadku některého z této pětice reaktorů jsou v záloze další výzkumné reaktory a v minulosti zaskakoval například LVR-15 z Řeže u Prahy.

Z tohoto důvodu nejsou nové projekty reaktorů pro produkci lékařských radionuklidů aktuální jen v rozvojových zemích, kde se jaderná medicína teprve zavádí, ale také v rozvinutých zemích.

Reklama
Reklama
Reklama
Ukázka molybdenu 99

Uranový fénix – reaktor Argus-M

Z výše uvedených důvodů výrazně vzrostl zájem o reaktory AHR (z angl. aqueous homogeneous reactors), které jsou vhodné pro efektivnější a levnější produkci molybdenu 99 a dalších lékařských radionuklidů.

Celkově bylo ve světě postaveno třicet těchto reaktorů a do dnešních dní zůstalo v provozu jen pět. Jde o částečně zapomenutý typ reaktorů, který však má historii sahající až do 50. let minulého století, tedy do počátků mírového využívání jaderné energie. K jejich hlavním výhodám patří inherentní bezpečnost, snadné řízení výkonu a možnost kontinuálně odebírat produkty z cirkulujícího paliva. Díky tomu skýtají veliký potenciál pro produkci lékařských radionuklidů a několik společností připravuje své komerční projekty. Jedním z nich je Argus-M vyvíjený Rosatomem na základě reaktoru Argus, který je v provozu od roku 1981.

Model reaktoru Argus

Reaktor Argus-M má výkon 50 kW a představuje jej hermetická nádoba, do níž se nalévá palivo v podobě vodného roztoku síranu uranylu (UO2SО4).

Nízkoobohacené palivo (stupeň obohacení nižší než 20 %) je tedy rovnoměrně rozprostřeno v celém prostoru reaktoru a zapojeno do procesu rozpadu uranu a vzniku molybdenu 99.

Vizualizace reaktoru Argus-M

Řízení reaktoru usnadňuje jeho vysoká míra inherentní bezpečnosti, tzn. pokud vzroste reaktivita, vzroste i teplota a tlak, které naopak vedou k poklesu reaktivity. Jedinečností reaktorů AHR je velmi velký nárůst reaktivity, který dokážou bezpečně zvládnout. V praxi to znamená, že při mimořádné události se reaktor sám odstaví jak díky automatickému systému ochrany, tak díky inherentní ochraně vycházející z principů jeho provozu. I díky tomu jsou reaktory AHR označovány za jedny z nejbezpečnějších na světě. Zóna havarijního plánování díky tomu dosahuje jen 50 metrů od reaktoru, takže je možné jej postavit i blízko k lidským sídlům.

V reaktorech AHR je palivo rovnoměrně rozprostřeno a slouží zároveň jako ozařovací terč, takže uran může být využit v maximální možné míře a méně uranu je spalováno na odpad. Pokud vztáhneme produkci radionuklidů na 1 kW výkonu, jsou reaktory AHR o dva řády výkonnější než heterogenní reaktory. Proto je objem produkce reaktoru Argus-M srovnatelný s reaktory, které mají tepelný výkon v řádu MW.

Kromě efektivity využití paliva je důležitá také čistota produkovaných radionuklidů. Analýza provedená belgickým ústavem National Institute of Radioactive Elements ukázala výjimečnou radiochemickou čistotu molybdenu 99 vyprodukovaného reaktorem Argus. Obsah nečistot byl nižší než povolená hranice o dva až čtyři řády.
Demonstrační reaktor Argus-M vznikne na území Ruska a jeho spuštění je plánováno na rok 2018.

sommerova@esscom.cz

http://www.rosatom.ru/en/

Reklama
Související články
Made in Česko – Vítěz nad infekcí i trápením

„Chytré hlavičky, zlaté ručičky, to jsou čeští inženýři...“ Tak zní slova z opery jednoho našeho nejmenovaného národního velikána. O tom, že my, Češi, máme neuvěřitelnou invenci, nás mohou přesvědčit významné originální české patenty. V tomto případě z oblasti medicíny, kde jedním z nich je unikátní urinární katetr, který vyvinul se svým týmem MUDr. Miroslav Svoboda ze společnosti Riocath Global v úzké spolupráci s Ing. Vítem Pokorným z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR.

Lasery v Leibingerově nadaci 2014

Koncem letošního září se opět po dvou letech udílely v rámci Leibingerovy nadace, o které se v našem časopise pravidelně zmiňujeme, ceny za vybrané vynikající výsledky dosažené v různých oblastech využití laserů a laserových technologií. Tři ceny inovace, dotované částkou třicet, dvacet a deset tisíc eur, by měly obsáhnout co nejširší sféru uplatnění laseru, a to nejen v průmyslu, ale i v jiných oborech lidské činnosti.

Made in Česko: Kde rostou srdce laserů

Že se dá pěstovat kdeco, je jasné – žampiony ve sklepě počínaje a vzácnou orchidejí konče. A není vůbec vyloučeno, že se snadno stanete světově proslulými pěstiteli. Stačí, aby vaše orchidej chytila nějak výjimečnou, netypickou barvu nebo byla větší než jiné, a je to, budete v novinách a stanete se světově známým pěstitelem. Existuje však jedno pěstování, které na hobby úrovni realizovat a dosáhnout v něm světového věhlasu nelze. Jde o pěstování monokrystalů pro vědu, výzkum, inovace a průmysl.

Související články
Made in Česko: Bezpečné bezdrátové spojení pro všechny

Prognózy, které se týkají internetu věcí (IoT) a průmyslového internetu věcí (IIoT), se mění stejně rychle jako možnosti této technologie samy. Už v roce 2008 bylo na světě víc připojených zařízení než lidí a odborníci ze Světového ekonomického fóra (WEF) tvrdí, že do roku 2025 bude 41,6 miliardy zařízení zachycovat data o tom, jak žijeme, pracujeme, pohybujeme se, jak fungují naše zařízení, stroje.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Stroje v pohybu:
Divoká jízda sondy Pathfinder

Sonda Mars Pathfinder, která 4. července 1997 přistála na rudé planetě, se může pyšnit několika prvenstvími. Třeba tím, že šlo o první mimozemský výsadek masově sledovaný uživateli internetu. Nebo tím, že jako první dopravila na Mars kolové průzkumné vozidlo, rover Sojourner.

Stroje v pohybu: Protipožární letadlo

Uprostřed letošního léta byl národní park České Švýcarsko zasažen rozsáhlým lesním požárem, proti němuž zasahovali hasiči z celé republiky. Velké pozornosti se v této souvislosti dostalo mimo jiné protipožárním letadlům Canadair CL-415, zapůjčeným z Itálie. Pojďme si tento letoun blíže představit.

Stroje v pohybu: Raketa, která změní svět

Americký podnikatel Elon Musk se od založení své firmy SpaceX v březnu 2002 netají tím, že jeho dlouhodobým cílem je kolonizace Marsu člověkem. Již letos přitom plánuje uskutečnit premiérový start orbitální rakety Starship, která mu má tento cíl pomoci splnit.

Stroje v pohybu:
Fotoprůzkumné družice

Za druhé světové války přinášely informace z fronty filmové týdeníky, při první válce v Perském zálivu vysílala živě CNN z bombardovaného Bagdádu – a nyní na Ukrajině má veřejnost poprvé v historii k dispozici prakticky v reálném čase družicové snímky. Navíc neskutečné kvality. Každopádně jde o materiál, který umožňuje potvrdit, nebo naopak vyvrátit mnohá tvrzení válčících stran.

Stroje v pohybu:
Webbův teleskop ve vesmíru

Pětadvacátého prosince loňského roku odstartovala z evropského kosmodromu ve Francouzské Guyaně raketa Ariane 5, v jejímž nákladovém prostoru byl na svou misi připraven vesmírný dalekohled Jamese Webba. Právě začala nová etapa poznávání vesmíru. Vědci si od ní slibují nové informace o vzniku vesmíru, černých dírách a temné hmotě.

Stroje v pohybu – Pražská mobilní zvonohra

Tentokrát vám představíme stroj veskrze zvláštní a jedinečný. Vlastně jde o hudební nástroj. Je to však takový nástroj, jehož schopnost hýbat se je jen velmi obtížně představitelná, i když má v názvu slovo „mobilní“. Je to totiž zvonohra, jejíž hlavní součástí je soubor 57 zvonů. Jen samy zvony váží dohromady bezmála pět tun, hmotnost celého nástroje je 12 000 kg. Takový kolos byste čekali spíš v mohutných zdech chrámové věže než na korbě nákladního automobilu.

Stroje v pohybu – Vrtulník na Marsu

Vědci a technici z amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA) právě řídí jednu z nejnáročnějších operací v dějinách kosmonautiky. Expedice Mars 2020 hledá známky bývalého života na sousední planetě. Kromě pojízdné laboratoře je na Marsu také první stroj, který létá vlastní silou na jiné planetě, než je Země.

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 7. díl: Bezpečnost trakčních baterií

V tomto díle se zaměříme na další problematickou stránku elektromobilů, na jejich bezpečnost. Oč nám půjde především, jsou rizika spojená s možným vzplanutím trakční baterie. Jak totiž v rozhovoru pro KdeNabíjet.cz uvedl plk. Mgr. Rudolf Kramář, mluvčí Hasičského záchranného sboru ČR, pokud požár elektromobilu nezasáhne trakční baterii, pak neexistuje významnější rozdíl mezi požárem bateriového elektrického vozidla a toho s klasickým spalovacím motorem. Jakmile však baterie vzplane, ať už jsou toho příčiny vnější anebo vnitřní, vyžaduje si uhašení elektromobilu rozdílné, a nutno říct, že komplikovanější a nákladnější hasičské techniky a další navazující postupy.

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 3. díl: Energetický mix České republiky

V minulém díle jsme upozornili na tu skutečnost, že elektromobily lze za vozidla s nízkými anebo nulovými emisemi skleníkových plynů považovat pouze podmíněně a že jednou z takových podmínek je energetický mix dané země. To jsme ilustrovali na rozdílných emisích bateriových elektrických automobilů mezi Řeckem (155,3 g CO2/km) a Švédskem (4,1 g CO2/km). V tomto díle se zaměříme právě na energetický mix, jak všeobecně, tak v souvislosti s očekávaným postupným přechodem na elektromobilitu.

Úspory naruby - Pravda a lži o vytápění, 2. část

S neustálým zdražováním energií se mnoho obyvatel ptá, čím ekologicky a současně i ekonomicky, tedy levně a s účinností pokud možno přes 100 %, vytápět svůj rodinný dům?

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit