การผลิตสารไอโซโทปรังสีจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ |
ปรานอม คงเพ็ชร์
ศูนย์ไอโซโทปรังสี
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)
|
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นแหล่งกำนิดของนิวตรอน โดยนิวตรอนที่เกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์ฯ ได้จากปฏิกิริยาแบ่งแยกนิวเคลียส (nuclear fission) ของแท่งเชื้อเพลิง U-235 ซึ่งเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ (chain reaction) ตลอดเวลาที่เดินเครื่อง
เมื่อนำสารตั้งต้น(target material) ซึ่งเป็นไอโซโทปเสถียรไปอาบนิวตรอนที่บริเวณรอบ ๆ แกนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ เมื่อนิวตรอนชนกับนิวเคลียสของสารตั้งต้น ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงภายในนิวเคลียส เกิดเป็นสารไอโซโทปรังสีผ่านปฏิกิริยานิวเคลียร์ต่างดังนี้ |
| |
( n, g ) reaction เช่น 23Na ( n, g ) 24Na |
| |
( n, p ) reaction เช่น 32S ( n, p ) 32P |
| |
( n,a ) reaction เช่น 27Al ( n,a ) 24Na |
| secondary nuclear reaction เช่น |
| |
|
|
ความแรงรังสีของไอโซโทปรังสีที่ได้ ขึ้นกับองค์ประกอบต่าง ๆ ตามสมการ |
| |
A |
= |
|
Nfs(1- e-0.693t /T1/2) |
| |
A |
= |
|
activity of radioisotope produced (dps) |
| |
N |
= |
|
number of atom of nuclide activated |
| |
|
= |
|
6.023 x 1023 x weight of target material(g) x isotope abundance
molecular weight of target material |
| |
f |
= |
|
neutron flux (n/cm2. sec) |
| |
s |
= |
|
neutron capture cross section (barn) |
| |
T |
= |
|
time of irradiation |
| |
T1/2 |
= |
|
half-life of radioisotope produced |
| |
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
ขั้นตอนการผลิตไอโซโทปรังสีจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
|
| |
| เตรียมสารตั้งต้น/บรรจุสารตั้งต้นในกระบอกอะลูมิเนียม ที่มีความบริสุทธิ์สูง ผนึกให้แน่นสนิท |
|
 |
| |
 |
 |
 |
| |
| อาบนิวตรอนใน เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ |
|
| |
|
 |
 |
| |
| ขนย้ายสารตั้งต้นที่อาบรังสีแล้ว ไปยังตู้ปฏิบัติการรังสีสูง |
|
| |
|
 |
 |
| |
| แยกสารไอโซโทปรังสี ที่ต้องการให้บริสุทธิ์ |
|
| |
|
| |
| ปรุงแต่งไอโซโทปรังสีที่ผลิต ให้ได้ส่วนประกอบตามที่ต้องการ |
|
| |
|
 |
 |
| |
| ควบคุมคุณภาพ สารไอโซโทปรังสีที่ผลิตได้ |
|
| |
|
 |
 |
| |
| บรรจุหีบห่อ ติดฉลาก(labeling) และ ทำเครื่องหมาย (marking) |
|
|
เอกสารอ้างอิง
- Irving Kaplan, Nuclear Physics. Second Edition , Addison-wesly Publishing,INC.London 1964
- IAEA, Technical report series No.128,Radioisitope Production and Quality Control,Vienna,1971
|
| |
