Ra-226的回收方法、Ra-226溶液的制造方法及Ac-225溶液的制造方法与流程

ra-226的回收方法、ra-226溶液的制造方法及ac-225溶液的制造方法
技术领域
1.本发明的一个方式涉及
226
ra的回收方法、
226
ra溶液的制造方法或
225
ac溶液的制造方法。


背景技术：

2.在核医学领域中，实施了ri内用疗法，即，将包含放射性同位素(ri)的药剂选择性地摄入至肿瘤等病灶来进行治疗。放射线之中，α射线具有如下特征：射程短，因此周围的正常细胞受到不必要的曝露的影响小。作为释放α射线的核素之一的
225
ac是半衰期为10天的放射性核素，近年来，作为癌症治疗中的治疗用核素而受到期待。
3.225
ac例如通过使用加速器向
226
ra靶照射质子、从而利用(p，2n)的核反应来制造。因此，为了制造
225
ac，需要作为
226
ra靶的原料的
226
ra。直至20世纪上半叶，
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ra还在工厂中由矿石生产而来，并被加工成用于放射线治疗的镭射线源(radium source)等，但近年来几乎没有生产
226
ra。因此，需要由镭射线源等已经生产出的含有
226
ra的物质及含有
226
ra的其他天然采集物等回收
226
ra的技术。
4.通常，在从镭射线源回收
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ra的情况下，下述方法是已知的：从镭射线源采集一部分含有
226
ra的物质，确定镭射线源中包含的
226
ra的化学形态，然后利用与该化学形态相适应的处理方法提取
226
ra并进行回收。
5.例如，如果
226
ra的化学形态为硫酸镭，则在碳酸钠水溶液中进行加热而生成碳酸镭，用过滤器过滤碳酸镭，清洗过滤物，然后用酸将其溶解，从而回收
226
ra。
6.如果
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ra的化学形态为氯化镭，则将其溶解于水中，从而回收
226
ra。
7.如果
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ra的化学形态为碳酸镭，则用过滤器过滤碳酸镭，清洗过滤物，然后用酸将其溶解，从而回收
226
ra。
8.另外，非专利文献1中，尝试了从固体的硫酸镭分离
226
ra，并对其效率进行了评价。
9.现有技术文献
10.非专利文献
11.非专利文献1：jan kozempel等，dissolution of[
226
ra]baso
4 as part of a method for recovery of 226
ra from aged radium sources.,j.radioanal.nucl.chem.，2015年，304,337-342


技术实现要素：

[0012]
发明所要解决的课题
[0013]
上述的现有方法中，存在以下的问题。
[0014]
·
从镭射线源采集
226
ra样品的操作困难且复杂，因此，被辐射的可能性高。
[0015]
·
还难以确定
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ra的化学形态，有时无法选择适当的处理方法。
[0016]
·
从硫酸镭转化成碳酸镭的转化效率并非100％，而且，硫酸镭及碳酸镭稍微溶于
水，因此，
226
ra的回收率低。
[0017]
·
在
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ra回收物中有盐或使用的试剂残留时，存在为了制造
226
ra靶而将
226
ra电沉积时电沉积率下降的担忧。
[0018]
非专利文献1中，利用一些方法成功地定量分离了
226
ra，但其中使用的用于吸附
226
ra的试剂、尤其是edta需要溶解在水中，因此，在后续的操作中需要用于将
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ra-edta从水性基质中分离的工序。此外，由于
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ra与edta牢固地形成螯合键，因此，需要使
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ra从edta游离的工序。因此，存在工序变得复杂、被辐射的可能性高这样的问题。
[0019]
本发明的一个方式提供
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ra的回收方法、
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ra溶液的制造方法及
225
ac溶液的制造方法。
[0020]
用于解决课题的手段
[0021]
本发明的一个方式是
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ra的回收方法，其包括：工序(a1)，将固体状的含有
226
ra的物质、和具有吸附
226
ra离子的功能的载体浸渍于处理液后，向前述处理液照射超声波。
[0022]
另外，本发明的另一方式是
226
ra溶液的制造方法，其包括：工序(a1)，将固体状的含有
226
ra的物质、和具有吸附
226
ra离子的功能的载体浸渍于处理液后，向前述处理液照射超声波；工序(a2)，将前述载体从前述处理液中分离；及工序(a3)，使用酸从前述工序(a2)中分离出的前述载体中将
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ra洗脱。
[0023]
此外，本发明的另一方式是
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ac溶液的制造方法，其包括：工序(b1)，利用上文所述的
226
ra溶液的制造方法得到
226
ra溶液；和工序(b2)，由前述
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ra溶液制造
225
ac溶液。
[0024]
发明的效果
[0025]
根据作为本发明的一个方式的
226
ra的回收方法，即使在
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ra的化学形态不明的情况下，也能够高效且简便地回收
226
ra。另外，根据作为本发明的一个方式的
226
ra溶液的制造方法，即使在
226
ra的化学形态不明的情况下，也能高效且简便地制造
226
ra溶液。另外，根据作为本发明的一个方式的
225
ac溶液的制造方法，能够使用通过上述制造方法得到的
226
ra溶液高效地制造
225
ac溶液。
具体实施方式
[0026]
接下来，对本发明的“～”具体进行说明。
[0027]
如果没有特别说明，涉及数值范围的“a～b”的记载是指a以上b以下。另外，％是指质量％。
[0028]
[
226
ra的回收方法]
[0029]
作为本发明的一个方式的
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ra的回收方法(以下，也称为“回收方法(x)”。)包括：工序(a1)，将固体状的含有
226
ra的物质、和具有吸附
226
ra离子的功能的载体(以下，也称为“载体(i)”。)浸渍于处理液后，向该处理液照射超声波。
[0030]
＜工序(a1)＞
[0031]
工序(a1)中，将固体状的含有
226
ra的物质、和载体(i)浸渍于处理液后，向该处理液照射超声波。
[0032]
对于工序(a1)而言，只要载体(i)能吸附
226
ra离子即可，其条件没有特别限制，例如，能在中性或碱性条件下进行，优选在碱性条件下进行。碱性条件更优选为使用选自由氨、碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、及碱性缓冲液组成的组中的至少1种调节了ph的
碱性条件。由此，可使含有
226
ra的物质中包含的、在碱性条件下容易沉淀的金属离子(铝、锌、铁、铅、铜、银等)沉淀，而成为不易被载体(i)吸附的状态。另外，能使
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ra高效地吸附于载体(i)。工序(a1)进一步优选在使用氨调节了ph的碱性条件下进行。由此，碱金属盐不在后续工序中残留，因此，也能够将回收的含有
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ra的溶液合适地用于电沉积等碱金属盐的残留可能造成不良影响的用途，回收的含有
226
ra的溶液的用途变得广泛。
[0033]
作为碱金属的氢氧化物，例如，可举出氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯。作为碱金属的碳酸盐，例如，可举出碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸铯。作为碱性缓冲液，例如，可举出硼酸缓冲液、tris缓冲液、磷酸缓冲液、mcilvaine缓冲液。
[0034]
在将ph调节至碱性条件时，ph调节可在使处理液与载体(i)接触之前的任意时机进行。即，可在将固体状的含有
226
ra的物质在中性条件下浸渍于处理液后调节至碱性条件，可在将固体状的含有
226
ra的物质浸渍于处理液的同时调节至碱性条件，也可在将固体状的含有
226
ra的物质浸渍于处理液之前调节至碱性条件。
[0035]
＜固体状的含有
226
ra的物质＞
[0036]
固体状的含有
226
ra的物质是含有
226
ra的物质，没有特别限制，只要在25℃下为固体状即可。所谓固体状，是指在将含有
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ra的物质在25℃的条件下静置于水平面时不具有流动性。
[0037]
固体状的含有
226
ra的物质优选为选自由铀矿渣及镭射线源组成的组中的至少1种。
[0038]
此处，用于放射线治疗而密封有
226
ra的镭射线源广为人知。镭射线源的结构没有特别限制，可使用具有各种结构的镭射线源。通常，
226
ra被密封并收容在例如含有铁、钛、铂、铂铱等的1层或2层的壳体内。
[0039]
镭射线源的形状及大小没有特别限制，作为形状，例如，可举出针状(长棒状)、管状、板状、橄榄球状、球状(spherical shape)等，优选为针状(长棒状)。大小优选为长度1～50mm、直径0.5～5.0mm。
[0040]
镭射线源中包含的
226
ra的化学形态没有特别限制，可使用各种化学形态。镭射线源中包含的
226
ra的化学形态多数情况下为硫酸镭，少数为溴化镭。
[0041]
铀矿渣(也称为炉渣(slag))是在铀矿石的精炼时分离出的不需要的物质，组成及精炼的工序没有特别限制。
[0042]
铀矿石的粗精炼例如通过以下的工序进行。
[0043]
将铀矿石破碎及粉碎，用酸或碱使其溶解，将铀浸出至液体中后，进行固液分离。对于得到的液体，使用离子交换树脂进行溶剂萃取(extraction)以将杂质除去，将铀浓缩而得到铀纯化液。将铀纯化液静置，将沉淀物称为黄饼(yellow cake)。因此，所谓铀矿渣，更具体而言，是指上述的工序中的通过固液分离而得到的固体和在从铀纯化液得到黄饼的过程中产出的废液的组合。即，铀矿渣包括固体状的铀矿渣和液体状的铀矿渣。
[0044]
铀矿石中含有浓度非常小的
226
ra。通过粗精炼工序，
226
ra转移至矿渣，因此，固体状的矿渣(通过固液分离而得到的固体)及液体状的矿渣(在由铀纯化液得到黄饼的过程中产出的废液)含有
226
ra。固体状的矿渣及液体状的矿渣的
226
ra含量可根据铀矿石的种类及铀粗精炼工序而发生变化，但认为固体状的矿渣中的
226
ra含量多。
[0045]
通常将由铀矿石至得到黄饼的工序称为粗精炼，在与铀矿山并行设置的工厂中进
行。铀矿渣被大量废弃至与工厂相邻的铀尾矿坝。因此，从铀矿渣回收
226
ra不仅在能不浪费地使用在地球上存在的量有限的
226
ra方面有意义，从能防止由
226
ra造成的环境污染这方面考虑也是有意义的。
[0046]
＜载体(i)＞
[0047]
载体(i)只要具有吸附
226
ra离子的功能即可，没有特别限制。载体(i)优选为能在酸性条件下或碱性条件下与金属离子络合、能在与络合的条件相反的碱性条件下或酸性条件下洗脱金属离子的载体。作为载体(i)，例如，可举出能够交换
226
ra离子的载体，优选为具有能够交换
226
ra离子的基团的载体。作为能够交换
226
ra离子的基团，具体而言，可举出具有亚氨基二乙酸基(iminodiacetic acid group)、聚胺基、甲基聚糖基的载体，优选为亚氨基二乙酸基。具有能够交换
226
ra离子的基团的载体没有特别限制，只要是在树脂等固相载体中保持有能够交换
226
ra离子的基团即可。作为具有能够交换
226
ra离子的基团的载体的优选例，可举出保持有亚氨基二乙酸基的苯乙烯二乙烯基苯共聚物。作为这样的具有亚氨基二乙酸基的树脂的市售品，可举出bio-rad laboratories,inc.制“chelex”系列、三菱化学公司制“diaion”系列、dow chemical company制“amberlite”系列等，更具体而言，可举出bio-rad laboratories,inc.制“chelex100”(粒径：50～100目，离子型：na型、fe型)。
[0048]
另外，作为载体(i)的另一例，可举出包含下述式(b)表示的化合物的载体。作为这样的载体(i)的市售品，可举出eichrom technologies,inc.制的“ln resin”、“ln2 resin”“ln3 resin”。
[0049]
[化学式1]
[0050][0051]
式(b)中，r5及r6各自独立地为-r'或-or'(r'为碳原子数8的烷基)。该r'中的碳原子数8的烷基可以为直链状，也可具有支链，作为优选例，可举出辛基、2-乙基己基、2-甲基-4,4-二甲基戊基。
[0052]
作为式(b)表示的化合物的优选例，可举出下述式(b-1)～(b-3)表示的化合物。
[0053]
[化学式2]
[0054][0055]
[化学式3]
[0056][0057]
[化学式4]
[0058][0059]
另外，作为载体(i)的另一例，可举出包括含有下述式(iii)表示的化合物的1-辛醇的载体。具体而言，为包括含有4,4'-双(叔丁基环己烷并)-18-冠-6(4,4'-bis(t-butylcyclohexano)-18-crown-6)的1-辛醇或含有4,5'-双(叔丁基环己烷并)-18-冠-6的1-辛醇的载体。作为这样的载体(i)的市售品，可举出eichrom technologies,inc.制的“sr resin”。
[0060]
[化学式5]
[0061][0062]
载体(i)的使用量没有特别限制，根据固体状的含有
226
ra的物质的量确定即可。固体状的含有
226
ra的物质为镭射线源的情况下，例如，若镭射线源为10mg以下，则可使用1ml左右的载体(i)。
[0063]
载体(i)优选填充至袋或包中而使用。袋或包没有特别限制，只要能填充载体(i)、不吸附
226
ra即可，优选为由聚乙烯、聚丙烯等α烯烃形成的网状的袋或包，更优选为由选自聚乙烯及聚丙烯中的至少1种形成的网状的袋。袋或包的形状及大小也没有特别限制，优选为2cm见方的袋，更优选为2cm见方的四面体。
[0064]
通过使用袋或包，能容易地进行将载体(i)从处理液中分离的工序(a2)。另外，从载体(i)将
226
ra洗脱后，可保持将载体(i)填充在袋或包中的状态而简便地废弃，而不会对其他仪器及设备等造成放射性污染。
[0065]
＜处理液＞
[0066]
处理液是为了浸渍固体状的含有
226
ra的物质和载体(i)而使用的以水为溶剂的液体。
[0067]
处理液中的水的含量没有特别限制，越多越好，因为这使得溶解
226
ra离子的溶剂增加，而且超声波的衰减少。
[0068]
处理液可包含水以外的液体。作为水以外的液体，例如，可举出乙醇、甲醇、甘油等。另外，可在这些溶液中添加防腐剂等。
[0069]
处理液可包含液体状的矿渣。处理液包含液体状的矿渣时，不仅从固体状的矿渣回收
226
ra，而且还从液体状的矿渣回收
226
ra，因此，使得回收的
226
ra的量增加，因而优选。
[0070]
处理液的ph没有特别限制。例如，在碱性条件下进行工序(a1)的情况下，处理液优选为碱性水溶液，ph优选为8以上，更优选为9以上。ph调节优选使用选自由氨、碱金属的氢氧化物或碳酸盐、及碱性缓冲液组成的组中的至少1种进行。由此，可将
226
ra吸附于载体(i)。
[0071]
处理液优选不含有碱土金属。由于碱土金属容易吸附于载体(i)，因此，如果处理液不含有碱土金属，则容易避免碱土金属与
226
ra一起被回收。
[0072]
处理液的量没有特别限制，优选至少全部载体(i)能完全浸渍于处理液的量。将载体(i)填充至袋或包中的情况下，优选该袋或包的整体能完全浸渍于处理液中的量。
[0073]
＜超声波的照射＞
[0074]
照射的超声波的频率没有特别限制，为16khz以上即可，优选为16～120khz，更优选为19～100khz，进一步优选为20～80khz。超声波的频率为上述范围内时，能从固体状的含有
226
ra的物质中高效地提取
226
ra，能使
226
ra高效地吸附于载体(i)。
[0075]
超声波发生装置没有特别限制，例如，可使用水槽型的超声波清洗机、超声波破碎机(也称为超声波分散机、超声波均化器)等。优选水槽型的超声波清洗机，这是因为能在不对超声波发生装置进行放射能污染的情况下照射超声波。
[0076]
超声波发生装置的输出功率没有特别限制，优选为10～800w，更优选为20～600w，进一步优选为30～400w。超声波发生装置的输出功率在上述范围内时，能从固体状的含有
226
ra的物质中高效地提取
226
ra，能使
226
ra高效地吸附于载体(i)。
[0077]
超声波发生装置可具备恒温槽，用以抑制伴随超声波的照射的超声波发生装置及处理液的温度上升。恒温槽的温度例如为10～25℃。
[0078]
超声波照射可进行单次或隔开适当的间隔而进行多次，例如为每1天1次或2次～5次，优选为每1天1次～3次、或每2天或每3天1次或2次～5次，优选为每2天或每3天1次～3次。将其进行例如1～60天，优选2～30天。当超声波照射在上述范围内时，能从固体状的含有
226
ra的物质中高效地提取
226
ra，并能使
226
ra吸附于载体(i)。
[0079]
取决于频率或照射次数，每照射1次的超声波照射时间例如为10秒～1小时，优选为1分钟～45分钟，更优选为15分钟～45分钟。超声波的合计照射时间例如为0.1小时以上，优选为0.5～50小时，更优选为0.5～20小时，进一步优选为0.5～10小时。照射时间在上述范围内时，能从固体状的含有
226
ra的物质中高效地提取
226
ra，并能使
226
ra吸附于载体(i)。
[0080]
回收方法(x)优选在工序(a1)之后包括：工序(a2)，将载体(i)从处理液中分离；和工序(a3)，使用酸从工序(a2)中分离出的载体(i)中将
226
ra洗脱。
[0081]
＜工序(a2)＞
[0082]
工序(a2)中，将在工序(a1)中吸附了
226
ra的载体(i)从处理液中分离。
[0083]
分离的方法没有特别限制，例如，可通过用膜滤器等进行过滤，从而将吸附有
226
ra的载体(i)捕集到过滤器上，以从处理液中分离。在载体(i)被填充至袋或包中的情况下，可通过使用镊子等将填充有载体(i)的袋或包提起，从而将载体(i)从处理液中分离。
[0084]
＜工序(a3)＞
[0085]
工序(a3)中，使用酸从吸附有
226
ra的载体(i)中将
226
ra洗脱。具体而言，例如，可通过使酸通液至载体(i)、或将载体(i)浸渍于酸，从而将吸附于载体(i)的
226
ra洗脱。
[0086]
作为酸，没有特别限制，只要能将吸附于载体(i)的
226
ra溶解而形成离子即可，优选为选自由盐酸及硝酸组成的组中的至少1种。
[0087]
从能将
226
ra从载体高效地洗脱方面、以及能在后续工序中将来自酸的阴离子高效地除去的方面考虑，酸的浓度优选为0.01～10mol/l，更优选为0.1～5mol/l，进一步优选为0.3～2mol/l。
[0088]
工序(a2)及工序(a3)优选在重复进行多次工序(a1)后进行。由此，能高效地回收
226
ra。
[0089]
工序(a1)的重复次数没有特别限制，工序(a2)及工序(a3)优选在进行2～10次工序(a1)后进行，更优选在进行3～5次工序(a1)后进行。
[0090]
对于回收方法(x)而言，在进行了工序(a3)后，优选进行下述工序(a4)及工序(a5)。
[0091]
工序(a4)：对在工序(a3)中得到的溶出液进行过滤器过滤的工序
[0092]
工序(a5)：对在工序(a4)中得到的滤液的ph进行了调节后，进行过滤器过滤的工序
[0093]
＜工序(a4)＞
[0094]
工序(a4)中，通过对在工序(a3)中得到的含有
226
ra的溶出液进行过滤器过滤，从而能够除去在酸性条件下沉淀的物质。
[0095]
用于过滤器过滤的过滤器没有特别限制，作为材质，例如，可举出氟碳系、纤维素系、尼龙系、聚酯系、烃系等。过滤器的孔径可根据目标洁净度适当选择，优选为1μm以下，更优选为0.5μm以下。对于过滤方法而言，可使溶液仅通过1次，更优选进行多次过滤。
[0096]
＜工序(a5)＞
[0097]
工序(a5)中，调节在工序(a4)中得到的含有
226
ra的滤液的ph，然后，进行过滤器过滤，由此，能够除去在与工序(a3)不同的ph条件下沉淀的物质。用于过滤器过滤的过滤器能按照与工序(a4)同样的基准而适当选择。
[0098]
工序(a5)中，优选使用氨将滤液的ph调节至碱性条件。由此，能够除去在碱性条件下沉淀的物质。
[0099]
工序(a1)～工序(a5)优选重复多次。由此，能高效地回收
226
ra。重复次数没有特别限制，工序(a1)～工序(a5)优选进行2～10次，更优选进行3～5次。
[0100]
＜其他工序＞
[0101]
回收方法(x)中，可在工序(a2)～工序(a5)的各工序间包括对载体(i)进行清洗的工序。具体而言，可举出使水通液至载体(i)。由此，能减少含有回收的
226
ra的溶液中所含的杂质的比例，还能提高
226
ra的回收率。
[0102]
[
226
ra溶液的制造方法]
[0103]
作为本发明的一个方式的
226
ra溶液的制造方法(以下，也称为“制造方法(y)”。)包括：工序(a1)，将固体状的含有
226
ra的物质和载体(i)浸渍于处理液后，向该处理液照射超声波；工序(a2)，将载体(i)从该处理液中分离；及工序(a3)，使用酸从工序(a2)中分离出的载体(i)中将
226
ra洗脱。将通过制造方法(y)制造的
226
ra溶液称为
226
ra溶液(α)。
[0104]
226
ra溶液(α)以高纯度含有
226
ra，因此能够用于各种用途，优选用于制造
226
ra靶。
[0105]
对于制造方法(y)而言，优选在进行工序(a3)后进行下述工序(a4)及工序(a5)。
[0106]
工序(a4)：对在工序(a3)中得到的溶出液进行过滤器过滤的工序
[0107]
工序(a5)：调节在工序(a4)中得到的滤液的ph后、进行过滤器过滤的工序
[0108]
制造方法(y)中的工序(a1)～工序(a5)能与上述的制造方法(x)的工序(a1)～工序(a5)同样地进行。
[0109]
[
225
ac溶液的制造方法]
[0110]
作为本发明的一个方式的
225
ac溶液的制造方法包括：工序(b1)，利用制造方法(y)得到
226
ra溶液(α)；和工序(b2)，由
226
ra溶液(α)制造
225
ac溶液。
[0111]
工序(b1)中，进行制造方法(y)，得到
226
ra溶液(α)。
[0112]
工序(b2)中，由
226
ra溶液(α)制造
225
ac溶液。制造
225
ac溶液的方法没有特别限制，例如，可举出以下的方法。
[0113]
使用
226
ra溶液(α)制备电沉积液，使用该电沉积液将
226
ra电沉积于基材，由此制造
226
ra靶。使用加速器来向该
226
ra靶照射选自带电粒子、光子及中子的至少1种，通过核反应生成
225
ac。将经照射的
226
ra靶溶解于酸性溶液，得到含有
225
ac离子的
225
ac溶液。
[0114]
在使用
226
ra溶液(α)制备电沉积液的情况下，工序(b1)的处理液优选不含有碱金属盐。
[0115]
作为以上基于实施方式而说明的本发明的方式，包含以下的技术思想。
[0116]
[1]
226
ra的回收方法，其包括：工序(a1)，将固体状的含有
226
ra的物质、和具有吸附
226
ra离子的功能的载体浸渍于处理液后，向前述处理液照射超声波。
[0117]
[2]如[1]所述的
226
ra的回收方法，其中，前述固体状的含有
226
ra的物质为选自由铀矿渣及镭射线源组成的组中的至少1种。
[0118]
[3]如[1]或[2]所述的
226
ra的回收方法，其中，前述载体能够交换
226
ra离子。
[0119]
[4]如[1]～[3]中任一项所述的
226
ra的回收方法，其中，前述载体包含亚氨基二乙酸基。
[0120]
[5]如[1]～[4]中任一项所述的
226
ra的回收方法，其还包括：工序(a2)，将前述载体从前述处理液中分离；工序(a3)，使用酸从前述工序(a2)中分离出的前述载体中将
226
ra洗脱。
[0121]
[6]如[5]所述的
226
ra的回收方法，其中，前述酸为选自由盐酸及硝酸组成的组中的至少1种。
[0122]
[7]
226
ra溶液的制造方法，其包括：
[0123]
工序(a1)，将固体状的含有
226
ra的物质、和具有吸附
226
ra离子的功能的载体浸渍于处理液后，向前述处理液照射超声波；
[0124]
工序(a2)，将前述载体从前述处理液中分离；及
[0125]
工序(a3)，使用酸从前述工序(a2)中分离出的前述载体中将
226
ra洗脱。
[0126]
[8]
225
ac溶液的制造方法，其包括：工序(b1)，利用[7]所述的
226
ra溶液的制造方法得到
226
ra溶液；和工序(b2)，由前述
226
ra溶液制造
225
ac溶液。
[0127]
[9]如[5]或[6]所述的
226
ra的回收方法，其中，在重复多次前述工序(a1)后，进行前述工序(a2)及前述工序(a3)。
[0128]
[10]如[5]、[6]及[9]中任一项所述的
226
ra的回收方法，其中，在进行前述工序(a3)后，进行下述工序(a4)及工序(a5)。
[0129]
工序(a4)：对在前述工序(a3)中得到的溶出液进行过滤器过滤的工序
[0130]
工序(a5)：对在前述工序(a4)中得到的滤液的ph进行了调节后，进行过滤器过滤的工序
[0131]
[11]如[10]所述的
226
ra的回收方法，其中，在前述工序(a5)中，使用氨将滤液的ph调节至碱性条件。
[0132]
实施例
[0133]
接下来，示出实施例进一步详细地说明本发明，但本发明不受它们的限制。
[0134]
〔实施例1〕
[0135]
以下的操作全部在手套箱内进行。用钳子切断所含有的镭的化学形态不明的镭射线源(直径3mm、长度20mm)，制成5～6个小片。把将chelex-100树脂(bio-rad laboratories,inc.制，粒径：50～100目，离子型：na型，使用量：1ml)转换为nh
4+
型后的产物放入袋(聚乙烯、聚丙烯制网状，形状：2cm见方的四面体)中，将袋封闭。向100ml玻璃制瓶中，放入装有chelex-100树脂的袋及镭射线源小片后，添加14％氨水(nacalai tesque inc.制)0.5ml，将ph调节成10。将该瓶放入至水槽型超声波发生器(snd co.,ltd.制，us-610，输出功率110w，频率44khz)的处理槽(水浴槽)中，照射30分钟超声波。超声波照射每2～3天进行1次，重复多次。对于超声波照射后的瓶，在下次超声波照射之前在室温下静置。用镊子将装有chelex-100树脂的袋取出，放入至装有15ml的0.7m硝酸的玻璃制瓶中(第1个瓶)。数天后，用镊子从装有15ml的0.7m硝酸的玻璃制瓶中将装有chelex-100树脂的袋取出，放入至装有15ml的0.7m硝酸的另一个玻璃制瓶中(第2个瓶)。数天后，用镊子从第2个装有15ml的0.7m硝酸的玻璃制瓶中将装有chelex-100树脂的袋取出。将第1个瓶和第2个瓶的溶出液合并，制成含有
226
ra的溶液(a-1)。ph为0～2。
[0136]
用膜滤器(nmp公司制，d.l.l filter，孔径0.2μm)过滤含有
226
ra的溶液(a-1)，将酸性沉淀物除去。将该滤液作为含有
226
ra的溶液(a-2)。向含有
226
ra的溶液(a-2)中添加14％氨水(将氨水(nacalai tesque inc.，02512-95)稀释而制备)，直至成为碱性(ph9～11)，然后，用膜滤器过滤，将碱性沉淀物除去。将该滤液作为含有
226
ra的溶液(a-3)。
[0137]
把将chelex100(使用量：3ml)转换为nh
4+
型后的产物填充至内径3.2mm、外径4.4mm、长度50cm的医疗用管(株式会社八光制，3.2
×
4.4
×
500mm(4ml))中。
[0138]
接下来，用水清洗阴离子交换树脂(monosphere 550a)(fujifilm wako chemical corporation制，粒径：590
±
50μm目，离子型：oh形，使用量：16ml)，然后填充至内径3.2mm、外径4.4mm、长度50cm的医疗用管(株式会社八光制，3.2
×
4.4
×
500mm(4ml))中，与填充有chelex100的管相邻连接。使含有
226
ra的溶液(a-3)通液至chelex100及阴离子交换树脂。将该通过液作为废液。然后，以1～2ml/min的流速，使1mol/l的硝酸10ml、继而使水10ml通液
至chelex100及阴离子交换树脂，将溶出的液体20ml作为纯化的含有
226
ra的溶液(a-4)。
[0139]
通过以下的步骤，将在上述的工序中处理过一次的镭射线源小片供于再萃取。在装有镭射线源小片的100ml玻璃制瓶中添加装有chelex-100树脂的袋，以与上述同样的方式进行超声波照射。然后，将装有chelex-100树脂的袋取出，并放入至装有15ml的0.7m硝酸的玻璃制瓶(第1个瓶)中。数天后，用镊子从第1个装有15ml的0.7m硝酸的玻璃制瓶中将装有chelex-100树脂的袋取出，并放入至装有15ml的0.7m硝酸的另一个玻璃制瓶(第2个瓶)中。数天后，用镊子从第2个装有15ml的0.7m硝酸的玻璃制瓶中将装有chelex-100树脂的袋取出。按照与上述同样的方式，进行用15ml的0.7m硝酸溶出以后直至得到纯化的含有
226
ra的溶液(a-4)的步骤。需要说明的是，关于装有chelex-100树脂的袋和氨水，再次使用了最初使用的装有chelex-100树脂的袋和氨水。重复2次再萃取的步骤，直至变得检测不到装有镭射线源小片的100ml玻璃制瓶的放射能。
[0140]
针对纯化的含有
226
ra的溶液(a-4)，用锗半导体检测器进行放射能测定。另外，对于chelex-100树脂、镭射线源小片、材料(膜滤器、阴离子交换树脂、塑料仪器、玻璃仪器)、废液，为了检测残留的
226
ra的分布量，也用锗半导体检测器进行放射能测定，算出
226
ra的物质平衡。将结果示于表1。需要说明的是，由于重复进行3次相同步骤，因此，放射能测定值为3次的合计值。
[0141]
[表1]
[0142] 数值比例实验开始前的镭射线源(计算值)1264μci100％镭射线源中的残留n.d.-洗脱后的chelex中的残留12μci1％材料(不包括chelex)中的残留n.d.-废液n.d.-纯化的含有
226
ra的溶液(a-4)1252μci99％
[0143]
表1中，由下述的计算式(1)算出实验开始前的镭射线源的放射能。
[0144]
实验开始前的镭射线源(计算值)＝纯化的含有
226
ra的溶液(a-4)+在镭射线源中的残留+在洗脱后的chelex100树脂中的残留+在材料中的残留+废液
……
(1)
[0145]
226
ra回收率(纯化的含有
226
ra的溶液(a-4)/实验开始前的镭射线源
×
100)为99％。另外，
226
ra损耗率(洗脱后的chelex100树脂中的残留/纯化的含有
226
ra的溶液(a-4)
×
100)为1％。
[0146]
〔比较例1〕
[0147]
以下的操作全部在手套箱内进行。用钳子切断所含有的镭的化学形态不明的镭射线源(直径3mm、长度20mm)，制成5～6个小片。使用针从镭射线源小片中挖出内容物。由于传统的镭射线源中多使用硫酸镭，因此，预测所含有的镭的化学形态为硫酸镭。因此，通过在碳酸钠水溶液中进行加热，从而回收镭。
[0148]
将挖出的镭射线源的内容物放入至玻璃制瓶中，添加1.5m碳酸钠(nacalai tesque inc.制，31311-25，将碳酸钠溶解于水中而制备)2ml，在80℃下进行1小时加热。用膜滤器过滤瓶的内容物，将滤液作为废液(b-1)。用1m盐酸(nacalai tesque inc.制，18429-15，将盐酸稀释而制备)10ml溶解残留在过滤器上的过滤物，但有一部分未溶解。将
该未溶解部分(视为硫酸镭)作为残渣(b-2)。将溶解于1m盐酸的物质用膜滤器进行过滤以除去酸性沉淀物。向该滤液中添加14％氨水(nacalai tesque inc.，02512-95，将氨水稀释而制备)，直至成为碱性(ph9～11)，然后，用膜滤器过滤以除去碱性沉淀物，得到含有
226
ra的溶液。
[0149]
将使chelex100(使用量：3ml)转换为nh
4+
型后的产物填充至内径3.2mm、外径4.4mm、长度50cm的医疗用管(株式会社八光制，3.2
×
4.4
×
500mm(4ml))。
[0150]
接下来，将阴离子交换树脂(monosphere 550a)(fujifilm wako chemical corporation制，粒径：590
±
50μm目，离子型：oh形，使用量：16ml)用水清洗后，填充至内径3.2mm、外径4.4mm、长度50cm的医疗用管(株式会社八光制，3.2
×
4.4
×
500mm(4ml))，然后与填充有chelex100的管连接。使除去了碱性沉淀物后的含有
226
ra的溶液通液至chelex100及阴离子交换树脂。然后，以1～2ml/min的流速，使1mol/l的硝酸10ml、继而使水10ml通液至chelex100及阴离子交换树脂，将溶出的液体20ml作为纯化的含有
226
ra的溶液(b-3)。
[0151]
通过以下的步骤，将在上述的工序中使用过一次的镭射线源小片供于再萃取。将镭射线源小片再次放入至玻璃制瓶中，按照与上述同样的方式，进行在1.5m碳酸钠中的在80℃加热1小时以后、直至得到纯化的含有
226
ra的溶液(b-3)的步骤。重复4次再萃取的步骤。
[0152]
针对纯化的含有
226
ra的溶液(b-3)，用锗半导体检测器进行放射能测定。另外，对于废液(b-1)、残渣(b-2)、材料(膜滤器、阴离子交换树脂、塑料仪器、玻璃仪器)，为了检测残留的
226
ra的分布量调查，也用锗半导体检测器进行放射能测定，算出
226
ra的物质平衡。将结果示于表2。需要说明的是，由于重复进行5次相同步骤，因此，放射能测定值为5次的合计值。
[0153]
[表2]
[0154] 数值比例实验开始前的镭射线源(计算值)1631μci100％镭射线源中的残留1264μci77％废液(b-1)12μci1％残渣(b-2)10μci0.6％纯化的含有
226
ra的溶液(b-3)345μci21％材料中的残留n.d.-[0155]
表2中，由下述的计算式(2)算出实验开始前的镭射线源的放射能。
[0156]
实验开始前的镭射线源(计算值)＝在镭射线源中的残留+废液(b-1)+残渣(b-2)+纯化的含有
226
ra的溶液(b-3)+在材料中的残留
……
(2)
[0157]
226
ra回收率(纯化的含有
226
ra的溶液(b-3)/实验开始前的镭射线源
×
100)为21％。另外，
226
ra损耗率(废液(b-1)+残渣(b-2)/纯化的含有
226
ra的溶液(b-3)
×
100)为6％。
[0158]
〔实施例2〕
[0159]
用钳子(1/16
″
不锈钢管用)将所含有的镭的化学形态不明的传统镭针(直径1.6mm，长度25mm，以
226
ra的放射能计，含有37～74mbq(1～2mci))切断，制成5～6个小片。将该小片放入至带有丙烯制螺旋盖的50ml玻璃瓶(duran wheaton kimble公司制)。向其中添
加将chelex-100树脂(bio-rad laboratories,inc.制，粒径：50～100目，离子型：na型，使用量：3ml)转换为nh
4+
型后的产物、水7ml、及28％氨水，将ph调节至10。将该玻璃瓶放入至水槽型超声波发生器(snd co.,ltd.制，us-350s，输出功率40w，频率38khz)的处理槽(水浴槽)，照射5分钟超声波。超声波照射一天进行1～3次左右。将进行超声波照射并放置数天这样的一系列操作重复1周。对于超声波照射后的玻璃瓶，在下次超声波照射之前在室温下静置。将玻璃瓶的内容物放置于空的筒柱(cartridge)(bond elut，5ml，agilent technologies公司制)中，过滤分离出chelex-100树脂。向其中添加1m盐酸5ml，继而添加纯化水10ml，溶出
226
ra。将该溶出液作为含有
226
ra的溶液(c-1)。推定ph为0～1。
[0160]
使含有
226
ra的溶液(c-1)通液至阴离子交换树脂(monosphere550a)(fujifilm wako chemical corporation制，粒径：590
±
50μm目，离子型：oh形，使用量：16ml)，将氯化物离子除去。接下来，使纯化水10ml通液以清洗阴离子交换树脂。将该溶出液作为纯化的含有
226
ra的溶液(c-1)。将纯化的含有
226
ra的溶液(c-1)在130℃、减压下进行浓缩，以干燥的氢氧化镭(hydroxide radium)的形式回收
226
ra。
[0161]
针对纯化的含有
226
ra的溶液(c-1)，用锗半导体检测器进行放射能测定。另外，为了对于chelex-100树脂、镭针小片、材料(筒柱、阴离子交换树脂、塑料仪器)，也进行残留的
226
ra的分布量检测，用锗半导体检测器进行放射能测定，算出
226
ra的物质平衡。基于镭针的
226
ra回收率为30～50％左右。
[0162]
为了将在过滤分离出的chelex-100树脂中残留的
226
ra回收，将过滤分离出的chelex-100树脂放入至带有丙烯制螺旋盖的50ml玻璃瓶，添加水7ml及氨水，将ph调节至10，不进行超声波照射，静置1个月。按照与上述同样的方式，进行使用空的筒柱过滤分离chelex-100树脂的步骤以后、直至得到干燥的氢氧化镭的步骤。将通过再萃取而得到的含有
226
ra的溶液作为纯化的含有
226
ra的溶液(c-2)。
[0163]
将纯化的含有
226
ra的溶液(c-2)与纯化的含有
226
ra的溶液(c-1)合并，用锗半导体检测器进行放射能测定。结果，基于镭针的
226
ra回收率为100％。

技术特征：
1.
226
ra的回收方法，其包括：工序(a1)，将固体状的含有
226
ra的物质、和具有吸附
226
ra离子的功能的载体浸渍于处理液后，向所述处理液照射超声波。2.如权利要求1所述的
226
ra的回收方法，其中，所述固体状的含有
226
ra的物质为选自由铀矿渣及镭射线源组成的组中的至少1种。3.如权利要求1或2所述的
226
ra的回收方法，其中，所述载体能够交换
226
ra离子。4.如权利要求1～3中任一项所述的
226
ra的回收方法，其中，所述载体包含亚氨基二乙酸基。5.如权利要求1～4中任一项所述的
226
ra的回收方法，其还包括：工序(a2)，将所述载体从所述处理液中分离；和工序(a3)，使用酸从所述工序(a2)中分离出的所述载体中将
226
ra洗脱。6.如权利要求5所述的
226
ra的回收方法，其中，所述酸为选自由盐酸及硝酸组成的组中的至少1种。7.
226
ra溶液的制造方法，其包括：工序(a1)，将固体状的含有
226
ra的物质、和具有吸附
226
ra离子的功能的载体浸渍于处理液后，向所述处理液照射超声波；工序(a2)，将所述载体从所述处理液中分离；及工序(a3)，使用酸从所述工序(a2)中分离出的所述载体中将
226
ra洗脱。8.
225
ac溶液的制造方法，其包括：工序(b1)，利用权利要求7所述的
226
ra溶液的制造方法得到
226
ra溶液；和工序(b2)，由所述
226
ra溶液制造
225
ac溶液。

技术总结
本发明的一个方式涉及


技术研发人员：本田芳雄 伊藤拓 市濑润 永津弘太郎 铃木寿
受保护的技术使用者：国立研究开发法人量子科学技术研究开发机构
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2023/9/9