生产钼99的系统和方法

发明的合同来源

本发明是在第DE-AC02-06CH11357号合同的政府支持下完成的，该合同由美国能源部授予阿贡国家实验室运营商UChicago Argonne，LLC。政府对本发明有一定的权利。

技术领域

本发明涉及简化医用同位素的生产，更具体地，本发明涉及用于使钼99的生产自动化的系统和方法。

背景技术

放射性同位素被广泛用于对身体有问题的区域(例如肿瘤部位和阻塞处)进行成像。同位素也被装载到媒介物(如支架)中，并放置在体内选定的部位，以对疾病(如癌症)进行局部治疗，这一过程被称为近距离放射疗法。

最重要的同位素，如钼99(Mo-99)、碘-131(I-131)和氙-133(Xe-133)，都是由粒子轰击铀靶产生的。同位素的一个特点是半衰期短，因此不会对邻近患病组织的其他健康组织带来辐射风险。通常，典型的半衰期(t

锝-99m(Tc-99m)是Mo-99的医用相关子体同位素，是短半衰期同位素之一。Mo-99的半衰期为66小时。虽然这种短半衰期保证了患者不会受到不必要的辐射，但这也意味着一旦从铀靶中分离出钼-99(和/或其子体同位素锝99)，就必须迅速利用。

Mo-99用作Tc-99m的生成器。由于Mo-99(t

Mo-99的半衰期使生成器系统能够在全球范围内运输。然而，必须将其与生产靶(铀、Mo-100、Mo-98等)快速分离，因为生产后每小时损失1％的可用Mo-99。

一种此类分离方法是Cintichem流程，以纽约的Cintichem Facility命名。Cintichem对裂变Mo-99的纯化使用专门设计用于在热室中远程操作的玻璃制品，并且初始溶液量少(例如50mL)。Cintichem适用于高浓缩铀(HEU)和低浓缩铀(LEU)。

所述Cintichem流程由几个纯化步骤组成，特别注意去除放射性碘。初始溶液含有裂变产物，包括Mo-99和1M HNO

所述Cintichem过程的一种关键试剂是α-安息香肟(ABO)。ABO能够从酸性条件(约1M HNO

最近，非临界溶液反应釜引起了人们的兴趣，其中标准固体铀靶被铀溶液(如硫酸铀酰)取代。对于固体靶，大多数碘以I

LEU改进Cintichem(LMC)过程从固体靶或溶液靶纯化Mo-99，重点是去除多种形式的碘。Cintichem过程涉及25个离散步骤和300多个子步骤。因此，它的劳动密集度性极高。此过程中最具挑战性的一个方面是需要不断地重新安排瓶子。溶液和混合物通过重力从一个釜转移到另一个釜，用双头针穿过橡胶隔膜插入。如果用针反复刺穿隔膜，可能会形成泄漏路径，这可能会造成产物的大量损失，并将裂变气体释放到内层安全壳外。例如，如果10,000mCi最初存在于溶液中，则1滴泄漏量约等于0.1mL。因此，每不小心掉一滴都会造成0.2％的产物损失(20mCi)。除了产物损失外，这还意味着严重的污染和安全问题。一滴可能引来事件报告和处理系统(ORPS)和核管理委员会(NRC)的报告。如果报告过多，使用放射性材料的许可证可能被吊销。

另一个问题是需要高技能的劳动力来执行这一过程。该过程需要多达两名机械手操作员和一名监督员来监督并收集记录。这些要求使得大量同时和连续的批量处理在经济上不可行。

本领域需要一种从HEU和LEU靶分离所需同位素的有效系统和方法。所述系统和方法应尽量减少人类操作员的物理操作。理想情况下，所述系统和方法应由半自动化和/或全自动化过程组成，这些过程利用反应产生的环境条件和其他输入(如热量、压力)，在整个系统中传送溶液，而不需要反应釜或瓶的物理移动。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于生产医用同位素的系统和方法，克服了现有技术的许多缺点。

本发明的另一个目的是提供一种有效纯化医用同位素的系统和方法。本发明的一个特征是应用自动化或半自动化过程进行络合同位素分离。本发明的另一个特征是消除了用针和其他进入工具反复穿透橡胶隔膜的情况。本发明的优点是，对于单个操作，训练有素人员的参与量减少了至少四分之三。此外，单个操作员能够同时监督多个同时进行的操作，从而进一步降低了对训练有素人员的需求。另一个优点是消除了上述隔膜泄漏的情况和任何处于反应压力下的气体或产物。(例如，Mo-ABO络合物溶解过程涉及的加热过程会增加反应釜压力。此外，如果存在任何通过化学反应产生的热量，压力会增加。此外，放射性衰变可能会产生热量。)其他优点包括操作的可重复性和排除操作期间人为的错误。

本发明的另一个目的是提供一种用于分离Mo-99的系统和方法。本发明的一个特征是利用正压力和负压力在整个系统中传送溶液，并且不需要反应釜或瓶的物理移动。相反，当停止向所述系统中的其他釜传送流体时，例如通过编程的伺服电机驱动的旋塞阀或通过软件(例如

本发明的另一个目的是提供一种用于从铀靶分离同位素的自动化系统和方法，所述同位素包括钼99(Mo-99)、碘-131(I-131)和氙-133(Xe-133)。本发明的一个特征是利用三重捕集器系统。所述三重捕集器系统的优点是延长了关键硬件(如真空泵、传感器、导管等)的使用寿命，从而最大限度地降低了维护成本和实验室人员的参与。另一个优点是最大限度地减少了裂变气体释放并降低产物损失。

本发明的另一个目的是提供一种用于分离对环境和操作人员更安全的医用同位素的自动化系统和方法。本发明的一个特征是试剂容器被转移到所述热室之外的区域，所述热室容纳实际的分离过程和硬件。本发明的优点是最大限度地减少二次废物，以及最大程度地降低环境和人员的辐射暴露。

简而言之，本发明提供了一种用于分离目标同位素的自动化方法，所述方法包含将同位素源材料(例如溶解的铀靶或Mo-99源材料)放入闭环气动系统中，并使所述源材料接触正压力和负压力，以将所述源物质输送至沉淀出非目标同位素的第一步骤；将含目标同位素的剩余液体输送至沉淀所述目标同位素的第二步骤；将所述沉淀的目标同位素输送至第三步骤以分离沉淀的目标同位素并过滤不需要的杂质；重新液化所述沉淀的目标同位素；将所述液化的目标同位素输送到一系列过滤器以从所述液化的目标同位素中分离碘、有机物和其他杂质；从而产生最终过滤的液化目标同位素。

还提供了一种用于分离同位素的自动化系统，所述系统包含第一反应环境，适配成气动接收裂变产物液；第二反应环境，与所述第一反应环境流体连通并适配成气动地接收同位素络合化合物；分离环境，与所述第二反应环境流体连通并适配成气动接收同位素的浆液(固体和液体)络合物；第三反应环境，与所述分离环境流体连通且适配成气动地接收液化的同位素络合物；第一纯化柱，位于所述第三反应环境下游并适配成保留碘和其他固体杂质；液体同位素洗脱剂釜，位于所述纯化柱下游；第二纯化柱，位于所述液体同位素洗脱剂釜下游；产物保留釜，位于所述第二纯化柱下游；在所述第一和第二反应环境之间的第一远程致动阀、在所述第二反应环境和所述分离环境之间的第二远程致动阀、在所述分离环境和所述第三反应环境之间的第三远程致动阀、在所述第三反应环境和所述第一纯化柱之间的第四远程致动阀、在所述纯化柱和所述液体同位素洗脱剂釜之间的第五远程致动阀、在所述液体同位素洗脱剂釜和第二纯化柱之间的第六远程致动阀、在所述第二纯化柱和所述产物釜之间的第七远程致动阀，其中所述第一、第二、第三、第四、第五、第六以及第七阀适配成在所述第一反应环境、第二反应环境、分离环境和第三反应环境以及液体洗脱剂釜中发生反应之后打开和关闭。

附图说明

从附图所示关于本发明优选实施方案的以下具体实施方式中，可以最好地理解本发明以及上述及其他目的和优点，其中：

图1是根据本发明的特征，自动化同位素分离过程的示意图；和

图2是根据本发明的特征，具有多端口盖的分离釜的正视图。

具体实施方式

当结合附图阅读时，将更好地理解本发明上述发明内容以及某些实施方案的下列具体实施方式。

本文中，所有数值假定都被“大约”一词所修饰，无论是否明确指出。术语“大约”一般是指本领域普通技术人员认为与所述数值相当数值(例如，功能或结果相同)的范围。在许多情况下，“大约”一词可以包括四舍五入到最近有效数字的数字。

由端点表示的数值范围包括该范围内的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。

阅读以下具体实施方式时应参考附图，其中不同附图中类似元件编号是相同的。附图不一定是按比例绘制的，描述了说明性实施方案，并不旨在限制本发明的范围。

如本文所用，以单数形式且前面带有单词“一个”(a)或“一个”(an)的元件或步骤应理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明示此类排除。如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，“或”一词通常是就其意义(包括“和/或”)而使用，除非内容明确另有规定。

此外，对本发明的“一个实施方案”的引用不旨在解释为排除也包含所提及特征的其他实施方案的存在。另外，除非明确指出相反的情况，“包含”或“具有”一个或更多个具有特定属性元件的实施方案可以包括不具有该属性的其他此类元件。本发明的实施方案提供了一种半自动化系统或自动化系统和方法，用于从铀靶的裂变产物中分离和提纯Mo-99。

简化的过程和系统通过施加压力梯度来实现，其中当确定预定的反应参数时，施加和/或去除连续定位的反应环境中的压力。所述反应参数可以是数据点，选自由以下组成的组：产物温度、反应釜温度、沉淀物不透明度、反应釜压力、反应时间及它们的组合。

具体地，分离过程开始于在第一反应环境中供应第一pH的第一液，所述第一液包含溶解的铀靶(或Mo-99源材料)。这种第一pH液(例如pH约为0的1M HNO

然后对所述第一反应环境施加正压力，对第二反应环境施加负压力，以将所述液相目标同位素转移到所述第二反应环境，同时过滤掉所述沉淀的非目标同位素(AgI——固体)。使用隔片或真空泵可获得负压力。

所述第二环境是进行所述液相目标同位素选择性沉淀的环境。优选地，所述目标同位素(例如Mo)以MoO

因此，所述第二反应环境中的第二pH液含有Mo-醛肟或Mo-酮肟络合物(例如，Mo-ABO)。

与该自动化过程中的其他阀致动一样，然后打开所述第二反应环境和分离环境之间的出口/入口阀，这种阀致动是基于反应时间、温度、pH值或釜压力或首先根据经验确定然后写入驱动阀致动参数的软件中的其他一些数值，远程自动发生。例如，将所述第二反应环境置于正压力之下，同时在所述分离环境中存在相对较低的压力，其程度足以促使选择性沉淀的目标同位素传送到所述分离环境中。

由于所述目标同位素现在处于固相并包含在所述分离环境中，因此使用酸性洗液去除剩余的非目标溶解的同位素，以留下更纯化的固相同位素络合物。

将所述分离环境中剩余更纯化的固相同位素络合物溶解在碱性溶液中(如下文所述的NaOH+H

在所述第三反应环境中，将所述第三pH液(含有溶解的目标同位素和溶解的非目标同位素，如碘)与溶液(AgNO

下文讨论了所述目标同位素的后续精制步骤。

在反应环境之间的转移是通过施加反应产生的条件或外部施加的输入来实现的，例如，外部施加的输入是在初始釜中施加较高的压力、在要转移材料的釜中施加较低的压力，或在与所述初始釜相通的任何釜中联合施加较高或较低的压力。时间是何时可能发生转移的重要指标。

在本发明的一个实施方案中，在材料从所述第一环境转移到所述第二环境期间，所述第二反应环境的压力保持低于所述第一反应环境的压力；在材料从所述第二反应环境转移到所述分离环境期间，所述分离环境的压力保持低于所述第二反应环境的压力；在材料从所述分离环境转移到所述第三反应环境期间，所述第三反应环境的压力保持低于所述分离环境的压力；在材料从所述第三反应环境转移到所述第四反应环境期间，所述第四反应环境的压力保持低于所述第三反应环境的压力；并且在材料从所述第四反应环境转移到所述产物釜期间，所述产物釜的压力保持低于所述第四反应环境的压力。

通过在每个反应环境之间使用致动阀，防止流体连通或进入到任何反应环境。可基于反应时间、温度、压力、pH或这些参数的组合来控制流体进入。例如，当进入所述第三反应环境时，可以防止进入所述第一反应环境。当控制进入所述第二和第三反应环境的电磁阀打开时，控制进入所述第一反应环境的致动阀可以关闭。可以使用多种阀类型。例如，所述阀可以是电磁阀、气动致动阀、伺服马达致动阀或它们的组合。

本发明的关键步骤包括Mo-α-安息香肟(Mo-ABO)络合和沉淀、Mo-ABO洗涤和Mo-ABO溶解。本发明最大限度地减少了材料浪费，包括试剂、ABO-肟和实际产物。这反过来又使产物损失最小化。

本发明系统和方法的主要部件包括以下：

·四个反应环境；

·一个分离环境(最好是双头烧结釜)；

·两个纯化柱(Ag/C柱和三相柱)；

·一个废物釜(但如果需要，可以添加多个废物釜)；和

·一个产物釜。

本发明在图1中用数字10表示。本发明的显著特征是使用远程致动阀40，例如电磁阀或致动旋塞阀，以自动使流体进入(或阻止这种进入)某些反应环境(例如，釜)，而不是其他反应环境。所述阀可以通过多个提示来致动，包括每个反应环境内反应物的预定反应时间、每个反应环境中产生的温度或压力、UV或IR光谱/量热学数据、颜色变化及它们的组合。大多数反应步骤各为1-5分钟。阀设置为在相关反应室中的反应完成或基本完成后自动打开。

所述系统的至少一部分应放入在适当屏蔽的外壳(图1中用数字12表示)或热室，所述外壳或热室配有适当排气通风系统。例如，所述第一、第二和第三反应环境以及所述分离环境可以保持在热室内，而该方法的试剂(通常表示为26、28)保持在所述热室之外。其他部件也可以被限制在所述热室内，包括另外的反应环境、相柱、纯化柱、废物釜和最终产物釜。

可以将Mo-99源釜插入所述热室，然后附接到所述系统。或者，所述Mo-99源釜可以插入连接特征件(类似于前厅)，然后连接到所述系统。与第一种连接相比，后一种连接将需要较长的导管，但可能更有利，因为所述源釜不必进入污染环境。

最终产物在0.2M NaOH中分离。主要废物流称为裂变碎片瓶/废物，由裂变碎片、未使用的ABO、Rh和Ru载体、KMnO

图1是本发明用于分离目标同位素的自动化过程的示意图。一般来说，这些同位素分离的非自动化方案已经公布，例如，G.F.Vandegrift,et al,1998InternationalMeeting on Reduced Enrichment for Research and Test Reactors,October 18-23,1998,Sao Paulo,Brazil.

供应第一液14，具有第一pH，并且包含溶解的铀靶和溶解的非靶部分。该第一pH液被隔离在第一反应环境16中。

非目标同位素在所述第一反应环境16中沉淀18。可以在所述反应釜之间设置串联过滤器19，以去除已沉淀的不需要的材料。用于驱动该部分过程的试剂26包括NaI、AgNO

随后，向所述第一反应环境16施加第一压力，以将液相20目标同位素转移到第二反应环境22，其保持的第二压力低于第一压力。应当理解的是，压力差可以由施加在所述反应环境上游的正压力49施加，或者由位于所述反应环境下游的负压拉力47施加，或者由两者组合施加。

然后将所述第二反应环境22中的液相目标同位素20与溶液混合，以促进所述目标同位素沉淀。该沉淀溶液26可以包括络合剂(例如醛肟和酮肟)、KMnO

醛肟和酮肟类或属的示例性络合剂包含α-安息香肟(如上所述的ABO)、反式二苯基乙二肟、1,2-环己二酮二肟、二甲基乙二肟、(E)-苯甲醛肟、其他二肟及它们的组合。

因此，所述第二反应环境22是形成所述Mo-ABO络合物的地方，并且所述Mo-ABO络合物在pH低于所述第一pH液的第二pH液中。这种降低可以通过添加4M HNO

图2描述了由位于所述第二反应环境22下游的烧结(分离)釜29限定的示例性分离环境。所述分离环境包含所述烧结反应釜，该烧结反应釜容纳滤器(例如烧结玻璃料)54，以促进ABO络合和随后的再溶剂化或溶解。所述分离环境29能够分离、过滤和洗涤所述Mo-ABO固体。在烧结玻璃料54上分离所述Mo-ABO，然后冲洗以去除混合物中不需要的夹带液体的组分，例如Rh/Ru和其他杂质。不需要的溶液可以收集在位于所述分离环境29下游的裂变碎片瓶53中。

然后通过一系列溶解溶液应用使Mo-ABO络合物24的部分进行解偶联。通常，该反应相发生在第三pH液中，其中其pH高于第二pH液的pH。

第三pH液的成分包括NaOH和H

每种溶液可单独转移到所述分离环境29，在那里它们与所关注的固相同位素混合并加热。设定的时间段之后，所述溶液从所述分离环境29转移到第三反应环境30。

向所述分离环境29施加第三压力，以将所述溶解的目标同位素转移到第三反应环境30，其保持的第四压力低于所述第三压力。两种溶解溶液现在都在所述第三反应环境30中分离。

将现在溶解的目标同位素32与含有AgNO

第四压力是正压力，施加到所述反应环境3、30，以将混合物通过所述第一纯化柱35输送至反应环境4，37。第五压力是负压力，或者可以置换反应环境3的正压力，被施加到反应环境4，37，使流体能够从环境3，30中流过所述纯化柱35，并进入反应环境4，37。

三相柱39位于反应环境4(图1中为数字37)的下游，并包含Ag/C、水合氧化锆(HZO)和木炭。这提供了从最终产物液中去除碘、有机物和其他杂质的最终装置。它接受反应环境4的滤液。用低摩尔浓度的碱(如0.2M NaOH)冲洗所述三相柱39。这样，三相柱39从液相产物流中除去碘、有机物和其他杂质，以得到最终产物51。

三重捕集器系统45为真空泵47提供保护，使其不受所述系统的影响。所述三重捕集器系统45可以位于所述热室12的内部，以便不与所述热室12外部的环境接触。第一捕集器T1是碱性溶液(NaOH)，用于捕集碘(在酸性条件下，碘可能以气态种类(如I

当通过排空反应釜将这些溶液转移至所述反应釜时，止回阀附接至所有试剂瓶上的压力平衡端口。所述止回阀确保所述试剂瓶的压力平衡。止回阀也能设置在所述系统和所述试剂瓶之间，以防止溶液从所述系统回流到所述试剂瓶中。

所述系统需要能够在不使用真空的情况下对某些反应釜和柱进行排气。所有观察到或存放放射性物质的釜都可以通过适当的气体收集系统进行排气。这些釜包括但不限于所述第一、第二、第三、其他反应环境，分离环境和废物釜。此外，真空的排气可以连接到所述气体收集系统。排气必须被认为是放射性的，因此必须采取适当的预防措施。建议采用气体收集或气体衰变系统。

尽管所述系统和所述真空泵47之间有三重捕集器系统45，但所述真空泵排气也应接入所述气体收集/衰变系统中。正压力可由压缩气体提供。所述气体应为惰性和非反应性气体，以免与所用溶液发生反应或引入污染物。例如，加压氮气49的合适压力为1至10psi，优选为2psi。对于最终产物的医疗应用，必须考虑所用气体的质量水平(推荐99.99％UHP气体，如氮气、氩气或氖气)。

可以施加多种压力(正压力和/或负压力)，以远程使反应液从一个环境传输到另一个环境。所使用的压力将基于所用反应釜和试剂容器的尺寸根据经验确定。

除所述反应釜和反应釜盖外，所述系统的大部分使用市售产品。试剂和反应釜用垫衬材料(如EDPM或硅材料)固定的螺旋顶部配件密封。

所有管道连接件均采用压缩配件。带有鲁尔锁配件的适配器用于适配溶液歧管或以其他方式被溶液歧管容纳。溶液歧管引导溶液流动。试剂瓶可与所述系统主体一起放置在屏蔽外壳(或热室)内；但是，建议将所述试剂瓶放置在所述屏蔽外壳的外部以方便使用。如果位于所述屏蔽外壳外部，建议将所述试剂瓶装在通风外壳中，以减少化学危害，并使用止回阀确保溶液单向流动。

所述Mo-99产物瓶51和裂变碎片瓶53旨在从所述系统中移除，用于递送产物、进一步处理裂变碎片和处置液体废物。出于这些原因，所述瓶通过可拆卸方式与机械手或其他机械装置连接。所述瓶可以是隔膜盖瓶，并通过针头连接到所述系统。或者，根据系统的预期用途(即一次性或多次使用)，所述瓶通过鲁尔锁或快速断开装置彼此保持流体连通。

使用的试剂瓶是带有隔膜盖的一次性瓶。所述瓶可以放置在所述屏蔽外壳/热室12旁边但在其外部的专用外壳中。

如图2所示，上文中指定为所述分离釜29的烧结反应釜是Mo-ABO固体依次分离、洗涤和溶解的地方。所述釜是两端带有螺纹52的双端反应釜瓶。设置在所述釜悬垂端附近并位于所述釜内部的中等孔隙率烧结玻璃料54用于过滤Mo-ABO。示例性的玻璃料内径为1.25英寸，玻璃料上方高度为2英寸，总高度为4英寸。优选地，所述釜在玻璃料上方的高度从2英寸增加到6英寸。所有其他尺寸均可接受。顶盖56与所述反应釜上使用的顶盖相同。底盖58是具有锥形出口的单端口盖，使溶液呈漏斗状。它可以由适配成能够适合锥形形状的任何材料组成，所述材料包括但不限于不锈钢、亚克力或聚合物材料，例如PEEK(聚醚醚酮)、LDPE(低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)和PP(聚丙烯)及它们的组合。(底盖58的特征还在于具有锥形形貌60，以使溶液呈漏斗状。所述盖用螺纹密封，并用衬垫材料(例如ePTFE、EDPM或硅材料)固定)。

可使用柔性电加热带将热量施加到所述烧结釜29。所述加热带可以缠绕在玻璃釜周围。可以使用诸如J-Kem的温度控制器来控制所述加热带的温度。可能需要两个热电偶，即设定值热电偶和过热控制热电偶。这些热电偶应安装在烧结釜玻璃主体和所述加热带之间。玻璃带可用于初始设定所述热电偶。建议将绝缘玻璃纤维布缠绕在所述加热带包裹的烧结釜周围。控制器的推荐设定点是根据经验确定的。

一层玻璃珠或石英珠可以放置在所述分离釜29内，以便在洗涤和消化过程中分解固体。该层的深度建议为2-3个直径为5mm的玻璃珠或石英珠。

本发明方法和系统的一个独特特征是将反应液从一个反应环境远程自动转移到另一个反应环境。如上所述，施加压力以实现反应液从串联布置的反应环境中运出和运入。例如，当300mL体积的串联反应釜彼此流体连通时，向上游反应釜施加5psi的正压力，使得当存在100-200mL反应液时，该反应釜在20至30秒内完全排空。

LMC的一个实施方案建议仅将1/8”传输管穿过隔膜盖并延伸至所述瓶底部。止回阀40可通过鲁尔锁连接至刺穿所述隔膜盖的针头。建议试剂瓶为V形小瓶或梨形，以确保完全排空溶液。所述管道可以一定角度切割(例如小于45度)。这提供了一种方法，确保所述管道不会在所述试剂釜底部形成密封或部分密封，这反过来降低了流速。

反应釜盖(见图2)可限定螺纹端口57。未使用的端口可用螺纹塞塞住。反应釜用螺纹密封，并用诸如PTFE(聚四氟乙烯)、EDPM(三元乙丙橡胶)或硅材料等衬垫材料固定。出于演示的目的，盖帽由亚克力3D打印而成，所述螺纹由机器钻孔和攻丝而成。PEEK和不锈钢盖帽分别加工。

在本发明的实施方案中。1/8”外径管道用于在釜间转移溶液。通过在1/8”外径管道上设置带有1/4”-28螺纹的螺母，然后是带有不锈钢环的1/8”外径管道套管，实现连接。该组件用手(手指)拧入1/4”-28内螺纹至鲁尔锁外螺纹适配器。通过拧紧所述螺母，所述套管压缩并在所述管道周围形成密封。然后使用该组件连接到溶液管线旋塞阀歧管。

1/4”-28内螺纹至鲁尔锁外螺纹适配器通过鲁尔锁连接至所述溶液旋塞阀歧管。仅扭转螺母即可接合密封件。所述歧管使用相同鲁尔锁外螺纹适配器连接在其中一个所述1/8”外径管道上。另一端具有上述相同的组件，但使用1/4”-24内螺纹鲁尔锁适配器代替鲁尔锁外螺纹适配器。

流体传输速率将取决于所用导管的内径以及给定反应物流体粘度时遇到的任何阻力。例如，通过16Ga的针头可以在20-30秒内转移50mL溶液。然而，通过0.3微米过滤器转移相同体积可能需要10分钟。

本发明提供了用于旋塞阀歧管的自动控制系统46。可通过Eckert&Ziegler公司(德国柏林)Modular Lab系列获得市售旋塞阀“控制板”。这些模块能够简单地布置上述3重旋塞阀歧管。所述歧管用锁杆固定到位。所述系统由E&Z提供的软件控制。可以使用其他方法。为了代替E&Z系统，可以购买伺服电机并对其进行编程以操作所述阀。通常，从每个致动阀到最终连接到所述控制系统46的“控制板”进行电气连接。所述控制板可以通过硬接线或使用无线通信(例如低功耗蓝牙、RFID和其他无线识别和通信方法)与所述系统的远程部件(例如阀40)进行通信。

所述控制系统46可以提供一种用于指示在系统运行期间何时可以补充试剂的装置。可以将传感器添加到每个所述试剂釜中，以便于进行此类补充，补充提示基于溶液体积、质量或流出储瓶的流速。所述自动化系统可以包含实验参数数据库，以确定实验环境中的反应何时完成。此类确定将促使转到方案的下一阶段。

通常，使用由实验基准和参数组成的数据库来确定所有反应环境中的反应何时连续完成。所述自动化过程的一个实施方案有助于在120分钟内分离靶部分。

正压力和负压力系统是本发明的特征。所述正压力系统直接附接到调节器，所述调节器附接到气瓶49。1/8”PEEK管道可以用标准不锈钢1/8”Swagelok连接件型锻至所述调节器。正压力可通过另一个E&Z模块引入所述系统。1/8”PEEK管线通过与溶液管线类似的连接件连接。通过相同的E&Z单元提供真空。将使用Swagelok连接件连接到所述真空。将采用泄压阀确保所述系统模块和玻璃制品在向所述系统中添加气体时不会过度加压。可采用替代方法。为取代所述E&Z系统，可以从商业供应商那里购买流量控制器。

除非另有规定，否则阀最好在使用后关闭。这将确保在所述系统的所需部分实现真空，并将故障排除工作降至最低。

任何转移都可以通过确保将真空应用于需要转移溶液/混合物的釜，并且对转出溶液的釜施加正压力或进行压力平衡来完成。无需直接向所述釜施加正压力或负压力；有多条路径，用户可以施加压力差。例如，每个试剂瓶可用于对每个反应釜和一系列反应釜进行压力平衡。应注意添加可能一起反应的试剂。例如，添加NaI载体，然后添加AgNO

虽然所发明的系统声称为半自动化或自动化系统，但几乎所有的系统部件都是可见的，只有将包裹在隔热环境周围的加热带和/或隔热带除外。

实施例

所述半自动化或全自动化过程的总体目标包括优化操作员的安全性，同时降低成本、减少人为错误和提高重复性。系统预检查由所述自动化系统进行，包括以下内容：

确保所有溶液阀关闭；

确保所有真空阀关闭；

确保所有气体收集阀关闭；

按如下方式设定温度控制器：

a.将功率设定为50-500mL，

b.设定值：90℃，

c.过热设定点：150℃，

d.确保加热带就位，

e.确保热电偶就位，

f.确保隔热就位；和

打开真空

消化后引入99Mo原液可通过首先在所述第一反应环境16上施加真空来完成。真空用于转移。真空可以在整个实验过程中保持开启，也可以在部分实验过程中保持开启(但还是要通过阀致动进行隔离)，或者在不使用时关闭。

将真空连接至第一反应环境容器16的所有阀打开，确保通往第一反应环境16的所有其他阀(例如排气口、通向所述第二反应环境的溶液转移口等)关闭。该动作将对所述第一反应环境釜16施加真空。

当所述原液和第一反应环境釜16之间的阀打开时，溶液应转移。所述试剂瓶上的止回阀将自动打开，以平衡压力，并确保所述试剂瓶中不会出现完全真空。在转移完成后，关闭将所述第一反应环境釜16连接到真空的阀，然后关闭将所述第一反应环境釜16与所述试剂瓶连接的阀。

通过过滤器将溶液从所述第一反应环境16转移到所述第二反应环境22可以通过关闭与所有其他釜的连接件来实现。打开位于所述环境之间的阀。此外，将所述第一反应环境16连接到所述气体收集/衰变系统的阀打开。然后，打开将所述第二反应环境22连接到真空的阀。所述溶液应通过所述过滤器，收集颗粒物，并进入所述第二反应环境22。如果转移缓慢或未完成，则可能需要将正压力引入所述第一反应环境16。这是通过关闭所述第一反应环境16至气体收集/衰变系统，并向该环境釜引入小的正压力来实现的。

所有管线、连接件和瓶的额定压力为100psi；通常正压力不会超过10psi。根据每个实验的需要调节引入所述系统的正压力。为简单起见，建议转移时施加5psi的正压力(如果需要的话)。

Mo-ABO沉淀步骤是整个LMC过程的关键纯化步骤。钼用ABO选择性沉淀，然后洗涤以去除大部分裂变碎片。在洗涤阶段之后，用NaOH/H

洗涤所述Mo-ABO固体有两种情况：从所述釜的顶部通过与所述Mo-ABO相同的路径引入洗涤溶液；或从所述釜的底部引入洗涤溶液。

情况1(顶部洗涤)：洗涤溶液流经引入所述Mo-ABO的相同路径。这种情况将洗涤所述第二反应环境釜和管线，以确保所述Mo-ABO固体完全转移，并将产物损失降至最低。为了确保所述固体充分洗涤/混合，可以采用由玻璃料下方的正压力提供的搅拌。

正压力搅拌：关闭与所述烧结釜29顶部相连的溶液阀。打开将所述烧结釜29与所述气体收集/衰变系统相连的阀。打开通向所述第三反应环境30的正气体压力，同时确保通向所述第三反应环境30的所有其他连接件都是关闭的。打开将所述第三反应环境30连接到所述烧结釜器(即所述分离环境)29的溶液阀。正压力将被强制通过所述玻璃料54的下侧，并进行搅拌，以混合所述玻璃料54上方的固体和洗涤溶液。该搅拌方法与用于消化Mo-ABO的方法相同。

情况2(底部洗涤)：初始洗涤溶液(前两种或三种洗涤溶液)流经引入所述Mo-ABO的相同路径。该情况将洗涤所述第二反应环境22和管线，以确保所述Mo-ABO固体完全转移，并最大限度降低产物损失。剩余的洗涤溶液流经所述烧结釜的底部(即所述分离环境29)，并向上流过所述玻璃料54。在该方法中，所述玻璃料的底盖帽应为7-端口盖帽之一。所述洗涤溶液迫使所述Mo-ABO固体离开所述玻璃料54的表面。使用上述正压力搅拌方法进行搅拌。

Mo-ABO的消化：使用顶部洗涤和正压力搅拌方法，将NaOH/H

需要通过实验确定消化所需的时间，而这取决于单个系统。所监测的另一个参数是颜色或固体形成，所述监测通过肉眼检查或通过基于摄像头的传感器远程进行，并与特定产物相关颜色的预定数据集进行比较。

通过在设定时间点施加正负压力并持续设定时间段，可以实现流体传送。在加入所有试剂转移物/添加物并将反应混合物从一个环境转移到另一个环境之后，该过程需要大约2小时。每种溶液的典型溶解时间为2-5分钟。因此，建议对于每个消化步骤，在温度下搅拌所述系统2-5分钟。有两个消化步骤；因此，所有的Mo-ABO不必在第一消化步骤中溶解。在每个消化步骤之后，通过终止至所述第三反应环境釜30的正压力，关闭所述烧结釜至所述C型过滤器，打开所述烧结釜至所述第二反应环境22，打开所述第二反应环境22至正压力，并打开所述第三反应环境釜30至真空，将所述Mo-ABO固体转移到所述第三反应环境30。

最后一次洗涤液被送入所述烧结釜，整个溶液被送入Ag/C柱35。所述Ag/C柱可以是采用玻璃棉将Ag/C保持在柱内的直柱。滤筒可以放置在所述柱之后。

优选地，通过所述Ag/C柱35的流动可以相对缓慢(约1mL/min)。

通过在所述第四反应环境37设置静态真空或在所述第三反应环境30上施加小的正压力，同时所述第四反应环境37打开至气体收集/衰变系统而实现该流动。通过关闭通过第四反应环境37的所有阀，打开所述第四反应环境37至真空并持续较短时间(30秒)，然后关闭所述第四反应环境37至真空来施加静态真空。如果所述第四反应环境37随后通过所述Ag/C柱35连接到所述第三反应环境30，则所述第四反应环境37的静态真空将溶液从所述第三反应环境30通过柱35拉入所述第四反应环境37。静态真空可以根据需要施加，以完全转移所述溶液。采用正压力方式，可以实现更恒定的流/滴，这取决于所施加的压力。

用NaOH洗涤所述第三反应环境釜30，随后用NaOH洗涤所述Ag/C柱35。将所述溶液收集在所述第四反应环境釜37中。在那里，进行另一个碘沉淀步骤。向所述溶液中加入碘化钠载体和AgNO

该溶液的最终纯化也是一个过滤步骤，沉淀的Ag卤化物被捕获在三相柱39上。优选地，通过三相柱39的流动相对较慢(约1mL/min)。通过向所述Mo-99产物瓶51施加静态真空，或对所述第四反应环境37施加较小正压力并在产物瓶51打开至气体收集/衰变系统而实现该流动，正如讨论过的从所述第三反应环境30通过Ag/C柱35转移到所述第四反应环境37。

在半自动化或全自动化模式下，完成整个过程(可能需要1-2小时)后，所述系统自动启动完成程序，包括以下步骤：

关闭所有真空阀；

关闭所有溶液阀；和

打开所有气体收集阀，使所述系统平衡至环境压力。

应当理解的是，以上描述旨在说明，而非限制。例如，上述实施方案(和/或其方面)可以彼此组合使用。此外，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行多种修改以使特定情况或材料适合本发明的教导。虽然本文描述材料的尺寸和类型旨在限定本发明的参数，但它们绝不是限制性的，而是示例性的实施方案。在审视以上描述后，本领域技术人员将明白许多其他实施方案。因此，本发明的范围应当参考所附权利要书求以及这些权利要求所对应等同权利要求的全部范围来确定。在所附权利要求中，术语“包括”(including)和“其中”(in which)被用作术语“包含”(comprising)和“其中”(wherein)的简明英语等价术语。此外，在以下权利要求中的术语“第一”、“第二”和“第三”仅被用作标签，并不旨在对其对象施加数字要求。此外，对于以下权利要求的限制并不是以装置加功能的格式写成的，也不打算根据《美国法典》第35卷第112节第6段进行解释，除非并且直至此类权利要求限制明确使用短语“装置”，后跟一个没有进一步结构的功能说明。

正如本领域技术人员所理解的那样，就任何和所有目的而言，特别是在提供书面描述方面，本文所披露的所有范围也包括任何和所有可能的子范围和其子范围的组合。任何列出的范围都可以很容易地被确认为充分描述并使同一范围至少被分解为相等的二分之一、三分之二、四分之一、五分之一、十分之一等。作为非限制性实施例，本文讨论的每个范围都可以容易地分解为下三分之一、中三分之一和上三分之一等。本领域技术人员也会理解，所有词汇，如“高达”、“至少”、“大于”、“小于”、“多于”等，都包括所列举的数字，并指的是可以随后分解成如上所述子范围的范围。以相同的方式，本文公开的所有比率还包括落在更宽比率内的所有子比率。

本领域技术人员还将容易地认识到，当成员以共同的方式分组在一起时，例如在马库什组中，本发明不仅包括列为整体的整个组，还包括该组的每个成员以及主组的所有可能的子组。因此，就所有目的而言，本发明不仅包括主组，而且包括缺少一个或更多个组成员的主组。本发明还设想明确排除所要求保护的发明中一个或更多个组成员的情况。