증가하는 미국의 의료용 방사성 동위원소 수요를 충족하기 위한 ORNL 시설

어떤 사람들은 “원자가 모든 것을 구성하기 때문에” 원자를 믿을 수 없다고 농담합니다. 사실, 많은 의사와 암 환자들은 특정 방사성 원자가 종종 암성 종양 세포를 죽임으로써 잠재적으로 치명적인 질병을 효과적으로 치료하기 때문에 이를 신뢰하는 법을 배웠습니다.

그들은 방사성 동위원소라고 불립니다. 방사성 동위원소는 분해되면서 방사선을 방출하고 더욱 안정해지는 불안정한 형태의 화학 원소입니다. 일부 방사성 동위원소는 NASA 우주선에 전력을 공급하는 데 사용됩니다. 예를 들어 항공기, 교량, 댐의 안전한 작동을 보장하기 위해 수리가 필요한 결함을 비파괴적으로 조기에 감지하는 데 사용되는 것도 있습니다.

미국의 경우 불행하게도 약 100개의 유용한 방사성동위원소가 미국에서 생산되지 않습니다. 대부분은 러시아에서 오고 나머지는 호주, 유럽, 남아프리카에서 이곳으로 배송됩니다.

Strata-G LLC의 원자력 운영 전문가이자 Oak Ridge 국립 연구소 부서의 시간제 컨설턴트인 Robert F. "Rob" Peacher는 미국 에너지부의 목표는 외국 동위원소 공급업체에 대한 국가의 의존도를 줄이는 것이라고 말했습니다. ORNL의 친구들과의 최근 대화에서.

좋은 소식은 DOE의 Office of Science가 ORNL의 방사성 동위원소 처리 시설의 설계 및 향후 건설에 자금을 지원하고 있다는 것입니다. RPF는 우선순위가 높은 방사성 동위원소에 대한 미국의 증가하는 수요를 충족하도록 설계되었습니다. RPF는 2032년까지 개장될 예정이다. 이는 1960년대 이후 DOE 과학국과 그 전신인 원자력 위원회가 ORNL에 건설한 최초의 새로운 비원자로 핵 시설이 될 것이다.

ORNL의 Mike Farrar는 RPF의 프로젝트 디렉터입니다. 방사성 동위원소 처리는 방사성 동위원소를 분리, 분리 또는 정제하거나 하나의 특정 방사성 동위원소의 원소를 강화하기 위해 취해지는 화학적, 열적 또는 물리적 작업으로 구성됩니다.

ORNL의 비원자로 핵 시설에는 방사성 동위원소 및 핵 연료와 같은 핵 물질을 원격으로 처리할 수 있는 시설이 있다고 고도로 유연한 RPF 설계를 고안하고 개발한 Peacher가 말했습니다. 그는 환경 평가가 올여름 후반에 대중에게 공개될 것이며 내년에는 모듈형 핫셀이 조달될 것이며 시설 부지 준비가 시작될 것이라고 덧붙였습니다.

ORNL에서 작동하는 유일한 원자로인 High Flux Isotope Reactor는 유정 로깅, 산업용 스캐닝 및 원자로 시동에 사용되는 동위원소인 캘리포늄-252를 서구 세계에서 유일하게 공급하는 업체입니다. Cf-252는 암 치료 및 폭발물 탐지에 사용되었지만 나중에 현재 HFIR에서 생산되는 악티늄-227(유효한 전립선암 치료제)과 니켈-63(폭발물 탐지)으로 대체되었습니다.

HFIR은 2015년부터 산화넵투늄에 중성자를 조사함으로써 미래의 NASA 우주 임무에 전력을 공급하는 데 필요한 플루토늄-238의 미국 공급을 추가해 왔습니다. HFIR의 Pu-238은 현재 화성을 탐사하는 Perseverance 탐사선에 전력을 공급하고 있습니다.

국내 의료, 산업, 연구 및 국가 안보 요구를 충족시키기 위해 미국산 방사성 동위원소에 대한 미국 연구 기관 및 정부 기관의 증가하는 요구를 충족시키기 위해 ORNL이 선도적인 역할을 맡았다고 Peacher는 말했습니다.

그는 전략은 추가 표적 물질을 조사하는 HFIR의 능력을 완전히 활용하고 RPF가 작동되면 ORNL의 가용 전문 지식과 프로세스를 사용하기 위해 현재 처리 능력을 높이는 것이라고 말했습니다. 연구실에는 방사성 동위원소, 방사성 화학, 핵 시설 운영, 운송 및 방사성 폐기물 전문 지식과 프로세스가 마련되어 있습니다.

Peacher는 "ORNL이 모든 조건을 충족했습니다"라고 말하면서 RPF는 현재 HFIR에서 조사되는 표적에 대해 부족한 처리 기능을 제공할 것이라고 덧붙였습니다. 그는 ORNL의 58년 된 원자로의 압력 용기와 베릴륨 중성자 반사경을 교체하려는 계획이 "HFIR의 수명을 크게 연장해야 한다"고 언급했습니다.

Peacher는 ORNL에서 의료 목적으로 생산된 최초의 방사성 동위원소인 탄소-14가 1946년에 연구 책임자이자 미래의 노벨상 수상자인 Eugene Wigner가 흑연 원자로에서 세인트 루이스 암 병원의 원장에게 전달했다고 언급했습니다. ORNL 웹사이트에 따르면 향후 5년 동안 연구소는 의료 및 연구 시설에 20,000개 이상의 방사성 동위원소를 운송했습니다. 나중에 정부는 방사성동위원소 생산을 상업 부문에 넘겼습니다. 원자로가 폐쇄됨에 따라 방사성 동위원소 생산량이 감소했습니다.