Горячая камера - Hot cell

Горячие камеры в Аргоннская национальная лаборатория. Каждая камера оборудована смотровым окном и двумя выносными манипуляторами.

Экранированный ядерное излучение сдерживание камеры обычно называют горячие камеры. Слово «горячий» относится к радиоактивность Горячие клетки используются как в ядерной энергетике, так и в ядерной медицине. Они необходимы для защиты людей от радиоактивных изотопов, обеспечивая безопасный контейнер, в котором они могут контролировать и манипулировать необходимым оборудованием.

Атомная промышленность

Горячие камеры используются для проверки отработавших ядерных топливных стержней и для работы с другими предметами, которые являются излучателями гамма-излучения высокой энергии. Например, обработка медицинских изотопов, облученных в ядерном реакторе или ускорителе частиц, будет осуществляться в горячей камере. Горячие камеры представляют проблему с точки зрения распространения ядерного оружия, поскольку их можно использовать для выполнения химических стадий, используемых для извлечения плутония из топлива реактора. Разделение использованного топлива, растворение топлива и первый цикл экстракции ядерной переработки. Процесс PUREX (высокоактивный цикл) нужно будет проводить в горячей камере. Второй цикл процесса PUREX (средний активный цикл) может быть выполнен в перчаточные ящики.

Промышленность ядерной медицины

Горячая камера в больнице, используемая для приготовления технеция-99m для использования в однофотонной эмиссионной компьютерной томографии.

Горячие камеры обычно используются в ядерные лекарства промышленность:

для производства радиофармпрепараты в соответствии с директивами GMP (промышленность)
для обработки и распределения радиофармпрепаратов (больницы).

Пользователь никогда не должен подвергаться светить дорожки которые испускаются радиоактивными изотопами, и поэтому, как правило, вокруг защитных боксов имеется прочная защита, которая может быть сделана из нержавеющая сталь 316 или другие материалы, такие как ПВХ или же Кориан. Это экранирование может быть обеспечено использованием свинца (обычный) или таких материалов, как бетон (поэтому требуются очень большие стены) или даже вольфрам. Количество радиоактивности, присутствующей в горячей камере, энергия гамма-фотонов, испускаемых радиоизотопами, и количество нейтроны которые формируются из материала, будут определять толщину экрана. Например, источник 1 килокюри (37 ТБк) кобальт-60 потребует более толстой защиты, чем источник 1 килокюри (37 ТБк) иридий-192 для получения такой же мощности дозы на внешней поверхности горячей камеры. Также, если некоторые актинидные материалы, такие как калифорний или отработавшее ядерное топливо используется в горячей камере, тогда слой воды или полиэтилен может потребоваться для снижения мощности дозы нейтронов.

Смотровые окна

Для просмотра того, что находится в горячей камере, можно использовать камеры (но они требуют регулярной замены) или, как правило, свинцовое стекло используется.^[1]Есть несколько значений плотности свинцового стекла, но наиболее распространенная - 5,2 г / см.³. Грубый расчет эквивалентности свинца - это умножение Pb на 2,5 (например, для свинца на 10 мм потребуется окно из свинцового стекла толщиной 25 мм). Старые горячие камеры использовали ZnBr₂ раствор в стеклянном резервуаре для защиты от высокоэнергетических гамма-лучей. Это экранирует излучение, не затемняя стекло (как это происходит со свинцовым стеклом при экспонировании). Это решение также «самовосстанавливает» любые повреждения, вызванные взаимодействием излучения, но приводит к оптическим искажениям из-за разницы в оптических показателях раствора и стекла.

Манипуляторы

Телеманипуляторы или щипцы используются для удаленного обращения с оборудованием внутри горячих камер, что позволяет избежать приема тяжелых доз пальцами / руками.

Перчатки

Свинцовые перчатки часто используются вместе с клещами, поскольку они обеспечивают лучшую маневренность и могут использоваться в средах с низким уровнем радиации (например, в горячих камерах, используемых в лабораториях ядерной медицины больниц). Некоторые компании разработали перчатки с наполнением из вольфрама, которые обеспечивают большую маневренность, чем перчатки со свинцовым наполнителем, с лучшей защитой, чем их аналоги. Перчатки необходимо регулярно заменять, так как химические вещества, используемые в процессе очистки / стерилизации защитной оболочки, вызывают значительный износ.

Чистые помещения

Горячие камеры обычно размещаются в чистые комнаты с воздушной классификацией от D до B (C является наиболее распространенным). Крайне редко можно встретить горячую камеру, которая находится в чистом помещении класса А или в неклассифицированном помещении.

Типы

Ячейки исследований и разработок

Эти ячейки часто используются для тестирования новых химических единиц или процессов. Они, как правило, довольно большие, так как требуют гибкости для использования различных химических единиц, которые могут сильно различаться по размеру (например, Synthera и Tracerlab ). Некоторые клетки требуют удаленного манипулирования.

Стек мини-ячеек

Этот тип горячей камеры используется исключительно для производства радиофармпрепаратов. В каждую ячейку помещается химический блок, запускается производственный процесс (прием радиоактивного ¹⁸F из циклотрона), и после завершения ячейки оставляют закрытыми минимум на 6 часов, позволяя снизить уровень излучения до безопасного уровня. Здесь нет необходимости в манипуляциях.

Производственные и дозирующие ячейки

Ячейки, используемые для выдачи продуктов. Например однажды ФДГ был произведен из F-18 смешиваясь с глюкозой, объемный флакон помещают в дозирующую ячейку и его содержимое осторожно распределяют по ряду шприцев или флаконов. На этом этапе решающее значение имеет дистанционное управление.