Giełda wynalazków i projektów. Radiometria wszędobylska


23-04-2019 15:36:29

Radiometrię można, jak się okazuje wykorzystać w wielu dziedzinach przemysłu, niekoniecznie związanych z wytwarzaniem produktów emitujących promieniowanie. Tak właśnie bywa w Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej, znanym z wielu pożytecznych wdrożeń, a nawet gotowych substancji, cennych zwłaszcza w zastosowaniach medycznych.

W 2018 r. technologie Instytutu nagradzano na kilku wystawach wynalazków, m.in. w Seulu i na IWIS w Warszawie. Atrakcyjny dla przemysłu wydaje się być Sposób ługowania metali z pomiedziowych odpadów poflotacyjnych z pirometalurgicznej produkcji miedzi. Polskie zagłębie miedziowe ma do dyspozycji rozmaite technologie przetwarzania odpadów z hałd (powstają w kilku ośrodkach w kraju), ale propozycja ICHTJ jest szczególnie ciekawa, bo pozwala na jednoczesne wykorzystanie kwasu siarkowego powstającego po odsiarczaniu spalin z procesów katalitycznych.

Odsiane z hałd

Nowością jest hydrometalurgiczny proces ługowania metali z odpadów poflotacyjnych za pomocą rozpuszczonego w wodzie SO2, który powstaje w procesie spalania minerałów zawierających siarkę, w trakcie przerobu rudy miedziowej. Rozwiązanie pozwala na bezpośrednie użycie SO2 z pominięciem procesu katalitycznego utleniania SO2 do SO3, co znacznie upraszcza proces. W odpadach po przeróbce rudy miedziowej znajdują się nadal znaczące ilości metali, jak miedź (nawet powyżej 0,2%) oraz kobaltu, cynku, niklu, molibdenu, wanadu i srebra, a nawet metale ziem rzadkich, a więc bardzo cenne pierwiastki. W Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej we współpracy z Międzynarodową Agencją Energii Atomowej realizowany jest projekt pt.: „Rozwój radiometrycznych i radioznacznikowych technik dla procesu hydrometalurgicznego odzysku metali deficytowych”, który współfinansuje Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Właśnie w ramach tych badań opracowywano technologię odzysku metali z odpadów metodą hydrometalurgiczną.

Uranowe sfery

Prace nad reaktorami jądrowymi IV generacji mają zostać zakończone do 2021 r. Jeżeli w Polsce dojdzie do budowy elektrowni jądrowych, to prawdopodobnie już z reaktorami tej generacji. Ale Instytut nie czekał i opracował Sposób wytwarzania węglika uranu o ziarnach sferycznych i nieregularnych jako prekursora paliwa do reaktorów nowej, IV generacji. Wynalazek wykorzystuje do tego trójtlenek uranu oraz kwas askorbinowy. Przygotowuje się z nich zol, z którego w kolejnych etapach otrzymuje się produkt o kształcie ziaren. Kolejne etapy to usunięcie wody z zolu (odparowanie lub ekstrakcja odpowiednim rozpuszczalnikiem) a następnie ogrzewanie w wysokiej temperaturze w atmosferze gazu obojętnego oraz redukującego. By otrzymać proszki o ziarnach nieregularnych wystarczy zwykłe odparowanie, a ziarna kuliste wymagają ekstrakcji wody rozpuszczalnikiem organicznym. Roztwór zolu dozuje się do reaktora przez cienką dyszę do mieszającego się rozpuszczalnika z dodatkiem emulgatora. Powstające krople zolu tworzą kulisty żel. Jest powoli ogrzewany w atmosferze argonu do 900°C aby rozłożyć związki organiczne do węgla, po czym wprowadza się mieszaninę redukującą (azot lub argon + 5% wodór) w celu redukcji związków uranu do UO2. Uzyskaną mieszaninę dwutlenku uranu i węgla ogrzewa się do 1600°C w atmosferze argonu. Nawet jeżeli węglik uranu otrzymywany w ten sposób nie znajdzie zastosowania w krajowej energetyce jądrowej to z pewnością będzie cennym produktem eksportowym.

Wykryć infekcję

Nagradzany był też wynalazek już typowy dla działalności badawczej ICHTJ - Radiofarmaceutyk diagnostyczny do obrazowania infekcji, sposób jego wytwarzania oraz jego zastosowanie. Przedmiotem wynalazku jest otrzymywanie i potencjalne zastosowanie radiofarmaceutyku diagnostycznego do obrazowania infekcji, opartego na antybiotyku cefepim. Należy on do leków o szerokim zakresie działania bakteriobójczego na wiele bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych. Otrzymywanie preparatu polega na zsyntezowaniu koniugatu czyli - w uproszczeniu - nośnika leków, z którym lek wiązany jest zazwyczaj za pomocą chemicznego wiązania kowalencyjnego. Oznakowuje się go wybranym radionuklidem diagnostycznym Otrzymany radiofarmaceutyk może służyć do obrazowania infekcji związanych z powikłaniami cukrzycy, np. tzw. stopy cukrzycowej - jednego z najpoważniejszych powikłań cukrzycy mogącym doprowadzić do amputacji kończyny. Metoda ta ma wyższą czułość i skuteczność, niż metody standardowe.

I zniszczyć ten guz

Nowotwór zniszczy Prekursor radiofarmaceutyku terapeutycznego, przeznaczony do osadzania na nim znanych cząsteczek biologicznie aktywnych naprowadzających radionuklid do chorej tkanki, oraz sposób jego wytwarzania. Prekursorem jest radionuklid zaadsorbowany na powierzchni modyfikowanych srebrem nanocząstek tlenku tytanu, do których można przyłączyć cząsteczki biologicznie aktywne, naprowadzające radionuklid do chorej tkanki. Tam niszczy małe guzy nowotworowe, wczesne zmiany i drobne, rozsiane przerzuty. Może być łatwo otrzymywany na cyklotronach w Polsce. Produkcja nanocząstek dwutlenku tytanu modyfikowanych srebrem to trudny proces mechanochemiczny. Ale osiągnięto wydajność uzyskiwania preparatu prekursor -radiofarmaceutyk z wydajnością 99,8%.

jaz.

Sferyczne cząstki żelu ascorbinian - uranyl

Paliwo uranowe

Komentuje Waldemar Rukść

eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl