| La impresión 3D Cada vez más utilizado en la fabricación de diversos productos de uso final, pero también puede ayudar a los investigadores a alcanzar el objetivo final. Un buen ejemplo es un proyecto reciente, Tennessee, Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL) de los Estados Unidos de Energía Departamento (DOE) de operaciones, y ha sido responsable de muchos de impresión 3D innovadora, para ayudarles a proporcionando investigación y desarrollo.  producto de la desintegración de la última -99m tecnecio (Tc-99m) en la efímera molibdeno radioisótopo precursor de fabricación estadounidense -99 (Mo-99) a finales de 1980 ...... hasta ahora. Tc-99m en el corazón de la prueba de esfuerzo nuclear la imagen de flujo es conocido, es el más utilizado en radioisótopo de diagnóstico por imagen médica.  Este invierno, la FDA aprobó el primer lote de la producción nacional de Mo-99, sin el uso de uranio altamente enriquecido (UAE). Durante la última década, el Departamento de Administración de Seguridad Nuclear Nacional de Energía (NNSA) ha estado tratando de hacer Mo-99 sin el uso de altamente enriquecido Uranio 'Queremos un total de precios de recuperación de costos para la producción comercial de los Estados Unidos de molibdeno-99 aquí en preparación. Tenemos el placer de asistir al trabajo sin el uso de uranio altamente enriquecido.' ORNL Mo-99 es responsable de la investigación Chris Bryan dijo. Según la Administración Nacional de Seguridad Nuclear, el Mo-99 utiliza más de 40,000 procedimientos médicos por día en los Estados Unidos, pero el 100% es provisto por proveedores extranjeros, la mayoría de los cuales usan HEU. Para reducir la dependencia de los Estados Unidos de otros países, es Varios laboratorios del Departamento de Energía de EE. UU., Incluyendo el Laboratorio Nacional Argonne, ORNL, el Laboratorio Nacional de Los Álamos y el Laboratorio Nacional de Savannah River, proporcionan fondos de apoyo técnico nacional no propietario.  El Tc-99m falló en 6 horas, mientras que el Mo-99 permaneció un poco más largo después de 66 horas. Para aquellos que no quieren exponerse a la radiación durante un tiempo prolongado, esta disminución rápida es buena, pero Tc- no se puede almacenar. El fabricante de 99m se vio obligado a proporcionarlo antes de que se volviera demasiado débil para producir imágenes de alto contraste. En este caso, el radiofarmacéutico utilizó un dispositivo que ejecuta la solución a través de una resina cargada con Mo-99, y luego Libere Tc-99m, proporcionado directamente en clínicas y hospitales. Tanto NorthStar Medical como SHINE Medical Technologies en Wisconsin han firmado un acuerdo de cooperación con la Administración Nacional de Seguridad Nuclear para aumentar los rendimientos de isótopos domésticos.Los investigadores de ORNL también han participado en una serie de programas diseñados para mantener Mo-99 libre de UME. Proyecto de I + D.  "NorthStar y otros titulares de acuerdos de cooperación se beneficiaron del desarrollo técnico respaldado por la Agencia Nacional de Seguridad Nuclear del Laboratorio Nacional. El trabajo de ORNL refleja el valor de la cooperación y permitirá que nuestro proceso utilice objetivos ricos en molibdeno. El material es más eficiente ", dijo el vicepresidente senior y director de ciencia de NorthStar, James T. Harvey. NorthStar estabilizado mediante el proceso de la mamografía material de captura de neutrones para la producción de Mo-99. Este BRILLO artículos similares, ya que utiliza un acelerador, pero debido a que no implican uranio variar. Por el contrario, un bombardeo de un acelerador de electrones enriquecido Mo -100 meta seis días, lo que tendría un fuerte rayos gamma, un neutrón golpe de la mezcla, para producir Mo-99. flujo de helio para eliminar el calor en el sistema, y por lo tanto el material para la fabricación de los objetivos necesitan bastante resistente Para resistir el estrés, pero aún muy ligero, por lo que puede disolverse rápidamente para recuperar los isótopos. El único problema es que el Mo-100 concentrado no es barato. ORNL estableció el objetivo inicial, una materia prima que es solo de medio dólar aún necesita gastar miles de dólares. Además, la tasa de conversión de electrones en el acelerador de choque es menor que la del Mo-100. 10%, lo que significa que NorthStar debe recuperar y reciclar los componentes electrónicos restantes. Rick Lowden de ORNL, un metalúrgico a cargo del desarrollo de materiales objetivo y técnicas de fabricación, explica: "Cada vez que se procesa el polvo, se muele, se tamiza, se rocía, etc. El objetivo es cero desperdicio".  Primero, los investigadores de ORNL mezclaron polvo de molibdeno con un polímero soluble en agua y usaron secado por pulverización para combinar partículas pequeñas en aglomerados esféricos más grandes. Después de presionar y calentar el polvo secado por pulverización, produjo una solución fuerte y de disolución rápida. Discos con tolerancias dimensionales estrechas. Desafortunadamente, cuando calientan los discos con láser para simular las condiciones dentro del acelerador NorthStar, se distorsionan debido a un calentamiento desigual en el material. Al trabajar con los científicos de materiales de ORNL Jim Kiggans, Bryan y Lowden, decidieron resolver muchos problemas con los conjuntos de destino en discos de impresión 3D, incluida la necesidad de cambiar el diámetro y el grosor del disco debido al diseño de los componentes del acelerador. Bryan explicó: "Este es un objetivo emocionante". ORNL se asoció con los diseñadores de Los Alamos para ejecutar el sistema acelerador y utilizar acero inoxidable 3D para imprimir formas y componentes representativos. Los materiales se enviaron a los químicos en Agung para que pudieran disolverse en el proceso que se está desarrollando actualmente. Recuperar Mo-100 no convertido. Este proceso es sostenible porque el precipitado reciclado se devuelve al ORNL para que se pueda procesar en un stock de impresión 3D para el siguiente ensamblaje. Lowden dijo: "Todo el proceso ahora es solo cuatro pasos, no docenas". Desde un punto de fusión alto de molibdeno es 2.600 ° C, una instalación especial ORNL 400 vatios láser fusión sistema láser Renishaw, también construido un Renishaw reducir el tamaño del disco, para dar cabida a menores cantidades de Mo-100 para guardar costo. ORNL también instaló un sistema de plasma de 15, 000 vatios, que el sistema puede ser recuperado por láser aglomerados de molibdeno de fusión mediante secado por pulverización, de modo que las partículas densas están hechas de material de impresión en 3D esférica. Los investigadores de ORNL ahora se enfocarán en describir las propiedades del material del componente objetivo. "El 90% de la impresión 3D de molibdeno no tiene demasiados datos. Básicamente estamos abriendo nuevos caminos, especialmente para una aplicación tan única", dijo Lowden. |
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