ОПЫТ АРГОННСКОЙ НАЦИОНАЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРИИ КАК 3D-ПЕЧАТЬ PEEK ПОМОГАЕТ ВОССТАНАВЛИВАТЬ ИЗОТОПЫ

03.01.25

Использование INTAMSYS FUNMAT HT для эффективной и экономичной переработки изотопов

Современные медицинские технологии активно используют молибден-99 (Mo-99) для диагностики многочисленных случаев рака и сердечно-сосудистых заболеваний. Однако переработка этого изотопа является технологически сложным и дорогостоящим процессом.
«Экономичного или эффективного способа переработки этого изотопа просто не существовало», — говорит г-н Дэйв Бёрки, директор по связям с общественностью Аргоннской национальной лаборатории.

Mo-99 распадается на технеций-99m (Tc-99m) — изотоп, который используется для разработки фармацевтических препаратов. Производство Tc-99m путём концентрирования Mo-99 обходится довольно дорого — около 1 000 долларов за грамм. Используя детали из PEEK (полиэфирэфиркетона), напечатанные на высокотемпературном индустриальном 3D-принтере INTAMSYS FUNMAT HT, Аргоннская национальная лаборатория добилась значительного снижения стоимости в процессе извлечения обогащённого Mo-98 и Mo-100.

Г-н Питер Ткач и его команда предложили этот метод. По сравнению с другими методами восстановления он быстрее, дешевле и надёжнее. «Однако изначально его было сложно автоматизировать», — отметил Питер.

Как уже упоминал г-н Дэйв Бёрки в ранее опубликованном исследовании, получение обогащённого молибдена — очень сложный процесс, он включает в себя ряд агрессивных химических обработок для растворения обогащённого молибдена в кислотном растворе, а затем долгую и сложную фильтрацию и очистку.

image (170).png

Изделия, напечатанные PEEK. Фото INTAMSYS


Использование акриловых материалов для восстановительных контакторов

Ткач сотрудничал с г-ном Питером Козаком, экспертом в области аэрокосмической инженерии и технологий 3D-печати, чтобы изучить процесс автоматизированной очистки и разделения обогащённого молибдена. Они заменили традиционные стеклянные воронки и пробирки на акриловые контакторы, напечатанные на 3D-принтере, которые используют центробежную силу для разделения химических веществ.

«С помощью 3D-печати мы можем создавать обтекаемые, интегрированные контакторы с меньшим количеством внешних соединений, что позволяет нам быстрее и стабильнее пропускать жидкости через систему разделения», — объяснил Козак. Алекс Браун, Брайан Сабориендо и их исследовательская группа опубликовали статью в «Журнале экстракции растворителем и ионного обмена», отметив, что контакторы, напечатанные на 3D-принтере, повышают эффективность извлечения обогащённого молибдена, снижают затраты и позволяют лучше отделять и очищать обогащённый молибден от калия и других примесей.

Однако эти акриловые контакторы подверглись коррозии под воздействием соляной кислоты и имели срок жизни всего около 15 часов. «Хотя результаты эксперимента были многообещающими, нам нужен был более устойчивый к коррозии материал для масштабного применения», — сказал Козак.

Контакторы из полимера PEEK, напечатанные на 3D-принтер обладает превосходной коррозионной стойкостью

Ткач и Козак вскоре открыли для себя полиэфирэфиркетон (PEEK), который обладает превосходной коррозионной стойкостью и большей стабильностью, чем акрил, что делает его пригодным для длительного использования в органических и кислотных растворителях. Однако PEEK, напечатанный на 3D-принтере, склонен к деформации и усадке. Поработав с режимами печати, включая температуру камеры печати, Козак использовал 3D-принтер для решения этих проблем. Команда Козака напечатала контакторы из полиэфирэфиркетон (PEEK) на 3D-принтере FUNMAT HT, в свою очередь, применение контакторов из PEEK позволило извлекать обогащённый молибден намного быстрее и эффективнее.


image (171).png

Intamsys Funmat HT



FUNMAT HT РАЗРАБОТАН ДЛЯ 3D-ПЕЧАТИ ПЛАСТИКОМ PEEK
• Технология печати: FDM/FFF
• Материал печати: PEEK, PEI, PPSU, NYLON, ABS и др.
• Область печати: 260 x 260 x 260 мм (x–y-z)
• Производитель: INTAMSYS TECHNOLOGY CO. LTD


Арго́ннская национа́льная лаборато́рия (Argonne National Laboratory)
Национальный исследовательский центр Министерства энергетики США.
Лаборатория основана в 1946 году. Работа центра координируется Чикагским университетом.
Расположена в 40 км юго-западнее Чикаго. Г-н Роберт Грин Сакс был основателем лаборатории.

Основные направления деятельности:
• Проведение фундаментальных исследований в области физики, биологии и исследования окружающей среды;
• Разработка новейших технологий в энергетике;
• Исследование и решение проблем загрязнения окружающей среды;
• Проведение экспертиз по вопросам ядерного топливного цикла, биологии, химии, системного анализа и моделирования;
• Разработка технологий и высокоточных инструментов для обнаружения химических, биологических и радиационных угроз и их источников;

Если Вас заинтересовала информация, пожалуйста, напишите нам - info@z-axis.ru, наша компания www.z-axis.ru будет готова оказать Вам технологическую помощь в подборке аддитивного оборудования для изготовления изделий методом 3D-печати материалами PEEK, PEKK, ULTEM (PEI), PPSU и другими.