本申請是名為“用于產(chǎn)生醫(yī)用同位素的設(shè)備和方法”、申請?zhí)枮?01280067363.6的中國專利申請的分案申請，專利申請201280067363.6是根據(jù)專利合作條約于2012年11月21日提交的國際申請(pct/us/2012/066214)進入中國國家階段的國家申請。

關(guān)于聯(lián)邦資助研究或開發(fā)的聲明

本發(fā)明在美國能源部授予的de-na-00007520的政府支持下完成。政府享有本發(fā)明的某些權(quán)利。

相關(guān)申請的交叉引用

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本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生醫(yī)用同位素的設(shè)備和方法。

背景技術(shù)：

本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生用于醫(yī)用目的的同位素(例如mo-99、i-131、xe-133、y-90、cs-137、i-125等)的系統(tǒng)，特別地涉及采用環(huán)形裂變水溶液容器的系統(tǒng)。

將醫(yī)用同位素用于核醫(yī)學(xué)中，其中將其以定位于特定器官或細胞受體的形式施用于患者，在所述特定器官或細胞受體中醫(yī)用同位素可用特定的設(shè)備成像。在這樣定位之后，還可利用短程電離輻射的組織破壞力將醫(yī)用同位素用于治療疾病。

如今，用于核醫(yī)學(xué)的大多數(shù)放射性同位素在采用高濃縮鈾(heu)的核反應(yīng)堆中生產(chǎn)。美國用于生產(chǎn)mo-99的反應(yīng)堆在美國之外，其需要heu的出口并且伴隨著與這種國家外裝運相關(guān)的核擴散風險。

已經(jīng)提出了使用低濃鈾(leu)來產(chǎn)生醫(yī)用同位素，所述低濃鈾不能直接用于制造核武器。在題為“deviceandmethodforproducingmedicalisotopes”的美國專利申請2011/0096887和題為“highenergyprotonorneutronsource”的美國專利申請2010/0284502中描述了用于該目的的系統(tǒng)，所述專利申請通過引用并入本文。

在這些系統(tǒng)中，引導(dǎo)離子經(jīng)過容納氣體的靶區(qū)(targetvolume)以產(chǎn)生中子。中子可暴露于容納在裂變?nèi)芤喝萜髦械陌袇^(qū)附近的溶液中的母材。在一個實施方案中，靶區(qū)是環(huán)形的并且位于容納母材溶液的圓柱形裂變?nèi)芤喝萜髦車?。將離子以螺旋形注入經(jīng)過靶區(qū)產(chǎn)生向內(nèi)朝向母材并且向外朝向反射器的中子。

在富中子母材(例如leu鈾)中接收的中子經(jīng)歷倍增，其中中子撞擊所述母材產(chǎn)生另外的中子，所述另外的中子以鏈式反應(yīng)撞擊另外的富中子材料。在核反應(yīng)堆中，在穩(wěn)定的功率下，有效中子增值因數(shù)(keff)等于1。在亞臨界系統(tǒng)中，keff小于1。

水性反應(yīng)堆的一個問題是其很難保持穩(wěn)定的功率水平。這是因為隨著裂變?nèi)芤簻囟鹊纳仙约半S著空隙的產(chǎn)生(通過輻解作用將水分解為氫氣和氧氣所引起的氣泡)在中子增值因數(shù)中存在強反饋機制。中子增值因數(shù)的快速降低導(dǎo)致功率降低，其引起中子增值因數(shù)再次提高。特別是，嘗試在反應(yīng)堆中保持恒定功率的控制系統(tǒng)可能不能足夠快速地反應(yīng)以充分地控制系統(tǒng)。結(jié)果是具有不穩(wěn)定功率水平和潛在安全影響的系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了用于產(chǎn)生醫(yī)用同位素的改進幾何形狀的裂變?nèi)芤喝萜鳌Ｌ貏e地，所述裂變?nèi)芤喝萜魇侨菁{母材的水性懸浮液的有限厚度的環(huán)形物。通過控制環(huán)形物的縱橫比，可獲得相對于常規(guī)的圓柱形室而言改進的反應(yīng)穩(wěn)定性。此外，通過使用環(huán)形溶液容器的內(nèi)壁上的冷卻套可增強冷卻。

然后，特別地，本發(fā)明的一個實施方案提供了具有環(huán)形溶液容器的核反應(yīng)系統(tǒng)，所述環(huán)形溶液容器用于容納核材料的水性懸浮液，其具有限定沿著軸延伸的中心開口的內(nèi)壁。第一冷卻套和第二冷卻套與環(huán)形溶液容器的內(nèi)壁和環(huán)形溶液容器的相反的外壁熱連通。

因此，本發(fā)明的至少一個實施方案的目的是通過使用環(huán)形構(gòu)造來增加對體積的傳熱面積從而向反應(yīng)容器提供改進的穩(wěn)定性。

所述環(huán)形反應(yīng)容器可包含低濃鈾。

因此，本發(fā)明的至少一個實施方案的特征是提供用于產(chǎn)生醫(yī)用同位素而不伴隨處理heu的風險的設(shè)備。

所述環(huán)形溶液容器可包含水硝酸鈾酰、硫酸鈾酰、氟化鈾?；蛄姿徕欟Ｖ械闹辽僖环N和水的混合物。

因此，本發(fā)明的至少一個實施方案的特征是提供可使用多種不同的裂變?nèi)芤旱南到y(tǒng)。

核反應(yīng)系統(tǒng)可包括粒子源，該粒子源定位為將帶電粒子導(dǎo)入鄰近于環(huán)形溶液容器的靶材料中用于從靶材料產(chǎn)生中子以在環(huán)形反應(yīng)容器中接收中子；并且可將靶材料容納在其中心位于中心開口內(nèi)并且沿軸接收粒子的靶室內(nèi)。

因此，本發(fā)明的至少一個實施方案的特征是提供可整體容納在裂變?nèi)芤喝萜髦械陌胁⑶移淇捎赏獠慨a(chǎn)生的離子激發(fā)之后容易地產(chǎn)生傳遞到環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜髦械闹凶印?/p>

醫(yī)用同位素發(fā)生器可包括位于靶室與內(nèi)壁之間的中子倍增劑和/或減速劑材料。

因此，本發(fā)明的至少一個實施方案的特征是將以離子碰撞機制得到的過量中子能量轉(zhuǎn)化為另外的中子。本發(fā)明的至少一個實施方案的另一個特征是經(jīng)過碰撞過程提供中子速度減速并且因此更好地控制環(huán)形室內(nèi)的反應(yīng)速率。

醫(yī)用同位素發(fā)生器還可包括與環(huán)形溶液容器同中心的位于外側(cè)的反射材料。

因此，本發(fā)明的至少一個實施方案的特征是容許將環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜魍鈧?cè)的反射器布置在允許使用任意厚度的材料的位置處。

由環(huán)形溶液容器的垂直于軸的徑向厚度與環(huán)形溶液容器的沿著軸的高度所定義的縱橫比可基本上大于0.1或者為0.1至0.3或者為0.12至0.25。

因此，本發(fā)明的至少一個實施方案的特征是為相對于圓柱形室或其他縱橫比的環(huán)形室實現(xiàn)改進的環(huán)形室而提供尺寸。

核材料可以是濃度為每升溶液10克低濃鈾至每升溶液450克低濃鈾的低濃鈾。

因此，本發(fā)明的目的是提供可用低濃度的核材料工作的反應(yīng)系統(tǒng)。

這些特定的目的和優(yōu)點僅可應(yīng)用于落入權(quán)利要求范圍內(nèi)的一些實施方案中并且因此不限定本發(fā)明的范圍。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個實施方案的部分剖面透視圖，其示出了包括圍繞中央圓柱形靶室的環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜鹘M件的同心室，所述中央圓柱形靶室沿著圓柱體和環(huán)狀物的軸接收離子；

圖2是環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜鹘M件的橫截面視圖，所述環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜鹘M件包括由環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜鲊@的內(nèi)部中子倍增劑，所述環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜鲀蓚?cè)有水冷卻套；

圖3是本發(fā)明的替代實施方案的簡化正視橫截面圖，其中環(huán)形反應(yīng)組件包括覆蓋靶室頂部和底部以及側(cè)面的部分；

圖4是對準另一個替代實施方案的俯視橫截面的剖面透視圖，所述實施方案采用六邊形環(huán)狀物和隔離的水性母材；以及

圖5是本發(fā)明的替代實施方案的俯視橫截面視圖，所述實施方案使用分開的中子倍增劑和中子減速劑；

圖6是圖2的環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜鞯姆磻?yīng)性變化對縱橫比的曲線圖，其示出了環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜飨鄬τ趫A柱形裂變?nèi)芤喝萜鞯母倪M的穩(wěn)定性的區(qū)域；以及

圖7是環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜骱蛨A柱形裂變?nèi)芤喝萜鞯姆磻?yīng)性變化對低濃鈾濃度的曲線圖。

具體實施方式

現(xiàn)在參照圖1，本發(fā)明的醫(yī)用同位素發(fā)生器10可提供一組嵌套的環(huán)形元件，所述環(huán)形元件包括圍繞環(huán)形反應(yīng)堆組件14并且與環(huán)形反應(yīng)堆組件14同軸的外部環(huán)形反射器室12。圓柱形靶室16安裝在環(huán)形反應(yīng)堆組件14中以使得環(huán)形反射器室12、環(huán)形反應(yīng)堆組件14和靶室16的所有這三個元件共有共同中心軸18。

外部環(huán)形反射器室12可比環(huán)形反應(yīng)堆組件14更高從而提供沿垂直于中心軸18的方向圍繞環(huán)形反應(yīng)堆組件14以及沿著中心軸18方向在環(huán)形反應(yīng)堆組件14之上和之下的基本上相等厚度的反射材料。在該實施方案中，環(huán)形反應(yīng)堆組件14在高度上可基本上等于靶室16。

可將靶室16垂直地定向于沿著軸18延伸并且限定將要充滿靶氣體20(例如氚)的圓柱形體積的圓柱形殼上。靶室16的圓柱體積經(jīng)過管道22連通，所述管道22經(jīng)過外部環(huán)形反射器室12向上垂直延伸到位于靶室16上和外部環(huán)形反射器室12外側(cè)的離子注入器24。

離子注入器24定位為將離子束26(例如氘(d+))沿著軸18經(jīng)過管道22垂直地導(dǎo)入靶室16。調(diào)節(jié)靶室16的沿著軸18的高度和靶氣體20的壓力以確保在靶室16中離子與氚的基本上完全碰撞。在一個實施方案中，靶氣體20可具有約10托的壓力并且在靶室16內(nèi)沿著軸18的高度為約1米。

離子注入器24與離子源28結(jié)合，在一個實施方案中，所述離子源28是經(jīng)過閥30接收例如由微波發(fā)射、離子撞擊電離或激光電離而離子化的氘氣體的腔。產(chǎn)生的離子束26(例如以約50毫安培的速率)進入沿著軸18加速離子束的加速器32。例如，加速器可以是提供300千伏特離子加速的靜電加速器。

然后，離子束26經(jīng)過由差動泵34橋接的一組擋板室38。差動泵34運轉(zhuǎn)以保持加速器32中的約50微托的低壓同時允許靶室16中的較高的10托壓力。在一個實施方案中，該系統(tǒng)采用三個泵36，所述三個泵36分別從較高的擋板室38(朝向加速器32)抽吸氣體并且將其泵入較低的擋板室38(朝向靶室16)。擋板室38經(jīng)過沿著軸18的相對小的開口(例如直徑1厘米)連通以允許離子束26通過同時減少靶室16中氚的泄漏。

經(jīng)過泵36的氣流可由提供有冷卻水的減速劑冷卻(未示出)。例如，上部的泵可以是分別在小于5×10^-5托、以及5毫托至10毫托下操作的渦輪泵，例如，可購自varian，inc.，其在美國馬薩諸塞州的列克星敦市有辦事處。下部的泵可以是例如購自leyboldvacuumproductsinc.(其在美國賓夕法尼亞州的export市有辦事處)類型的羅茨鼓風機。冷阱、吸氣阱(gettertrap)和鈀漏(palladiumleak)可用于從泵氣體移除大氣和/或烴污染物。

離子束26撞擊靶室16中的靶氣體20以生成中子40，所述中子40從靶室16徑向和軸向地向外傳遞，例如，其中氘(d⁺)撞擊氚從而生成⁴he和14.1mev中子。對于50毫安培的離子束26，預(yù)計該反應(yīng)每秒產(chǎn)生約5×10¹³個中子。

可通過純化系統(tǒng)42(例如由savannarivernationallaboratory(srnl)開發(fā)的thermalcyclingabsorptionprocess(tcap)系統(tǒng))來減少經(jīng)由離子束26和氦的離子對于靶氣體20的污染。

在一個替代實施方案中，離子可由電子代替并且靶室可容納軔致輻射轉(zhuǎn)換器和由其產(chǎn)生中子的光核材料(例如鈾)。

現(xiàn)在參照圖2，來自靶室16的中子束40可進入環(huán)形反應(yīng)堆組件14。環(huán)形反應(yīng)堆組件14包括初始1厘米厚(徑向)的環(huán)形水套44，所述環(huán)形水套44接收由來自外部水冷卻器、再循環(huán)器的一個或更多個管道51提供的循環(huán)冷卻的輕水。環(huán)形水套44之后是同軸的環(huán)形中子倍增劑/減速劑46，在一個實施方案中，所述倍增劑/減速劑是鋁包鈹金屬，其使從靶室16向外傳遞的快中子倍增并且通過“冷卻”這些中子而使從環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜?0(將要描述的)向內(nèi)側(cè)傳入的快中子減速，所述“冷卻”這些中子為降低其速度以換取中子倍增劑/減速劑46的溫度升高的過程。通過水套48和44移除中子倍增劑/減速劑46的過多熱量，所述水套48和44允許控制中子倍增劑/減速劑46的溫度以確保足夠的中子從靶室16逃逸同時使由環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜?0接收的中子減速。或者，可由貧鈾或其他類似材料構(gòu)建中子倍增劑/減速劑46。中子倍增劑/減速劑46可提供1.5至3.0的增值因數(shù)，例如其可通過調(diào)節(jié)其厚度來調(diào)節(jié)。

從中子倍增劑/減速劑46出來的中子經(jīng)過類似于水套44的第二個環(huán)形冷卻水套48，然后進入環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜?0，在一個實施方案中，所述環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜?0具有含有鋯合金-4的壁。環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜?0包括母材溶液52，例如在輕水溶液中的硝酸鈾?；蛄蛩徕欟?。溶液52名義上包含19.75％的²³⁵u，因此其是低濃鈾(leu)。

通過溶液52中的²³⁵u的裂變產(chǎn)生期望的⁹⁹mo同位素，所述溶液52還產(chǎn)生另外的中子。

可通過一個或更多個管道54從環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜?0中提取溶液52，其中可從裂變?nèi)芤褐谢瘜W(xué)地提取期望的同位素?？赏ㄟ^leu改性的cintichem方法來純化這些同位素以提供期望的醫(yī)用同位素源，特別是⁹⁹mo?？墒褂胾rex方法來清潔裂變?nèi)芤阂匝娱L溶液的使用壽命。接入管道54也允許控制溶液52的高度用于控制反應(yīng)以及初始的填充、后續(xù)的排泄和環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜?0的沖洗。接入管道54還允許引入和移除用于空間填充的氮氣以及進行水、裂變?nèi)芤旱倪M料補充和ph控制(當使用硝酸鈾酰時)。

同中心地圍繞環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜?0的是類似于其中具有冷卻的輕水循環(huán)的水套48和44的另一個水套56。

環(huán)形反應(yīng)堆組件14的外側(cè)是環(huán)形反射器室12，例如，其為填充有反射材料60的鋁壁室，在一個實施方案中，所述反射材料60可以是體積為例如1000升的重水。反射材料60通過將中子反射回到環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜?0中來提高生成效率，因此還可通過排泄環(huán)形反射器室12并且因此減少反射到環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜?0中的中子而允許反應(yīng)控制。還可通過改變環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜?0中的溶液52的高度來控制反應(yīng)速率。

現(xiàn)在參照圖2和6，在操作期間，由裂變反應(yīng)產(chǎn)生的熱能導(dǎo)致溶液52的溫度上升，例如，從20攝氏度升至60攝氏度，并且可促進由氫氣或氧氣的輻解作用或由其他氣體(例如氨氣和nox(在使用硝酸鈾酰的情況下))以及通過裂變產(chǎn)生的氪和氙所形成的空隙的生成。一般而言，這些氣體可通過氮氣填充來稀釋并且將其抽出用于處理。

溫度的升高和空隙的形成可顯著地降低室50中的中子增值因數(shù)keff。然而，與類似體積的圓柱形室相比，通過環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜?0的環(huán)形形狀來降低該效應(yīng)。

如通常在圖6中所示，作為環(huán)形室50的縱橫比的函數(shù)的計算的反應(yīng)性曲線70示出環(huán)形體積50的較低數(shù)量級的反應(yīng)性變化(在圖表中接近零的值)，接著是在縱橫比大于約0.11處的圓柱形體積的可比較反應(yīng)性曲線72。較低數(shù)量級的反應(yīng)性變化等同于反應(yīng)系統(tǒng)的期望的改進穩(wěn)定性。

縱橫比是用體積50的徑向厚度除以體積50的高度。反應(yīng)性變化是用中子增值因數(shù)k的變化(即，δk)除以k。一般而言，因此可期望體積50的縱橫比為0.1至0.3，或者0.12至0.25或者比0.15大得多。

現(xiàn)在參照圖7，作為低濃鈾濃度的函數(shù)的計算的反應(yīng)性曲線示出，當與圓柱形室相比時在每升溶液102克低濃鈾至每升溶液450克低濃鈾范圍內(nèi)改進的穩(wěn)定性，在該范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)可接受的操作濃度。認為可推斷該數(shù)據(jù)指示了可接受的操作范圍為每升溶液10克低濃鈾至每升溶液450克低濃鈾。

現(xiàn)在參照圖3，靶室16的頂部和底部也可由中子倍增劑/減速劑46圍繞并且環(huán)形室50的部分用于提高捕獲中子40的效率。因此，將理解術(shù)語環(huán)形應(yīng)被理解為包括具有上部和下部固體底部的環(huán)狀物。

現(xiàn)在參照圖4，還將理解環(huán)形室50不是必須為圓柱形環(huán)狀物而是可具有其他環(huán)形形狀，例如具有設(shè)置多邊形橫截面(例如六邊形)的內(nèi)圍和外圍的多邊形環(huán)狀物80。此外，環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜?0中的溶液52不需要均勻地分布，但是，例如，可容納在例如以蛇形路徑經(jīng)過環(huán)形裂變?nèi)芤喝萜?0的水浴的單獨反應(yīng)物柱84中。這種反應(yīng)物柱還可提供降低的熱阻并且緩和空隙效應(yīng)。

現(xiàn)在參照圖5，可將圖2的中子倍增劑/減速劑46期望地分為兩個組件，第一個主要是中子減速劑92，例如如上所述由鈹構(gòu)建，并且同軸地置于水套48內(nèi)側(cè)以及水套44外側(cè)，兩者均在之前描述過。在該實施方案中，可將分開的中子倍增劑90同軸地置于水套44內(nèi)側(cè)，例如，均通過其與同軸地圍繞中子倍增劑90的水套44和同軸地在中子倍增劑90內(nèi)側(cè)并且圍繞著靶室16的水套94的接觸來構(gòu)建和冷卻。功能的分開允許中子減速劑92和中子倍增劑90的獨立溫度控制，以及構(gòu)建不同材料的這些組件(如果期望的話)并且調(diào)節(jié)其厚度以使其發(fā)揮特別作用。

可通過溫度探針96和98來監(jiān)測水套44和94的溫度，并且提供給分別控制水套44和94的入口閥102和104(出口閥未示出)的反饋控制系統(tǒng)100。閥102和104可控制水套44和94中的冷卻水的循環(huán)由此控制中子減速劑92的溫度以及其減速核反應(yīng)的效應(yīng)。反饋控制器100可基于通過其他方式監(jiān)測一般反應(yīng)速率將水套44和94的溫度控制在預(yù)定值或者動態(tài)值。此外，反饋控制器100可管理其他控制變量，例如控制溶液52的高度以減速反應(yīng)速率。

一般而言，還將根據(jù)標準做法用混凝土和水來屏蔽醫(yī)用同位素發(fā)生器10。還可通過類似的結(jié)構(gòu)生成其他同位素，例如¹³¹i、¹³³xe和¹¹¹in。

在本文中使用的某些術(shù)語僅用于參照的目的，因此，并不旨在對其進行限制。例如，術(shù)語例如“上部”、“下部”“之上”和“之下”是指所參照的圖中的方向。術(shù)語例如“前”、“背”“后部”“底部”和“側(cè)”在一致但任意的參考框架中描述了組件的部分的方位，所述參考構(gòu)架通過參照正文和描述所述組件的相關(guān)附圖而清楚。這樣的術(shù)語可包括上文特別提到的詞、其派生詞和類似含義的詞。類似地，術(shù)語“第一”、“第二”和其他這樣的涉及結(jié)構(gòu)的數(shù)字術(shù)語不暗示次序或順序，除非上下文清楚地指出。

當介紹本公開的要素或特征以及示例性實施方案時，冠詞“一種”“一個”“該”和“所述”意指有一個或更多個這樣的要素或特征。術(shù)語“包含”“包括”和“具有”意指是包括性的，并且是指可具有除特別指明的那些之外的另外的要素或特征。還應(yīng)理解，本文描述的方法步驟、過程和操作不被解釋為必須以所討論的或說明的特定順序來進行，除非具體地確定為進行的順序。還應(yīng)理解，可使用另外的或替代的步驟。

具體地旨在，本發(fā)明不限于本文包含的實施方案和說明并且權(quán)利要求應(yīng)理解為包括這些實施方案的修改形式，所述實施方案包括實施方案的部分和不同實施方案的要素的組合，其同樣地落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。因此，本文描述的所有出版物(包括專利和非專利出版物)均通過其整體引用并入本文。

本發(fā)明還提供以下技術(shù)方案：

附注1.一種核反應(yīng)系統(tǒng)，其包括：

用于容納核材料的水性懸浮液的環(huán)形溶液容器，所述環(huán)形溶液容器具有限定沿著軸延伸的中心開口的內(nèi)壁；和

與所述環(huán)形溶液容器的所述內(nèi)壁和所述環(huán)形溶液容器的相反的外壁熱連通的第一冷卻套和第二冷卻套。

附注2.根據(jù)附注1所述的醫(yī)用同位素發(fā)生器，其中所述環(huán)形溶液容器包含低濃鈾。

附注3.根據(jù)附注2所述的醫(yī)用同位素發(fā)生器，其中所述環(huán)形溶液容器包含硝酸鈾酰、硫酸鈾酰、氟化鈾?；蛄姿徕欟Ｖ械闹辽僖环N和水的混合物。

附注4.根據(jù)附注1所述的核反應(yīng)系統(tǒng)，其還包括粒子源，所述粒子源定位為將帶電粒子導(dǎo)入鄰近于所述環(huán)形溶液容器的靶材料中用于由所述靶材料產(chǎn)生中子以在所述環(huán)形反應(yīng)容器中接收中子。

附注5.根據(jù)附注4所述的核反應(yīng)系統(tǒng)，其中所述靶材料容納在其中心位于所述中心開口內(nèi)并且沿著所述軸接收粒子的靶室內(nèi)。

附注6.根據(jù)附注5所述的醫(yī)用同位素發(fā)生器，其還包括位于所述靶室與所述內(nèi)壁之間的中子倍增劑材料。

附注7.根據(jù)附注6所述的醫(yī)用同位素發(fā)生器，其中所述中子倍增劑材料選自鈹、貧鈾和天然鈾。

附注8.根據(jù)附注7所述的醫(yī)用同位素發(fā)生器，其中所述中子倍增劑材料提供基本上1.5至3.0的中子倍增。

附注9.根據(jù)附注8所述的醫(yī)用同位素發(fā)生器，其還包括位于所述靶室和所述內(nèi)壁之間而與所述中子倍增劑同軸分開的中子減速材料。

附注10.根據(jù)附注1所述的醫(yī)用同位素發(fā)生器，其還包括與所述環(huán)形溶液容器同中心的位于外側(cè)的反射材料。

附注11.一種醫(yī)用同位素發(fā)生器，其包括：

用于容納核材料的水性懸浮液的環(huán)形溶液容器，所述環(huán)形溶液容器具有限定沿著軸延伸的中心開口的內(nèi)壁；

粒子源，所述粒子源定位為將帶電粒子導(dǎo)入鄰近于所述環(huán)形溶液容器的靶材料中，用于由所述靶材料產(chǎn)生中子以在所述環(huán)形反應(yīng)容器中接收中子；以及

其中，由所述環(huán)形溶液容器的垂直于所述軸的徑向厚度與所述環(huán)形溶液容器的沿著所述軸的高度之比定義的縱橫比基本上大于0.1。

附注12.根據(jù)附注11所述的醫(yī)用同位素發(fā)生器，其中所述縱橫比為0.1至0.3。

附注13.根據(jù)附注12所述的醫(yī)用同位素發(fā)生器，其中所述縱橫比為0.12至0.25。

附注14.根據(jù)附注11所述的醫(yī)用同位素發(fā)生器，其中所述環(huán)形溶液容器包含低濃鈾。

附注15.根據(jù)附注11所述的核反應(yīng)系統(tǒng)，其中所述靶材料容納在其中心位于所述中心開口內(nèi)并且沿著所述軸接收粒子的靶室內(nèi)。

附注16.根據(jù)附注15所述的醫(yī)用同位素發(fā)生器，其還包括位于所述靶室與所述內(nèi)壁之間的中子倍增劑材料。

附注17.一種醫(yī)用同位素發(fā)生器，其包括：

容納核材料的水性懸浮液的環(huán)形溶液容器，所述環(huán)形溶液容器具有限定沿著軸延伸的中心開口的內(nèi)壁；

其中所述核材料是濃度為每升溶液10克低濃鈾至每升溶液450克低濃鈾的低濃鈾。

附注18.根據(jù)附注17所述的醫(yī)用同位素發(fā)生器，其還包括粒子源，所述粒子源定位為將帶電粒子導(dǎo)入鄰近于所述環(huán)形溶液容器的靶材料中，用于由所述靶材料產(chǎn)生中子以在所述環(huán)形反應(yīng)容器中接收中子；以及

其中，由所述環(huán)形溶液容器的垂直于所述軸的徑向厚度與所述環(huán)形溶液容器的沿著所述軸的高度之比定義的縱橫比基本上大于0.1。