LEU conversie

Von HEU- zu LEU-medizinischen Isotopen

29 Juli 2020

Derzeit wird für die Produktion von Molybdän ausschließlich schwach angereichertes Uran (LEU) verwendet.

Erster Hersteller, der die Verwendung von hochangereichertem Uran (HEU) eingestellt hat

Erfolgreiche Änderung der Zulassung

Neuer Prozess, der gleiche hohe Standard

Von HEU- zu LEU-medizinischen Isotopen!

Auf dem Gipfel für Nukleare Sicherheit im Jahr 2014 wurden die Verpflichtungen, die bereits zu einem vorherigen Zeitpunkt bezüglich des Auslaufens von medizinischen Isotopen auf der Grundlage von hoch angereichertem Uran (HEU) und der ausschließlichen Verwendung schwach angereicherten Urans (LEU) abgegeben worden sind, noch einmal bekräftigt. Ein wichtiges Thema, denn HEU kann auch zur Herstellung von Kernwaffen verwendet werden.

Die auf dem Betriebsgelände in Petten genutzten Einrichtungen sind die ersten in Europa, in denen die Nutzung von HEU für die Produktion von Molybdän-99 (Mo-99) eingestellt wurde, einem wichtigen Isotop für medizinische Anwendungen, das weltweit häufig eingesetzt wird. Zur Bewältigung dieses großen Schritts nach vorne musste ein langer und schwieriger Weg zurückgelegt werden.

Von HEU- zu LEU-medizinischen Isotopen
Von HEU- zu LEU-medizinischen Isotopen

Molybdän-99

Ein zu diagnostischen Zwecken eingesetztes wichtiges medizinisches Isotop ist Mo-99. Es handelt sich um das Elternisotop von Technetium-99m (Tc-99m), das weltweit für eine breite Palette an Bildgebungsverfahren zur Diagnose schwerwiegender Erkrankungen häufig verwendet wird. Um nun ausschließlich Mo-99 auf LEU-Grundlage zu produzieren, musste die gesamte Lieferkette für die Herstellung von Mo-99 neu gestaltet und qualifiziert werden. Wird der erste Schritt der Lieferkette von Mo-99 geändert, hat dies möglicherweise Auswirkungen auf die folgenden Schritte bei der Verarbeitung physischer Produkte sowie alle notwendigen Verbindungen in der Lieferkette. Hier wäre an wichtige Vorsichtsmaßnahmen, die Gestaltung der Abfallströme und den Fluss wesentlicher Dokumente im Rahmen des Produktionsprozesses aller (medizinischen) Radioisotope zu denken.

Aus diesem Grund stellt die Umstellung von HEU auf LEU innerhalb der gesamten Lieferkette keine einfache Aufgabe dar. Insgesamt waren NRG und Curium damit mehr als sieben Jahre beschäftigt, im Januar 2018 war dann die Konversion zu LEU endlich ein Fakt.

Tests von auf LEU basierendem Mo-99

Curium produziert Mo-99 aus im Reaktor in den einzigartigen Betriebsstätten in Petten bestrahlten LEU-Zielen. NRG ist dafür verantwortlich, dass der Bestrahlungsvorgang nach den gleichen hohen Standards und Sicherheitsbestimmungen stattfindet, wie sie für den Hochflussreaktor gelten. Curium zeichnete ihrerseits für die korrekte Verarbeitung des bestrahlten Materials zu jedem Zeitpunkt verantwortlich. Da sich LEU gegenüber HEU unterschiedlich verhält, musste der neu gestaltete Prozess intensiven Tests unterzogen werden, um die gleiche hohe Qualität und Zuverlässigkeit des LEU-basierten Materials zu gewährleisten.

Änderung der Zulassung

Eine weitere zentrale Komponente dieses Projektes war die Änderung der Zulassung von HEU- zu LEU-basiertem Material. Da wir eine rasche Genehmigungsänderung anstrebten, mussten wir den Nachweis genauer Kenntnisse bezüglich des Verhaltens von LEU und dessen Einfluss auf das Endprodukt erbringen.  Nach intensiven Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen in unterschiedlichen Phasen konnte die Änderung der Zulassung erfolgreich abgeschlossen werden.

Ein zusätzliches kritisches Element im Rahmen dieses Projektes war die Änderung der Lizenz für die Molybdän-Produktionsanlage. Schwach angereichertes Uran (LEU) verhält sich anders als hoch angereichertes Uran (HEU), und das hat Auswirkungen auf die chemischen Abläufe, um ein Endprodukt in der gleichen hohen Qualität zu erhalten. Nach intensiver Forschung und Entwicklung und der Durchführung von Sicherheitsstudien in verschiedenen Phasen wurde die Änderung der Zulassung von der ANVS genehmigt, der niederländischen Behörde für Strahlenschutz und nukleare Sicherheit.

Von HEU- zu LEU-medizinischen Isotopen

Abfallverwertung

Die Umstellung auf LEU als Ausgangsmaterial für die Produktion von Mo-99 machte die Gestaltung und Entwicklung eines angepassten Abfallverwaltungsverlaufs notwendig: ein integraler und wesentlicher Bestandteil der Produktion jedes Radioisotops!

Dank auf jahrzehntelangen Erfahrungen fußenden Kompetenzen in der Handhabung nuklearer Materialien und Abfälle gelang es NRG und Curium, die Verarbeitung von Abfällen in einer Weise zu organisieren, die auch für LEU geeignet ist. So wurde speziell ein neuer Transportcontainer für den Transport hochradioaktiver Abfälle entwickelt. Und natürlich haben wir COVRA eng in das Projekt mit eingebunden und deren Wünsche berücksichtigt.

Erfolg

Nach jahrelanger intensiver Forschung, Prüfung, Entwicklung und hervorragender Kooperation entsprechen alle notwendigen Anlagen, Geräte und Genehmigungen den Anforderungen. Dies ist ein typisches Beispiel dafür, wie aus einer Kombination aus sich ergänzenden Kompetenzen und Erfahrungen unserer Partner hervorragende Lösungen entstehen und erfolgreiche Projekte zur Förderung der Nuklearmedizin angestoßen werden können. In diesem Fall konnte die erste integrierte Lieferkette für medizinische Isotope auf LEU-Grundlage in Europa geschaffen und in Betrieb genommen werden. Und darauf können wir extrem stolz sein!

Mehr Informationen?

Molybdeen-99 Business Manager Frodo Klaassen

Kontakt

Frodo Klaasen
Business Manager
T. +31 224 56 4131
M. klaassen@nrg.eu