Способ получения Pb/Bi для ядерной медицины Российский патент 2021 года по МПК G21G4/08 

Изобретение относится к технологии получения радионуклидов для ядерной медицины.

В настоящее время одним из наиболее перспективных направлений в радиационной терапии онкологических заболеваний является метод таргетной (target - мишень) терапии, основанный на использовании в качестве источника внутреннего облучения короткоживущих альфа-излучающих радионуклидов (КАИР) с характерным периодом полураспада десятки минут. Малый период полураспада (T_1/2) КАИР предопределяет необходимость получения их в медицинской клинике для экспрессного изготовления соответствующих радиофармпрепаратов (РФП).

Для получения КАИР в онкологических центрах принято использовать специальные радиохимические методы, основанные на отделении КАИР от более долгоживущих материнских радионуклидов (MP) по принципу работы изотопных генераторов (ИГ). Такие ИГ должны обеспечить многократное выделение КАИР и удовлетворять следующим требованиям: высокая радиологическая эффективность получаемых РФП; доступность MP; низкая стоимость; высокая радиохимическая чистота КАИР (минимальное содержание сопутствующих радионуклидов и примесных веществ); радиационная безопасность при использовании и транспортировке; возможность автоматизации процесса эксплуатации и др.

В качестве одного из возможных КАИР рассматривают ²¹¹Pb и ²¹¹Bi [Л.И. Гусева. Радиоизотопные генераторы короткоживущих α-излучающих радионуклидов, перспективных для использования в ядерной медицине. Радиохимия, 2014, т. 56, №5, с. 385-399], которые образуются в результате радиоактивного распада ²²⁷Ас по следующей цепочке:

²²⁷Ас (21,6 лет) → ²²⁷Th (18 сут) → ²²³Ra (11 сут) → ²¹⁹Rn (3,96 с) → … → ²¹¹Pb (36 мин) → ²¹¹Bi (2,2 мин) →…

До настоящего времени не известны эффективные способы получения ²¹¹Pb/²¹¹Bi в необходимом количестве, что сдерживает широкое использование этих нуклидов для ядерной медицины. Но если будет предложен простой, эффективный и безопасный способ получения высокочистого ²¹¹Pb/²¹¹Bi в требуемых объемах, то это откроет новые перспективы его использования.

Известно всего несколько способов получения ²¹¹Pb/²¹¹Bi на радиоизотопных генераторах с использованием ионообменных, экстракционных и дистилляционных технологий [Л.И. Гусева. Радиоизотопные генераторы короткоживущих α-излучающих радионуклидов, перспективных для использования в ядерной медицине. Радиохимия, 2014, т. 56, №5, с. 385-399].

Основным общим недостатком всех ионообменных и экстракционных технологий, основанных на использовании высокомолекулярных органических сорбентов, является радиационная деструкция таких материалов, что приводит ухудшению качества целевого продукта и ограничению срока эксплуатации ИГ.

Специфической особенностью MP - ²²³Ra (Т_1/2=11,4 сут) является образование в процессе его распада инертного короткоживущего радиоактивного газа радона ²¹⁹Rn (T_1/2=3,96 с), что предопределяет теоретическую возможность создания технологий, основанных на использовании эффекта эманации радона. Единственный известный пример применения такой технологии для получения ²¹¹Pb/²¹¹Bi приведен в статье [Atcher, R.W., Friedman, A.M., Huzenga, J.R., Spencer, R.P.: A radionuclide generator for production of ²¹¹Pb and its daughter. J. Radioanal. Nucl. Chem. Lett. 135, 215-221 (1989)], которая и принята за прототип.

Этот способ предполагает выполнение следующих операций:

- в платиновом тигле изготавливают препарат на основе стеарата бария, содержащий в качестве материнского нуклида ²²³Ra;

- изготавливают источник эманации ²¹⁹Rn, путем осаждения препарата на дно платинового тигля (подложку) в виде тонкого слоя, локализующего ²²³Ra, но относительно прозрачного для выхода газообразного ²¹⁹Rn;

- изготавливают герметичную установку (генератор) в виде трубы диаметром 3 см, соединенную с вакуумным насосом;

- размещают в установке источник и коллектор, предназначенный для сбора ²¹⁹Rn и накопления продуктов его распада;

- высушивают в течение нескольких часов стеарат бария на подложке источника путем охлаждения коллектора до температуры жидкого азота;

- создают в установке вакуум с давлением менее 50 мкм ртутного столба для интенсификации выхода ²¹⁹Rn из источника в газовый объем установки;

- охлаждают коллектор до температуры жидкого азота;

- осаждают на стенках коллектора ²¹⁹Rn и продукты его радиоактивного распада в течение времени, необходимого для установления равновесной активности ²¹¹Pb (около 2 часов);

- выделяют ²¹¹Pb/211Bi со стенок коллектора, путем смыва слабой кислотой.

Основным преимуществом этого способа является уникально высокая радиохимическия чистота получаемого целевого продукта.

К недостаткам способа относят: низкий выход целевого продукта (около 10%); сложность реализации (использование платинового тигля, глубокого вакуума и жидкого азота); радиолитическое повреждение материала источника (стеарата бария), содержащего ²²³Ra, которое приводит к снижению срока эксплуатации ИГ.

Задачами предлагаемого технического решения являются: существенное увеличение выхода целевого продукта, упрощение технологии получения и увеличение срока эксплуатации ИГ, при одновременном сохранении преимуществ способа по прототипу. Решение указанных задач достигается путем использования нового типа материала-источника для размещения ²²³Ra и дополнительных технологических процессов и операций, которые ранее не применялись.

Ядро ²¹⁹Rn может покинуть поверхность твердого тела (материала-источника) или за счет энергии отдачи, которую оно получает при радиоактивном распаде ²²³Ra, или за счет диффузионных процессов. При комнатной температуре скорость диффузии атомов внутри твердого тела очень мала, поэтому, для короткоживущего ²¹⁹Rn выход в газовую фазу по этому механизму маловероятен.

Энергия ядра отдачи (²¹⁹Rn) при распаде ²²³Ra составляет ~0,12 МэВ, а длина пробега L ~ (10-20) нм [Несмеянов А.Н. Радиохимия. - 2-е изд., М.: Химия, 1978. - 560 с.]. Поэтому основным механизмом выхода ²¹⁹Rn из твердого тела в газовую фазу является эффект ядер отдачи. Образование ядер ²¹⁹Rn происходит во всем объеме материала-источника, а выход радона в газовую фазу возможен только из тонкого поверхностного слоя. Для достижения максимального выхода радона, близкого к теоретически возможному (100%), необходимо, чтобы эффективная толщина слоя материала-источника - h, равная отношению его объема к площади, была сопоставима с L (h ~ L). Решить такую задачу можно, например, путем использования вместо плоской подложки - пористого материала с развитой внешней поверхностью. Таким материалом может быть, например, волокнистые материалы, применяемые для улавливания аэрозольных частиц на основе ультратонких полимерных волокон (ткань Петрянова) или на основе стекловолокна, угле-волокна (графена) и др.

Изготовление источника проводят, например, путем нанесения на поверхность волоконного материала раствора соединений ²²³Ra с последующим высушиванием. Для получения водного раствора ²²³Ra используют легко растворимые в воде соединения, которые в сухом виде хорошо выделяют ²¹⁹Rn, например, хлориды, бромиды, окиси и др. [Пруткина М.И., Шашкин В.Л. Справочник по радиометрической разведке и радиометрическому анализу. М., Атомиздат, 1975, с. 248].

Такое техническое решение позволяет увеличить выход газообразного ²¹⁹Rn из материала источника, отказаться от использования стеарата бария и, таким образом, полностью исключить радиолитическое разрушение органического материала-источника и продлить срок службы ИГ без ухудшения качества целевого продукта.

Установку изготавливают в виде герметичного замкнутого контура, состоящего из соединенных между объема V₁, где размещают материал источника и происходит генерация ²¹⁹Rn, сорбционного устройства (коллектора) объемом V₂, где осуществляется осаждение и накопление ²¹⁹Rn и продуктов его распада и объема соединительных трубок V₃. В контуре установки организуют принудительную циркуляцию газового потока. Объемы V₁, V₂ и V₃, а также расход газа в контуре установки Q выбирают таким образом, чтобы время нахождения газового потока в объеме источника V₁ и в объеме V₃ было минимальным (не более 0,5 с), а время нахождения газового потока в объеме V₂ должно быть не менее 4-5 периодов полураспада ²¹⁹Rn, то есть около 15-25 с. При одновременном выполнение этих условий основная часть образующихся продуктов распада ²¹⁹Rn будет накапливаться на стенках коллектора с объемом V₂.

Для исключения возможности попадания посторонних веществ в герметичный контур установки, циркуляцию газового потока проводят с использованием перистальтического насоса.

Известно [Пруткина М.И., Шашкин В.Л. Справочник по радиометрической разведке и радиометрическому анализу. М., Атомиздат, 1975, с. 248], что сорбция радона на любых твердых поверхностях сильно зависит от температуры. При понижении температуры ниже комнатной, сорбция возрастает, а полная конденсация радона на поверхности происходит при температуре ниже температуры замерзания жидкого радона, которая равна -71°С. Поэтому температуру коллектора поддерживают на возможно низком уровне (предпочтительно ниже -71°С).

В качестве газовой среды можно использовать воздух или углекислый газ (двуокись углерода). При использовании углекислого газа он будет частично вымораживаться на стенках коллектора, что приведет к понижению давления в газовом контуре и к увеличению выхода радона из материала источника.

Содержание влаги в материале источника нежелательно, поскольку водяная пленка на поверхности и в капиллярах микрокристалликов препарата может существенно затруднить выход ²¹⁹Rn в газовую среду. Поэтому материал-источника нагревают до температуры выше 100°С, что позволяет дополнительно сократить «паразитную» сорбцию ²¹⁹Rn на конструкционных материалах источника. Выделяющийся водяной пар вымораживают на стенках коллектора.

Такое техническое решение позволит отказаться от использования сложной вакуумной техники, применяемой в способе по прототипу.

Короткий период полураспада ²¹¹Pb (36 мин) требует применения экспрессных и эффективных методов выделения целевого продукта из коллектора (без использования химических реактивов), что позволит до минимума сократить время проведения всех операций и снизить потери ²¹¹Pb на радиоактивный распад при выделении. Достижение этой цели осуществляют следующим образом. На предварительной стадии эксплуатации установки (до организации циркуляции газа по контуру), на внутренней поверхности коллектора создают тонкий ледяной слой в виде изморози. Быстрое создание такого слоя возможно, например, путем охлаждения стенок коллектора до отрицательной температуры при одновременной подаче в объем коллектора водного аэрозоля дистиллированной воды, например, с использованием инжектора.

В рабочем режиме (при циркуляции газа) осаждение ²¹⁹Rn и накопление продуктов его распада осуществляют на поверхности созданного ледяного слоя, а извлечение целевого продукта проводят путем нагрева стенок коллектора до температуры плавления льда и сбора талой воды.

Для увеличения продолжительности эксплуатации ИГ в материал источника вводят соединения торий-227 (²²⁷Th) и/или смесь соединений ²²⁷Th и ²²³Ra.

Присутствие в материале источника примесей других альфа-излучающих изотопов радия (²²⁴Ra и/или ²²⁶Ra), в схеме радиоактивного распада которых присутствуют аналоги целевого радионуклида - изотопы ²¹²Pb/²¹²Bi и/или ²¹⁴Pb/²¹⁴Bi, допустимо, поскольку изотопы-аналоги обладают сходными терапевтическими свойствами, а их накопление на коллекторе за 2 часа будет незначительным.

Принципиальная схема такой установки показана на фиг.

Установка включает три контура (вспомогательный, рабочий и промывной) и состоит из источника (1), коллектора (2), запорных вентилей (3-6), холодильника/нагревателя (7), насоса (8), бака с промывным раствором (9), инжектора для подачи водного аэрозоля в объем V₂ из сосуда с дистиллированной водой (10), емкости для сбора целевого продукта (11) и устройства для электрического нагрева источника и контроля температуры (12). Для упрощения схемы вентили (3-6) на рисунке показаны как трехходовые краны.

Эксплуатация установки осуществляется циклично, а каждый цикл включает следующие этапы:

1. На начальном этапе используют вспомогательный контур для создания на внутренней поверхности стенок коллектора ледяного слоя в виде изморози (наледи).

Для этого источник отсоединяют от коллектора с использованием вентилей (3 и 6). С использованием холодильника (7) проводят охлаждение стенок коллектора до отрицательной температуры (ниже 0°С), оптимальной для образования наледи. Открывают вентили (4 и 5) и организуют циркуляцию воздуха по укороченному (негерметичному) контуру. С использованием инжектора подают в контур водный аэрозоль из емкости с дистиллированной водой (10). После создания на внутренней поверхности коллектора ледяного слоя, закрывают вентили (4 и 5), отключают инжектор и прекращают подачу водного аэрозоля в установку. Холодильник (7) переводят в рабочий режим с пониженной температурой стенок коллектора (2), оптимальной для осаждения ²¹⁹Rn и накопление продуктов его распада на поверхности созданного ледяного слоя.

2. На втором этапе, организуют циркуляцию воздуха по рабочему контуру установки путем последовательного выполнения следующих операций: включают электрический нагрев источника (12) до температуры выше 100°С, соединяют объемы источника и коллектора путем открытия вентилей (3 и 6) и включают насос (8). Выделяющийся из материала-источника газообразный ²¹⁹Rn поступает в объем коллектора, где происходит его осаждение на покрытых льдом стенках коллектора и затем радиоактивный распад с образованием целевого продукта. Накопление продуктов распада проводят в течение ~2 часов.

3. На третьем этапе используют промывной контур для выделения накопленных в коллекторе продуктов распада ²¹⁹Rn, содержащих целевой продукт. Для этого, закрывают вентили (3 и 6) и тем самым отсоединяют источник (1) от коллектора (2), выключают нагрев объема источника (12), выключают насос (8), переключают холодильник (7) в режим нагрева и производят сбор талой воды в накопительную емкость (11). При необходимости проводят окончательную промывку коллектора водой из бака (9). Полученный раствор используют для изготовления РФП.

Ниже приведены примеры, демонстрирующие возможность изготовления генератора для получения ²¹¹Pb/²¹¹Bi с начальной активностью 1⋅10⁸ Бк (100 МБк).

В качестве препарата используют, например, раствор соли бромида ²²³Ra с активностью 200 МБк, объемом 10 мл и с суммарной концентрацией солей 1 г/л.

Мощность эквивалентной дозы на расстоянии 1 м от такого сосуда с раствором ²²³Ra (в геометрии точечного источника) составит ~100 мкЗв/час. Дополнительную радиационную опасность представляет ингаляция выделяющегося ²¹⁹Rn и продуктов его распада. Поэтому все работы по изготовлению источника необходимо проводить в герметичном боксе радиохимического предприятия (лаборатории), оборудованном системой вентиляции и защитой от внешнего гамма-излучения.

Продолжительность эксплуатации генератора Т примем равной ~22 суток, а время транспортировки генератора до медицинской клиники - 2 суток.

Пример 1 демонстрирует возможный процесс изготовления источника.

В качестве материала-источника используют, например, волокнистый материал типа ФПА-15-2,0 на основе ацетилцеллюлозы, который применяется для изготовления аналитических аэрозольных фильтров АФА-РМА. Этот материал обладает следующими свойствами [А.К. Будыка, Н.Б. Борисов Волокнистые фильтры для контроля загрязнения воздушной среды. М., ИздАТ, 2008, - 360 с]: средний диаметр волокон 1,5 мкм, объемная доля волокон в материале (плотность упаковки) α=5%, поверхностная масса σ_F=3,5 мг/см², хорошо смачивается водой (гидрофилен), устойчивый к слабым кислотам, термоустойчив при температурах до 150°С.

Для изготовления источника используют материал ФПА-15-2,0 в виде готовых фильтров АФА-РМА или в виде ленты, что предпочтительнее, поскольку в этом случае процесс изготовления более технологичен и легче поддается автоматизации.

По центральной оси ленты наносят раствор соли ²²³Ra в виде серии последовательных отдельных капель таким образом, чтобы диаметр образующегося после растекания капли пятна не превышал ширины ленты, а расстояние между каплями не превышало диаметра пятна и одновременно высушивают, например под термолампой. Подсушенную ленту наматывают в рулон на катушку в виде кассеты.

Такой процесс изготовления источника легко автоматизировать даже в условиях герметичного бокса по принципу работы пленочного фотоаппарата, когда лента последовательно прокручивается с одной («чистой») кассеты на другую, в виде готового источника, а нанесение раствора на ленту соответствует изготовлению фотоснимка.

Используют ленту с шириной, например 50 мм. Объем одной капли задают микро-дозатором ~0,1 мл, после растекания капли диаметр образующегося пятна составит ~40 мм, а площадь одного пятна ~12,5 см². Тогда на ленту необходимо нанести ~100 капель, а длина ленты будет равна ~400 см. Общая поверхность высушенных капель составит ~1250 см². При этом поверхностная активность ²²³Ra на рабочем слое ленты будет σ_А=160 кБк/см², а поверхностная плотность соли σ_s=8 мкг/см². При внутреннем диаметре жесткой втулки кассеты источника ~10 см, лента будет намотана в ~14 слоев с суммарной толщиной слоя ~50 мг/см² (менее 2 мм).

При нанесении раствора бромида ²²³Ra на ткань ФПА-15-2,0 происходит смачивание гидрофильных волокон ацетилцеллюлозы, а при высушивании раствора на поверхности волокон образуется тонкий слой соли толщина которого существенно меньше диаметра волокон и соизмерима с длиной пробега ядра ²¹⁹Rn в соли.

Пример 2 демонстрирует оценку радиационной стойкости материала источника.

Сведения о радиационной стойкости материалов ФПА и фильтров АФА-РМ к облучению альфа-частицами крайне ограничены.

На стр. 170 монографии [А.К. Будыка, Н.Б. Борисов Волокнистые фильтры для контроля загрязнения воздушной среды. М., ИздАТ, 2008, - 360 с] указано, что «Все фильтры АФА-РМ обладают радиационной стойкостью по отношению к «горячим» аэрозольным частицам. Разрушение фильтрующего слоя наступает, например, при активности аэрозольных частиц, содержащих ²¹⁰Ро, свыше 3⋅10^-6 Ки (110 кБк)».

Это означает, что допустимая активность одной «горячей» частицы ²¹⁰Ро, с характерным размером ~1 мкм, на фильтре АФА-РМ (110 кБк), примерно соответствует активности ²²³Ra, равномерно нанесенной на 1 см² ленты (160 кБк). Радиационные характеристики ²¹⁰Ро и ²²³Ra примерно одинаковы, поэтому можно считать, что радиационная стойкость материала ФПА за время эксплуатации генератора будет обеспечена.

Пример 3 демонстрирует расчет оптимальных значений объемов V₁, V₂, V₃ и расхода газа в рабочем контуре Q.

Кассета с лентой вставляется в картридж. Картридж источника изготавливают в виде разборного жесткого цилиндра внутри которого находится герметичная полость в форме цилиндрического кольцевого зазора с внутренним диаметром d₁ и наружным d₂. С торцов цилиндра полость соединена с подводящими трубками для прокачки газа. Высота цилиндрической полости соответствует ширине ленты, а размер цилиндрического зазора выбирают исходя из толщины намотанных слоев ленты. Реальная толщина фильтра АФА-РМ менее 0,1 мм, поэтому для 14 слоев ленты толщину зазора можно принять 2 мм.

Поток газа направляют по кольцевому зазору параллельно плоскости слоев ленты. Внутренний газовый объем цилиндрической полости (при d₂-d₁=4 мм) будет V₁ ~30 см³, а с учетом объемной доли волокон в материале ленты, ~28 см³. Объемный расход газа Q задают таким образом, чтобы время нахождения газа в объеме V₁ было минимальным и не превышало, например, t₁ ~0,25 с. При заданных параметрах значение Q=V₁/t₁ ~120 мл/с (7,2 л/мин.). При таком расходе в объеме V₁ будет распадаться ~4% от образующихся ядер ²¹⁹Rn. Если время нахождения газа в объеме V₂ будет, например, равно t₂ ~20 с (в 5 раз больше периода полураспада ²¹⁹Rn), то основная часть продуктов распада ²¹⁹Rn (~97%) будет образовываться в объеме V₂. Тогда значение V₂=Q*t₂ ~2400 мл (2,4 л). Дальнейшее увеличение объема V₂ нецелесообразно, поскольку при этом будет возрастать и площадь поверхности коллектора (объема V₂), что может затруднить извлечение накопленного ²¹¹Pb из коллектора.

Для повышения эффективности генератора, время нахождения ²¹⁹Rn в соединительной трубке объемом V₃ снижают до минимально-возможного значения.

Пример 4 демонстрирует расчет активности ²¹¹Pb/²¹¹Bi накапливаемой на коллекторе генератора.

Накопление активности ²¹¹Pb на стенках коллектора проводят за время не более 4-5 периодов полураспада ²¹¹Pb, так как, уже за 2,5 часа на стенках коллектора накопится ~95% от максимально возможного значения равновесной активности.

Конструкция картриджа должна предусматривать нагрев ленты в рабочем состоянии до температуры более 100°С, но менее допустимой для фильтра АФА-РМ (150°С). Такая температура позволяет сократить сорбцию ²¹⁹Rn на материалах картриджа и необходима для удаления влаги из материала источника, поскольку наличие водяной пленки на поверхности и в капиллярах кристалликов соли может затруднить выход ²¹⁹Rn в газовую среду.

Для охлаждения стенок коллектора до температуры ниже -71°С используют, например, «сухой лед» (температуры замерзания двуокиси углерода, -78°С) или специальный ультранизкотемпературный холодильник. Такая температура позволяет повысить сорбцию газообразного ²¹⁹Rn на ледяных стенках коллектора, удалить пары воды и часть углекислого газа из объема рабочего контура путем их вымораживания на стенках коллектора, что приведет к понижению давления в контуре и увеличению выхода радона из материала источника.

В режиме извлечения продуктов распада ²¹⁹Rn из коллектора, его внешние стенки нагревают до температуры выше +90°С с использованием, например, горячей воды и/или электрического нагревателя. Сливают талую воду (вместе с кусочками льда), содержащую основную часть продуктов распада ²¹⁹Rn, из коллектора в накопительную емкость. При необходимости емкость коллектора дополнительно промывают дистиллированной водой. Продолжительность размораживания конденсата не превысит 10 минут.

Общие потери ²¹¹Pb, в долях от равновесной активности, не превысят 30% и определяются:

- доля оставшегося ²¹⁹Rn в соли бромида ²²³Ra, менее 10%;

- «паразитной» сорбцией (за пределами коллектора), не более 5%;

- распад за время размораживания конденсата, не более 8%;

- остаточной сорбцией на стенках коллектора и распадом при смыве, менее 5%.

Таким образом, активность первой порции целевого продукта, с учетом распада ²²³Ra за время транспортировки кассеты с источником до медицинской клиники (~12%), составит ~120 МБк.

Общие временные затраты на один цикл работы генератора составят 3 часа, что позволяет получить 8 порций целевого продукта в сутки.

Изобретение относится к технологии получения свинца-211/висмута-211 (²¹¹Pb/²¹¹Bi) для ядерной медицины. Способ основан на использовании эффекта эманации радона-219 (²¹⁹Rn) источником, содержащим препарат радий-223 (²²³Ra). Источник изготавливают путем создания на поверхности пористого/волоконного материала с развитой внешней поверхностью тонкого сухого твердого слоя препарата. Источник размещают в установке, состоящей из герметичного газового контура с принудительной циркуляцией газового потока и коллектора для осаждения газообразного ²¹⁹Rn. Предварительно на внутренних стенках коллектора создают ледяной слой путем его охлаждения и одновременного инжектирования водного аэрозоля в контур. Осаждение ²¹⁹Rn и накопление продуктов его распада, содержащих целевой продукт, проводят на поверхности слоя льда коллектора, а извлечения ²¹¹Pb/²¹¹Bi проводят путем нагрева стенок коллектора и сбора образующейся талой воды. Изобретение позволяет упростить технологию получения ²¹¹Pb/²¹¹Bi, повысить выход и обеспечить высокую радиохимическую чистоту целевого радионуклида. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ получения свинца-211/висмута-211 (²¹¹Pb/²¹¹Bi) для ядерной медицины, включающий: приготовление препарата из материала, содержащего радий-223 (²²³Ra), изготовление источника испускания радона-219 (²¹⁹Rn) путем нанесения препарата на подложку, размещение источника в герметичной установке, создание условий для интенсификации выхода ²¹⁹Rn из источника в газовый объем установки, размещение в установке коллектора для осаждения газообразного ²¹⁹Rn, накопление на стенках коллектора продуктов радиоактивного распада ²¹⁹Rn, содержащих целевой продукт, в течение не менее 2 часов, извлечение из коллектора целевого продукта в виде раствора и использование установки для повторного цикличного получения целевого продукта, отличающийся тем, что препарат изготавливают в виде водного раствора соединений ²²³Ra, в качестве подложки источника используют пористый материал с развитой внешней поверхностью, источник изготавливают путем создания на поверхности материала тонкого сухого твердого слоя препарата толщиной несколько молекулярных слоев, источник помещают в емкость объемом V₁, оборудованную системой нагрева, коллектор изготавливают в виде емкости объемом V₂, оборудованной системой охлаждения и нагревания, установка состоит из вспомогательного, рабочего и промывного контуров, соединенных трубками и отделяемых запорными вентилями, вспомогательный контур используют на предварительной стадии для создания на внутренних стенках коллектора ледяного слоя, накопление целевого продукта проводят на поверхности ледяного слоя в рабочем контуре, состоящем из объемов V₁ и V₂, объема соединительных трубок V₃ и насоса для принудительной циркуляции газа с расходом Q, а промывной контур используют в режиме извлечения целевого продукта путем нагрева стенок коллектора и сбора образующейся талой воды.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для получения препарата используют растворимые в воде соединения ²²³Ra, которые в сухом виде хорошо выделяют радон, например хлориды, и/или бромиды, и/или окиси.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пористого материала используют волоконный материал из ультратонких волокон, например из ткани Петрянова, и/или стекловолокна, и/или углеродного волокна, а нанесение препарата на материал проводят методом накалывания и/или смачивания раствором препарата с последующим высушиванием.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что создание на внутренних стенках коллектора слоя льда проводят путем замораживания водного аэрозоля, например, на основе дистиллированной воды или физиологического раствора, который принудительно вводят в объем коллектора, например, с использованием инжектора.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в режиме накопления целевого продукта интенсификацию выхода ²¹⁹Rn из источника в газовый объем проводят путем нагрева источника до температуры более 100°С.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что материал препарата содержит торий-227 (²²⁷Th) или смесь ²²⁷Th и ²²³Ra и допускает присутствие примесей ²²⁴Ra и ²²⁶Ra.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что принудительную циркуляцию газового потока в замкнутом контуре установки проводят, например с использованием перистальтического насоса, а в качестве газовой среды используют сухой воздух и/или углекислый газ.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что значения Q, V₁, V₂ и V₃ выбирают таким образом, чтобы: (V₁/Q) <0,25 с; (V₂/Q) ~20-25 с, a (V₃/Q) - минимально возможным.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в режиме накопления целевого продукта, охлаждение стенок коллектора проводят до температуры ниже -71°С с использованием «сухого льда» (двуокиси углерода CO₂) и/или специального ультранизкотемпературного холодильника.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что извлечение целевого продукта из промывного контура проводят путем нагревания внешних стенок коллектора горячей водой и/или с использованием специального нагревателя, а после сбора талой воды, при необходимости, проводят дополнительную промывку коллектора.

11. Способ по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что для изготовления источника используют фильтрующий материал ФПА-15-2,0 в виде фильтров АФА-РМА, которые собирают в пакет, или в виде ленты, которую наматывают в рулон на катушку.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что газовый поток в объеме V₁ направляют параллельно плоскости фильтрующих слоев материала источника.