Master Dissertation

O tecnécio metaestável (99mTc) é um radioisótopo utilizado em medicina nuclear como marcador para a realização de exames de imagem. A geração de ^99mTc é realizada através do decaimento do ⁹⁹Mo que, por sua vez, pode ser obtido pela irradiação por nêutrons de alvos contendo urânio (²³⁵U) com baixo enriquecimento (<20% de ²³⁵U). Um tipo de alvo que pode ser utilizado para esta produção é o alvo anular de folha fina de urânio metálico. Este alvo é composto por dois tubos de alumínio concêntricos, entre os quais é colocada uma folha fina de urânio (U) com espessura de 125 μm, envelopada por uma folha fina de níquel. Este conjunto, após montagem, precisa passar por um processo de expansão, que dilata as paredes do tubo interno contra as paredes do tubo externo, promovendo um contato mecânico entre o conjunto Al-U-Ni. Garantindo uma melhor troca térmica durante a irradiação e evitando o superaquecimento do alvo. Atualmente este processo é feito mecanicamente, utilizando um expansor mecânico (draw plug). Este trabalho, substitui este método por um sistema de hidroconformação, que apresenta a vantagem de manter as características superficiais de acabamento da peça, expandindo o tubo interno de maneira uniforme. Para tal foi confeccionado um dispositivo que contém o alvo montado com urânio enquanto um fluido é injetado sob pressão de até 600 bar no tubo interno do conjunto. Os resultados demonstraram que este método promoveu a diminuição do espaço (vazio) entre as partes do alvo, após a realização de um tratamento térmico de recozimento no tubo interno. A medição dos vazios entre os componentes do alvo após a aplicação do método de hidroconformação demonstrou a sua viabilidade.

Metastable technetium (99mTc) is a radioisotope used in nuclear medicine as a marker for imaging tests. The generation of ⁹⁹mTc is carried out through the decay of ⁹⁹Mo which, in turn, can be obtained by neutron irradiation of targets containing uranium (U) with low enrichment (<20% of ²³⁵U). One type of target that can be used for this production is the thin foil uranium metal annular target. This target is composed of two concentric aluminum tubes, between which is placed a thin uranium (U) sheet with a thickness of 125 μm, wrapped with a thin nickel sheet. This set of parts, after assembly, needs to go through an expansion process, which expands the walls of the internal tube against the walls of the external tube, promoting mechanical contact between the Al-U-Ni assembly. This contact ensures better thermal exchange during irradiation and prevents the target from overheating. Currently this process is done mechanically, using a mechanical expander (draw plug). This work replaces this method with a hydroforming system, which has the advantage of maintaining the surface finishing characteristics of the part, expanding the internal tube uniformly. To this end, a device was made that contains the target assembled with uranium while a fluid is injected under pressure of up to 600 bar into the internal tube of the assembly. The results demonstrated that this method reduced the space gap between the parts of the target, after carrying out an annealing heat treatment on the internal tube. The measurement of voids between target components after applying the hydroforming method demonstrated its feasibility.