Optimizing irradiation conditions for natural molybdenum in WWR-K reactor

Sairanbayev D.S.; Gizatulin Sh. Kh.; Gurin A.N.; Chakrova Ye. T.; Aitkulov M.T.; Nessipbay A. Zh.; Ashibayev A. Ch.; Shaimerdenov A.A.

doi:10.1016/j.net.2024.04.006

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저자정보: Sairanbayev D.S. (Institute of Nuclear Physics) Gizatulin Sh. Kh. (Institute of Nuclear Physics) Gurin A.N. (Institute of Nuclear Physics) Chakrova Ye. T. (Institute of Nuclear Physics) Aitkulov M.T. (Institute of Nuclear Physics) Nessipbay A. Zh. (Institute of Nuclear Physics) Ashibayev A. Ch. (Institute of Nuclear Physics) Shaimerdenov A.A. (Institute of Nuclear Physics)

저널정보: 한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology Vol.56 No.9

발행연도: 2024.9

수록면: 3,566 - 3,570 (5page)

DOI: 10.1016/j.net.2024.04.006

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The production of the radioisotope molybdenum-99 in the WWR-K research reactor is achieved through the activation method 98Mo(n,γ)99Mo, utilizing a target of natural molybdenum trioxide irradiated under standard conditions (thermal neutron spectra and water environment). Under such conditions, the maximum specific activity of molybdenum-99 reaches (2.3 ± 0.3) Ci/g Mo after 7 d of irradiation. However, the escalating demand for molybdenum-99 and the need to reduce its production cost, necessitates urgent and increased productivity. This study aims to optimize the irradiation conditions for molybdenum powder in the WWR-K reactor to increase the specific activity of molybdenum-99. For this purpose, we evaluated various irradiation capsule designs comprised various neutron moderator materials and thicknesses. Through extensive modeling calculations, we obtained an optimal capsule design that increases the specific activity of molybdenum-99 to 3.31 Ci per 1 g of Mo.

#Medical radioisotope #Molybdenum-99 #Research reactor WWR-K #Beryllium #Activation method #Resonance neutrons #MCNP

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