ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Альфа-излучающие радионуклиды — производство и применение из "Изотопы Свойства, получение, применение Том 2" Применение искусственных радиоактивных изотопов в области биохимических исследований и ядерной медицины началось вскоре после создания Лоуренсом первого циклотрона (1930 г.) и открытия нейтрона Чэдвиком (1932 г.). Пионерская работа Жолио Кюри (1934 г.), когда он получил изотоп °Р с Т /2 = 2,5 мин в реакции (а, п) °Р, положила начало появлению циклотронных PH, обладающих по своим свойствам определёнными преимуществами перед реакторными PH. [c.329] Способы получения искусственных радиоактивных изотопов в реакциях заряженных частиц и нейтронов с веществом мишени, осуществляемых на ускорителях и в ядерных реакторах, дополняя друг друга, дают возможность получать различные по ядерно-физическим свойствам изотопы одного и того же элемента. А такие широко используемые источники получения PH как радионуклидные генераторы делают доступными продукты распада материнских изотопов для применения их, в принципе, в любое время, что особенно важно в случае короткоживущих дочерних PH. Ниже приведён перечень некоторых циклотронных, реакторных и генераторных (подчёркнуты чертой) PH, которые в той или иной степени находят применение в ядерной медицине. [c.329] На ускорителях заряженных частиц в результате взаимодействия протонов, дейтонов и других ускоренных ионов с ядрами мишени преимушественно образуются PH с дефицитом нейтронов, распадающиеся путём электронного захвата или с испусканием позитронов. Тип распада циклотронных PH (сюда же относятся и PH, получаемые в фотоядерных реакциях с помощью тормозного излучения электронных ускорителей) считается более предпочтительным для применения их в ряде областей, в том числе в ядерной медицине, по сравнению с нейтроноизбыточными реакторными PH. [c.330] В современной ядерной медицине для научно-исследовательских, диагностических и терапевтических целей применяют более 50 циклотронных PH с периодами полураспада от нескольких минут до нескольких лет. Тенденции развития исследований в этой области связаны с определением ряда фундаментальных величин, а именно, новых или уточнённых данных о свойствах ядер (типы распада, структура), изучением функций возбуждения ядерных реакций. Зависимость сечения реакций от процессов получения PH (ускорители, методы приготовления радионуклидных препаратов, детектирующая аппаратура, автоматизация и компьютеризация процессов) определяет эффективность и коммерческую сторону этой области науки и производства. [c.330] В настоящей главе на основе анализа известных данных, преимущественно за последние 10-15 лет, в краткой форме приводятся основные сведения о свойствах, методах получения (ядерные реакции, мишени, способы выделения) и о применении ряда циклотронных PH, как широко используемых в настоящее время, так и потенциально перспективных. [c.330] Описанию методов получения и применения этих PH посвящены многочисленные оригинальные и обзорные работы, содержащие результаты многолетних исследований, развитие которых определялось и продолжает определяться текущими требованиями того или иного направления, с одной стороны, и техникой эксперимента, с другой. Эти данные (экспериментальные и теоретические), полученные в различных научных центрах в течение последних 20-25 лет, послужили базой для выработки стандартных рекомендаций МАГАТЭ, касающихся способов получения ряда наиболее широко используемых PH [2]. [c.331] Определяющие факторы. Проблемы, связанные с понятием радионуклиды в ядерной медицине , иллюстрирует схема, условно представляющая их как цепочку логически последовательных групп, обозначенных А —) Б — В Г. [c.331] Выбор радионуклидов. Определяющим фактором для применения PH в ядерной медицине служит биохимическое поведение элемента по отношению к тем или иным органам. Так, например, хорошо известно, что элементарный йод аккумулируется преимущественно в щитовидной железе, а йод в составе различных меченых соединений (гиппурат, амфетоамин, жирные кислоты и др.) доставляется в почки, головной мозг, в область сердечной мышцы. Такое селективное поведение йода позволяет использовать его PH для диагностики состояния различных органов. Другой пример — свойства благородных газов дают возможность контролировать функциональную работу лёгких с 1 Кг и Хе. [c.331] На стадии выбора предпочтение отдают PH с оптимальными ядернофизическими свойствами (период полураспада, схема распада, тип излучения. [c.331] Ядерные данные функции возбуждения мишенные исследования. [c.332] концентрирования PH. чистоты. аппаратура. [c.332] Обеспечение низкой радиационной дозы в in-vivo исследованиях — также важный фактор, принимаемый во внимание при выборе PH. Исходя из оценок допустимой лучевой нагрузки для человека, предпочтение отдаётся, при прочих равных условиях, короткоживущим PH. Так, например, радиационная доза 1 (мрад/мКи) для щитовидной железы (20) и всего тела (0,07), почти на два порядка ниже, чем у других изотопов йода — (1200 и 14,2), (1200 и 2,0), (1200 и 0,2), соответственно. [c.332] Получение радионуклидов. Для получения радионуклидов, применяемых в ядерно-физических исследованиях, биохимии и медицине, наиболее широко используют ядерные реакции, инициируемые заряженными частицами (протоны, дейтоны, ядра гелия). В значительно меньшей степени для этой цели служит тормозное излучение электронных ускорителей, возникающее при прохождении ускоренных электронов через конвертор, изготавливаемый из материала с высоким Z (тантал, вольфрам, платина). В этом случае среди фотоядерных реакций практическое значение имеет реакция (7,п) с наибольшим выходом PH в интервале граничных энергий тормозного излучения 15-50 МэВ. Ядерные реакции с тяжёлыми ионами в последние годы также стали предметом исследований с точки зрения их применения для селективного получения изотопов. [c.332] УУс остаётся постоянной, т.е. число атомов, претерпевающих превращение, пренебрежимо мало. [c.333] Величина сечения ядерной реакции — одна из определяющих характеристик, необходимых для выбора энергетического интервала реакций, от значения которого зависит выход целевого PH и минимальное (допустимое) количество радионуклидных примесей, влияющих на величину радиационной дозы и качество, т. е. разрешение распределения PH в органах. [c.333] Условия получения PH в необходимых количествах и с требуемыми характеристиками для применения их in vivo (радионуклидная и радиохимическая чистота, высокая удельная активность) определяют путём экспериментальных исследований, результаты которых служат основой для разработки технологии производства. [c.333] Для выделения PH из материала мишени, их очистки и концентрирования используют различные комбинации физико-химических методов осаждение, экстракцию, ионообменную хроматографию, дистилляцию, электроосаждение, электромагнитное разделение изотопов. Выбор методов определяется физико-химическими свойствами материала мишени и содержащихся в ней наработанных радиоактивных изотопов, а также требованиями к качеству конечного препарата (высокая степень чистоты, состояние PH без носителя, высокая удельная активность). Важную роль играют фактор времени, особенно в случае короткоживущих изотопов, и экологические нормы, требующие минимизации радиоактивных отходов. [c.335] Радиохимия ультрамикроколичеств циклотронных PH вписывается в следующую схему методов газовой и водной химии (более детально отдельные методы для PH описаны в [33]). [c.335] Вернуться к основной статье