4.3. Практическое применение
Потенциально в настоящее время предложено около 120 генераторных систем. В табл. 8.4 приводится перечень нескольких наиболее важных для ЯМ генераторов и некоторые их свойства.
Первым коммерческим генератором стала система 132Te/132I, разработанная в Брукхевенской Национальной лаборатории (BNL, USA) в 1951 г. [5]. Там же был создан в конце шестидесятых годов прошлого века самый распространенный сейчас (80 % рынка) генератор 99Mo/99mTc [6]. С тех пор было предложено много различных вариантов этой генераторной системы. В настоящее время практически все коммерческие генераторы 99Mo/99mTc, базируются на хроматографическом способе отделения 99mTc от 99Mo. В таких генераторах 99Mo заряжается в колонки из оксида алюминия, которые связывают 99Mo молибдат во много раз большим химическим сродством, чем 99mTc. Стерилизованный изотонический раствор хлорида натрия, проходящий через колонну, вызывает отделение 99mTc от оксида алюминия и удаление его как pertechnetate натрия, в то время как высокое сродство 99Mo молибдата к Al2O3 препятствуют его извлечению из адсорбента. Схематическое изображение генераторной системы 99Mo/99mTc, представлено на рис. 8.6.
5. Мишени
При разработке технологии производства представляющего интерес р/н следует решить три взаимосвязанные задачи: а) выбор ядерной реакции; б) определение условий облучения; в) выбор мишени. Отметим, что выбор подходящей мишени является не менее, а возможно и более важным, чем решение первых двух задач. Рассмотрим эту проблему подробнее
5.1. Физическая и химическая форма
В общем случае чистые металлы и элементы являются наилучшими. Если по каким-либо причинам их использование нецелесообразно, другими подходящими материалами являются как сплавы, так и простые соединения такие, как окислы, карбонаты, галагениды. Эти формы также должны быть совместимы с процессингом после облучения. Таким образом, легко разрушаемые соединения иногда бывают более предпочтительными, чем металлы.
Рис. 8.6. Схематическое изображение устройства генераторной системы 99Mo/99mTc [7]
5.2. Тепловые свойства
Во время облучения в мишени возможно значительное выделение тепла как за счет кинетической энергии, оставляемой в мишени падающими частицами, так и за счет ядерных реакций, если они являются экзотермическими. Кроме того, некоторую энергию передают мишени фотоны, образующиеся в результате реакции (n,γ). Количество этой энергии пропорционально массе мишени, поэтому оно существенно для мишеней, масса которых превышает грамм. При облучении мишеней на ускорителях тепловая мощность в ваттах равна энергии (в МэВ), оставляемой в мишени заряженными частицами, умноженной на ток ускорителя (в мкА). Так, например, толстая мишень, уменьшающая энергию протонов на 20 МэВ, при токе 200 мка поглощает 4000 ватт на один квадратный сантиметр площади. Если мищень расплавится, или испарится, плотность мишени уменьшится, что может привести к сильному уменьшению выхода продукта и даже к разрушению мишени. В случае газообразных мишеней нагревание газа вызовет уменьшение его плотности, что также вызове уменьшение выхода продукта. Поэтому при облучении мишеней на циклотронах и линейных ускорителях необходимо применять охлаждение мишеней. Кроме того, желательно, чтобы материал мишени имел хорошую теплопроводность и высокую температуру плавления. По этой причине органические соединения и водные растворы не используются в качестве мишеней с высокотоковыми пучками.