East European Journal of Physics (Jan 2019)
Наработка изотопов 11C и 18F. Получение радиофармпрепарата «Глюкоза 11C»
Abstract
Обобщены результаты наработки фотоядерным способом изотопов 11С и 18F в различных мишенях-матрицах. Исследования выполнены на линейных ускорителях электронов НИК "Ускоритель" ННЦ ХФТИ НАН Украины в диапазоне энергий 10 -40 МэВ для выяснения возможностей получения максимально достижимых уровней активности изотопов 11С, и 18F с целью планирования дальнейших разработок по созданию на основе этих изотопов радиофармпрепарата (РФП) для ядерной медицины. В рамках вышеизложенного подхода нами проведены измерения уровней активности изотопа 18F переходящего в окружающую водную среду при облучении мишеней–матриц из фторопласта (С2F4) потоком тормозного излучения. Выход изотопа 18F в водную среду в самых благоприятных условиях (по энергии и среднему току пучка) составил 3,6 % от величины активности матрицы 40 МБк/г, что является весьма низким показателем. Несмотря на обнадеживающее значение удельной активности изотопа 18F в мишенях–матрицах фторида лития (LiF) -77 МБк/г и плавиковой кислоты (НF) – близкой к 100 МБк/г вопрос извлечения изотопа 18F из матриц С2F4, LiF и НF для приготовления на его основе РФП остается открытым и ставит под сомнение целесообразность такой методологии наработки изотопа 18F для дальнейшего использования. Более результативной оказалась наработка изотопа 11С в облученной мишене-матрице стандартной лечебной формы «глюкозы моногидрат» (глюкоза). Показано, что в результате облучения глюкозы пучком гамма-квантов удается осуществить «мечение» глюкозы изотопом 11С, который образуется в результате фотоядерной реакции 12С(γ,n)11C на ядре 12С, входящем в состав молекулы глюкозы - С6Н12О6 · H2O. Облученный образец глюкозы, растворенный в заданном объеме растворителя (дистиллированной воды) будет готовым к использованию РФП «Глюкоза, 11C». Показано, что «фотоядерный метод» обеспечивает получение РФП «Глюкоза, 11C» с полной активностью, необходимой для проведения ПЭТ диагностики. РФП «Глюкоза, 11C» к моменту его использования обладает 100% радионуклидной чистотой. РФП «Глюкоза, 11C» таким способом получен впервые. Обсуждается выбор оптимальной конструкции водоохлаждаемого мишенного устройства, обеспечивающего щадящий (в смысле тепловых нагрузок) режим облучения капсулы, заполненной таблетками глюкозы. Используя программу “SolidWorks FlowSimulation 2011”, рассчитаны количественные характеристики скоростей потоков воды, обтекающих капсулу с глюкозой и конвертер.
Keywords
