W NCBJ opracowano nową metodę produkcji ważnego izotopu

Obiecujące wyniki badań nad otrzymywaniem materiału tarczowego do produkcji technetu-99m, jednego z ważniejszych izotopów promieniotwórczych w medycynie nuklearnej - przedstawili naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych. Ich praca ukazała się w piśmie "Applied Radiation and Isotopes".

Nową metodę wytwarzania tarcz do produkcji technetu-99m - izotopu promieniotwórczego stosowanego w procedurach diagnostycznych - opracowali naukowcy z działającego w Narodowym Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) Ośrodka Radioizotopów POLATOM (OR POLATOM) w Świerku. OR POLATOM wytwarza i dostarcza do kilkunastu krajów urządzenia (tzw. generatory) do bezpośredniego otrzymywania tego radioizotopu w szpitalach.

Zazwyczaj źródłem technetu-99 w generatorach jest inny izotop promieniotwórczy, molibden-99, otrzymywany z uranu napromienianego m.in. w NCBJ w reaktorze jądrowym Maria. Kilka lat temu wystąpił jednak globalny kryzys w dostawach molibdenu-99; od tego czasu naukowcy badają alternatywne metody wytwarzania technetu-99m w akceleratorach. Jak tłumaczą badacze ze Świerku, technet-99m można również otrzymać w akceleratorze w wyniku napromienienia protonami tarczy zawierającej stabilny izotop molibden-100.

"Tarcze molibdenowe, które poddawane są napromieniowaniu w akceleratorze muszą spełniać kilka bardzo istotnych kryteriów" – tłumaczy dr Izabela Cieszykowska z OR POLATOM, która kierowała pracami grupy badaczy. - "Materiały tarczowe przeznaczone do napromieniowania muszą charakteryzować się wysokim stopniem wzbogacenia oraz wysoką czystością chemiczną, by w wyniku napromieniania nie dochodziło do powstawania niepożądanych izotopów. Z punktu widzenia wytrzymałości na działanie intensywnej wiązki protonów, konieczne jest, aby tarcze akceleratorowe posiadały dużą odporność mechaniczną oraz wysokie przewodnictwo cieplne i elektryczne. Jednocześnie materiały takie powinny być odpowiednio porowate, by umożliwić szybkie rozpuszczenie tarczy po procesie napromieniowania i oddzielenie powstałego technetu-99m, którego okres półtrwania wynosi zaledwie 6 godzin" - zaznacza.

Do badań nad wytwarzaniem technetu-99m w akceleratorze polscy naukowcy wykorzystali metodę prasowania wzbogaconego molibdenu-100 do formy pastylki, która następnie jest spiekana w atmosferze wodoru. W wyniku tych procesów otrzymywane są pastylki o średnicy ok. 1 cm i o grubości poniżej 1 mm.

Właściwości mechaniczne tak uformowanych tarcz zależne są od zastosowanego ciśnienia prasowania oraz od czasu spiekania. Wytrzymałość wytworzonych tarcz badano w Laboratorium Badań Materiałowych NCBJ.

"Udało nam się opracować i zoptymalizować metodę wytwarzania tarcz molibdenowych, które wykazują odporność podczas napromieniania wiązką protonów, a jednocześnie po aktywacji ulegają rozpuszczeniu w krótkim czasie, co umożliwia szybki ich przerób" – dodaje dr Cieszykowska.

Prezentowane badania to jeden z elementów przygotowań do uruchomienia w Świerku cyklotronu w ramach projektu Centrum Projektowania i Syntezy Radiofarmaceutyków Ukierunkowanych Molekularnie CERAD. Po uruchomieniu cyklotronu naukowcy w Świerku będą mogli wytwarzać radioizotopy wykorzystując zarówno neutrony z Marii jak i protony, deuterony i cząstki alfa z akceleratora.

"Potrafimy już wytwarzać technet-99m, ale przede wszystkim myślimy o wytwarzaniu akceleratorowym innych izotopów promieniotwórczych do diagnostyki jak i do terapii, które dotychczas w Polsce nie były dostępne w takiej skali" – wyjaśnia kierownik projektu CERAD prof. Renata Mikołajczak. - "Duże nadzieje wiążemy np. z izotopami miedzi czy cyrkonu. Inny przykład to astat-211, który jest źródłem promieniowania alfa o bardzo małym zasięgu w tkankach, za to bardzo skutecznego, jeśli zostanie wprowadzone precyzyjnie w miejsce zmienione chorobowo."

Prace nad przygotowaniem technologii akceleratorowej prowadzone były w NCBJ przy wsparciu Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej, a także projektu "Alternatywne metody produkcji technetu-99m", dofinansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. W ich toku uczeni współpracowali ze Środowiskowym Laboratorium Ciężkich Jonów Uniwersytetu Warszawskiego oraz Instytutem Chemii i Techniki Jądrowej w Warszawie. Współpracujące jednostki naukowe są partnerami w konsorcjum CERAD. W skład konsorcjum wchodzą także Warszawski Uniwersytet Medyczny, Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego i Uniwersytet Medyczny w Białymstoku. Projekt jest realizowany w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020, współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.

PAP - Nauka w Polsce

kflo/ ekr/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Fot. Adobe Stock

    Ekspert: Polski teleskop poleci w przyszłym roku na orbitę Księżyca

  • Na zdj. od lewej: mgr inż. Stefania Wolff (WFTiMS PG i IMP PAN), mgr Angelika Łepek (WFTiMS PG), prof. Jacek Ryl (WFTiMS PG), dr hab. inż. Katarzyna Siuzdak, prof. IMP PAN (IMP PAN), dr inż. Wiktoria Lipińska (IMP PAN, absolwentka PG), dr hab. inż. Andrzej Nowak, prof. PG (WChem PG). Fot. Krzysztof Mystkowski / Politechnika Gdańska

    Naukowcy z Politechniki Gdańskiej zamienili kapustę pekińską w materiał do sensorów

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera