320 likes | 542 Views
Produktion af radionukleider. Oplæg i medicinsk fysik Af Hans Henrik Knudsen. Indhold:. Hvorfor? Hvordan? Produktion Separation Hvor?. Hvorfor?. Vi ønsker radioaktive kerner til brug i forskellige medicinske sammenhænge. Diagnostisering (SPECT, PET)
E N D
Produktion af radionukleider Oplæg i medicinsk fysik Af Hans Henrik Knudsen
Indhold: • Hvorfor? • Hvordan? • Produktion • Separation • Hvor?
Hvorfor? • Vi ønsker radioaktive kerner til brug i forskellige medicinske sammenhænge. • Diagnostisering (SPECT, PET) • Onkologisk behandling (in vivo, ekstern)
Hvorfor? • Vi ønsker radioaktive kerner til brug i forskellige medicinske sammenhænge. • Diagnostisering (SPECT, PET) • Onkologisk behandling (in vivo, ekstern) γ β+ p,α p,p-bar, m.fl.
Produktion • Accellerator-drevet • Ladede partikler (primært protoner) accelereres til flere MeV og skydes på et target. • Reaktor-produktion • Neutron-fluksen i en reaktor bruges til at bestråle et folie.
Accellerator-drevet produktion • Giver mange forskellige typer af kerner. • Primært tre typer af reaktioner: • Kernereaktioner • Spallation • Ikke-elastisk spredning
Accellerator-drevet produktion • Kernereaktion: 111Cd(p,n)111In24Mg(2H,4He)22Na • Spallation: p + Te ”Alt lettere end Te” • Ikke elastisk spredning: p + U Alt.
Accellerator-drevet • Fordele: • Kan producere mange forskellige kerner • Mindre problemer med forurening af rester • Kan producere meget kortlivede kerner • Ulemper: • Det producerede skal sepereres ud og/eller fanges • Behandling på udviklings-niveau
Reaktor-produktion • Giver adgang til neutron-rige kerner gennem primært to processor. • Fission • Neutron-capture • Eksempler på dannede kerner
Reaktor-produktion • Fordele: • Giver adgang til tunge, neutronrige kerner. • Ulemper: • Det er vanskeligt at adskille isotoper kemisk • Kræver reaktor.
Seperation • Masse spektroskopi • Forskellige kemiske processor
Masse spektroskopi Ladede partikler i et elektromagnetisk felt påvirke af en kraft, givet som: Newtons giver at Samlet giver dette
Hvor? To eksempler på produktion og separation af radionukleider i praksis. • ISOLDE • SPECT
ISOLDE • ISOLDE er en forskningsfacilitet på CERN, hvor der blandt andet laves forsøg med radioisotoper.
ISOLDE • ISOLDE er en forskningsfacilitet på CERN, hvor der blandt andet laves forsøg med radioisotoper. • Radioaktive kerner dannes ved spallation i et target.
ISOLDE • ISOLDE er en forskningsfacilitet på CERN, hvor der blandt andet laves forsøg med radioisotoper. • Radioaktive kerner dannes ved spallation i et target. • Separation sker ”on-line” via seperations- magneter.
ISOLDE • ISOLDE er en forskningsfacilitet på CERN, hvor der blandt andet laves forsøg med radioisotoper. • Radioaktive kerner dannes ved spallation i et target. • Separation sker ”on-line” via seperations- magneter. • Herefter bruges kernerne i en række beamlines
SPECT • SPECT foretages primært med radioisotopen 99mTc • Det skønnes at ca. 90% af alle medicinsk diagnostiske undersøgelser anvender 99mTc. • 99mTc produceres ud fra 99Mo via henfaldet:
SPECT • 99Mo bliver, som vi har set, produceret i en reaktor, og herfra distribueret til sygehuse. • Udvindingen lokalt af 99mTc fra 99Mo sker i en såkaldt isotopgenerator.
SPECT • Ien Technetium-generator bliver 99Mo bundet til Al2O3
SPECT • ITechnetium-generatoren bliver 99Mo bundet til Al2O3 • Udskyldningen af 99mTc (eluderingen) sker med en vandig opløsning af NaCl.
SPECT • ITechnetium-generatoren bliver 99Mo bundet til Al2O3 • Udskyldningen af 99mTc (eluderingen) sker med en vandig opløsning af NaCl. • En Technetium generator er ca. 24 timer om at ”lade op” og kan bruges i en til to uger.
Opsummering • Radionukledier produceres primært vha. acceleratorer eller reaktorerer. • Adskillelse af det producerede fra ”resten” indeholder nogle udfordringer. • Levetid og henfaldstype afgører hvilke metoder der bruges til en given kerne.