【正文】 5. 一個(gè)新制的 99Mo99mTc發(fā)生器，規(guī)格為 109Bq，請(qǐng)問(wèn)： （ 1）它的最佳淋洗時(shí)間為多長(zhǎng)？ （ 2）出廠 25h后色譜柱上總的放射性量多大？此時(shí)可獲得99mTc？假定淋洗效率為 85％。 2. 簡(jiǎn)述 131I干法生產(chǎn)工藝。由于 短壽命核素的應(yīng)用是醫(yī)學(xué)檢查、診斷的一個(gè)方向， 有必要研制一些新的、半衰期更短的放射性核素發(fā)生器 。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 92 放射性核素發(fā)生器能夠多次地、安全方便地提供高核純、無(wú)載體、高比活度和高放射性濃度的短半衰期核素，所以它在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、科研等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。由于 90Sr是一種毒性很高的長(zhǎng)壽命放射性核素 ，因此對(duì) 90Sr的穿漏率必要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 91 4. 其他 發(fā)生器 133Sn113mIn發(fā)生器 ： 113Sn在反應(yīng)堆內(nèi)通過(guò) 112Sn（ n, γ） 113Sn反應(yīng)制備。裝柱的凝膠粒度越小，發(fā)生器的淋洗效率越高，但粒度太小，發(fā)生器淋洗困難，容易發(fā)生堵塞情況。干燥后的凝膠必須保持一定的水份含量并為無(wú)定形，否則其淋洗效率極低。在用生理鹽水洗滌時(shí)， 99mTc被洗滌下來(lái)，而 99Mo仍以鉬酸鋯酰形式保持在發(fā)生器柱內(nèi)。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 88 1. 凝膠型 99Mo99mTc發(fā)生器的基本原理 凝膠型 99Mo99mTc發(fā)生器也是一種色層發(fā)生器。mL1 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 87 B 凝膠型 99Mo99mTc發(fā)生器 由于 235U靶件制備及裂變 99Mo提取工藝復(fù)雜，設(shè)備投入巨大，并需要處理大量強(qiáng)放射性廢物，限制 了 99Mo99mTc發(fā)生器在核技術(shù)水平較低的國(guó)家和地區(qū)的使用，因此，許多發(fā)展中國(guó)家開(kāi)展了99Mo99mTc發(fā)生器的其它生產(chǎn)方法研究。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 86 3. 發(fā)生器質(zhì)量控制條件 ① 淋洗液性狀 無(wú)色透明液體 ② 淋洗效率 ③ 淋洗曲線 ④ 核純 ⑤ 放化純 ⑥ 發(fā)生器放射性活度 ⑦ 淋出液酸度 要求淋洗液 ～ ⑧ 鋁含量 要求鋁含量 ＜ 10μg 采用加壓或負(fù)壓方式將一定量的裂變 99Mo加入色譜柱內(nèi)。 采用濕法裝柱。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 84 圖 224 裂變 99Mo99mTc發(fā)生器制備工藝流程及環(huán)境區(qū)域劃分示意圖 99Mo99mTc發(fā)生器制備工藝流程及環(huán)境區(qū)域劃分 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 85 2. 裂變型 99Mo99mTc發(fā)生器的主要制備工序 柱填料的預(yù)處理 柱填料裝柱 裂變 99Mo料液上柱及預(yù)淋洗 柱填料主要為三氧化二鋁。 由于采用裂變 99Mo生產(chǎn)的色譜發(fā)生器具有發(fā)生器制作簡(jiǎn)單、淋洗方便、易防護(hù)、容易達(dá)到無(wú)菌、無(wú)熱源的要求等優(yōu)點(diǎn)，非常適于臨床應(yīng)用，已經(jīng)成為目前 最主要的一種發(fā)生器類(lèi)型 。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 82 主要放射性核素發(fā)生器的制備 自從 1957年 99mTc問(wèn)世以來(lái)， 99Mo99mTc發(fā)生器 （ 99Mo99mTc Generator） 的臨床應(yīng)用極大地促進(jìn)了核醫(yī)學(xué)影像的發(fā)展。 ? 放射性核素發(fā)生器的 母體核素容易大量生產(chǎn) ，另外，要求母體核素的 半衰期應(yīng)盡可能的長(zhǎng) ，使發(fā)生器具有較長(zhǎng)的使用期。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 81 醫(yī)用放射性核素發(fā)生器應(yīng)具備的條件 ? 子體核素有 適當(dāng)長(zhǎng)短的半衰期、合適的輻射類(lèi)型和能量。分離方法是根據(jù)有利于 母子體核素的分離和對(duì)子體核素純度 等的要求來(lái)選擇的。 母體核素主要通過(guò)三種途徑獲得：核反應(yīng)堆輻照、回旋加速器輻照、從核裂變產(chǎn)物中提取。由于 色譜型發(fā)生器 具有結(jié)構(gòu)緊湊、淋洗操作簡(jiǎn)單、易防護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為目前 最常用 的一種放射性核素發(fā)生器。 21 ?? ? 2211 NN ?? ? 21 AA ?當(dāng) 且 t足夠大時(shí)，有 或 此時(shí)，母子體核素活度幾乎相等，這種平衡稱為 長(zhǎng)期平衡 。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 75 1. 放射性母體－子體的相互關(guān)系 假設(shè) ： t＝ 0時(shí)，只有母體核數(shù)（ N1,0），在 t時(shí)刻，剩下的母體核數(shù)為： 11 , 1 , 0 ttN N e ??? 母體核素衰變只產(chǎn)生 單一子體 放射性核素時(shí)，對(duì)于子體核素有： 12 1 1 2 2 1 1 , 0 2 2tdN N N N e Ndt ?? ? ? ??? ? ? ? 1212 1 , 021()ttN N e e????? ????? 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 76 任何時(shí)刻 t，子體核素的活度為： 1222 2 1 1 , 021()ttN N e e????? ?? ???? ? 對(duì)于母體核素 A衰變時(shí)產(chǎn)生 多子體核素 的情況，由于母體核素衰變成某一子體核素 B的衰變分支比是一定的，因此，子體核素的活度為： 1222 2 1 1 , 021()ttN F N e e????? ?? ???? ? 圖 222 母子體核素活度 時(shí)間曲線 A－母體核素， B－子體核素， C－總活度 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 77 2. 瞬間平衡與長(zhǎng)期平衡 由于發(fā)生器中母體核素的壽命一般都比子體核素的壽命長(zhǎng)，即 由單一子體核素活度公式在 時(shí)，有 12 ?? ?mtt ??2 2 21 1 2 1.N c o n s tN??? ? ???? 像這樣一個(gè)恒定的活度比值的情況稱之為 瞬時(shí)平衡 。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 74 ? 實(shí)用的放射性核素發(fā)生器中， 子體核素的半衰期短，而母體核素的半衰期相對(duì)較長(zhǎng) 。它所使用的母體核素也是通過(guò)反應(yīng)堆或加速器生產(chǎn)的。它通過(guò)簡(jiǎn)單的操作，能定期從長(zhǎng)壽命的母體核素中分離出短壽命子體核素，為短壽命子體核素的應(yīng)用，特別是在那些遠(yuǎn)離反應(yīng)堆和不具備加速器的地方應(yīng)用提供了有利條件。 也有用高富集度 124Xe、 電子加速器，通過(guò) 124Xe（ γ， n） 123Xe核反應(yīng)也可制備 123I。其具有操作簡(jiǎn)單、蒸餾時(shí)間短（幾分鐘）、回收率高（接近 100%）、放射性廢物量小等優(yōu)點(diǎn) 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 71 2. 間接法制備 國(guó)際上主要發(fā)展的間接法有： 127I（ p， 5n） 123Xe→ 123I、 124Xe（ p， x）123I和 124Xe（ γ， n） 123Xe→ 123I。照射后的靶需要經(jīng)過(guò) 化學(xué)方法分離 出 123I。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 70 加速器生產(chǎn)放射性核素 123I 1. 直接法制備 直接法制備 123I需要中、低能加速器，用質(zhì)子或氘在富集 Te同位素上引發(fā)核反應(yīng)。 在農(nóng)業(yè)和環(huán)境保護(hù)中， 47K、 74As、 203Pb 示蹤原子 。 液體靶和氣體靶： 相對(duì)要簡(jiǎn)單些。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 68 D 輻照靶件的處理 粒子束轟擊后的靶件經(jīng)各種物理、化學(xué)方法處理后，可得到 無(wú)載體的放射性核素 。這種核反應(yīng)截面隨入射粒子通量變化的函數(shù)關(guān)系，稱 激發(fā)函數(shù) 。 ② 外靶方式是將粒子束引出真空室，在真空室外面 照射靶件。 ?質(zhì)子引發(fā)的 (p， n)反應(yīng)是加速器生產(chǎn)放射性核素的主要核反應(yīng)， ?3He引起的核反應(yīng)有 （ 3He， n）、（ 3He， 2n）、（ 3He， p） 等。 ?采用 α粒子引發(fā)的核反應(yīng)有 （ α， n）、（ α， p）、（ α， 2n） 等。 加速器生產(chǎn)放射性核素也有一些 缺點(diǎn) ，如大部分核素的生產(chǎn)能力要比反應(yīng)堆生產(chǎn)小得多，生產(chǎn)成本高；制備靶及靶子冷卻技術(shù)難度大；較短的半衰期使它的使用范圍（時(shí)間、空間）受到限制。 ? 加速器生產(chǎn)核素時(shí)，入射粒子是帶電粒子，所生成的放射性核素都是 貧中子的核素 。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 60 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 61 4. 直線加速器 圖 221 粒子加速器實(shí)物圖 直線加速器是利用沿直線軌道分布的高頻電場(chǎng)加速電子、質(zhì)子和重離子的裝置。它可用以 加速電子或質(zhì)子 ，通過(guò)輸電帶將噴電針電暈放電的電荷輸送到一個(gè)絕緣的空心金屬電極內(nèi)，使之充電至高電壓以加速帶電粒子。雖然加速后粒子的能量不高，一般在 1MeV左右，但用它得到的高速粒子數(shù)量大，束流強(qiáng)，因此至今仍有實(shí)驗(yàn)室使用它來(lái)加速粒子。 2022/2