【正文】 室內(nèi)； ? 導(dǎo)引、聚焦系統(tǒng) 用一定形態(tài)的 電磁場 來引導(dǎo)并約束被 加速 的 粒子束 ，使之沿預(yù)定 軌道 接受電場的加速。加速器按其 作用原理 不同可分為靜電加速器、直線加速器、回旋加速器、電子感應(yīng)加速器、同步回旋加速器、對撞機(jī)等。它利用 倍壓速流 的原理制成的。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 58 2. 靜電加速器 圖 219 范得格拉夫靜電加速器示意圖 靜電加速器是利用靜電高壓加速帶電粒子的裝置。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 59 3. 回旋加速器 圖 220 回旋加速器示意圖 回旋加速器是利用磁場使帶電粒子作回旋運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中經(jīng)高頻電場反復(fù)加速的裝置。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 62 Linac Coherent Light Source 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 63 加速器生產(chǎn)放射性核素的特點(diǎn) ? 帶電粒子核反應(yīng)的庫侖勢壘高，適于 制備輕元素的放射性核素 如 11C、13N、 15O和 18F等。 ? 加速器生產(chǎn)的放射性核素，一般與靶核不是同一元素，故 易于用化學(xué)分離 ，制得 高比活度或無載體的放射性核素 。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 64 加速器生產(chǎn)放射性核素的核反應(yīng)類型 加速器生產(chǎn)放射性核素中發(fā)生的主要核反應(yīng)有： 采用 α 粒子引發(fā)的核反應(yīng)、氘核引發(fā)核反應(yīng)、質(zhì)子核反應(yīng)、 3He引起的核反應(yīng)等 。 ?氘核反應(yīng)有 （ d， n）、（ d， 2n）、（ d， α） 反應(yīng)。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 65 加速器生產(chǎn)放射性核素 加速器參數(shù) 核反應(yīng)產(chǎn)額 產(chǎn)品核純度 A 核反應(yīng)的選擇 ①帶電粒子束必須具有足夠的 能量 ②帶電粒子束必須具有足夠的 粒子流量 入射粒子靜止質(zhì)量越小，能量越大，靶核原子序數(shù)越小，則產(chǎn)額越大 發(fā)生核反應(yīng)時(shí)，可能同時(shí)會(huì)發(fā)生競爭反應(yīng)，從而導(dǎo)致產(chǎn)品純度不高，因此需要選擇 合適的核反應(yīng)及入射粒子能量 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 66 B 加速器用靶件的制備 固體靶 液體靶和氣體靶 ① 內(nèi)靶方式是將靶件放在加速器的真空室內(nèi)照射， 其生產(chǎn)效率高，但操作復(fù)雜。 有專門的靶材料液體 /氣體進(jìn)出管道 合適的厚度、耐高溫、導(dǎo)熱性能好、熱穩(wěn)定性好、熔點(diǎn)高 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 67 C 輻照產(chǎn)額計(jì)算 帶電粒子引起核反應(yīng)的反應(yīng)截面，強(qiáng)烈地依賴于轟擊粒子的能量。已知激發(fā)函數(shù)后， “ 厚靶 ” 輻照時(shí)所期望獲得的放射性核素 總放射性量 A可表示如下： 1 2 2 44 01 6 . 2 5 1 0 1 0 ( ) ( )3 . 7 1 0t Eme n JA E S E d EZ????? ? ? ?? ? 當(dāng)輻照時(shí)間顯著小于（至少 5倍）同位素的半衰期時(shí)，上式可近似表示如下： 701 0 ( ) ( )EmJtA E S E d EZT ??? ?7 　。 固體靶 ： 1）易揮發(fā)物質(zhì)： 干法蒸餾技術(shù)進(jìn)行分離提取 ， 固體靶還可反復(fù)使用 ； 2）難揮發(fā)物質(zhì)： 溶解、萃取、層析或共沉淀等， 靶件一次性使用 。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 69 加速器生產(chǎn)放射性核素的應(yīng)用 工業(yè)上， 57Co、 22Na、 109Cd作為穆斯堡爾效應(yīng)、正電子湮沒技術(shù)、 X 射線熒光分析用的 放射源 。 在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，檸檬酸 67Ga用于 腫瘤診斷 ， 123I標(biāo)記的碘化鈉用于 診斷甲狀腺 。 Te靶制備中使用高豐度的 Te同位素如 124Te、 123Te和122Te的氧化物，通過加熱將這些氧化物熔融在 Pt（鉑） 盤內(nèi)形成輻照靶。 123I的化學(xué)分離方法多用 干法蒸餾法 。間接法生產(chǎn) 123I需要使用中、高能回旋加速器或電子加速器，主要雜質(zhì)為 半衰期 60d的 125I 20世紀(jì) 80年代，出現(xiàn)了采用高富集度的 124Xe通過 124Xe（ p， x） 123I 反應(yīng)生產(chǎn) 123I 的方法。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 72 放射性核素發(fā)生器 放射性核素發(fā)生器 是人工放射性核素獲得的另一種方式。目前放射性核素發(fā)生器應(yīng)用最多的還是 核醫(yī)學(xué) 。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 73 放射性核素發(fā)生器基本原理 放射性核素發(fā)生器 ，是利用母體與子體核素的半衰期和它們的物理、化學(xué)等性質(zhì)上差異，采用各種物理、化學(xué)手段將 不斷生成的子體核素從母體核素中分離出來的裝置 。放射性核素發(fā)生器以其母子體核素或直接以子體核素來命名，例如母體為 99Mo、子體為 99mTc的裝置就叫 99Mo99mTc發(fā)生器 或 99mTc發(fā)生器。在瞬時(shí)平衡情況下，子體活度減少的速率與母體活度減少的速率相同。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 78 放射性核素發(fā)生器的類型 根據(jù)母子體核素的分離方式，放射性核素發(fā)生器的類型主要有 色譜型發(fā)生器、升華型發(fā)生器、萃取型發(fā)生器 。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 79 制備放射性核素發(fā)生器的要求 1. 母體核素的選擇 在選擇母體核素時(shí)，通常需要考慮子體核素的 用途及核性質(zhì) （射線類型、能量、半衰期等）、 母體核素的半衰期、母子體核素的分離、母體核素的生產(chǎn)能力 等幾個(gè)方面來考慮。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 80 2. 發(fā)生器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 放射性核素發(fā)生器的結(jié)構(gòu)，隨 母體和子體核素分離方法、發(fā)生器規(guī)格 的不同而不同。 通常采用的分離方法有 離子色譜法、溶劑萃取法和升華法 等，其中最常用的是 離子色譜法 。 ? 子體核素應(yīng)具有 良好的藥物學(xué)性質(zhì)。 ? 母、子體核素容 易分離 。 1. 99Mo99mTc發(fā)生器 99Mo99mTc發(fā)生器中母體核素 99Mo主要有兩種獲得方式， 235U（ n， f） 99Mo和 98Mo（ n, γ） 99Mo法 。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 83 A 裂變型 99Mo99mTc發(fā)生器 圖 223 99Mo99mTc發(fā)生器結(jié)構(gòu)及外觀 母體核素 99Mo以99MoO42的形式吸附在Al2O3柱上，然后用 ％ NaCl等 洗脫液 將高價(jià)（ ＋ 7）的 99mTc以99mTcO4的形式洗脫下來，而母體仍留在發(fā)生器內(nèi)。裝柱后，采用低酸度的 HCl溶液對柱填料進(jìn)行洗滌，以盡可能除去非常細(xì)小的三氧化二鋁。由于酸性條件下氧化鋁表面帶正電荷，它能吸附呈負(fù)電的鉬酸根，所以裝柱時(shí)酸度控制在 pH=2～ 3左右。然后用 %的生理鹽水預(yù)淋洗，檢驗(yàn)發(fā)生器管路是否通暢。mL1 ⑨ 細(xì)菌內(nèi)毒素等生物指標(biāo) 內(nèi)毒素含量 ＜ 通過將堆照的低比活度的99Mo制成凝膠裝柱，制備凝膠型 99Mo99mTc發(fā)生器為發(fā)展中 國家使用相對便宜的 99mTc提供了條件。它是將堆照后的MoO3溶解后，與 ZrOCl2溶液反應(yīng)，生成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的鉬酸鋯酰沉淀（ ZrOMoO4）， 然后經(jīng)過濾、低溫干燥、粉碎、篩分等過程制成凝膠型 99Mo99mTc發(fā)生器柱填料。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 89 2. 凝膠型 99Mo99mTc發(fā)生器制備流程見教材 圖 225 3. 凝膠型 99Mo99mTc發(fā)生器生產(chǎn)控制點(diǎn) 在凝膠型 99Mo99mTc發(fā)生器柱填料的生產(chǎn)中，對凝膠型發(fā)生器淋洗性能影響最大的是凝膠的干燥條件與裝柱凝膠的粒度。同時(shí)，凝膠粒度嚴(yán)重影響到發(fā)生器的淋洗效率。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 90 4. 凝膠型 99Mo99mTc發(fā)生器的存在的問題 實(shí)際生產(chǎn)中鉬酸鋯酰凝膠的處理?xiàng)l件（如干燥后凝膠中水份含量、上柱凝膠的平均粒度、凝膠的利用率等）難以控制，很難獲得性能穩(wěn)定的鉬酸鋯酰柱填料，由于99mTc的淋洗較為困難，因此其淋洗效率普遍較低，淋洗峰比較寬，淋洗液體積較大，洗脫液中 99mTc比活度低。 90Sr90Y發(fā)生器 ： 90Sr的半衰期為 29a，可以從長時(shí)間冷卻的裂變產(chǎn)物中提取。子體核素 90Y是一種純 β放射體 ，它的半衰期為 64h，非常適合于做成放射性治療劑。特別是在核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，它極大的推動(dòng)了核醫(yī)學(xué)的發(fā)展。 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 93 1. 簡述放射性核素的來源。 3. 制備加速器用固體靶件時(shí)應(yīng)該注意什么？ 4. 幾種 99Mo99mTc發(fā)生器制備方法比較。 習(xí) 題 2022/2/15 核技術(shù)應(yīng)用 94