Введение
Литературный обзор
1.1 Ядерная медицина: становление науки и история развития 4
1.2 Классификация радиофармпрепаратов (РФП) 8
1.3 Протонно-эмиссионная томография (ПЭТ), как метод медицинской визуализации. РФП и радионуклиды для ПЭТ 9
1.4 Методы получения радионуклидов ( РН) для ПЭТ 13
1.5 Генераторная пара изотопов Sr-82/Rb-82
Классические методы получения изотопов Sr-82 14
1.6 Циклотронный комплекс РИЦ-80 18
2. Экспериментальная часть и обсуждение результатов
2.1 Высокотемпературный метод выделения радионуклидов (изотопов). Принцип работы метода
2.2 Высоковакуумный стенд и мишенное устройство для нового метода выделения радионуклидов
2.3 Понятие доли улетучивания
2.4 Выделение целевого изотопа стронция - 82 из облученной мишени RbСl 29
2.5 Сравнение эффективности выделения новым методом с классическим методом ионообменной хроматографии 35
2.6 Выделение изотопа меди-67 из мишенного вещества металлического Zn
2.7 Выделение радионуклидов из мишеней металлической меди
2.8 Перспективы разработки высокотемпературного метода разделения
Итоги и выводы
Список литературы
Последние десятилетия отмечены интенсивным внедрением методов ядерной физики и других наукоемких технологий в области, непосредственно связанной с качеством человеческой жизни и, в частности, с развитием совершенно новых областей медицины. Одним из наиболее перспективных направлений является ядерная медицина. Уникальность методов ядерной медицины состоит в том, что они позволяют диагностировать функциональные отклонения жизнедеятельности органов на самых ранних стадиях болезни, когда человек еще не чувствует симптомы заболевания. Технологии ядерной медицины, направленные как на диагностику, так и на терапию заболеваний, в основном базируются на использовании различных видов излучений радиоактивных нуклидов. Медицинские радионуклиды требуют высокой степени очистки, как химической, так и радиохимической. Ключевые проблемы заключаются в завышенной концентрации примесных радионуклидов, а также в большом количестве жидких радиоактивных отходов, которые накапливаются при использовании существующих методов выделения и очистки радионуклидов.
Производство изотопов с позитронной эмиссией, позволяющей использовать их в ПЭТ (позитронно-эмиссионной томографии), очень важно для развития методов диагностики заболеваний. Совмещение экспериментальных методов ядерной физики и сверхчувствительных методик детектирования создают прекрасную перспективу для развития методик диагностики и терапии заболеваний в современной медицине.
В данной работе представлены результаты разработки новых мишенных устройств для получения высокочистых медицинских изотопов на радиоизотопном комплексе РИЦ-80, запущенном недавно в Петербургском Институте Ядерной Физики (ПИЯФ). Основной целью данной работы является разработка нового метода высокотемпературного выделения целевых медицинских радионуклидов из различных мишенных веществ, используя различные экспериментальные методики. С использованием этого метода планируется получение, например, изотопа 82Sr, дочерний изотоп которого 82Rb используется в ПЭТ диагностике для определения заболеваний сердечно-сосудистой системы и опухолей мозга, а также для получения других изотопов, широко используемых в ядерной медицине.
По проделанной на данный момент работе можно подвести следующие итоги:
1) Был разработан новый метод разделения радионуклидов и сконструирован рабочий прототип нового высокоэффективного мишенного устройства;
2) Оптимизирован метод высокотемпературного выделения изотопа Sr-82 для медицинского назначения;
3) Проведены предварительные облучения и выделения на пучке 80-100 МэВ;
4) Показана легитимность нового метода для различных комбинаций мишенных веществ и целевых радионуклидов;
Для высокотемпературного метода:
1) Целевой радионуклид отделяется от мишенного материала более чем на 99,9%;
2) Значение эффективности выделения Sr и Сu из RbСl и Zn мишеней свыше 90% ;
3) Введено понятие доли улетучивания, доли улетучивания вычислены для ряда мишенных веществ и целевых радионуклидов;
4) Высокотемпературный метод проявил себя как более экономичный, экологичный и безопасный.
По данной работе написаны следующие статьи:
1. V. N. Panteleev, A. E. Barzakh, L. Kh. Batist, D. V. Fedorov, V. S. Ivanov, F. V. Moroz, P. L. Molkanov, S. Yu. Orlov and Yu. M. Volkov, «The radioisotope сomplex projeсt “RIС-80” at the Petersburg Nuсlear Physiсs Institute » // Review of sсientifiс instruments 86, 123510 (2015);
2. Пантелеев В.Н., Барзах А.Е., Батист Л.Х., Федоров Д.В., Иванов В.С., Кротов С.А., Мороз Ф.В., Молканов П.Л., Орлов С.Ю., Волков Ю.М. //Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2016;
3. Пантелеев В.Н., Барзах А.Е., Батист Л.Х., Федоров Д.В., Иванов В.С., Кротов С.А., Мороз Ф.В., Молканов П.Л., Орлов С.Ю., Волков Ю.М. «Радиоизотопный комплекс РИЦ-80 в Петербургском институте ядерной физики» // Мед. физика. 2016. № 2 (70). С. 47–55.
4. V. N. Panteleev*, A. E. Barzakh, L. Kh. Batist, D. V. Fedorov, V. S. Ivanov, S. A. Krotov, P. L. Molkanov, F. V. Moroz, S. Yu. Orlov, and Yu. M. Volkov, «Target Development for 67Сu, 82Sr Radionuсlide Produсtion at the RIС-80 Faсility» // Physiсs of Partiсles and Nuсlei, 2018, Vol. 49, No. 1, pp. 75–77.
5. В.Н. Пантелеев, А.Е. Барзах, Л.Х. Батист, Д.В. Федоров, В.С. Иванов, С.А. Кротов, П.Л. Молканов, С.Ю. Орлов, М.Д. Селиверстов, Ю.М. Волков, «Новый метод получения генераторного радионуклида Sr-82 и других медицинских радионуклидов» // Журнал технической физики, в редакции
Работа была представлена на 17 всероссийских и международных конференциях, форумах и конкурсах.
