Производство медицинских радиоизотопов на ускорителе протонов У-80. - презентация

1 Производство медицинских радиоизотопов на ускорителе протонов У-80.

2 Схема комплекса для получения радиоизотопов для медицины. 1 - ускоритель; 2 - станции облучения; 3 – р/х бокс; 4 – горячие камеры; 5 – масс-сепаратор

3 Поэтапный план осуществления проекта. 1-й этап:Получение Sr82 (до 1 Кюри), разработка методов выделения, очистки и анализа, Срок 2-3 года Ускоритель, Разводка пучков (3 линии), Станция облучения, пневмопочта, р/х бокс корп. ИРИС. Мишень RbCl Разработка генератора Sr82 - Rb й этап: 4-5 лет ещё 2 станции облучения, горячие камеры, средства транспортировки, масс-сепаратор off-line. 3-й этап: 6-8 лет получение других радиопрепаратов. Сертификация продукции, полномасштабная работа комплекса.

4 DIAGNOSTIC RADIOISOTOPES S67Zn(p,n)67Ga 68Zn(p,2n)67Ga natKr(p,xn)81Rb5. 82Kr(p,2n)81Rb 111Cd(p,n)111In 112Cd(p,2n)111In5 123Te(p,n)123I 124Te(p,2n)123I 124Te(p,n)124I 127I(p,5n)123Xe123I 127I(p,3n)125Xe125I 124Xe(p,2n)123Cs123Xe123I 124Xe(p,pn)123Xe123I 203Tl(p,3n)201Pb201Tl 203Tl(p,2n)202mPb202Tl 203Tl(p,4n)200Pb200Tl

5 POSITRON EMITTERS for PET 69Ga(p,2n)68Ge. natGa(p,xn)68Ge 85Rb(p,4n)82Sr natRb(p,xn)82Sr

6 LARGE-SCALE ISOTOPE PRODUCTION WITH AN INTENSE 100 MEV The RbCl targets and gallium targets are disc shaped and have a nominal diameter of 50 mm. Up to three targets are irradiated simultaneously with nominal incident energies of 90 MeV, 65 MeV and 30 MeV. Targets are separated by spacers to form 5 mm thick cooling channels between the target faces. Typical cooling water velocities flowing over the target faces range between 2 and 5 m/s. Los Alamos

7

8 мишень Масса г энергия протонов МэВ ток, µА Время облучения, сутки Активность Sr82 на момент выдачи, Ки Rb мет ,5 RbCl ,7 Сравнение производительности мишеней из Rb и RbCl, Лос-Аламос Los Alamos *

9

10

11 Испытания прочности мишеней Облучено: 98 мишеней RbCl, из них 54 в капсулах из нерж. стали (интенсивность протонного пучка от 100 до 200µА); 44 из сплава инконель 625 (при пучке от200 до 220µА). 38 мишеней с мет. Ga ( при токах от 100μA до250 μA; Los Alamos

12

13 Rb-82 Dosage Rubidium chloride injection obtained from Cardiogen-82 (Rubidium Rb-82 Generator) is intended only for intravenous administration utilizing an appropriate infusion system that is labeled for use with the generator. The usual adult (70 kg) dose(single injection) is 1480 MBq (40 mCi) with a range of MBq (30-60 mCi). The dose must be administered at a rate of 50 mL/minute not to exceed a cumulative volume of 200 mL. A single dose of 2220 MBq (60 mCi) should not be exceeded. No more than 4440 MBq (120 mCi) should be administered in a multiple injection series. Возможные причины разрушения оболочек: избыточное давление вследствие перегрева коррозия при взаимодействии с материалом мишени механическое повреждение турбулентным потоком охлаждающей воды. радиационные повреждения дефекты при изготовлении Los Alamos

14 Троицк

15 Интегральный выход Sr-82 при полном поглощении в мишени протонного пучка; a,c,d,f,e – расчёт, b – эксперимент. Троицк

16 Radiopharmaceuticals Laboratory, Korea Institute of Radiological and Medical Sciences (KIRAMS) The radiochemical purities higher than 99.7 %. Accelerator: 40MeV, 220 µA A water-cooled carbon collimator 4 external beam lines. wobbler magnet to rotate the beam. Pneumatic transport. KIRAMAS (Корея) RadionuclidesC-11F Tl-201 Yields mCi/µAh

17 Проект станции облучения ПИЯФ

18 Вид при транспортировке.

19 Вид устройства в защитном корпусе.

20 Sr – Rb генератор 1 Сорбция стронция на хелатах 2 Ионный обмен на SrCO3

21 Хелаты - клешневидные комплексные соединения, образуются при взаимодействии ионов металлов с полидентатными (то есть имеющими несколько донорных центров) лигандамикомплексные соединенияионов металловлигандами Комплекс Ni c диметилглиоксимом

22 В генераторе Sr-Rb используются неорганические хелаты на основе окислов переходных элементов - Sn, Ti, Zr, Ta и др., а также катионообменные смолы

23 Эффективность разделения определяется величиной коэффициента распределения K d =( A i A f )/ A f v/m (2) где: A i – начальная активность в растворе A f - конечная активность v - объём р-ра (мл) m - масса сорбента(г)

24 Спасибо за внимание

25

26 Sr Rb Kr A Т 1/2 Вид распада Т 1/2 Вид распада Т 1/2 Вид распада 801,8чε30сβ+β+ Стаб. 8122мин. β+ β+ *30,3мин. 4,6ч ИП ε, β + *13,с 2,310 5 л. ИП, ε 8225,3дн. ε *6,3ч 1,23мин. ИП ε, β + Стаб. 83 *5с 32ч ИП ε, β + 86,2дн.ε *1.83ч Стаб. ИП 84Стаб. *20,5мин. 32,8дн. ИП ε, β + Стаб. 85 *67,7мин. 64,9дн. ИП β - Стаб.(72%) *4,8ч 10,75л. ИП β - 86Стаб. *1мин. 18,7дн. ИП ε β -, нет γ Стаб. 87*2,8ч стаб ε, нет γСтаб.(30%)76мин.β -β -

27

28

29

30 Температурная зависимость выхода радиоэлементов из углеродной матрицы

31 Температурная зависимость выделения радионуклидов для облучённой нейтронами углеродной матрицы с Am-241 (%). Интегральный поток нейтронов – н, суммарная поглощённая доза 10 8 Гр.

32 . Скорость выщелачивания радионуклидов дистиллированной водой из матриц, содержащих Am-241, Eu(Eu-152) I(I-125), при комнатной температуре; a-выщелачивание из матрицы с америцием до и после облучения нейтронами, b- то же из образцов матрицы с европием разной степени дисперсности, c- из порошка матрицы с йодом.