озбавляють радіоактивні. Таке розбавлення призводить до зменшення специфічної (питомої) активності кінцевого продукту. Інший недолік полягає в можливості утворення радіоактивних домішок внаслідок реакції (n,?) На інших изотопах елемента мішені або хімічних домішок в мішені. Застосування ізотопного збагачення мішені допомагає мінімізувати наявність радіоактивних домішок у продукті, проте істотно збільшує його вартість. Тим не менш, таке збагачення застосовується досить часто.
У деяких випадках можливе підвищення питомої активності р/н, одержуваних по (n,?) реакції, використовуючи процес Сциларда - Чалмерса. Даний процес грунтується на тому, що після поглинання нейтрона іспускаеться?-квант, який може викликати віддачу ядра і подальше порушення молекулярної зв'язку. Це збудження в деяких випадках переводить гарячий атом в іншу хімічну стан, відмінний від атомів, не вступали в реакцію. Таким чином, стає можливим хімічне розділення.
Інша ситуація виникає в результаті (n,?) реакції, коли представляє інтерес розпад проміжного р/н в необхідний продукт. Такий процес використовується при отриманні р/н 125I за допомогою реакції 124Xe (n,?) 135Xe? 125I. Так як кінцевий продукт в цьому випадку може бути хімічно відділений від мішені, то стає досяжною питома активність, відповідна теоретичного значенням для чистого р/н.
Таблиця 1. Перелік найбільш важливих для ЯМ радіонуклідів, вироблених на ядерних реакторах
Очевидно, що необхідно застосовувати хімічно чисті мішені і реагенти, щоб уникнути попадання в продукт стабільних нуклідів. У прикладі з 125I це означає, що як мішень, так і реагенти не повинні містити стабільний йод. Бажано також використовувати збагачені мішені, щоб мінімізувати попадання в продукт довгоживучих р/н або стабільних нуклідів. Для прикладу, якщо 126Xe (відносний вміст 0,09% в природному ксеноні) опромінюється разом з 124Хе, то утворюється 127Xe, який потім розпадається в стабільний 127I. У цьому випадку, однак, так як мішень і продукт хімічно розділяються, то є можливість відновлення збагаченого мішеневого матеріалу для повторного використання.
У результаті поділу 235U утворюються продукти поділу з атомними номерами від 30 до 66, розділити які і виділити цікавить р/н можна за допомогою хімічних процедур. Найбільш важливими медичними р/н, одержувані з використанням реакції поділу, є 131I, 133Xe і 99Mo.
Ряд корисних р/н отримують, застосовуючи реакцію (n, p), що йде при опроміненні мішеней швидкими нейтронами (наприклад, 35S, 64Cu), або ланцюжок непрямих реакцій. Наприклад, при опроміненні нейтронами 6Li утворюється 3H з досить високою енергією, щоб викликати реакцію з сусіднім ядром 16O (в з'єднанні Li2CO3), в результаті якої утворюється F. Перелік найбільш важливих для ЯМ радіонуклідів, вироблених на ядерних реакторах, представлений в Табл. 1.
циклотрон багатокристальний ядерний камера
3. Виробництво радіонуклідів на прискорювачах
3.1 Циклотрон
З усіх типів прискорювачів циклотрони найбільш широко використовуються для виробництва р/н. Перевагою циклотрона є відсутність інжектора, в якому відбувається попереднє прискорення протонів, досить проста конструкція і висока інтенсивність пучка. Висновок пучка з циклотрона відбувається при досягненні зарядженими частинками максимальної енергії, тому виробники випускають циклотрони, розраховані на генерацію пучків строго певної енергії. Однак діапазон можливих енергій досить широкий і простягається від 3 МеВ для малих циклотронів до 700 МеВ для великих синхроциклотрон, призначених для фізичних досліджень.
Принцип дії циклотрона ілюструється на рис. 8. Іони, вироблені дуговим джерелом, инжектируются в центр вакуумного проміжку між двома напівкруглими порожнистими металевим камерами, званими дуантами. На електроди дуантов подається різниця потенціалів, що викликає прискорення іонів в проміжку між дуантами. Великий магніт створює майже однорідне магнітне поле, спрямоване перпендикулярно до площини дуантов. Це поле викликає закручування траєкторій іонів. Електричний потенціал подається на дуанти від високо-частотного осцилятора, який реверсує полярність поля на дуантах перед тим, як зарядженачастка досягає ускоряющего проміжку. Це викликає нове прискорення частинки у напрямку до іншого дуанта. Приріст кінетичної енергії при одноразовому проходженні проміжку дорівнює добутку заряду частинки на різницю потенціалів і зазвичай знаходиться в діапазоні від 30 до 60 кеВ.
Діаметр полюсів магніту циклотронів, призначених для напрацювання р/н, як правило, змінюється від 75 до 150 см в залежності від енергії виходить пучка.
Рис. 8. Схема роботи циклотрона
...
