关于放射性核素发生器介绍

[拼音]：fangshexing hesu fashengqi

[外文]：radionuclide generator

装有某种放射性母体核素、从而分离得到该母体核素衰变生成的高纯放射性子体核素的装置（见放射性）。实用的放射性核素发生器中，子体核素的半衰期短，而母体核素的半衰期适当地长。放射性核素发生器以其母子体核素或直接以子体核素来命名，例如母体为99Mo、子体为99Tcm的装置就叫99Mo-99Tcm发生器或99Tcm发生器。放射性核素发生器在其有效期内，每隔一段合适的时间间隔就可从中分离一次子体核素，好像从母牛身上挤奶一样，所以放射性核素发生器又称为“母牛”。例如99Mo-99Tcm发生器又叫99Mo-99Tcm母牛。放射性核素发生器的问世，为需要应用短半衰期核素的单位提供了方便；为那些远离产地、在通常情况下难于应用短半衰期核素的单位，解决了长期不好解决的一部分困难。

放射性核素发生器最早始于医学，1920年G.法伊拉由226Ra分离出222Rn，从而提出发生器的概念。1951年美国布鲁克黑文国立实验室M.W.格林等人基于法伊拉从226Ra分离222Rn的原理，研制成世界上第一个人工放射性核素发生器132Te－132I发生器。以后99Mo-99Tcm、113Sn-113Inm等发生器陆续研制成功。理论上，应该有大批的这类母子体核素可供利用。为了发展更多的放射性核素发生器，曾进行了大量的工作，美国的M.布鲁斯研究了五年，于1965年发表文章，列出了118个可能有用的母牛体系。现在国际上实际应用的和研制的放射性核素发生器有28Mg-28Al、38S-38Cl、42Ar-42K、44Ti-44Sc、47Ca-47Sc、68Ge-68Ga、72Se-72As、81Rb-81Krm、83Rb-83Krm、87Y-87Srm、90Sr－90Y、99Mo-99Tcm、103Pd-103Rhm、103Ru-103Rhm、111Ag-111Cdm、113Sn-113Inm、125Sb-125Tem、131Ba-131Cs、132Te-132I、137Cs-137Bam、188W-188Re、189Ir-189Osm、194Hg-194Au等。这些母体核素中，有的是加速生产的，有的来自裂变产物，反应堆可生产的有28Mg、42Ar、47Ca、99Mo、103Pd、103RU、113Sn、131Ba、188W等。

通常根据所要求的子体核性质，如射线类型、能量、半衰期及其他有关要求来选定母体核素。母体核素除了能衰变生成合用的子体核素和化学性质上便于子体核素的分离外，还应具有适当长的半衰期，易于大量获得，而且价格低廉。例如医学上要求有半衰期为几小时、主要γ射线能量在100～250千电子伏之间的短半衰期核素来作脏器显像、医学诊断。为此，人们选择的母体核素之一是99Mo。其根据就是99Mo的子体核素99Tcm在生物化学、药物学性质上适合医用，在核性质上又十分理想(见锝放射性药物)。99Tcm发射 141千电子伏的单能γ射线，半衰期为6.0小时，几乎无β-射线，它的子体99Tc的半衰期长达2.1×105年，几乎可视为稳定核素，99Mo和99 Tcm化学性质的差异也易于进行分离。母体99Mo不仅半衰期为66.0小时，有利于远程运输，而且可以在反应堆中通过 98Mo的(n，γ)核反应或235U的(n，f)核反应大量生产，价格便宜。

放射性核素发生器的构造，随母体和子体核素分离方法的不同而不同。分离方法是根据有利于母子体核素的分离和对子体核素纯度等的要求来选择的。通常要求分离效果好、效率高、速度快、 *** 作简便，在多次重复的条件下分离得到的子体核素仍然具有较高的核纯度、放化纯度和放射性浓度，以及适用的化学状态和稳定的化学组成。可用的分离方法有离子色谱法、溶剂萃取法和升华法等，常用的是离子色谱法。放射性核素发生器中，以采用离子色谱法作为分离方法的99Mo-99Tcm发生器为例，基本部件是吸附柱（活性氧化铝柱，99Mo以99MoO娸的形式吸附在柱上）、淋洗系统和用于保护工作人员的辐射屏蔽套。柱内生成的99Tcm不被活性氧化铝吸附，当加入适当的淋洗剂时，99Tcm便以99TcmO嬄的形式被淋洗出来，称之为“挤奶”。供医用时，为了使用方便，除基本部件外，常附加子体核素溶液接收瓶和一定量的淋洗剂。吸附柱及淋洗系统需经消毒灭菌，而且为了在使用期间其洗脱液达到医用注射液要求，还须另外附加无菌过滤器。

任何一种母体半衰期T1大于子体半衰期T2的放射性核素发生器，两次挤奶之间的最佳时间间隔Tm，即子体的放射性由零重新增长到最大值的时间，可由下式计算：

运用上式算得的99Mo-99Tcm发生器的最佳挤奶时间间隔约为22.9小时。但考虑到子体核素增长速率随时间的变化是由快到慢的，故采取比22.9小时短一些的时间间隔来再次淋洗99Tcm较为经济。每种放射性核素发生器都有自己的最佳挤奶时间间隔，应用时须计算选择。

放射性核素发生器可以为人们多次地、安全方便地提供核纯、无载体、高比活度和高放射性浓度的短半衰期核素，所以它在医学、工业、科研等领域中应用得相当多。从放射性核素发生器中取得的短半衰期核素，可以直接应用或者制成多种多样标记化合物(包括药物)来应用。由于短半衰期核素的应用是医学检查诊断的一个方向，所以放射性核素发生器在医学上用得最多，除了已有的医用放射性核素发生器132Te-132I、99Mo-99Tcm、113Sn-113Inm、87Y-87Srm、68Ge-68Ga之外，又需要一些新的、半衰期更短的超短寿命的放射性核素发生器。在已有的放射性核素发生器中用得最多的是99Mo-99Tcm发生器。用99Mo－99Tcm发生器的洗脱液99Tcm高锝酸盐或用99Tcm高锝酸盐为原料标记的各种含99Tcm药物，已广泛用于脑、甲状腺、涎腺、肺、心、血池、肝、胆、脾、肾、骨、骨髓等的扫描显像和功能检查。99Tcm的用量相当大，其用量已占医学诊断用放射性核素总用量的80％以上。

参考书目

1. 孙素元等译：《放射性同位素发生器》（译文集），原子能出版社，北京，1981。
2. Radioisotope Production and Quality Control，Technical Report Series， No. 128， IAEA， Vienna，1971.