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Die vorliegende Erfindung betrifft
die Herstellung von Palladium-103 (Pd-103). Genauer betrifft sie ein
Verfahren zur Herstellung von Pd-103 unter Verwendung eines Protonenbombardements
unter Verwendung von Targets, die mit Palladiumisotopen angereichert
sind.
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Hintergrund
der Erfindung
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Palladium-103 (Pd-103) weist eine
Halbwertszeit von 16,97 Tagen auf. Es weist viele wünschenswerte
Eigenschaften für
eine Verwendung als ein therapeutisches Mittel auf und wird zum
Beispiel bei der Behandlung von Krebsen, wie Prostatakrebs, verwendet.
Seine Verwendung wurde als eine Alternative zu I-125 (
US 3.351.049 ;
US 4.702.228 ;
US 5.405.309 ) vorgeschlagen. In solchen
Anwendungen werden mit Pd-103 beschichtete Substrate anschließend mit
einem inerten Material überschichtet
oder dadurch eingekapselt und werden verwendet, um kleine Seeds
zu erzeugen, die dann direkt in einen Tumor eingepflanzt werden,
um eine Bestrahlung für eine
therapeutische Behandlung und eine Inhibierung eines Tumorwachstums
zur Verfügung
zu stellen.
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Die gegenwärtige Herstellung von Pd-103 beinhaltet
ein Neutronenbombardement eines mit Pd-102 angereicherten (von etwa 50 bis
etwa 80%) Substrats (
US 4.702.228 )
oder eine Transmutation von Rhodium-103 durch ein Protonenbombardement (
US 5.405.309 ; Harper et
al 1961 Oak Ridge National Laboratory Report, Zentralaktennummer
61-5-67, Mai 1962). Es ist bekannt, dass die Herstellung von Pd-103 über eine
Transmutation eines mit Pd-102 angereicherten Targetmaterials zu
relativ geringen Ausbeuten führt,
da nur ein geringer Anteil des Pd-102-Targets umgewandelt wird (
US 4.702.228 ; Harper 1961
Oak Ridge National Laboratory Report, Zentralaktennummer 61-5-67,
Mai 1962). Die Bedingungen für
diese Reaktion benötigen
die Verwendung eines Reaktors zur Bombardierung des Targetmaterials
für 21
Tage bei einem Neutronenflux von 4 × 10
14 n/cm
2/s, um eine akzeptable spezifische Aktivität von Pd-103
zur Verfügung
zu stellen (
US 4.702.228 ).
Die
US 5.405.309 erörtert andere Schwierigkeiten,
die mit der Herstellung von Pd-103 aus der Transmutation von Pd-102-Targetmatertalien in
Verbindung gebracht werden, darin eingeschlossen:
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- – die
Notwendigkeit der Verwendung von Hochflussreaktoren;
- – lange
Exponierungszeiten des Targets des Neutronenstrahls;
- – heterogene
Targetmaterialien, die 20– 0%
an anderen Materialien, einschließlich anderen Pd- und Nicht-Pd-Isotopen,
umfassen und daher weist das Produkt eine geringe spezifische Aktivität auf;
- – eine
geringe radionuklidische Reinheit;
- – aufgrund
der Kombination dieser obigen Faktoren ein Mangel der Vorhersagbarkeit
der spezifischen Aktivität
des endgültigen
Produkts;
- – die
hohen Kosten des Pd-102-Ausgangsmaterials; und
- – die
geringe Verfügbarkeit
des Pd-102-Ausgangsmaterials.
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Es ist im Stand der Technik akzeptiert,
dass Verfahren, die ein Bombardement unter Verwendung von (n,γ)-Reaktionen
(d. h. Pd-102 zu Pd-103) verwenden, aufgrund der Qualitätsfragen,
die mit dem endgültigen
Produkt in Verbindung gebracht werden, problematisch sind. Durch
dieses Verfahren hergestelltes Pd-103 ist mit Verunreinigungen verunreinigt, die
von anderen Isotopen herrühren,
die während des
Bombardierungsprozesses erzeugt werden. Weiter ist die Verwendung
von Pd-102 für
ein Ionenbombardement auch aufgrund der hohen Kosten von Pd-102 begrenzt.
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Eine Herstellung von Pd-103 der zweiten
Generation beinhaltet die Verwendung von Rhodium-103-Targets, die mit in einem Cyclotron
erzeugten Protonen bei 10–17
MeV bombardiert wurden (
US 5.405.309 ;
Harper et al 1961). Dieses Verfahren weist Mängel bezüglich der folgenden Punkte
auf:
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- – eine
Schwierigkeit einer Herstellung von robusten Rhodium-Targets;
- – die
Lösebeständigkeit
des Rhodiummetalls; und
- - die geringen Herstellungsgeschwindigkeiten.
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Andere Targetmaterialien, die zur
Herstellung von Pd verwendet werden, schließen eine hochenergetische Bestrahlung
von Silber (White et al 1962 Can. J. Phys. 40; 865–878) oder angereicherten
Cadmium-106-Materialien ein. Jedoch weisen diese Verfahren Beschränkungen
hinsichtlich ihrer kommerziellen Verwendung auf. Zum Beispiel ist
die Bestrahlung von Silber problematisch, da ein nichtkompaktes
Cyclotron mit Hochenergie (70 bis 90 MeV) benötigt wird. Es wird auch Pd-100
in dieser Reaktion erzeugt, was unerwünscht ist, da Pd-100 zu Rh-100
unter Erzeugung von hoher γ-Emission
zerfällt.
Weiter sind die Targetausbeuten begrenzt, da typische Cyclotronstrahlströme von 100 μA verwendet werden
und große
Mengen anderer Isotope auch gebildet werden, was zu anschließenden Problemen hinsichtlich
der radioaktiven Abfälle
durch Nicht-Target-Isotopenprodukte führt. Die Bestrahlung von angereichertem
Cadmium-106 ist auch problematisch, da ein hochenergetisches (40
bis 50 MeV) Cyclotron benötigt
wird, wobei die Targetausbeuten aufgrund eines Strahlstroms von
250 μA innerhalb
des Cyclotrons begrenzt sind. Weiter führt dieses Verfahren zu einer
geringen vorhergesagten Herstellungsrate und weist hohe Kosten und
eine geringe Verfügbarkeit von
Cd-106 auf.
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Mehrere Berichte haben die gegenseitigen Isotopenumwandlungen
von Pd unter Verwendung von (d, t)-Reaktionen untersucht. Zum Beispiel
untersuchen Scholten et al (1980 Nucl. Phys. A 348: 301–320) Reaktionen
von Pd-102, -104, -106, -108 und -110 unter Verwendung von Deuteronstrahlen mit
50 MeV oder 3He bei 70 MeV. In ähnlicher
Weise offenbart Cujec (1963 Phys. Rev. 131: 735–744) das Bombardement der
geradzahligen Isotope von Pd (Pd-104, -106 und -108) unter Verwendung
von Deuteronen mit 15 MeV und eine Analyse der Pd-104-(d, t)-Pd-103-Reaktion. Weiter
offenbaren Ames et al (1960 Phys. Rev. 118(6): 1599–1604) Reaktionen von
Pd-102, -104, -106 und -108, die mit 11 MeV bombardiert wurden,
unterhalb des (p, 2n)-Grenzwertes
für die
Ag-103-Erzeugung und charakterisieren die Herstellung von Ag-104.
Ames et al charakterisieren auch die Herstellung von Ag-103 aus
Pd-104 unter Verwendung von Protonen mit 18,5 MeV an Energie (d.
h. an der unteren Grenze der Reaktion) und die Pd-104-(p, 2n)-Ag-103-Reaktion.
Die Produkte, die in den obigen Untersuchungen erzeugt wurden, schließen Pd-103
ein, jedoch ist keine Erwähnung
einer Gewinnung des Produktmaterials, einer Optimierung der Herstellungsgeschwindigkeiten
von Pd-103 oder von der Bereitstellung eines kommerziell tragbaren
Verfahrens zur Herstellung von Pd-103 offenbart.
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Eine andere Beschränkung in
den obigen Verfahren des Standes der Technik zur Erzeugung von Pd-103-Produkten
bezieht sich auf Schwierigkeiten hinsichtlich der Abtrennung des
Produkts von dem Targetträger,
der für
die Herstellung der Produkte verwendet wird. Jedoch wird ein Verfahren
zur Optimierung der Abtrennung eines Targetmaterials von dem Targetträger durch
das Verfahren dieser Erfindung zur Verfügung gestellt.
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Diese Erfindung bezieht sich auf
ein neues Verfahren zur Herstellung von Pd-103, dass die Mängel der
Verfahren des Standes der Technik überwindet. Das Verfahren dieser
Erfindung verwendet bereits vorhandene im Handel erhältliche
kompakte Cyclotrone von einer hohen Kapazität, die bei einer Verwendung
in der Isotopenerzeugung herkömmlich sind,
es verwendet kostengünstigere
im Handel erhältliche
Targetmaterialien im Vergleich zu den Verfahren des Standes der
Technik, zum Beispiel zu dem Verfahren, welches Pd-102 verwendet.
Zum Beispiel betragen die Kosten von angereichertem Pd-102 als ein
Ausgangsmaterial das Vielfache eines geeigneten angereicherten Pd-104-Targets.
Weiter sollte die Erzeugung von Pd-103 aus Pd-104 so wenig Pd-102
wie möglich
umfassen. Die Verwendung von Pd-102 als ein Ausgangsmaterial für eine Cyclotronbestrahlung
ist unerwünscht,
da während
einer Bestrahlung sowohl Pd-101 als auch Pd-100 erzeugt werden.
Diese Pd-Isotope zerfallen zu Rh-101 und Rh-100, und während Rh-101
ungefährlich
ist, ist Rh-100 aufgrund seines γ-Strahlenspektrums
als problematisch charakterisiert. Daher hilft diese Erfindung auch
bei einer Erniedrigung der Menge an Pd-101 und Pd-100, die unter
Verwendung von ähnlich
gelagerten Verfahren des Standes der Technik synthetisiert werden.
Weiter verwendet das Verfahren dieser Erfindung einen einfachen
und wirksamen chemischen Prozess zur vollständigen Gewinnung des Pd-103
und erzeugt große
Chargen an Pd-103 mit einer hohen radionuklidischen Reinheit und
einer akzeptablen spezifischen Aktivität. Als ein Ergebnis stellt
das Verfahren dieser Erfindung die kommerziell brauchbare Erzeugung
von Pd-103 zur Verfügung.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
die Herstellung von Palladium-103.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein Verfahren zur Erzeugung von Pd-103 zur Verfügung gestellt,
dass umfasst;
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- i) Bereitstellen eines Targetmaterials, das
mit Pd-Isotopen angereichert ist, welche Atommassen gleich oder
größer als
Pd-103 umfassen;
- ii) Aufbringen des Targetmaterials auf einen Targetträger;
- iii) Bestrahlen des Targetmaterials mit Protonen oder Deuteronen
mit hinreichender Einfallsenergie und Dauer, um wenigstens einige
der Pd-Isotope innerhalb des Targetmaterials in Pd-103 umzuwandeln;
und
- iv) Reinigen des Pd von den Nicht-Pd-Komponenten.
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Weiter bezieht sich diese Erfindung
auf das obige Verfahren, bei dem das Targetmaterial mit Pd-104, Pd-105, Pd-106
oder einer Kombination davon angereichert ist. Vorzugsweise ist
das Targetmaterial mit Pd-104 angereichert.
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Diese Erfindung bezieht sich auch
auf ein wie zuvor beschriebenes Verfahren, bei dem das Targetmaterial
auf einen Targetträger
als eine Folie aufgebracht ist oder das eine Elektroplattierung,
eine Abscheidung oder eine Präzipitation
verwendet, wobei das Targetmaterial vorzugsweise unter Verwendung
einer Elektroplattierung aufgebracht wird. Auch als innerhalb des
Umfangs der vorliegenden Erfindung befindlich wird das wie zuvor
beschriebene Verfahren angesehen, bei dem das Targetmaterial gebildet
wird, indem Pd-Isotope enthaltende Targetmaterialien so geschichtet
werden, dass jede Schicht mit Pd-Isotopen angereichert ist, die
vorwiegend eine unterschiedliche Atommasse umfassen.
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Diese Erfindung bezieht sich auch
auf das zuvor beschriebene Verfahren, bei dem der Targetträger durch
eine Beschichtung geschützt
ist, welche eine Sperrschicht umfasst. Vorzugsweise umfasst die
Sperrschicht Rhodium.
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Auch eingeschlossen innerhalb des
zuvor beschriebenen Verfahrens ist ein Verfahren, bei dem die Einfallsenergie
der Protonen oder Deuteronen in dem Schritt iii) größer als
etwa 15 MeV ist. Weiter schließt
diese Erfindung ein Verfahren ein, bei dem die Protonen oder Deuteronen
des Schritts iii) als ein Strahl zur Verfügung gestellt werden, der zwischen etwa
1 und etwa 90°,
gemessen von der Oberfläche des
Targetmaterials, gewinkelt ist. Vorzugsweise liegt die Einfallsenergie
der Protonen oder Deuteronen zwischen etwa 23 und etwa 30 MeV und
der Winkel des Protonen- oder Deuteronenstrahls liegt bei etwa 7°, gemessen
von der Oberfläche
des Targetmaterials.
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Diese Erfindung bezieht sich auch
auf das wie zuvor beschriebene Verfahren, bei dem das Targetmaterial
eine Form aufweist, die ähnlich
ist zu der Form des Protonenstrahls, welcher auf die Oberfläche des
Targetmaterials auftrifft.
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Diese Erfindung bezieht sich auch
auf das wie zuvor beschriebene Verfahren, bei dem das Targetmaterial
mit Protonen oder Deuteronen zwischen etwa 1 Stunde und etwa 1.000
Stunden bestrahlt wird und bei dem die spezifische Aktivität des Pd-103
größer als
etwa 5 Ci/g ist.
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Auch in den Umfang der vorliegenden
Erfindung eingeschlossen ist das wie zuvor beschriebene Verfahren,
bei dem der Reinigungsschritt von Pd-103, Schritt iv), umfasst:
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- i) Zugeben eines Lösungsmittels, um das Targetmaterial
von dem Targetträger
zu entfernen, um eine Targetmateriallösung zu erzeugen;
- ii) Zugeben wenigstens einer Trägersubstanz und Ausfällen der
Trägersubstanz
aus der Targetmateriallösung;
- iii) Entfernen der wenigstens einen Trägersubstanz aus der Trägermateriallösung;
- iv) Reduzieren des Pd zum metallischen Zustand; und
- v) Sammeln des Pd.
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Weiter schließt die Erfindung das wie zuvor beschriebene
Verfahren ein, bei dem der Schritt des Entfernens der wenigstens
einen Trägersubstanz von
dem Pd selektiv Verunreinigungen, die während der Erzeugung von Pd-103
erzeugt wurden, entfernt. Vorzugsweise ist die Trägersubstanz
Silber, und ein Iodidsalz wird zugegeben, um selektiv Silber zu
entfernen. Jedoch kann die Trägersubstanz
auch Rhodium sein, und sie wird aus der Targetmateriallösung unter
Verwendung eines Ionenaustauscherharzes entfernt, oder die Trägersubstanz
kann eine Kombination von sowohl Silber als auch Rhodium sein.
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Diese Erfindung bezieht sich auch
auf Pd-103, das durch das obige Verfahren erzeugt wurde. Weiter
betrifft diese Erfindung eine medizinische Vorrichtung, die mit
dem Pd-103, das durch das obige Verfahren erzeugt wurde, beschichtet
ist.
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Diese Erfindung bezieht sich auf
ein neues Verfahren zur Herstellung von Pd-103, dass die Mängel der
Verfahren des Standes der Technik überwindet. Das Verfahren dieser
Erfindung verwendet bereits vorhandene im Handel erhältliche
kompakte Cyclotrone von einer hohen Kapazität, die bei einer Verwendung
in der Isotopenerzeugung herkömmlich sind,
es verwendet kostengünstige
im Handel erhältliche
Targetmaterialien und stellt viel höhere Herstellungsgeschwindigkeiten
als die Verfahren des Standes der Technik zur Verfügung. Weiter
verwendet das Verfahren dieser Erfindung einen einfachen und wirksamen
chemischen Prozess zur vollständigen
Gewinnung des Pd-103 und erzeugt große Chargen an Pd-103 mit einer
hohen radionuklidischen Reinheit und einer akzeptablen spezifischen
Aktivität.
Aufgrund der hohen spezifischen Aktivität und der hohen Reinheit des
Pd-103, das erzeugt werden kann, kann die Targetmaterialmenge optimiert
und nach Bedarf wiederaufbereitet werden, was eine kostengünstige Erzeugung
von Pd-103 erlaubt. Die Menge von Pd-103 kann einem Kunden über einen
Zeitraum zur Verfügung
gestellt werden, und dabei werden kommerziell annehmbare Niveaus
von Reinheit und spezifischer Aktivität noch verfügbar gemacht. Im Ergebnis sieht
das erfindungsgemäße Verfahren
die kommerziell brauchbare Erzeugung von Pd-103 vor.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Diese und andere Merkmale der Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung, bei der auf die anhängenden
Zeichnungen Bezug genommen wird, ersichtlicher werden, wobei:
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Die 1 zeigt
die direkten und indirekten Kernreaktionen und Zerfallswege, die
zur Bildung von Pd-103 aus einer Protonenbestrahlung von Pd-104,
Pd-105 und Pd-106 führen.
Die 1A zeigt die indirekte Bildung
von Pd-103 über
ein Ag-103-Intermediat. Die 1B zeigt
die direkte Bildung von Pd-103 aus Pd-104, -105 und -106.
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Die 2 zeigt
eine Ausführungsform
eines Aspektes der vorliegenden Erfindung. Die 2A zeigt ein Target, das mit einer schützenden
Rhodiumschicht beschichtet ist, auf die ein angereichertes Pd-104-Targetmaterial
elektroplattiert wurde. Die 2B zeigt
eine der vielen Formen, die das plattierte Pd annehmen kann, um
den Protonenstrahlstrom zu maximieren, wobei das benötigte Targetmaterial minimiert
wird. In diesem Beispiel wurden 1,33 Gramm Pd-104 auf die Rhodiumschicht über eine Fläche von
10,2 cm2 elektroplattiert.
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Die 3 ist
ein Graph, der die berechneten Kernquerschnitte der Pd-104-(p, 2n)-Ag-103/Ag-103m........Pd-103-
und der Pd-104-(p, pn)-Pd-103-Reaktionen zeigt.
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Die 4 ist
ein Graph, der die berechneten Kernquerschnitte der Pd-105-(p, 3n)-Ag-103/Ag-103m........Pd-103-
und der Pd-105-(p, p2n)-Pd-103-Reaktionen zeigt.
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Die 5 ist
ein Graph, der die berechneten Kernquerschnitte der Pd-106-(p, 4n)-Ag-103/Ag-103m........Pd-103-
und der Pd-106-(p, p2n)-Pd-103-Reaktionen zeigt.
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Die 6 zeigt
ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Herstellung eines Targets einschließlich einer
chemischen Verarbeitung des bestrahlten Targetmaterials zur Gewinnung
des Produkts.
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Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf die Herstellung von Pd-103. Genauer betrifft sie ein Verfahren
zur Herstellung von Pd-103 unter Verwendung von Targetmaterialien,
die mit Pd-Isotopen
mit Atommassen größer als
Pd-103 angereichert sind.
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Die Erfindung sieht die zuverlässige wirtschaftliche
Herstellung in großem
Maßstab
von Pd-103 in Curie- bis Hundert-Curiemengen von hoher radionuklidischer
Reinheit und reproduzierbarer und akzeptabler spezifischer Aktivität vor. Kommerziell
nützliche
Chargengrößen an Pd-103
werden erzielt, indem in geeigneter Weise die Bestrahlungsenergie,
eine Bestrahlungszeit, ein Bestrahlungsstrom, eine Stromdichte,
eine Masse eines plattierten Targets, eine Form eines plattierten
Targets, eine Größe eines
plattierten Targets, die Targetisotopenanreicherungsniveaus und
ein Einfallswinkel des Targets zum Strahls eingestellt werden.
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Das Verfahren dieser Erfindung benutzt
Protonen oder Deuteronen mit einer Einfallsenergie auf ein Targetmaterial
aus natürlichem
Pd von größer als etwa
10 MeV, vorzugsweise zwischen etwa 10 und etwa 50 MeV. Es versteht
sich, dass andere Targetmaterialien, wie isotopisch angereichertes
Pd-104, Pd-105 oder Pd-106, auch wirksam mit dem Verfahren dieser
Erfindung verwendet werden. Eine Pd-103-Erzeugung wird über eine
direkte Bildung von Pd-103 und über
eine indirekte Bildung aus dem Zerfall von direkt gebildeten Ag-103-Isotopen
erzielt (1).
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Deuteronen können auch gemäß dem Verfahren
dieser Erfindung mit den obigen Targetmaterialien verwendet werden.
Die ausgewählte
Energie hängt
von dem verwendeten Teilchen sowie der Zusammensetzung oder isotopischen
Reinheit des Targetmaterials ab.
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Ohne durch eine Theorie gebunden
sein zu wollen, zeigt die 1 die direkten
und indirekten Kernreaktionen und Zerfallswege, die zu der Bildung von
Pd-103 aus einer Protonenbestrahlung von Pd-104, Pd-105 und Pd-106
führen.
Die fettgedruckten Kästchen
markieren die relevanten natürlich
vorkommenden stabilen Isotope von Pd und ihre Häufigkeiten, wobei die Halbwertszeiten
der instabilen Kerne in den anderen Kästchen gezeigt sind.
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Die 1A zeigt über die
Pfeile die verschiedenen indirekten Wege, die Pd-103 aus einem Protonenbombardement
von Pd ergeben können.
Von diesen indirekten Wegen wird angenommen, dass sie sich aus der
Bildung von instabilem Ag-103m und Ag-103 (d. h. Ag-103x) und ihrem
anschließendem Zerfall
zu Pd-103 ergeben. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen,
können
diese Wege als Reaktionen des Typs:
Proton hinein, x Neutronen
hinaus (p, xn) beschrieben werden.
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Die 1B zeigt
die angenommenen relevanten direkten Routen, die zu der Bildung
von Pd-103 aus einer
Protonenbestrahlung von Pd-104, Pd-105 und Pd-106 führen. Ohne
durch eine Theorie gebunden sein zu wollen, können diese Routen als Reaktionen
des Typs beschrieben werden:
Proton hinein, Proton hinaus/x
Neutronen hinaus (p, pxn)
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Bei einem „im wesentlichen reinen Pd-103-Produkt"
ist Pd-103 gemeint, das Spurenmengen an inaktivem und/oder aktivem
Rhodium und Silber umfasst. Vorzugsweise betragen die Konzentrationen
des inaktiven Rhodiums und Silbers unterhalb 100 ppm und mehr bevorzugt
unterhalb 20 ppm. Vorzugsweise sind die Konzentrationen des aktiven
Rhodiums und Silbers unterhalb 0,5% der Pd-103-Aktivität und mehr
bevorzugt unterhalb 0,1%.
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Mit „Targetmaterial" ist das Material
gemeint, aus dem Pd-103 hergestellt ist. Für die Herstellung von Pd-103-Targets
gemäß dem Verfahren
dieser Erfindung geeignete Targetmaterialien können natürliches Pd umfassen. Jedoch
kann natürliches
Pd, das mit einem oder mehreren seiner Isotopen mit gleicher oder
höherer
Atommasse als Pd-103, einschließlich Pd-104,
Pd-105 und Pd-106, auch wirksam für die Herstellung von Pd-103
verwendet werden. Weiter versteht es sich, dass das Targetmaterial
auch wiederaufbereitet werden kann und bei dem Verfahren dieser
Erfindung verwendet werden kann und daher dass dieses Targetmaterial
auch Pd-103 umfassen kann. Bei der Auswahl des Targetmaterials ist
es erwünscht,
die Menge an Pd-102
so gering wie möglich zu
halten. Dies ist darin begründet,
dass über ähnliche
Reaktionen, die hier definiert sind, Pd-100 (welches zu Rh-100 führt) aus
Pd-102 bei Protonen- oder Deuteronenenergien, die für eine maximale Pd-103-Erzeugung
erwünscht
sind, gebildet wird.
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Die Zusammensetzung von natürlichem
Pd ist im Allgemeinen wie folgt:
Pd-102 | 0,8–1,02% |
Pd-104 | 9,3–11,14% |
Pd-105 | 22,33% |
Pd-106 | 27,33% |
Pd-108 | 26,46% |
Pd-110 | 11,72% |
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Durch „spezifische Aktivität" ist das
Verhältnis
des radioaktiven Pd-103 zu den nichtradioaktiven Pd-Isotopen gemeint,
dass als Ci/g eines Elementmaterials ausgedrückt ist.
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Ohne die Erfindung auf irgend eine
Art und Weise einschränken
zu wollen, ist die Anreicherung des Pd-104-Gehalts in dem natürlichen
Pd ein bevorzugtes Targetmaterial. Zum Beispiel kann das Targetmaterial
mit Pd-104 von etwa 11 auf etwa 98% angereichert sein. Jedoch schließen andere
geeignete Wahlen für
eine isotopische Anreicherung des natürlichen Pd-Targetmaterials
auch Pd-105 und Pd-106 oder Mischungen davon ein. Bei einem angereicherten
Pd-104-Targetmaterial
von 98% können
sich die Ausbeuten an Pd-103 mit einem Faktor von 9 im Vergleich
zu derjenigen von natürlichem
Pd erhöhen. Targetmaterialien
einer geeigneten Zusammensetzung können hergestelllt werden, indem
Pd-Targetmaterialien verschiedener isotopischer Zusammensetzungen
vermischt werden. Die Erzeugungsgeschwindigkeit kann weiter maximiert
werden, indem verschiedene Zusammensetzungen eines Targetmaterials
innerhalb des Targets geschichtet werden. Zum Beispiel können Targetmaterialien
geschichtet werden, so dass Pd-Isotope, die geringere Energien für ihre Umwandlung
zu Pd-103 benötigen,
(z. B. Pd-104) als erstes geschichtet werden und mit einer oder
mehreren Schichten) eines Targetmaterials, dass Pd-Isotope, die
höhere
Energien für
eine Umwandlung zu Pd-103 benötigen,
(d. h. Pd-105, -106 etc.) umfassen, überschichtet werden. Daher
ist mit der Abnahme der Energie des Protonenstrahls durch die Dicke
des Targetmaterials (siehe nachfolgend) das Energieniveau des Strahls
ausreichend für
die Umwandlung des Targetmaterials zu Pd-103.
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Es gibt eine Beziehung zwischen der
Zusammensetzung des Targetmaterials und der Energie des Protonenstrahls,
die zur Erzeugung von Pd-103 benötigt
wird. Zum Beispiel werden typischerweise 24 MeV für eine intensive
Pd-104-zu-Pd-103-Reaktion benötigt,
wohingegen Pd-105
32 MeV für
die intensive Pd-105-zu-Pd-103-Reaktion benötigt, etc. Diese Beziehung
kann wie in den 3 bis 5 gezeigt bestimmt werden.
Die 3 zeigt die berechneten Kernquerschnitte
für die
Pd-104-(p, 2n)-Ag-103/Ag-103m...........Pd-103- und Pd-104-(p, pn)-Pd-103-Reaktionen;
die 4 die kalkulierten Kernquerschnite
für die
Pd-105-(p, 3n)-Ag-103/Ag-103m...........Pd-103-
und Pd-104-(p, p2n)-Pd-103-Reaktionen; und die 5 die berechneten Kernquerschnitte für die Pd-106-(p, 4n)-Ag-103/Ag-103m............Pd-103-
und die Pd-104-(p, p2n)-Pd-103-Reaktionen. Die 3, 4 und 5 sind typisch für die Darstellungen
der Reaktionsausbeuten von Bestrahlungen mit geladenen Teilchen.
Die Energie (MeV) des geladenen Teilchens ist auf der x-Achse gezeigt,
wohingegen der Querschnitt der Reaktionen) auf der y-Achse gezeigt
ist. Der Querschnitt, in millibarn (mbarn), ist die Wahrscheinlichkeit
eines Auftretens der Reaktion(en). In allen drei Grafiken ist die
Gesamtwahrscheinlichkeit der Pd-103-Bildung als eine dicke Linie
gezeigt und ist die Summe der direkten und indirekten gezeigten Wege.
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Als ein Beispiel zur Bestimmung der
benötigten
Energie für
eine gewünschte
Reaktion wird eine Bestrahlung von Pd-104, wie sie in der 3 gezeigt ist, erörtert. Unter
Annahme einer 100 %igen Anreicherung des Pd-104-Targetmaterials,
wird von der indirekten Pd-104-(p, 2n)-Ag-103x-Reaktion vorausgesagt, dass sie
eine maximale Wahrscheinlichkeit von ungefähr 1.075 mbarn bei einer Protonenenergie
von 22 MeV aufweist, wohingegen von der direkten Pd-104- (p, pn)-Pd-103-Reaktion
vorhergesagt wird, dass sie eine maximale Wahrscheinlichkeit von
ungefähr
150 mbarn bei einer Protonenenergie von 26 MeV aufweist. Die Gesamtwahrscheinlichkeiten
von jeder dieser mbarn-Wahrscheinlichkeiten weisen eine maximale
Wahrscheinlichkeit von ungefähr 1.200
mbarn bei einer Protonenenergie von 24 MeV auf.
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Während
einer Bestrahlung des Targetmaterials absorbiert das Pd-Isotop und
verlangsamt das Proton während
es durch das Targetmaterial passiert, und das Proton verliert Energie.
Die Menge dieses(r) Energieverlustes/Absorption ist abhängig von der
anfänglichen
Protonenenergie und der Dicke des Targetmaterials (ausgedrückt als
g/cm2). Falls zum Beispiel, wobei dies nicht
als in irgendeiner Art und Weise beschränkend anzusehen ist, eine Pd-104-Elektroplatte
von 1,33 g, 10,2 cm2, (0,13 g/cm2) bei einem Einfallswinkel von 7° von der
Oberfläche
des Targetmaterials (womit eine effektive Targetmaterialdicke von
1,07 g/cm2 zur Verfügung gestellt wird) mit Protonen
mit einer Energie von 29 MeV bestrahlt wird, wird abgeschätzt (wie
unter Protonen-Stopp-Berechnungen
berechnet), dass die Protonen durchschnittlich 14 MeV an Energie
in der Pd-104-Targetmaterialschicht verlieren würden und mit einer durchschnittlichen
Energie von 15 MeV austreten. Anhand der 3 sehen wir, dass dieser Energieabfall
von 29 auf 15 MeV den Großteil
der Wahrscheinlichkeit (mbarn) der Pd-103-Bildung abdeckt.
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Im Falle eines Produktes, welches
das gleiche Element wie das Targetmaterial ist, (wie Pd-103 in einem
Pd-104-Target), ist das Produkt nicht trägerfrei. Das Verhältnis der
radioaktiven zu den nichtradioaktiven Atomen des Elements ist als
seine spezifische Aktivität
(SA), wie zuvor definiert, ausgedrückt. Die Bedingung für die SA
eines Produkts ist abhängig von
der Produktverwendung und kann wie benötigt durch Einstellen der Targetdicke,
des Prozentsatzes an Pd-104-Isotopen (d. h. das Ausmaß der Anreicherung
des Targetmaterials), der Protonenstrahlenergie, der Länge der
Bestrahlung und der Anzahl der Protonen in dem Strahl pro Zeiteinheit
(d. h. der Strahlstrom – für gewöhnlich in μA ausgedrückt) variiert
werden. Zum Beispiel benötigt
die Verwendung von Pd-103 innerhalb von Seeds für eine Krebstherapie zur Zeit
eine SA von größer als
etwa 5 Ci Pd-103/g Pd und diese Spiegel werden leicht erreicht.
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Targetherstellung
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Das Pd-Targetmaterial wird für eine Bestrahlung
vorbereitet, indem das Target-Pd-Material auf einen geeigneten Träger befestigt
wird. Zum Beispiel, und ohne auf jegliche Art und Weise beschränkt sein zu
wollen, kann das Target-Pd-Material auf einen geeigneten Träger durch
eine Elektroabscheidung fixiert werden. Jedoch kann jedwedes Verfahren,
das zur Befestigung des Targetmaterials auf dem Träger führt, verwendet
werden, wie vom Fachmann anerkannt werden würde, es könnten zum Beispiel eine chemische
Abscheidung, eine Präzipitation,
eine Verdampfung, eine Pulverabscheidung, eine Flüssigmetallbeschichtung,
eine Salzabscheidung und dergleichen verwendet werden. Es versteht
sich auch, dass einige dieser Beschichtungsverfahren eine vorangehende
Verarbeitung vor einem Protonenbombardement benötigen können (z. B. Zündung einer Salzbeschichtung,
Reduktion einer Metallbeschichtung, etc.). Weiter kann eine Pd-Folie
auch für
die Verfahren, wie sie hier beschrieben sind, verwendet werden.
-
Für
eine Elektroabscheidung des Targetmaterials ist der Targetträger typischerweise
aus einem thermisch leitenden Material, zum Beispiel Silber oder
Kupfer, hergestellt, jedoch können
andere geeignete Materialien, die dem Fachmann offensichtlich sind,
auch für
diesen Zweck verwendet werden, zum Beispiel Aluminium etc. Vor einer
Elektroabscheidung des Pd-Targetmaterials kann die Targetoberfläche chemisch
mehr inert gemacht werden, indem sie mit einem resistenten Material,
wie Rhodium, beschichtet wird. Diese inertere „Sperrschicht" kann zu der
Entfernung des Targetmaterials von dem Target während einem anschließenden chemischen
Verarbeiten des Targetmaterials beitragen. Wie dem Fachmann ersichtlich
ist, können
andere Materialien, die diesen Prozess begünstigen, auch verwendet werden,
zum Beispiel Ruthenium und möglicherweise Platin.
-
Die Masse des Targetmaterials, das
auf das Target elektroabgeschieden wird, kann in Abhängigkeit
von der Verwendung variieren und liegt in dem Bereich zwischen etwa
0,05 g und etwa 20 g. Jedoch sind Verwendungen des Targetmaterials,
die zwischen etwa 0,1 g und etwa 5 g umfassen, bevorzugt. Die Masse,
die für
eine wirksame Verwendung dieser Erfindung benötigt wird, kann in Abhängigkeit
einer Reihe von Faktoren variieren, darin eingeschlossen:
-
- – die
Menge einer benötigten
Pd-103-Radioaktivität;
- – die
gewünschte
radionuklidische Reinheit des Pd-103-Produkts
- – die
gewünschte
SA (Verhältnis
von Pd-103 zu inaktivem Pd);
- – die
Bestrahlungsenergie des Teilchens, das auf das Target angewendet
wird;
- – der
Winkel, in dem das Teilchen auf das Target aufschlägt;
- – die
physikalische Größe und Dicke
des Targetmaterials, das auf dem Target vorbereitet wurde;
- – die
Anreicherung des Targetmaterials mit Pd-Isotopen von höherer atomarer
Masse.
-
Die Form des Targetmaterials, das
auf dem Substrat vorbereitet wurde, kann variieren. Jedoch kann
es erwünscht
sein, dass diese Form die Exposition des Targetmaterials bei Regionen
eines mittleren bis hohen einfallenden Teilchenstroms maximiert und
die Exposition des Targetmaterials bei Regioner. von geringen Teilchenströmen minimiert.
Die Form des Targetmaterials (z. B. siehe die 2B) kann aufgrund von wirtschaftlichen Überlegungen
und produktspezifischen Aktivitätsüberlegungen
bestimmt sein.
-
Ein Beispiel, welches nicht auf irgendeine
Art und Weise als beschränkend
anzusehen ist, eines Targetmaterial-Sperrschicht-Protonenstrahl-Arrangements
ist in der 2 gezeigt, bei der ein
Silber/Kupfer-Target (10 bzw. 20) mit einer schützenden Rhodiumschicht
(30) beschichtet ist, auf die ein Pd-Target (40)
elektroabgeschieden wurde. Das plattierte Pd (40) weist
ungefähr
eine Form auf, um den Protonenstrahlstrom (50) zu maximieren,
wobei das benötigte
Targetmaterial minimiert wird. Der Protonenstrahl wird dargestellt,
wie er das Target bei einem Glanzwinkel (60) von etwa 1
bis etwa 90°,
gemessen von der Oberfläche
des Targetmaterials, trifft. Vorzugsweise ist der Protonenstrahlwinkel
etwa 7°.
Dieser Glanzwinkel erlaubt eine größere Abkühlungseffizienz des Targets,
da die Energie des Protonenstrahls, der durch die Targetoberfläche absorbiert wird, über eine
große
Oberflächenfläche verteilt
ist. Indem weiter das Target in einem Winkel getroffen wird, wird
die Targetdicke auch gesteigert, da die elektroplattierte Pd-Schicht
für den
Strahl dicker erscheint (um 1/Sinus 7°), wodurch ein größerer „Energieanteil"
absorbiert wird als derjenige, der auftreten würde, falls das Target durch
den Protonenstrahl bei 90° getroffen
werden würde.
Die Ausbeute an Pd-103, die Verunreinigungen der Produkte der Reaktion
und die relativen Kosten der Herstellung können gewählt und modifiziert werden,
indem die Einfallsenergie des Protonenstrahls (60) variiert
wird, indem die plattierte Pd-Dicke (40) und eine isotopische Zusammensetzung
des Targetmaterials variiert werden. Das Targetmaterial wird auch
abgekühlt,
indem Wasser (70) innerhalb des Targetträgers zur
Verfügung
gestellt wird.
-
Das Targetdesign und die Qualität des verwendeten
Pd als Targetmatertal ist derartig, dass das Targetmaterial mit
einer Protonenstrahlintensität
von größer als
450 μA bestrahlt
werden kann. Eine hochqualitatives Target ist wichtig, da eine Charge
an Pd-103 zum Beispiel über
450 Std. (19 Tage) Bestrahlungszeit, angesammelt über einen
Zeitraum von 3 bis 4 Wochen, benötigen
kann und das Target muss so entworfen sein, dass es im Stande ist,
dieser Exponierung zu Wiederstehen.
-
Bestrahlungsbedingungen
-
Die Energie eines Bombardements kann
variiert werden, um die Ausbeute und eine radionuklidische Reinheit
des aus dem Targetmaterial erhaltenen Produkts zu optimieren (siehe
die 3,
4 und 5).
Ohne auf irgendeine Art und Weise das Verfahren dieser Erfindung
einschränken
zu wollen, kann die Energie für
ein Bombardement unter Berücksichtigung
zumindest der folgenden Parameter bei dem Bombardementverfahren
gewählt
werden, darin eigeschlossen:
-
- 1) eine effektive Targetmaterialdicke (abhängig von
dem Einfallswinkel des Protonenstrahls und der Targetmaterialdicke);
- 2) eine isotopische Zusammensetzung des Targetmaterials oder
eine Schichtung des Targetmaterials;
- 3) eine geplante Bestrahlungsdauer
- 4) ein durchschnittlicher Strom; und
- 5) eine radionuklidische Reinheit, die in dem Endprodukt benötigt wird.
-
Gleichwohl können auch andere Parameter wie
benötigt
modifiziert werden, um die Pd-103-Erzeugung zu optimieren.
-
Typischerweise würde für eine Protonenbestrahlung
auf ein Targetmaterial, das natürliches
Pd umfasst, der Bereich einer Einfallsenergie zwischen etwa 15 und
etwa 50 MeV gewählt
werden. Ein ähnlicher
Einfallsenergiebereich wird für
Deuteronen verwendet. Für
eine Protonenbestrahlung eines Targetmaterials, das mit Pd-104 angereichert
ist, würde
die Einfallsenergie zwischen etwa 15 und etwa 30 MeV betragen, und
ein ähnlicher
Energiebereich, falls die Bestrahlungsquelle Deuteronen sind. Die
Stromintensität
von Protonen, die das Targetmaterial treffen, liegt typischerweise
zwischen etwa 50 und etwa 1.000 μA
und vorzugsweise zwischen etwa 100 und etwa 500 μA. Der Strom, zusammen mit der
Länge der
Bestrahlung, umfasst die Bestrahlungsdosis, ausgedrückt in μA-h, und
kann einige wenige μA-h oder
hunderttausende μA-h
oder mehr, wie benötigt, betragen.
Es ist bevorzugt, dass die Länge
der Bestrahlung zwischen etwa 1 Stunde und etwa 1.000 Stunden liegt.
-
Das Verfahren dieser Erfindung betrifft
eine kontinuierliche Bestrahlung des Targetmaterials, um das gewünschte Niveau
an Pd-103 zu erhalten. Jedoch werden auch Variationen der Länge der
Bestrahlung oder der Wiederholungen der Bestrahlungsbehandlungen
ohne Abtrennung des Produkts von dem Targetmaterial zur Akkumulation
von Pd-103 auch in Erwägung
gezogen. Wie zuvor angegeben, ist die Produktausbeute eine Funktion
der – unter
anderen Faktoren – Bestrahlungsdosis
und ihrer dazu gehörigen
Zeitspanne zusammen mit der Halbwertszeit des Produkts Pd-103 (16,97
Tage).
-
Einer der Vorteile des Verfahrens
dieser Erfindung liegt darin, dass jedwedes nicht benutztes Targetmaterial
erneut einem Protonenbombardement ausgesetzt werden kann, um Pd-103
der gewünschten
SA zu erzeugen. Daher können
Produktmaterialien, die Pd-103 umfassen, wie benötigt gemäß dem Verfahren dieser Erfindung
zum Erhalt von Pd-103 wiederverwendet werden.
-
Chemische Verarbeitung
-
Nach einer Bestrahlung des Targets
wird das Targetmaterial typischerweise nach einem spezifizierten
Zeitraum (siehe die 6)
verarbeitet. Dieser Zeitraum ist vorgesehen, um jedweden unerwünschten
Isotopen, die während
der Reaktion erzeugt wurden (einschließlich, jedoch nicht darauf
beschränkt, Pd-101-,
Pd-100- und Rh-101-, Rh-100-Produkten), einen Zerfall von mehreren
Halbwertszeiten zu ermöglichen.
Eine geeignete Zeitspanne, die nicht als in irgendeiner Art und
Weise beschränkend
anzusehen ist, liegt zwischen etwa 3 und etwa 6 Tagen. Nach diesem
Zeitraum wird das Targetmaterial verarbeitet, um jedwedes aktive
oder inaktive Ag, Rh oder eine Kombination davon oder jedwede andere
Verunreinigungen zu entfernen und um eine geeignete Produktformulierung
zu erhalten. Diese Verarbeitung schließt die folgenden Schritte ein:
-
- 1) Chemisches Verarbeiten, um das Targetmaterial
von dem Targetträger
abzulösen
und um das Targetmaterial von radioaktiven und nichtradioaktiven
Verunreinigungen zu reinigen;
- 2) Gewinnung des Targetmaterials und Pd-103-Produkts in einer
geeigneten Produktformulierung; und
- 3) Wiederverwendung von jedwedem verbleibenden Targetmaterial,
falls vorhanden, als ein anschließendes Targetmaterial.
-
Die chemische Verarbeitung des bestrahlten Targets
wird vorzugsweise innerhalb einiger weniger Tage oder Wochen nach
der Beendigung einer Targetbombardierung durchgeführt. Eine
chemische Verarbeitung des bestrahlten Targetmaterials (Schritt 1,
oben) zur Gewinnung des Produkts Pd-103 beinhaltet eine Reihe von
Schritten, einschließlich:
-
- 1) Zugabe eines geeigneten Lösungsmittels
zur Ablösung
des Pd von dem Targetträger;
- 2) Zugabe eines Trägers
und eines geeigneten Salzes, um die Ausfällung des Trägers zu
fördern,
- 3) Entfernung des Trägers;
- 4) Reduzieren des Pd zum metallischen Zustand; und
- 5) Formulierung in eine Produktlösung.
-
Diese Schritte werden genauer nachfolgend beschrieben
werden, jedoch versteht es sich, dass diese detaillierten Schritte
nicht in irgendeiner Art und Weise als beschränkend anzusehen sind, da Substitutionen
der spezifischen Lösemittel,
Träger
und Salze, der Reinigungsschemata, Ionenaustauscherharze, etc. wie
für den
Fachmann ersichtlich modifiziert werden können, um ein isoliertes gereinigtes
Pd-Produkt zu erhalten. Es kann auf die 6 verwiesen werden, die das nachfolgend
beschriebene Verfahren umreißt
und als ein nichtbeschränkendes
Beispiel eines chemischen Verarbeitungsschemas angesehen werden
soll.
-
Die Entfernung des Targetmaterials
von dem Targetträger
kann unter Verwendung von jedwedem geeigneten Behälter, zum
Beispiel ein Plastiktank mit einem Abdichtungsaufbau, der ein geeignetes
Lösungsmittel,
das es ermöglicht,
dass das Targetmaterial von dem Targetträger abgelöst wird, umfasst, durchgeführt werden.
Zum Beispiel, und ohne dieses Verfahren auf irgend eine Art und
Weise einschränken
zu wollen, kann eine Mischung aus HCl und HNO3 für diesen
Zweck verwendet werden, jedoch können
auch andere geeignete Lösemittel,
wie sie dem Fachmann bekannt sind, zum Beispiel Mischungen aus HCl
und H2O2, verwendet
werden. Das gelöste
Targetmaterial wird entfernt, und das Target und ein Tank werden
dann mit Wasser gespült,
und das gelöste
Targetmaterial und die Spülwasser
werden vereinigt.
-
Eine kleine Menge eines geeigneten
Trägers,
zum Beispiel eine Kombination aus Rhodium und Silber, kann zu der
kombinierten gelösten
Targetmateriallösung
zugegeben werden, und die Lösung kann
zum Beispiel mit NH4OH oder jedweder anderen
geeigneten Base, die das Pd in Lösung
hält, basisch
gemacht werden.
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Der Silberträger und die Silberaktivitäten, die während einer
Bestrahlung des Targetmaterials gebildet wurden, werden aus der
alkalischen Lösung zum
Beispiel in Gegenwart eines Iodidsalzes als Silberiodid ausgefällt, und
das Silberiodid wird als ein Präzipitat
gesammelt. Andere Salze, die im Stande sind, Komplexe mit Silber
zu bilden und dieses auszufällen,
können
für diesen
Zweck verwendet werden, zum Beispiel KI, NaI, KCl oder NaCl, wobei
diese nicht als beschränkend
anzusehen sind. Es versteht sich auch, dass andere Verfahren für die Reinigung
von Pd auch verwendet werden können.
Der Präzipitationsschritt
kann nötigenfalls
wiederholt werden, bis alle Silberaktivitäten aus der alkalischen Lösung entfernt
sind. Die kombinierten Filtrate werden über eine geeignete Austauschersäule, zum
Beispiel eine Kationenaustauschersäule, wie Dowex AG50, wobei
diese nicht auf irgendeine Art und Weise als beschränkend anzusehen
ist, geschickt werden, um selektiv den Rhodiumträger zu entfernen. In dem vorliegenden
Beispiel wird der positiv geladene Ammoniumkomplex von Pd auf der Ionenaustauschersäule adsorbiert
und das Rhodium wird mit zum Beispiel verdünnter NH4OH,
wobei dies nicht auf irgendeine Art und Weise als beschränkend anzusehen
ist, durchgewaschen.
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Nach ausreichenden Spülungen zur
Entfernung des Hauptteils der Rhodiumaktivitäten wird die Säule mit
einer geeigneten Flüssigkeit,
wie warmer HNO3, eluiert, wobei jedoch andere
Flüssigkeiten auch
verwendet werden können,
zum Beispiel H2SO4 oder
NaOH, wobei diese nicht auf irgendeine Art und Weise als beschränkend anzusehen
sind, und das Eluierungsmittel kann zum Beispiel mit NaOH oder KOH
alkalisch gemacht werden. Ein Alkohol, zum Beispiel Ethanol, wird
dann zu der Lösung
zugegeben, und die Lösung
wird bis zum oder nahe zum Kochen erhitzt, um das Pd zum metallischen
Zustand zu reduzieren. Das metallische Pd wird dann durch Filtration
gewonnen und mit Wasser gewaschen. Dieser letzte Schritt (d. h.
die Reduktion zu dem Metall) entfernt weiter Rh-Verunreinigungen
aus dem Filtrat. Das Pd-Metall wird dann getrocknet und das gewonnene
Pd-Gewicht wird bestimmt. Das Pd-Metall wird dann in einem Lösungsmittel,
zum Beispiel einer Mischung aus HCl und HNO3,
gelöst,
und dann unter Entfernung von überschüssiger HCl
und HNO3 getrocknet. PdCl2 wird
dann in Lösung
unter Verwendung von verdünnter
HCl oder NH4OH aufgenommen.
-
Das endgültige Produkt, zum Beispiel
PdCl2, wird dann für Tests vorbereitet, der pH
wird getestet, es wird auf Verunreinigungen getestet, es wird auf eine
radionuklidische Reinheit und eine Aktivitätskonzentration zum Beispiel
unter Verwendung eines Gamma-Spektrumanalyse-Systems analysiert und die SA berechnet.
Pd-103-Konzentrationen von mindestens etwa 50 mCi/ml mit einer SA
von mindestens etwa 5 Ci/g (bestimmt zum Zeitpunkt einer Reinigung)
und eine radionuklidische Reinheit von bis zu 99,999% Pd-103 können gemäß dem Verfahren
dieser Erfindung erzeugt werden. Typische Pd-103-Konzentrationen
von etwa 500 bis etwa 50.000 mCi/ml, eine SA von etwa 5 bis etwa
500 Ci/g (bestimmt zum Zeitpunkt einer Reinigung) und eine radionuklidische Reinheit
von bis zu etwa 99,999% Pd-103 werden in Abhängigkeit von den Parametern
einer Bestrahlung, die zuvor gewählt
wurden, (z. B. Targetmaterialanreicherung, Strahlwinkel, Targetdicke,
etc.) und den Anforderungen, die von dem Kunden vorgegeben werden,
erzeugt. Solche Produktspezifikationen sind für eine Verwendung von Pd-103
bei medizinischen Verwendungen und anderen nichtmedizinischen Verwendungen
nötigenfalls
gut geeignet.
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Das resultierende PdCl
2-Salz
kann zu einem sauren Produkt oder einem basischen Produkt (z. B. Ammonium)
oder beidem formuliert werden. Typische Verwendungen von Pd-103
schließen
seine Verwendung als ein Seed zum Implantieren in Tumore ein. Bei
dieser Verwendung wird das Pd-103 als ein Überzug über einen Träger oder
ein Basismaterial verwendet oder mit einem Basismaterial, das im wesentlichen
keine Röntgenstrahlen
absorbiert und das mit dem aufgeschichteten Pd-103 nicht reagiert, vermischt.
Das Pd kann auf dieses Basismaterial unter Verwendung einer Vielzahl
von Techniken, einschließlich
einer Ausfällung,
einer Abscheidung, einer Elektroplattierung, etc., aufgebracht werden.
Geeignete Basismaterialien schließen, sind jedoch nicht darauf
beschränkt,
Al, Mg, C, oder polymere Materialien ein. Das beschichtete Basismaterial
kann wahlweise mit einem biokompatiblen Material, wie Titan oder
einem Polymer, abgeschirmt sein, um einen Seed zu erhalten, der
für eine
Implantierung in Tumore geeignet ist. Diese Seeds können auch
einen opaken Röntgen-Marker,
wie Gold, Wolfram, Blei oder Rhodium, einschließen, um ihren Nachweis in dem Tumor
nach einer Implantation zu erleichtern. Solche Seeds sind in der
US 3.351.049 , der
US 4.702.228 oder der
US 5.405.309 (die alle durch
den Bezug darauf hier miteingeschlossen sind) beschrieben.
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Pd-103, das durch das Verfahren dieser
Erfindung erzeugt wurde, kann auch für die Beschichtung von medizinischen
Vorrichtungen, die wahlweise weiter mit einem biokompatiblen Material
beschichtet sein können
oder nicht, verwendet werden und an eine Stelle gegeben werden,
die eine radioaktive Ionisationsbehandlung benötigt. Mit „medizinischer Vorrichtung"
ist jedwede Vorrichtung gemeint, die für die Behandlung eines medizinischen
Leidens, das die Verabreichung von ionisierender Strahlung an eine
Stelle, die solch eine Behandlung benötigt, erfordert, verwendet
wird. Das Substrat der medizinischen Vorrichtung kann metallischer
oder nichtmetallischer Natur sein. Typischerweise wird die medizinische
Vorrichtung implantiert, jedoch kann sie auch reversibel in und
entlang der ganzen Länge
von einer bereits implantierten Vorrichtung, wie einem Katheder,
eingeführt
werden (z. B. WO 93/04735, das durch den Bezug darauf hier mitaufgenommen
ist). Weiter können
diese Vorrichtungen am Äußeren einer
Stelle, die eine Behandlung benötigt,
verwendet werden, falls sich solch eine Notwendigkeit ergibt. Obgleich
es nicht auf irgendeine Art und Weise als beschränkend anzusehen ist, können die
medizinischen Vorrichtungen, die unter Verwendung des Verfahrens
dieser Erfindung beschichtet werden können, Stente, dehnbare Stente,
Katheter, Seeds, Prothesen, Klappen und Nahtmaterialien oder andere Vorrichtungen
zum Verschließen
von Wunden, wie sie dem Fachmann ersichtlich sind, einschließen. Diese
Vorrichtungen können
von beliebiger Gestalt sein und für jeden Zweck, der die Verwendung
einer radioaktiv behandelten medizinischen Vorrichtung benötigt, vorgesehen
sein. Weiter bestehen Erwägungen,
dass eine „medizinische
Vorrichtung" auch Substrate einschließt, die mit einem Radioisotop
von Interesse oder einer Kombination davon beschichtet sind, und
als eine radioaktive Quelle in eingekapselten Strukturen, wie Seeds,
verwendet werden (z. B. die
US
5.163.896 ; die
US 4.994.013 ;
die
US 4.815.449 ; die
US 5.405.309 ; die
US 4.702.228 , die alle durch
den Bezug darauf hier mitaufgenommen sind), Verabreichungsdrähte (z.
B. die
US 5.575.749 ) oder
dergleichen, wie sie einem Fachmann gut bekannt sein werden. Diese
eingekapselten Strukturen werden auch als medizinische Vorrichtungen
angesehen.
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Jedwedes Pd-Targetmaterial, das nach
einer Auslieferung des Produkts verbleibt, kann für eine erneute
Verwendung wiederverwertet werden.
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Das Verfallsdatum von Pd-103 kann
auf Grundlage der SA gewählt
werden. Zum Beispiel würde
eine Charge von Pd-103 mit mehr als 36 Ci/g und einer Pd-103-Konzentration
von 3.500 mCi/ml eine Lagerfähigkeit
von über
7 Wochen aufweisen. Daher können
große
Mehrfachlieferungen eines Produkts an einen Kunden für eine Formulierung
in ein gewünschtes
Endprodukt zur Verfügung
gestellt werden. Wirtschaftliche Erwägungen können ein Ablaufen der Charge
vor diesem Zeitpunkt erzwingen, da die Kosten des versendeten Pd-Targetmaterials
pro mCi mit der Zeit zunimmt, da die spezifische Aktivität aufgrund
eines Pd-103-Zerfalls abnimmt. Nach dem Verfall der Charge wird
der verbleibende Rest für eine
Wiederverwendung als Targetmaterial zurückgewonnen. Wie in dem Reinigungsverfahren
beschrieben, wird der Rest mit NaOH basisch gestellt, Ethanol zugegeben
und unter Erhitzung wird das Pd zu dem Metall reduziert. Nach einem
Waschen, einem Trocknen und einer Gewichtsbestimmung des rückgewonnenen
Pd wird das Pd-Metall in einer Mischung aus HCl und HNO3 gelöst, dann
wird die resultierende Lösung
getrocknet, das Salz in verdünnter
HCl gelöst
und die Pd enthaltende HCl-Lösung
für eine
Targetmaterialherstellung zum Beispiel durch Elektroplattierung
verwendet.
-
Lösungen
des endgültigen
Produkts von Pd, das durch das Verfahren dieser Erfindung hergestellt wurde,
können
weiter zu therapeutischen Seeds (oder anderen Vorrichtungen oder
anderen Verwendungen) für
eine Krebsbehandlung formuliert werden. Der Stand der Technik offenbart, dass
alle Seeds Variationen einer inneren Seedkomponente, die die Radioaktivität enthält, sind.
Diese inneren Seedkomponenten werden dann eingekapselt, für gewöhnlich in
eine Hülle,
und für
gewöhnlich
in eine Titanhülle.
Permanente Implantate tendieren dazu, einen Röntgen-Marker in den inneren
Seedkomponenten aufzuweisen, wohingegen temporäre Implantate dazu tendieren,
keinen Röntgen-Marker
aufzuweisen. Der Stand der Technik offenbart, dass die Röntgen-Marker
eine Vielzahl von Metallen, einschließlich Pb, Pt, Au, W, Ta, Ag,
Rh, Pd, nicht rostender Stahl und andere Legierungen, etc., umfassen können. Im
Allgemeinen sollte der Röntgen-Marker biologisch
kompatibel im Falle eines Leckens des Seeds sein und eine ausreichende
Masse und Dichte aufweisen, so dass er für Röntgenstrahlen opak ist. Der
Stand der Technik offenbart nicht einen Pd-103-Seed, der durch ein
Verfahren, bei dem das Pd-103 über
eine Technik, die im Allgemeinen als eine Eintauchbeschichtung oder
Verdrängungsbeschichtung
bekannt ist, aufgebracht wird. Gleichfalls offenbart der Stand der
Technik nicht einen Seed, der nicht eingekapselt ist oder der weiter
durch nasse chemische Techniken versiegelt wird. Auch offenbart der
Stand der Technik nicht einen Röntgen-Marker, der
durch Verwendung einer Metallschicht, die eine Basis für die Beschichtungstechnik,
die als Eintauchbeschichtung bekannt ist, zur Verfügung stellt,
oberflächenmodifiziert
ist.
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Es wird in Erwägung gezogen, das Pd auf einen
Röntgen-Marker
durch ein direktes Reduktionsverfahren, das als Eintauchplattierung
bekannt ist, direkt aufgebracht werden kann. Dieses Verfahren beinhaltet
Röntgen-Marker
der geeigneten Größe, Gestalt
und aus geeignetem Material, die mit einer geeigneten Pd/Pd-103-Lösung kontaktiert
werden sollen, bei dem das Pd und Pd-103 quantitativ und homogen
auf der äußeren Oberfläche der
Röntgen-Marker
durch eine Oberflächenreduktion
des Pd mit Hilfe des Basismaterials selbst und/oder einer entsprechenden
Bewegung des Basismetalls in die Lösung abgeschieden wird. Diese
Beschichtungstechnik führt
aufgrund ihres Oberflächenreduktionsmechanismusses
damit einhergehend zu einer viel haftfähigeren und homogeneren Schicht
oder zu einem viel einfacheren Erreichen einer haftenden und homogen
Schicht als mittels einer Elektroplattierung/elektrodenlosen Plattierung/etc.
erreicht werden kann. Untersuchungen haben gezeigt, dass mehr als 99%
des Pd auf dem Substrat eines Röntgen-Markers
abgeschieden werden. Die Homogenität ist wichtig, um eine Gleichförmigkeit
und Reproduzierbarkeit der Dosimetrie jedes Seeds sicherstellen
zu können.
Das Pd/Pd-103 kann weiter auf dem Röntgen-Marker durch Backen des
Aufbaus zur besseren Haftung gebracht werden. Da vom Pd angenommen wird,
dass es biologisch kompatibel ist, kann eine weitere Einkapselung
dieses Seed-Aufbaus unnötig sein,
um eine Genehmigung der Zulassungsbehörden zu erhalten. Falls erwünscht, kann
eine Versiegelung des Pd/Pd-103-Überzugs
eines Seeds durch eine Vielzahl von Verfahren zur Dünnbeschichtung, wie
einer Elektroplattierung, einer elektrodenlosen Plattierung oder
durch eine weitere Eintauchbeschichtung, erzielt werden. Weitere
in Erwägung
gezogene Versiegelungsmaterialien sind diejenigen, wie Rh, Pd, Au,
Pt, Ag, Ni, Co, Ru.
-
Es wird auch in Erwägung gezogen,
dass ein geeigneter Röntgen-Marker
für eine
direkte Beschichtung durch die Eintauchtechnik aus Metallen, wie
Cu oder Pb, aufgrund ihrer elektrochemischen Eigenschaften und atomaren
Masse/Dichte hergestellt seien kann.
-
Eine weitere Technik könnte es
sein, Ag zu verwenden. Hogdahl (1961; The Radiochemistry of Palladium;
Nat Acad Science, US Atomic Energy Commission) offenbart das Unvermögen von
Ag, Pd zu dem Metall zu reduzieren, jedoch wurde unerwarteterweise
beobachtet, dass die Reduktion unter einigen Bedingungen stattfinden
kann. Eine Herstellungstechnik für
einen Seed-Einsatz
wurde mit einem Ag-Draht getestet, jedoch versteht es sich, dass
jedwede andere geometrische Gestalt von Ag auch verwendet werden
könnte
(siehe das Beispiel 4). Unter Befolgung des Beschichtungsprotokolls
zeigte eine Inspektion der Pd-beschichteten Ag-Stäbe, dass
der Pd-Überzug
homogen war und die Schnittenden und Länge des Stabes überzog.
-
Seeds, die mit Pd beschichtet sind,
können eine
Einkapselung aus rein mechanischen Gründen und/oder biologischen
Gründen
benötigen.
Jedoch kann ein Röntgen-Marker
aus einem Material, wie denjenigen, die klassischerweise verwendet
werden, modifiziert werden, so dass er mit dem Pd/Pd-103 eintauchbeschichtet
werden kann. Der Röntgen-Marker
kann ausreichend legiert sein mit oder die Oberfläche beschichtet
sein mit einem geeignetem Basismetall, wie Ag, Cu, Pb oder Al, so
dass er mit Pd/Pd-103 mit der Eintauchbeschichtungstechnik, die
in dem Beispiel 5 beschrieben ist, beschichtet werden kann.
-
Die folgenden Beispiele werden wiedergegeben,
um das Verfahren dieser Erfindung weiter zu erläutern, jedoch sind diese Beispiele
nicht als auf irgendeine Art und Weise beschränkend anzusehen.
-
Beispiel 1
-
Dieses Beispiel zeigt die Herstellung
von Pd-103 unter Verwendung eines natürlichen nicht angereicherten
Pd-Targetmaterials. Das Beispiel zeigt eher die Verfahrenschemie
und die Targetleistungsmerkmale anstelle eines Erreichens der minimalen benötigten Spezifikationen,
wie einer spezifischen Aktivität,
einer Aktivitätskonzentration
und einer radionuklidischen Reinheit des Pd-103-Produkts. Die Targetdicke
von etwa 1,33 Gramm ist für
einen Bestrahlungsenergieanteil von etwa 29 bis 15 MeV vorgesehen.
-
Vier Gramm natürliches Pd werden in ein 250
ml Becherglas überführt und
gelöst,
indem eine Mischung von etwa 24 ml halbkonzentriertem Königswasser
(18 ml 6N HCl plus 6 ml 8N HNO3) zugegeben
wird. Der Inhalt wird gerührt
und auf etwa 60°C erwärmt, um
die Pd-Auflösung
zu unterstützen.
Die resultierende Lösung
von gelöstem
Pd wird getrocknet, um überschüssige HNO3 und HCl zu entfernen. Das trockene PdCl2-Salz (oder PdCl2·xH2)) wird in 150 ml einer 0,8N HCl gelöst. Dies
ist die Lösung
für das
Plattierungsbad.
-
Eine Targetbasis mit einer Silberfläche wird auf
der Silberfläche
mit einem dünnen
(ungef. 0,0254 mm) Überzug
aus Rh beschichtet und dann in die elliptisch geformte Abdichtung
des Plattierungszellaufbaus platziert. Die Pd-Plattierungslösung wird
dann auf zwischen 40 und 70 °C
erwärmt
und durch den Plattierungszellaufbau zirkuliert. Ein Gleichstrom
von etwa 250 mA wird dann auf den Plattierungszellaufbau über eine
Platinanode angelegt. Die Plattierung wird fortgesetzt bis zu solch
einem Zeitpunkt, zu dem eine errechnete Menge von 0,7 g Pd auf der Rh-Oberfläche plattiert
wurde. Die Plattierung wird angehalten, der Plattierungszellaufbau
geleert und die plattierte Oberfläche mit Wasser gespült. Nach
einer Untersuchung und Reinigung wird das Target wiederum in den
Tank eingedichtet, jedoch ist die Targetfläche vertikal gedreht, so dass
die vorherige Unterseite der Platte nun oben liegt. Dies fördert die
Abscheidung einer homogenen Dicke des Pd. Der Plattierungsvorgang
wird fortgeführt,
bis die kalkulierte Abscheidung etwa 1,33 Gramm beträgt.
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Das Bad kann wieder verwendet werden,
bis ungef. 1 Gramm Pd verbleibt, oder es kann mit frischem oder
rückgewonnenem
Pd aufgefüllt
werden. Da der Chloridgehalt mit einer Verwendung steigt, wird das
Bad periodisch getrocknet, um überschüssiges Chlorid
zu entfernen.
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Das Pd in dem Bad kann auch als Metall rückgewonnen
werden, und ein neues Bad kann begonnen werden.
-
Das Target wird dann mit Protonen
(unter Verwendung eines TRIUMF TR 30 Cyclotrons) bei einer Einfallsenergie
von 29 MeV und einem Einfallswinkel zu dem Target von etwa 7 Grad
bestrahlt. Die 1,33 Gramm Pd in der ungef. 10,2 cm
2 großen Ellipse weisen
eine angemessene Dicke auf, um etwa 14 MeV Protonenenergie bei dieser
Einfallsenergie zu absorbieren. Die Zusammensetzung des natürlichen Pd
ist:
Pd-110: | 11,8% |
Pd-108: | 26,5% |
Pd-106: | 27,3% |
Pd-105: | 22,3% |
Pd-104: | 11,1% |
Pd-102: | 1,0% |
-
Eine Bestrahlung bei 29 bis 15 MeV
fängt theoretisch
den Hauptteil der Pd-104-(p, 2n)-Ag-103/Ag-103m.........Pd-103- und Pd-104(p, pn)-Pd-103-Reaktionen
ein. Zusätzlich
wird auch ein Teil der Pd-105-(p, 3n)-Ag-103/Ag-103m..........Pd-103-
und Pd-105-(p, p2n)-Pd-103-Reaktion bei dieser Einfallsenergie von 29
MeV eingefangen.
-
Das Targetdesign und die Qualität der Pd-Elektroplatte
ist derartig, dass das Target mit einer Protonenstrahlintensität von größer als
450 μA bestrahlt
werden kann. In diesem Beispiel wird das Target für 12 Stunden
bei einem durchschnittlichen Strom von 350 μA bestrahlt.
-
Nach einer Bestrahlung wird das Target
für einen
Zeitraum von 19 Tagen einem Zerfall ausgesetzt, um kurzlebige Spezies
zu entfernen und es den radioaktiven Verunreinigungen Pd-100 und Pd-101 zu
ermöglichen,
signifikant zu ihren Tochter-Rh-Isotopen zu zerfallen. Pd-101 (Halbwertszeit
von 8,4 h) und Pd-100 (Halbwertszeit von 3,6 Tagen) werden ausschließlich aus
der Pd-102-Komponente von natürlichem
Pd (1,0%) bei dieser Energie von 29 MeV erzeugt. Es ist auch möglich, dass
etwas Pd-101 bei dieser Energie aus der Rh-Sperrbeschichtung erzeugt
wird, und zwar unter der Annahme, dass a) ein Teil des Protonenstrahls
das Pd verfehlt und das Rh direkt mit etwa 29 MeV trifft und b)
dass ein Mechanismus bei der Lösung
des Pd-Targetmaterials
es ermöglicht,
dass ein Teil des Pd-101 in dem Rh freigesetzt wird. Nach einem
Zerfall von 3 Tagen würde
der Pd-101-Gehalt auf etwa 0,26% seiner ursprünglichen Menge abgenommen haben
und nach einem Zerfall von 19 Tagen würde das Pd-100 auf ungefähr 2,6% seiner
ursprünglichen
Menge abgenommen haben.
-
Das Target wird gelöst, indem
ein Plastiktank auf die Targetfläche
mit einer Gummidichtung aufgebaut wird, die Targetfläche zwischen
etwa 50 und 80°C
erwärmt
wird und 12 ml einer Mischung aus 50%igen Königswasser zu dem Tank zugegeben werden.
Nach etwa 30 Minuten ist das Pd-Targetmaterial vollständig gelöst, was
durch die Beobachtung einer reinen Rh-Oberfläche angezeigt wird. Die gelöste Targetmateriallösung wird
in ein 100 ml-Becherglas überführt, dann
werden die Targetfläche
und die Tankwände
mit 2 mal 10 ml H2O gespült und diese Spülwasser
werden zu dem Becherglas zugegeben. Strahlungsfelder von dem Targetträger und
Becher werden als Indikatoren für
den Lösungsprozess
verwendet.
-
Um die Trennungschemie von Ag und
Rh zu beginnen, werden 50 mg Ag als AgNO3 in
Lösung und
10 mg Rh als Rh(NO3)3·xH2O in Lösung
zu dem Inhalt des 100 ml-Bechers gegeben. Für ein Minimum von etwa 20 Minuten
wird die Lösung
dann gerührt
und zwischen etwa 50 und 80 °C
erwärmt,
um den Austausch des radioaktiven Ag und Rh mit dem inaktiven Träger zu fördern. Um
die Abtrennung von Ag vorzubereiten, wird dann die Lösung auf
etwa pH 9–10
durch die Zugabe von 2 mal 5 ml konz. NH4OH basisch
gestellt. Ein rotbraunes Pd/Amin-Präzipitat wird sich als erstes
bilden und dann unter Bildung einer klaren gelben basischen Lösung lösen.
-
Zwei ml einer 5%igen Lösung aus
Kaliumiodid werden zugegeben, wobei AgI ausfällt. Der gelbe AgI-Niederschlag
wird weiter gefördert,
indem die Lösung
gerührt
und gekocht wird, wobei der Niederschlag koaguliert. Diese Erwärmung erniedrigt
den pH auch näher
zum Neutralen, da ein Überschuß an NH4OH aus der Lösung ausgetrieben wird. Dieser niedrigere
pH erhöht
die Unlöslichkeit
von AgI. Nach einem Kochen für
etwa 5 Minuten wird die Lösung
auf nahe Raumtemperatur zur weiteren Förderung der AgI-Unlöslichkeit
abkühlen
gelassen. Die Lösung wird
dann filtriert, um das AgI zu entfernen. Der gesamte AgI-Ausfällungsschritt
kann wiederholt werden.
-
Die Entfernung von Rh wird mittels
eines Kationenaustausches durchgeführt. Ein 1,5 mal 10 cm großes Bett
an AGSOWX8-Harz wird in einer Glassäule vorbereitet, dann mit 10%iger
NH4OH (ungefähr 0,16N) konditioniert. Das
Filtrat der AgI-Abtrennung wird auf die Säule unter Verwendung einer peristaltischen
Pumpe gepumpt. Das Pd als Pd(NH3)4
2+ wird auf oder
nahe bei der oberen Hälfte des
Harzbettes adsorbiert. Das Rh ist nicht stark auf der Säule in der
verdünnten
NH4OH-Matrix des AgI-Filtrats adsorbiert
und passiert in den Ausfluß. Die
Haltevorrichtung für
die Filtratlösung
und die Säule
werden dann weiter mit 2 mal 20 ml H2O gewaschen.
Das Harzbett wird dann mit 240 ml 10%iger NH4OH
gewaschen, um das Waschen von Rh aus der Säule fortzusetzen. Diese Säule wird
dann weiter mit 60 ml H2O gewaschen.
-
Um das Pd von der Säule zu eluieren,
werden 60 ml warme, 40 bis 70°C,
8N HNO3 durch die Säule gepumpt, wobei das Pd in
ein 250 ml-Becherglas eluiert wird. Die Säule wird dann weiter mit 2
mal 10 ml H2O in den Becher gespült. Das
Pd wird dann zum Metall vor der endgültigen Produktformulierung reduziert.
Diese Reduktion ermöglicht
a) eine weitere Rh-Entfernung, b) die Entfernung von Salzen und
c) eine Gewichtsbestimmung der rückgewonnenen Pd-Masse.
-
Um das Pd zu dem Metall zu reduzieren, werden
60 ml 10N NaOH langsam zur Erhöhung
des pHs auf etwa 12 zugegeben. Fünfzehn
ml Ethanol werden dann zugegeben. Die Lösung wird gerührt und
auf etwa 80 bis 100°C
erwärmt.
Das Pd-Metall fällt
nach etwa 10 Min. aus der Lösung
aus, wie durch das Dunkelwerden der Lösung, die Bildung einer Pd-Metallschicht
auf den Becherwänden
und eine Ansammlung auf dem Becherboden angezeigt wird. Die Lösung wird
für 10
Min. gekocht, um die vollständige
Pd-Reduktion sicherzustellen, dann für etwa 10 Min. abkühlen und
absetzen gelassen. Die überstehende
Lösung
wird von dem Pd durch Absaugen durch eine Fritte entfernt. Das Pd-Metall,
ein Becher und eine Fritte werden dann mit 6 mal 20 ml H2O gewaschen. Das Pd-Metall wird dann bei
etwa 150°C getrocknet,
auf Raumtemperatur abgekühlt,
gewogen und der Prozentsatz einer Pd-Rückgewinnung wird bestimmt.
Der rückgewonnene
Prozentanteil beträgt
mehr als 95%.
-
Um eine Produktlösung zu formulieren, wird das
Pd-Metall zuerst in 8 ml ½-konzentriertem
Königswasser
unter zusätzlicher
Erwärmung
auf etwa 60°C
gelöst.
Das gelöste
Pd wird dann bei etwa 150°C
getrocknet. Diese Behandlung entfernt die überschüssige HNO3 und
HCl und lässt ein
trockenes Salz mit der ungefähren
Zusammensetzung PdCl2·xH2O
zurück.
Der Inhalt wird dann auf Raumtemperatur abgekühlt.
-
Das Endprodukt wird auf pH 8 bis
10 durch verdünntes
NH4OH eingestellt. Zehn ml H2O,
dann 5 ml konzentrierte NH4OH werden zu
dem Becher zugegeben, und der Inhalt wird gerührt und auf etwa 90°C erwärmt. Ein
dicker rotbrauner Niederschlag bildet sich und löst sich dann unter Bildung
einer klaren gelben Lösung.
Wenn aller Niederschlag gelöst ist,
wird die Lösung
für etwa
2 Minuten zum Austreiben von überschüssigem NH4OH unter Absenkung des pH-Werts zum etwa
Neutralen gekocht. Die Lösung
wird dann auf Raumtemperatur abgekühlt und 1 ml 10 %iges NH4OH wird zugegeben, um den pH auf zwischen
8 und 10 zu erhöhen.
Das Pd liegt nun als ein Aminkomplex in der Form Pd(NH3)2oder4Cl2 vor. Dieser
Komplex ist in verdünnter
NH4OH löslich,
so dass mindestens 80 bis 100 mg Pd pro ml Lösung löslich sind. Nötigenfalls
wird H2O zugegeben, um die Pd-Konzentration
zu diesem Bereich zu bringen.
-
Die obige Lösung wird über eine 20 ml-Spritze und
einen 0,22 μm-Filter
in einen 30 ml Glaskolben für
das Produkt filtriert. Der Becher, eine Spritze und ein Filter werden
mit 2 × 2
ml H2O gespült und die Spülwasser
werden zu dem Produktkolben zugegeben. Das endgültige Volumen der Produktlösung wird gemessen.
In diesem Beispiel sollte das Volumen derart sein, dass die Pd-Konzentration
bei 60 bis 70 mg/ml liegt. H2O wird zugegeben,
um die endgültige Pd-Konzentration einzustellen.
Wenn das endgültige Volumen
korrekt ist, wird dann eine kleine Probe für eine Analyse genommen.
-
Für
diese 12 Stunden wird bei einer Protonenbestrahlung mit 29 MeV von
1,33 Gramm natürlichem
Pd eine Dosis von 4.200 μAmp-Stunden
mit einem durchschnittlichen Strom von 350 μA erreicht. Die Menge an Pd-103,
die innerhalb von 20 Tagen nach einer Bestrahlung erzeugt wurde,
beträgt
unter einer Annahme von einer 95%igen Pd-Gewinnung und einer 90
%igen Verwendung des 350 μA-Strahls etwa
450 mCi ± 10%.
Die radionuklidische Reinheit liegt zwischen etwa 99,80 und etwa
99,95% an Pd-103.
-
Beispiel 2
-
Dieses Beispiel verwendet ein 33%ig
angereichertes Pd-104-Targetmaterial. Das Beispiel illustriert den
Erhalt eines nützlichen
Endprodukts bezüglich
einer Pd-103-Konzentration, einer Pd-Konzentration, einer spezifischen
Aktivität
und einer radionuklidischen Reinheit. Die Targetdicke von etwa 0,73 Gramm
ist für
einen Bestrahlungsenergieanteil von etwa 27 bis 19 MeV konzipiert.
-
Drei Gramm natürliches Pd und ein Gramm > 95%ig angereichertes
Pd-104 werden in ein 250 ml-Becherglas überführt und
gelöst,
indem eine Mischung von etwa 24 ml halbkonzentriertem Königswasser
(18 ml 6N HCl plus 6 ml 8N HNO3) zugegeben wird.
Der Inhalt wird gerührt
und auf etwa 60°C
erwärmt,
um die Pd-Auflösung
zu unterstützen.
Die resultierende Lösung
von gelöstem
Pd wird getrocknet, um überschüssige HNO3 zu entfernen. Das trockene PdCl2-Salz (oder PdCl2·xH2O) wird in 150 ml einer 0,8N HCl gelöst. Dies
ist die Lösung
für das
Plattierungsbad.
-
Eine Targetbasis mit einer Silberfläche wird auf
der Silberfläche
mit einem dünnen
(ungef. 0,001"/0,0254 mm) Überzug
aus Rh beschichtet und dann in die elliptisch geformte Abdichtung
des Plattierungszellaufbaus platziert. Die Pd-Plattierungslösung wird
dann auf zwischen 40 und 70°C
erwärmt und
durch den Plattierungszellaufbau zirkuliert. Ein Gleichstrom von
etwa 250 mA wird dann auf den Plattierungszellaufbau über eine
Platinanode angelegt. Die Plattierung wird fortgesetzt bis zu solch
einem Zeitpunkt, zu dem eine errechnete Menge von 0,35 g Pd auf
der Rh-Oberfläche
plattiert wurde. Die Plattierung wird angehalten, der Plattierungszellaufbau
geleert und die plattierte Oberfläche mit Wasser gespült. Nach
einer Untersuchung und Reinigung wird das Target wiederum in den
Tank eingedichtet, jedoch ist die Targetfläche vertikal gedreht, so dass die
vorherige Unterseite der Platte nun oben liegt. Dies fördert die
Abscheidung einer homogenen Dicke des Pd. Der Plattierungsvorgang
wird fortgeführt, bis
die kalkulierte Abscheidung etwa 0,73 Gramm beträgt.
-
Das Bad kann wieder verwendet werden,
bis ungef. 1 Gramm Pd verbleibt, oder es kann mit frischem oder
rückgewonnenem
Pd aufgefüllt
werden. Da der Chloridgehalt mit einer Verwendung steigt, wird das
Bad periodisch getrocknet, um überschüssiges Chlorid
zu entfernen. Das Pd in dem Bad kann auch als Metall rückgewonnen
werden und ein neues Bad kann begonnen werden.
-
Das Target wird dann mit Protonen
bei einer Einfallsenergie von 27 MeV und einem Einfallswinkel zu
dem Target von etwa 7 Grad bestrahlt. Die Einfallsenergie von 27
MeV wurde gewählt,
um die Pd-103-Ausbeute für
die 0,73 Gramm Pd zu maximieren, wobei die Erzeugung von Pd-100
unterdrückt wird.
Diese 0,73 Gramm Pd in der ungef. 10,2 cm
2 großen Ellipse
weisen eine angemessene Dicke auf, um etwa 8 MeV Protonenenergie
bei dieser Einfallsenergie zu absorbieren. Diese Mischung aus 3 Gramm
natürlichem
Pd und 1 Gramm hochangereichertem Pd-104 erzeugt folgende Zusammensetzung:
Pd-110: | 8,9% |
Pd-108: | 19,9% |
Pd-106: | 20,6% |
Pd-105: | 17,1% |
Pd-104: | 32,8% |
Pd-102: | 0,8% |
-
Von einer Bestrahlung bei 27 bis
19 MeV erwartet man, dass sie theoretisch den Hauptteil der Pd-104-(p,
2n)-Ag-103/Ag-103m.........Pd-103- und Pd-104(p, pn)-Pd-103-Reaktionen
einfängt.
Zusätzlich
wird auch ein kleiner Teil der Pd-105-(p,3n)-Ag-103/Ag-103m..........Pd-103-
und Pd-105-(p, p2n)-Pd-103-Reaktion bei dieser Einfallsenergie von
29 MeV eingefangen.
-
Das Targetdesign und die Qualität der Pd-Elektroplatte
ist derartig, dass das Target mit einer Protonenstrahlintensität von größer als
450 μA bestrahlt
werden kann. In diesem Beispiel wird das Target für insgesamt
340 Stunden bei einem durchschnittlichen Strom von 390 μA bestrahlt.
Die Bestrahlungsdosis von 132.600 μAh wird über mehrere kurze Bestrahlungen,
die über
einen Fünfwochenzeitraum
verteilt sind, akkumuliert.
-
Bei diesem Beispiel wird nach einer
Bestrahlung das Target für
einen Zeitraum von 4 Tagen einem Zerfall ausgesetzt. Nach einem
Zerfall von 4 Tagen nimmt der Pd-101-Gehalt auf etwa 0,04% seiner ursprünglichen
Menge ab und nach einem Zerfall von 4 Tagen nimmt der Pd-100-Gehalt auf ungefähr 46% seiner
ursprünglichen
Menge ab.
-
Das Produktmaterial wird wie in dem
Beispiel 1 erläutert
gereinigt.
-
Nach dem Filterschritt über eine
20 ml-Spritze, die mit einem 0,22 μm-Filter ausgestattet ist, werden
der Becher, eine Spritze und ein Filter mit 2 × 2 ml H2O
gespült
und die Spülwasser
werden zu dem Produktkolben zugegeben. Das endgültige Volumen der Produktlösung wird
gemessen. In diesem Beispiel sollte das Volumen derart sein, dass
die Pd-Konzentration bei 40 bis 70 mg/ml liegt, und die Pd-103-Konzentration
beträgt
750 bis 1.500 mCi/ml, und die spezifische Aktivität beträgt 16 bis
35 Ci/g. H2O wird zugegeben, um die endgültige Pd-
und Pd-103-Konzentration
einzustellen.
-
Für
diese 340 Stunden wird bei einer Protonenbestrahlung mit 27 MeV
von 0,73 Gramm 33%ig angereichertem Pd eine Dosis von 132.600 μAmp-Stunden über kurze
Bestrahlungen, die über einen
Fünfwochenzeitraum
akkumuliert wird, erreicht. Die durchschnitlichen Ströme während der Bestrahlungen
betragen 390 μA.
Die Menge an Pd-103, die innerhalb von 10 Tagen nach einer Bestrahlung
erzeugt wurde, beträgt
unter einer Annahme von einer 95%igen Pd-Gewinnung und einer 90%igen Verwendung
des 390 μA-Strahls
etwa 21.600 mCi ± 10%.
Die radionuklidische Reinheit liegt zwischen etwa 99,91 und etwa
99,98% an Pd-103. Die spezifische Aktivität beträgt etwa 30 Ci Pd-103/ Gramm
Pd ± 10%.
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Beispiel 3
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Dieses Beispiel verwendet ein > 95%ig angereichertes
Pd-104-Targetmaterial. Das Beispiel illustriert die Verwirklichung
einer großen
Chargengröße an nützlichem
Endprodukt bezüglich
einer Pd-103-Konzentration, einer Pd-Konzentration, einer spezifischen
Aktivität
und einer radionuklidischen Reinheit. Die Targetdicke von etwa 1,26
Gramm ist für
einen Bestrahlungsenergieanteil von etwa 29 bis 16 MeV konzipiert.
-
Vier Gramm > 95%ig angereichertes Pd-104 werden in
ein 250 ml-Becherglas überführt und
gelöst,
indem eine Mischung von etwa 24 ml halbkonzentriertem Königswasser
(18 ml 6N HCl plus 6 ml 8N HNO3) zugegeben
wird. Der Inhalt wird gerührt und
auf etwa 60°C
erwärmt,
um die Pd-Auflösung
zu unterstützen.
Die resultierende Lösung
von gelöstem Pd
wird getrocknet, um überschüssige HNO3 zu entfernen. Das trockene PdCl2-Salz (oder PdCl2·xH2O) wird in 150 ml einer 0,8N HCl gelöst. Dies
ist die Lösung
für das
Plattierungsbad.
-
Eine Targetbasis mit einer Silberfläche wird auf
der Silberfläche
mit einem dünnen
(ungef. 0,001"/0,0254 mm) Überzug
aus Rh beschichtet und dann in die elliptisch geformte Abdichtung
des Plattierungszellaufbaus platziert. Die Pd-Plattierungslösung wird
dann auf zwischen 40 und 70°C
erwärmt und
durch den Plattierungszellaufbau zirkuliert. Ein Gleichstrom von
etwa 250 mA wird dann auf den Plattierungszellaufbau über eine
Platinanode angelegt. Die Plattierung wird fortgesetzt bis zu solch
einem Zeitpunkt, zu dem eine errechnete Menge von 0,65 g Pd auf
der Rh-Oberfläche
plattiert wurde. Die Plattierung wird angehalten, der Plattierungszellaufbau
geleert und die plattierte Oberfläche mit Wasser gespült. Nach
einer Untersuchung und Reinigung wird das Target wiederum in den
Tank eingedichtet, jedoch ist die Targetfläche vertikal gedreht, so dass die
vorherige Unterseite der Platte nun oben liegt. Dies fördert die
Abscheidung einer homogenen Dicke des Pd. Der Plattierungsvorgang
wird fortgeführt, bis
die kalkulierte Abscheidung etwa 1,26 Gramm beträgt.
-
Das Bad kann wieder verwendet werden,
bis ungef. 1 Gramm Pd verbleibt, oder es kann mit frischem oder
rückgewonnenem
Pd aufgefüllt
werden. Da der Chloridgehalt mit einer Verwendung steigt, wird das
Bad periodisch getrocknet, um überschüssiges Chlorid
zu entfernen. Das Pd in dem Bad kann auch als Metall rückgewonnen
werden, und ein neues Bad kann begonnen werden.
-
Das Target wird dann mit Protonen
bei einer Einfallsenergie von 29 MeV und einem Einfallswinkel zu
dem Target von etwa 7 Grad bestrahlt. Die Einfallsenergie von 29
MeV wurde gewählt,
um die Pd-103-Ausbeute für
die 1,26 Gramm Pd zu maximieren. Diese 1,26 Gramm Pd in der ungef.
10,2 cm
2 großen Ellipse weisen eine angemessene
Dicke auf, um etwa 13 MeV Protonenenergie bei dieser Einfallsenergie
zu absorbieren. Dieses hochangereicherte Pd-104 weist folgende ungefähre Zusammensetzung auf:
Pd-110: | 0,2% |
Pd-108: | 0,8% |
Pd-106: | 1,5% |
Pd-105: | 2,5% |
Pd-104: | 95% |
Pd-102: | 0,05% |
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Eine Bestrahlung bei 29 bis 16 MeV
fängt den
Hauptteil der Pd-104-(p, 2n)-Ag-103/Ag-103m.........Pd-103- und Pd-104(p, pn)-Pd-103-Reaktionen
ein.
-
Das Targetdesign und die Qualität der Pd-Elektroplatte
ist derartig, dass das Target mit einer Protonenstrahlintensität von größer als
450 μA bestrahlt
werden kann. In diesem Beispiel wird das Target für insgesamt
270 Stunden bei einem durchschnittlichen Strom von 500 μA bestrahlt.
Die Bestrahlungsdosis von 135.000 μAh wird über Bestrahlungen, die über einen
2-Wochenzeitraum
verteilt sind, akkumuliert.
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Bei diesem Beispiel wird nach einer
Bestrahlung das Target für
einen Zeitraum 3 Tagen einem Zerfall ausgesetzt. Dies ermöglicht hauptsächlich dem
Strahlungsfeld des Targets dramatisch abzunehmen, da kurzlebige
Spezies zerfallen. Zusätzlich ermöglicht dies,
dass Pd-101 und Pd-100
signifikant zu ihren Tochter-Rh-Isotopen zerfallen. Pd-101 (Halbwertszeit
von 8,4 h) und Pd-100
(Halbwertszeit von 3,6 Tagen) werden ausschließlich aus der Pd-102-Komponente
von natürlichem
Pd (1,0%) bei dieser Energie von 29 MeV erzeugt. Jedoch verbleibt sehr
wenig Pd-102 in
dem hochangereicherten Pd-104-Targetmaterial (ungef. 0,05%), so
dass die Verunreinigungen Pd-101 und Pd-100 nur in sehr kleinen
Mengen erzeugt werden, und das Produkt Pd-103, das aus hochangereichertem
Pd-104 erzeugt wird, würde
eine hohe radionuklidische Reinheit aufweisen. Es ist auch möglich, dass
etwas Pd-101 bei dieser Energie aus der Rh-Sperrbeschichtung erzeugt
wird, und zwar unter der Annahme, dass a) ein Teil des Protonenstrahls
das Pd verfehlt und das Rh direkt mit etwa 29 MeV trifft und b) dass
ein Mechanismus bei der Lösung
des Pd-Targetmaterials es ermöglicht,
dass ein Teil des Pd-101 in dem Rh freigesetzt wird. Nach einem
Zerfall von 3 Tagen würde
jedwedes Pd-101 auf etwa 0,26 % seines ursprünglichen Wertes abgenommen
haben und nach einem Zerfall von 3 Tagen würde das Pd-100 auf ungefähr 56% seiner
ursprünglichen
Menge abgenommen haben.
-
Das Target wird gelöst und das
Produkt Pd-103 wird wie in dem Beispiel 1 beschrieben gereinigt.
-
Um die Produktlösung zu formulieren, wird das
Pd-Metall zuerst in 8 ml ½-konzentriertem
Königswasser
unter zusätzlicher
Erwärmung
auf etwa 60°C
gelöst.
Das gelöste
Pd wird dann bei etwa 150°C
getrocknet. Diese Behandlung entfernt die überschüssige HNO3 und
HCl und lässt
ein trockenes Salz mit der ungefähren
Zusammensetzung PdCl2·xH2O
zurück.
Der Inhalt wird dann auf Raumtemperatur abgekühlt.
-
In diesem Beispiel soll das endgültige Produkt
in verdünnter
0,8N HCl vorliegen. Achtzehn ml 0,8N HCl werden zu dem trockenen
Salz zugegeben und der Inhalt wird gerührt und bei etwa 60 °C erwärmt. Eine
dunkelrote/braune Lösung
wird mit der langsamen Lösung
von PdCl2·xH2O
gebildet. Wenn alles PdCl2·xH2O gelöst
ist, wird die Lösung
in einen gläsernen
30 ml-Kolben überführt. Der
Becher wird mit 3 mal 3 ml einer 0,8N HCl gespült. Die Spülphasen werden zu dem gläsernen Kolben
gegeben.
-
Die Rohproduktlösung wird dann über eine 20
ml-Spritze und einen 0,22 μm-Filter
in einen zweiten 30 ml Glaskolben für das Produkt filtriert. Der
erste Glaskolben, eine Spritze und ein Filter werden mit 2 × 2,5 ml
0,8N HCl gespült
und die Spülphasen
werden zu dem Produktkolben zugegeben. Das endgültige Volumen der Produktlösung wird
gemessen. In diesem Beispiel beträgt die Pd-Konzentration 30
bis 60 mg/ml und die Pd-103-Konzentration beträgt 3.000 bis 5.000 mCi/ml und
die spezifische Aktivität beträgt 70 bis
120 Ci/Gramm. 0,8N HCl wird zugegeben, um die endgültige Pd-
und Pd-103-Konzentration einzustellen. Wenn das endgültige Volumen
korrekt ist, wird dann eine kleine Probe für eine Analyse genommen.
-
Für
diese 270 Stunden wird bei einer Protonenbestrahlung mit 29 MeV
von 1,26 Gramm > 95%ig
angereichertem Pd eine Dosis von 135.000 μAmp-Stunden über einen Zweiwochenzeitraum
akkumuliert. Der durchschnittliche Strom während der Bestrahlungen beträgt 500 μA. Die Menge
an Pd-103, die innerhalb von 7 Tagen nach einer Bestrahlung erzeugt
wurde, beträgt
unter einer Annahme von einer 95%igen Pd-Gewinnung und einer 100%igen
Verwendung des 500 μA-Strahls
etwa 122.000 mCi + 20%. Die radionuklidische Reinheit liegt zwischen
etwa 99,98 und etwa 99,99% an Pd-103. Die spezifische Aktivität beträgt etwa
96 Ci Pd-103/ Gramm Pd + 20%.
-
Beispiel 4
-
Pd kann direkt auf ein Substratmaterial,
wie ein Röntgen-Marker,
durch ein direktes Reduktionsverfahren, das als Eintauchplattierung
bekannt ist, aufgebracht werden. Dieses Verfahren betrifft Röntgen-Marker
von der geeigneten Größe und Gestalt und
aus einem geeigneten Material, vorzugsweise Ag, die mit einer geeigneten
Pd/Pd-103-Lösung,
in der das Pd und das Pd-103 quantitativ und homogen auf der äußeren Oberfläche der
Röntgen-Marker durch
eine Oberflächenreduktion
des Pd durch das Basismaterial selbst und/oder eine entsprechende Bewegung
des Basismetalls in die Lösung
abgeschieden werden, kontaktiert werden. Diese Beschichtungstechnik
führt aufgrund
ihres Oberflächenreduktionsmechanismusses
damit einhergehend zu einer viel haftenderen und homogeneren Schicht oder
zu einem deutlich leichteren Erreichen einer haftenden und homogenen
Schicht als derjenigen, die durch eine Elektroplattierung/elektrodenlose
Plattierung/etc. erreicht werden kann. Die Homogenität ist wichtig,
um eine Gleichförmigkeit
und Reproduzierbarkeit der Dosimetrie jedes Seeds zu sichern. Das Pd/Pd-103
kann auf das Substratmaterial (einschließlich eines Röntgen-Markers)
durch Backen des Aufbaus fester miteinander verbunden werden. Falls
erwünscht,
kann das Abdichten der Pd/Pd-103-Beschichtung eines Seeds durch
eine Vielzahl von Verfahren zur Dünnbeschichtung, wie eine Elektroplattierung,
eine elektrodenlose Plattierung oder eine weitere Eintauchbeschichtung,
durchgeführt
werden. Andere Abdichtungsmaterialien, die in Betracht gezogen werden,
sind solche wie Rh, Pd, Au, Pt, Ag, Ni, Co und Ru.
-
Hogdahl (1961; The Radiochemistry
of Palladium; Nat Acad Science, US Atomic Energy Commission) offenbart
das Unvermögen
von Ag Pd zum Metall zu reduzieren, jedoch wurde unerwarteterweise beobachtet,
dass die Reduktion unter einigen Bedingungen stattfinden kann. Eine
Seedeinsatz-Herstellungstechnik wurde mit einem Ag-Draht der geeigneten
Größe und Gestalt
getestet.
-
Um ein Ag-Substrat mit Pd in einem
Eintauchverfahren zu beschichten, wird eine „leere" („blank") verdünnte 0,8N
HCl- (obgleich eine andere Konzentration an HCl auch in Erwägung gezogen wird,
zum Beispiel 0,1 bis 1,ON HCl) Pd-Vonatslösung (d. h. nicht aktiv), wobei
die Pd-Konzentration 60
mg/ml betrug, hergestellt. Unter der Annahme, dass eine aktive Lösung auch
etwa 1.000 mCi/ml Pd-103 enthält
und dass jeder Seedeinsatz 5 mCi Aktivität benötigt, würden dann 200 Seeds die Abscheidung
von 1.000 mCi oder des Pd-Gehalts von 1 ml der Lösung oder 60 mg benötigen. Ein
reiner Silberdraht von 0,5 mm Durchmesser und 1 Meter Länge wurde
gereinigt und in 200 Stäbe
a 5 mm Länge
geschnitten. Ein ml der Pd-Blank-Lösung wird in einen Glaskolben
gegeben, ein Teflonrührfisch
wird zugegeben und die Lösung
wird auf etwa 20 ml mit H2O verdünnt. Diese
verdünnte
Lösung
bleibt selbst bei dieser verdünnteren
Pd-Konzentration
intensiv gefärbt.
Die 200 Silberstäbe
werden zu dem Kolben zugegeben, die Mischung wird gerührt und
auf 70 bis 90°C
erwärmt.
Die Silberstäbe
werden langsam mit dem dunkleren Pd überzogen und nach 30 Minuten war
die Lösung
farblos, die Gefäßwände und
ein Rührfisch
waren sauber, was eine vollständige
Abscheidung auf den Ag-Stäben
anzeigt. Es wurde beobachtet, dass nur die Ag-Stäbe beschichtet waren, wobei
mehr als 99% des Pd auf das Substrat plattiert waren. Die Lösung wurde
von den Stäben
entfernt und die Stäbe
wurden mit H2O gewaschen und in dem Kolben
bei etwa 110°C
getrocknet. Nach einer Abkühlung
ergab eine visuelle Untersuchung, dass die Stäbe keine Ag-Flecken aufwiesen
und dass das Pd homogen erschien, wobei auch die geschnittenen Enden
beschichtet waren.
-
Lösungen
mit einer höheren
Aktivitätskonzentration
und/oder einer geringeren inaktiven Pd-Konzentration und/oder Seeds, die mit
einer geringeren Aktivität
beschichtet werden sollen, würden jeweils
auch unter Verwendung der obigen Technik möglich sein. Die Technik kann
mindestens 60 mg Pd (aktives oder nicht aktives oder eine Kombination
davon) auf 200 Ag-Stäbe der beschriebenen
Größe und Gestalt
abscheiden. Es wird angenommen, dass ungef. eine chemisch äquivalente
Menge an Ag (etwa 121 mg) von den Stäben in die Lösung gelöst wird, obgleich
kein AgCl-Präzipitat
beobachtet wurde.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter
Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben. Gleichwohl ist es für
die im Fach erfahrenen Personen offensichtlich, dass eine Vielzahl
von Variationen und Modifikationen durchgeführt werden kann, ohne von dem
Umfang der Erfindung, wie er hier beschrieben ist, abzuweichen.