中國科學院近代物理研究所科研團隊利用電子加速器成功制備了醫用同位素鉬-99。相關成果發表在國際同位素領域期刊《應用輻射與同位素》(Applied Radiation and Isotopes )上。
锝-99m（半衰期為6小時）在醫療診斷中被廣泛使用，使用量占所有臨床診斷放射性同位素使用量的80%以上，其來源主要依靠母體鉬-99（半衰期為66小時）發生β-衰變。目前，我國醫用鉬-99全部依賴進口。而全球大部分的醫用鉬-99通過核反應堆途徑（鈾-235裂變反應）產生，但是隨著越來越多的核反應堆停止運行，鉬-99的供給變得越發緊張。
為了保障全球醫用同位素鉬-99的穩定供應，國內外眾多科研團隊聚焦利用加速器輻照富集的穩定同位素鉬-100來制備鉬-99，主要包括100Mo（p,pn）99Mo和100Mo（γ,n）99Mo兩種反應途徑。其中，因具有副產物少的顯著優勢，通過100Mo(γ,n）99Mo反應制備醫用鉬-99成為研究熱點。
近代物理所核化學研究室與電子加速器中心的科研人員于近日成功開展了通過100Mo（γ,n）99Mo反應制備鉬-99的實驗。團隊利用蒙特卡羅計算方法,實現了靶系統的優化。他們利用電子加速器產生的50 MeV電子束輻照鉭轉換靶，產生韌致輻射，再由韌致輻射與鉬-100靶片發生(γ,n）反應產生鉬-99。
研究團隊使用了高純鍺探測器和伽馬能譜儀測定了鉬-99的產額以及放射性核純度。實驗表明，該方法制備鉬-99的過程中產生的雜質核素水平較低，鉬-99產品的放射性純度可達99.99%。
該工作為利用電子加速器制備醫用同位素鉬-99奠定了堅實基礎，也為我國未來利用大功率電子加速器量產醫用同位素提供了可能性。
圖：（左）鉬-99產額實驗值與理論值對比；（右）鉬-99產品伽馬能譜測量結果。(圖/林木)
該研究得到了中國科學院特別研究助理資助。
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https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2023.111059
