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New production routes for medical isotopes $$^{64}$$Cu and $$^{67}$$Cu using accelerator neutrons

核医学用放射性同位体$$^{64}$$Cuと$$^{67}$$Cuの加速器中性子を用いた新しい生成法

金 政浩*; 永井 泰樹; 岩本 信之; 湊 太志; 岩本 修; 初川 雄一; 瀬川 麻里子; 原田 秀郎 ; 今野 力; 落合 謙太郎; 高倉 耕祐

Kin, Tadahiro*; Nagai, Yasuki; Iwamoto, Nobuyuki; Minato, Futoshi; Iwamoto, Osamu; Hatsukawa, Yuichi; Segawa, Mariko; Harada, Hideo; Konno, Chikara; Ochiai, Kentaro; Takakura, Kosuke

分子イメージングと核医学治療に期待されている放射性同位体$$^{64}$$Cuと$$^{67}$$Cuの生成断面積を14MeVの加速器中性子を用い測定した。この結果とZn同位体の断面積評価値を用いて、40MeVで5mAの重陽子ビームによる$$^{nat}$$C(d,n)反応からの速中性子を用いて生成される$$^{64}$$Cuと$$^{67}$$Cuの量を計算した。$$^{64}$$Cuの生成量は、12時間照射で175gの$$^{64}$$Znについて1.8テラベクレルであり、$$^{67}$$Cuの生成量は2日間の照射で、$$^{67}$$Zn(n,p)$$^{67}$$Cu反応では184g $$^{67}$$Znに対して249ギガベクレルであり、$$^{68}$$Zn(n,x)$$^{68}$$Cuでは186g $$^{68}$$Znに対して287ギガベクレルである。以上より、$$^{67}$$Cuの生成には、極微量不純物放射性同位体しか生成しない$$^{68}$$Zn(n,x)$$^{68}$$Cu反応を新しく提唱した。また、$$^{64}$$Cuの生成には、$$^{64}$$Zn(n,p)$$^{64}$$Cu反応が期待できる反応であることを示した。

We have measured the activation cross sections producing $$^{64}$$Cu and $$^{67}$$Cu, promising medical radioisotopes for molecular imaging and radioimmunotherapy, by bombarding a natural zinc sample with 14 MeV neutrons. We estimated the production yields of $$^{64}$$Cu and $$^{67}$$Cu by fast neutrons from $$^{nat}$$C(d,n) with 40 MeV 5 mA deuterons. The calculated $$^{64}$$Cu yield is 1.8 TBq (175 g $$^{64}$$Zn) for 12 h of irradiation; the yields of $$^{67}$$Cu by $$^{67}$$Zn(n,p)$$^{67}$$Cu and $$^{68}$$Zn(n,x)$$^{67}$$Cu were 249 GBq (184 g $$^{67}$$Zn) and 287 GBq (186 g $$^{68}$$Zn) at the end of 2 days of irradiation, respectively. From the results, we proposed a new route to produce $$^{67}$$Cu with very little radionuclide impurity via the $$^{68}$$Zn(n,x)$$^{67}$$Cu reaction, and showed the $$^{64}$$Zn(n,p)$$^{64}$$Cu reaction to be a promising route to produce $$^{64}$$Cu.

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