Estimated isotopic compositions of Yb in enriched Yb for producing Lu with high radionuclide purity by Yb()Lu

高純度のLuを生成するための濃縮YbにおけるYb同位体組成評価

永井 泰樹*; 川端 方子*; 橋本 慎太郎 ; 塚田 和明 ; 橋本 和幸*; 本石 章司*; 佐伯 秀也*; 本村 新*; 湊 太志  ; 伊藤 正俊*

Nagai, Yasuki*; Kawabata, Masako*; Hashimoto, Shintaro; Tsukada, Kazuaki; Hashimoto, Kazuyuki*; Motoishi, Shoji*; Saeki, Hideya*; Motomura, Arata*; Minato, Futoshi; Ito, Masatoshi*

近年、神経内分泌腫瘍を治療するための医療用RIとしてLuが注目されており、加速器施設で重陽子を濃縮Yb試料に照射し、高純度のLuを製造する方法が検討されている。ただし、Yb試料には様々な同位体が微量に含まれており、Lu以外のLu同位体が不純物として生成される。医療用として利用するLuは一定の純度が求められるため、定量的にLuの不純物を評価する手法が求められていた。本研究では、実験値を基に関与する全てのYb()Lu反応の断面積を決定し、粒子輸送計算コードPHITSと組み合わせることで、Yb試料が任意の組成比をもつ場合の各Lu同位体の生成量を推定する新しい手法を開発した。他に、天然組成のYb試料へ25MeV重陽子を照射した実験も行い、本手法の有効性を検証した。また、市販の濃縮Yb試料に照射した条件で計算を行い、重陽子のエネルギーを15MeVとすることで、純度99%以上のLu生成を達成できることを示した。開発した手法は、加速器を用いて高純度の医療用Luを製造する際、必要な濃縮Yb試料の同位体組成を議論する上で重要な役割を果たすものである。

Recently, Lu is considered as one of the most important medical RIs for treating neuroendocrine tumors. A plan to produce Lu with high purity by using enriched Yb samples with irradiation of deuteron beams in accelerators has been discussed. However, since the other Yb isotopes contained in the Yb sample interacts with deuterons, Lu isotopes other than Lu are produced as impurities. Since the purity of Lu is important for medical use, a method to evaluate the impurity of Lu has been required. In this study, we proposed a new method to estimate production yields of each Lu isotopes in Yb samples with arbitrary isotopic compositions by using excitation functions of Yb()Lu reactions and the particle transport calculation code PHITS. The method plays an important role in discussing the isotopic composition of enriched samples to produce high-purity Lu using accelerators.