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$$beta$$-MoO$$_{3}$$ whiskers in $$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tc radioisotope production and $$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tc extraction using hot atoms

$$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tcラジオアイソトープ製造における$$beta$$-MoO$$_{3}$$ウィスカーおよびホットアトム効果を使用した$$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tc抽出

Ngo, M. C.*; 藤田 善貴   ; 鈴木 達也*; Do, T. M. D.*; 関 美沙紀  ; 中山 忠親*; 新原 晧一*; 末松 久幸*

Ngo, M. C.*; Fujita, Yoshitaka; Suzuki, Tatsuya*; Do, T. M. D.*; Seki, Misaki; Nakayama, Tadachika*; Niihara, Koichi*; Suematsu, Hisayuki*

テクネチウム-99m($$^{rm 99m}$$Tc)は放射性医薬品として最も用いられるラジオアイソトープである。$$^{rm 99m}$$Tcは$$^{99}$$Moの娘核種であり、$$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tcの生成には核分裂(n, f)法と中性子捕獲(n, $$gamma$$)法が存在する。この内、(n, f)法は世界の生産量の約90%で使用されているが、高濃縮ウランの使用、高放射性廃棄物の発生、核不拡散の観点からも問題となっている。そこで、(n, $$gamma$$)法は、(n, f)法の代替法として開発が進められている。本研究では、熱蒸着法で作製した$$beta$$-MoO$$_{3}$$ウィスカーと$$alpha$$-MoO$$_{3}$$粒子を中性子照射して$$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tcを生成し、水に分散させることで$$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tcを抽出した。その結果、$$alpha$$-MoO$$_{3}$$と比較して、$$beta$$-MoO$$_{3}$$ウィスカーでは高い$$^{99}$$Mo抽出率が得られた。また、水に溶解した$$^{98}$$Mo濃度を比較した結果、サンプルから$$^{99}$$Moが水に移動するホットアトム効果を$$beta$$-MoO$$_{3}$$ウィスカーではより顕著に示した。本研究は、中性子捕捉法の照射ターゲットとして$$beta$$-MoO$$_{3}$$の使用を初めて実証したものであり、$$beta$$-MoO$$_{3}$$は,中性子捕捉によって$$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tcを生成し、水による放射性同位体抽出するための有望な照射ターゲットになると期待される。

Technetium-99m ($$^{rm 99m}$$Tc) is one of the most important radioisotopes for diagnostic radio-imaging applications. $$^{rm 99m}$$Tc is a daughter product of the $$^{99}$$Mo isotope. There are two methods used to produce $$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tc: the nuclear fission (n,f) and the neutron capture (n,$$gamma$$) methods. Between them, the (n,f) method is the main route, used for approximately 90% of the world's production. However, the (n,f) method faces numerous problems, including the use of highly enriched uranium, the release of highly radioactive waste, and nonproliferation problems. Therefore, the (n,$$gamma$$) method is being developed as a future replacement for the (n,f) method. In this work, $$beta$$-MoO$$_{3}$$ whiskers prepared by the thermal evaporation method and $$alpha$$-MoO$$_{3}$$ particles were irradiated in a nuclear reactor to produce $$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tc via neutron capture. The irradiated targets were dispersed into water to extract the $$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tc. As a result, $$beta$$-MoO$$_{3}$$ whisker yielded higher $$^{99}$$Mo extraction rate than that from $$alpha$$-MoO$$_{3}$$. In addition, by comparing the dissolved $$^{98}$$Mo concentrations in water, we clarified a prominent hot-atom of $$beta$$-MoO$$_{3}$$ whiskers. This research is the first demonstration of $$beta$$-MoO$$_{3}$$ being used as an irradiation target in the neutron capture method. On the basis of the results, $$beta$$-MoO$$_{3}$$ is considered a promising irradiation target for producing $$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tc by neutron capture and using water for the radioisotope extraction process in the future.

使用言語

 :

English

掲載資料名

 :

Inorganic Chemistry

巻

 :

62

号

 :

32

ページ数

 :

p.13140 - 13147

発行年月

 :

2023/08

発表会議名

 :

開催年月

 :

開催都市

 :

開催国

 :

キーワード

 :

Mo-99/Tc-99; MoO$$_{3}$$; Mo-99抽出; ホットアトム

特許データ

 :

PDF

 :


論文URL

 :

https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.3c02125

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広報プレスリリース

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長岡技術科学大学

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