Isotopic composition of enriched Mo for production of medical Tc by Mo()Tc

Mo()Tc反応による医療用Tc製造のための濃縮Moの同位体組成

橋本 慎太郎  ; 永井 泰樹*

Hashimoto, Shintaro; Nagai, Yasuki*

Moの娘核種であるテクネチウム99m(Tc)は6時間の半減期で線を出す放射性核種(RI)であり、SPECTなどの診断用RIとして世界中で用いられている。親核種のMoは原子炉で生成されているが、原子炉施設の老朽化等で安定供給が危ぶまれており、医療用加速器で濃縮Mo試料に陽子を照射し、Mo()Tc反応を通じて生成する方法が提案されている。しかし、試料に微量に含まれるMo以外のMo同位体から、Tc以外のTcが生成される問題がある。そこで本研究では、高純度のTcを生成できるMo組成を調べるために、天然組成のMoの照射実験データに基づいて、全てのTc同位体生成の反応率を決定し、任意の組成をもつMo試料のTc同位体生成量をPHITSを用いて評価する手法を開発した。本手法の有効性を、濃縮Moで生成された各Tcの実測値との比較によって検証するとともに、高純度のTc生成にはMoの各不純物含有量の低減が必須であることを明らかにした。本成果は、照射時間等の施設固有の制約を考慮しながら、高純度のTcを生成する際に必要なMo原料の組成決定に重要な役割を果たす。

Tc, which is a daughter nuclide of Mo, is used worldwide for medical imaging. However, there is a problem with the supply of Tc (Mo) due to the replacement of aging reactors. A method to produce Tc by irradiating Mo with protons using medical cyclotrons has been proposed. In this study, we presented a method to determine individual excitation functions for Mo()Tc using measured excitation functions for Mo()Tc. The method was validated by comparing estimated radionuclide purities of Tc in enriched Mo samples using the determined excitation functions with measured ones. In this study, we found that the content of Mo, Mo, and Mo should be low in order to produce Tc with high radionuclide purity. The results of this study play an important role in discussion of the required Mo compositions in enriched Mo, taking into account the constraints of each facility.