医療用トレーサAc製造のためのRa回収技術の開発

Development of Ra collection technology for production of medical tracer Ac

小栗 香里 ; 渡部 創  ; 荒井 陽一  ; 白崎 謙次*; 中瀬 正彦*

Oguri, Kaori; Watanabe, So; Arai, Yoichi; Shirasaki, Kenji*; Nakase, Masahiko*

医療用RIトレーサとして注目されているAc(T1/2=10 d)を製造するための原料であるRaは希少であり、世界的にもRaの需要が増加傾向にある。Raへの高速中性子照射によって、効率的にAcを得る見通しは立っているものの、照射ターゲットであるRaの確保が課題となっており、早期の解決が求められている。そこで、Raの供給源として、天然土壌に存在するRaに着目した。それらに含まれる微量なRaを効率的に回収、精製することが出来れば、回収・精製プロセスをスケールアップすることで、枯渇することのないRa供給源を確保できる。本研究では土壌中に存在するRaの状態をBaの吸着構造から推定し、粗回収する手法を検討した。Raの土壌における吸着状態を解明するために、Raのアナログ元素のであり、Raと共存している可能性が高いBaとThの娘核種であり、ラドンなどの線放出核種を生成しない同位体核種Raを対象に、土壌の主成分で含有率が高く、Raの吸着が報告されているMn酸化物と粘土鉱物(モンモリロナイト、ベントナイト)に注目し吸着試験を実施した。また、Baが吸着した金属酸化物について、広域X線吸収微細構造(EXAFS)の測定を実施した。細構造(EXAFS)の測定を実施した。

Actinium-225 (Ac) is focused from the viewpoint of cancer therapy using alpha particles. Ac can be produced with gamma-ray via Ra(gamma,n)Ra-Ac reaction. Since a radium (Ra) source must be secured to promote this production pathway, we set out to develop a Ra recovery technology. Ra, owing to the radioactive decay of primordial U, U, and Th, is a radioactive element commonly found within soils, sediments, and natural waters. Therefore, we have focused on extracting Ra from those things to build an effective process to create the Ra target. In this study, we performed sorption studies with Barium (Ba), homologs element of Ra, which may coexist with Ra in soil. The study of recovery methods for adsorbed elements, such as elution, requires clarification of the adsorption reaction mechanism as well as investigation of adsorption behavior. In order to elucidate local structure around Ba(II) loaded in the metal (hydr)oxides and certain clay minerals, Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS) analysis was also carried out. The results of these tests confirmed that Ba and Ra exhibit similar adsorption behavior for clay materials, and that Ba and Ra have the potential to form endospheric complexes for Mn oxides.