Production of Cu and Cu with accelerator neutrons by deuterons and their separation from zinc

重陽子による加速器中性子を用いたCuおよびCuの生成とそれらの亜鉛からの分離

永井 泰樹*; 川端 方子*; 佐伯 秀也*; 本石 章司*; 橋本 和幸; 塚田 和明  ; 本村 新*; 太田 朗生*; 高島 直貴*; 橋本 慎太郎  ; 伊藤 正俊*; 菊永 英寿*; 古本 祥三*

Nagai, Yasuki*; Kawabata, Masako*; Saeki, Hideya*; Motoishi, Shoji*; Hashimoto, Kazuyuki; Tsukada, Kazuaki; Motomura, Arata*; Ota, Akio*; Takashima, Naoki*; Hashimoto, Shintaro; Ito, Masatoshi*; Kikunaga, Hidetoshi*; Furumoto, Shozo*

近年、CuとCuのRIペアは、理想的な治療診断一体型放射性核種として注目を集めている。我々は、加速器施設において重陽子ビームを用いて生成した中性子源を利用する、新しい製造手法を提案しており、濃縮Zn試料にこの中性子源を照射し、生成されたCuの放射化量の絶対値および核種純度を測定した。その結果、測定値は評価済み核データライブラリJENDL-5を用いたPHITSの計算結果と一致すること、また測定困難な微量放射性核種の生成量を見積もることが可能であることがわかった。さらに、我々が開発した昇華およびカラム分離法により、照射後のZn試料からCuを適切に分離できることも確認した。これらの成果により、CuおよびCuの製造を、複数の拠点で経済的かつ持続可能な方法で実施できる可能性が示された。

In recent years, the radionuclide pair of Cu and Cu has attracted attention as an ideal theranostic agent. We proposed a novel production method utilizing a neutron source generated by deuteron beams at an accelerator facility. By irradiating enriched Zn samples with this neutron source, we measured the absolute activity and radionuclidic purity of the produced Cu. The results were consistent with calculations performed using PHITS and JENDL-5 developed by the Japan Atomic Energy Agency, confirming the reliability of the calculation method and demonstrating its capability to estimate the yields of trace radionuclides that are difficult to measure experimentally. Furthermore, we successfully separated Cu from the irradiated Zn sample using our developed sublimation and column separation techniques. These findings suggest that the production of Cu and Cu can be achieved in an economically sustainable manner at multiple sites.