Ядро атома
<<  Концепция фундаментального ядра образования Ядро  >>
Сессия ученого Совета ОФВЭ, 27- 30 декабря 2010 г., Лаборатория
Сессия ученого Совета ОФВЭ, 27- 30 декабря 2010 г., Лаборатория
Ё
Ё
Основные производители радиоизотопов для медицины в России
Основные производители радиоизотопов для медицины в России
“Троицкий” радиохимический метод - Б. Л. Жуйков
“Троицкий” радиохимический метод - Б. Л. Жуйков
Установка для получения медицинских радионуклидов на установке В ИЯИ
Установка для получения медицинских радионуклидов на установке В ИЯИ
Сессия ученого Совета ОФВЭ, 27- 30 декабря 2010 г., Лаборатория
Сессия ученого Совета ОФВЭ, 27- 30 декабря 2010 г., Лаборатория
Схема производства, транспортировки и применения стронция-82
Схема производства, транспортировки и применения стронция-82
Институт ядерных исследований РАН (Троицк) 160 МэВ, 120 мкA Los Alamos
Институт ядерных исследований РАН (Троицк) 160 МэВ, 120 мкA Los Alamos
Рынок радиоизотопов
Рынок радиоизотопов
Масс-сепаратор на пучке циклотрона
Масс-сепаратор на пучке циклотрона
Схема расположения установки РИЦ-80 в подвале экспериментального зала
Схема расположения установки РИЦ-80 в подвале экспериментального зала
Подвал экспериментального зала с новой трассировкой пучков на
Подвал экспериментального зала с новой трассировкой пучков на
Расчетная активность радионуклидов в р/х мишени на РИЦ-80
Расчетная активность радионуклидов в р/х мишени на РИЦ-80
8 (из rb)
8 (из rb)
Стоимость 82Sr для Sr/Rb генератора: 14
Стоимость 82Sr для Sr/Rb генератора: 14
Создание установки РИЦ-80 позволит получать широкий спектр
Создание установки РИЦ-80 позволит получать широкий спектр
Исходя из проведенных расчетов и данных предварительных экспериментов,
Исходя из проведенных расчетов и данных предварительных экспериментов,

Презентация: «Получение медицинских радионуклидов и предварительный проект установки РИЦ - 80 (Радиоактивные изотопы на Циклотроне Ц-80)». Автор: Директор. Файл: «Получение медицинских радионуклидов и предварительный проект установки РИЦ - 80 (Радиоактивные изотопы на Циклотроне Ц-80).ppt». Размер zip-архива: 3946 КБ.

Получение медицинских радионуклидов и предварительный проект установки РИЦ - 80 (Радиоактивные изотопы на Циклотроне Ц-80)

содержание презентации «Получение медицинских радионуклидов и предварительный проект установки РИЦ - 80 (Радиоактивные изотопы на Циклотроне Ц-80).ppt»
СлайдТекст
1 Сессия ученого Совета ОФВЭ, 27- 30 декабря 2010 г., Лаборатория

Сессия ученого Совета ОФВЭ, 27- 30 декабря 2010 г., Лаборатория

короткоживущих ядер В. Н. Пантелеев

Получение медицинских радионуклидов и предварительный проект установки РИЦ - 80 (Радиоактивные изотопы на Циклотроне Ц-80)

2 Ё

Ё

3 Основные производители радиоизотопов для медицины в России

Основные производители радиоизотопов для медицины в России

Название организации

Город

Энергия частиц

Производимые изотопы

АОЗТ «Циклотрон»

Обнинск

22 МэВ р, ?

67Ga, 111In, 57Co, 103Pd, 109Cd, 68Ge

РНЦ «Курчатовский институт»

Москва

35 МэВ р, d

123I, 201Tl

НПО «Радиевый институт им. В.Г. Хлопина» ЦНИРРИ

Санкт-Петербург Санкт-Петербург

20 МэВ р, ? Циклотрон МГЦ –20

123I, 124I, 67Ga 123I

Тгу

Томск

13 МэВ р

199Tl, 123I

Цнии мо рф

Тверь

30 МэВ р

67Ga, 57Co

.

4 “Троицкий” радиохимический метод - Б. Л. Жуйков

“Троицкий” радиохимический метод - Б. Л. Жуйков

В ИЯИ РАН (г. Троицк Московской обл.) функционирует линейный ускоритель - Московская мезонная фабрика. На отводе протонного пучка 160 МэВ создана лаборатория с установкой по облучению мишеней током 120 мкА для получения медицинских радионуклидов. Установка интенсивно эксплуатируется, являясь одной из крупнейших в мире по энерговыделению пучка, аккумулированному на наработку радионуклидов и обеспечивает возможность производства практически всего перечня ускорительных радионуклидов. Существенным недостатком данного метода является тот факт, что эксплуатация ускорителей такого рода чрезвычайно дорога, и стоимость производства медицинских радионуклидов на ней значительно дороже, чем при использовании циклотрона с энергией протонов 75-80 МэВ. Троицк: 3,5 млн. руб. за 10дней, – только стоимость потребляемого электричества Гатчина: циклотрон 15 тыс в час, 3,6 млн. руб. за 10 дней – электричество + эксплуатация

5 Установка для получения медицинских радионуклидов на установке В ИЯИ

Установка для получения медицинских радионуклидов на установке В ИЯИ

РАН, г. Троицк

Радиац. защита – чугунный куб весом 40 т

Системы фокусировки и контроля протонного пучка

Бокс хранения и расфасовки облуч. мишеней

В ИЯИ нет горячих камер, поэтому облученные мишени после двухнедельной выдержки доставляются для выделения стронция в Лос-Аламос или Обнинск. Активность мишени до 20 Кюри, активность 82Sr около 5 Кюри.

6 Сессия ученого Совета ОФВЭ, 27- 30 декабря 2010 г., Лаборатория
7 Схема производства, транспортировки и применения стронция-82

Схема производства, транспортировки и применения стронция-82

Rb

GE Healthcare Нью-Джерси, США

Зарядка стронций-82/

Клиники

В сша

Химическое выделение

Стронция-82 из rb мишени

ИЯИ РАН, г. Троицк

Рубидий-82 генераторов

Лос-Аламосская

национальная лаборатория, США

Московская область

г.Обнинск

РНЦ РХТ Росмедтехнологий,

Санкт-Петербург

Гнц фэи

Выделение Sr-82

Выделение Sr-82

Облучение рубидиевых мишеней на ускорителе

160 mev протоны

лаборатория в ИЯИ РАН

Рнц рхт

Росмедтехнологий

(Санкт-Петербург)

И другие

Клиники

Зарядка Sr-82/Rb-82 генераторов

Будущая химическая

8 Институт ядерных исследований РАН (Троицк) 160 МэВ, 120 мкA Los Alamos

Институт ядерных исследований РАН (Троицк) 160 МэВ, 120 мкA Los Alamos

National Laboratory (NM, USA) 100 МэВ, 100-200 мкA Brookhaven National Laboratory (NY, USA) 200 МэВ, 80 мкA TRIUMF (Vancouver, Canada) 110 MэВ, 50 мкA iThemba Laboratory (Cape Town, South Africa) 66 MэВ, 70-… мкA + ARRONAX, (Nant, France) 70 MэВ, 100-300 мкА

Существующие установки для производства радиоизотопов на интенсивном пучке протонов средних энергий

9 Рынок радиоизотопов

Рынок радиоизотопов

$ Млрд.

5,48

+21%

4,17

3,36

2,83

2,44

2,15

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Применение радиоизотопов в медицине

Спрос на радиоизотопы

Более 80% радиоизотопов применяется для диагностики заболеваний: Spect и ПЭТ диагностика Радиоизотопы применяются в терапевтических целях, в основном для борьбы с онкологическими заболеваниями Часть изотопов закупается научными центрами и фармацевтическими компаниями для исследования воздействия радиоизотопов на организм и создания новых лекарственных средств

Основными драйверами спроса на радиоизотопы являются: Рост онкологических заболеваний в мире Развитие технологий направленного транспорта радионуклидов непосредственно к клеткам – мишеням Распространение способов ранней диагностики заболеваний: SPECT и ПЭТ диагностика

Мировой рынок медицинских радиоизотопов

Предложение радиоизотопов

Существующие мощности: 273 ускорителя и 54 реактора, производящих радиоизотопы Высокие издержки введения в строй ускорителей, и тем более, реакторов обуславливает неэластичность предложения радиоизотопов

Дефицит на рынке радиоизотопа

В 2009 году на рынке радиоизотопа Mo-99m (80% всех радиоизотопов) наблюдался дефицит, обусловленный неплановой остановкой нескольких реакторов Более 80% процедур были отложены на 2-3 недели

Диагностические

Терапевтические

Исследовательские

60%

71%

80%

86%

89%

35%

92%

24%

15%

9%

6%

5%

5%

5%

10 Масс-сепаратор на пучке циклотрона

Масс-сепаратор на пучке циклотрона

Синхроциклотрон

Ток протонов до 100 ?А, энергия до 80 МэВ. Толщина мишени до 4г/cм2.

Вывод протонного пучка на мишень установки ИРИС

При токе Ip= 2 ?A в ниобиевой мишени масс-сепаратора 200 г/см2 за 250 часов нарабатывается активность 82Sr около 3 Кюри.

Использование мишеней массой несколько граммов из жидких металлов, фольг тугоплавких металлов, карбида урана позволит получать чистые изотопные пучки радионуклидов для медицинского использования очень широкого круга элементов от Ве до Ra.

Изобарическая селективность достигается использованием высокоселективных ионных источников: лазерного источника, источника на отрицательные ионы, источника поверхностной ионизации.

11 Схема расположения установки РИЦ-80 в подвале экспериментального зала

Схема расположения установки РИЦ-80 в подвале экспериментального зала

синхроциклотрона

Мишенно-ионное устройство масс- сепаратора

Две радиохимические станции

Установка РИЦ-80 с масс-сепаратором

Мишень

Магнит

Камера д.И.

Станции для ядерно-физических измерений

Камера к. И.

12 Подвал экспериментального зала с новой трассировкой пучков на

Подвал экспериментального зала с новой трассировкой пучков на

изотопные мишенные станции

Пучки на р/х мишени

Пучок на м/с мишень

Пучок протонов в подвале экпериментального зала

Пучок в экспериментальном зале

Циклотрон Ц-80 в экспериментальном зале

13 Расчетная активность радионуклидов в р/х мишени на РИЦ-80

Расчетная активность радионуклидов в р/х мишени на РИЦ-80

Расчеты приведены для толщины мишени 2 г/см2 для мишеней с естественным содержанием изотопов, и для такой же толщины мишеней с обогащенным содержанием изотопов.

Изотоп

Перид полураспада

Мишень, проц. содерж. изотопа

Реакция, Сечение мбарн

Время облучения, часы

Активность в мишени Кюри, Гатчина

Производимая активность, Троицк

57co офэт

271.8 дн.

Ni ест.

(p;2p,xn) 450

250

3.8

1

67ga офэт

3.2 6 дн.

67,68Zn 4.1, 18.8

(p,n) (p,2n) 700

25

38

68ge пэт калибр.

270.8 дн.

Ga ест.

(p,xn) 300

250

2.3

0.5

82sr пэт

25.55 дн.

85Rb 72.2

(p,4n) 160

250

8

5

103pd тер

16.99 дн.

103Rh 100

(p,n) 700

120

24

50 (из ag)

109cd офэт

1.27 г.

109Ag 48.2

(p,n) 380

250

1

2 (из in)

111in офэт

2.8 д.

111Cd 12.8 112Cd 24.1

(p,n) 750 (p,2n) 950

25

28 36

123I офэт

13.27 ч.

124Te 4.8

(p,2n) 1000

5

34

0.5 (мишень nai)

124iпэт

4.17 дн.

124Te 4.8 125Te 7.1

(p,n) 600 (p,2n) 1000

25

15 24

201tl офэт

3.04 д.

203Tl 29.5

203Tl(p,3n) 1300 201Pb? 201Tl

25

25

2 (из bi)

14 8 (из rb)

8 (из rb)

24

34

24

25 (из 203tl)

Сравнение активностей радионуклидов, нарабатываемых на РИЦ-80 на выходе масс-сепаратора и в радиохимической мишени

Расчеты приведены для толщины мишени 2 г/см2

Изотоп

Перид полураспада

Мишень, проц. содерж. изотопа

Реакция, Сечение мбарн

Время облучения, часы

Активность разделенных изотопов на колл. м.-с., Кюри

Активность в р.-х. мишени, Кюри

67ga офэт 73ga, 72ga 70ga, 68ga, 65ga

3.2 дн.

Ge ест

(p;2p,xn) 100

25

1.1 (?i=20%)

38 (из zn)

82sr пэт

25.55 дн.

Y eст.

(p; 2p,6n) 25

250

1.3 (?i=80%)

103pd тер 101,100pd

16.99 дн.

Rh eст.

(P,хn) 700

120

0.24 (?i=1%)

109cd офэт 107cd

1.27 г.

109Ag 48.2

(p,n) 380

250

0.1 (?i=10%)

1

1.4 (?i=20%)

123I офэт

13.27 ч.

124Te 4.8

(p,2n) 1000

5

7 (?i=20%)

124I пэт+тер 123,124,125,126, 128,130I

4.17 дн.

125te 7.1 te ест

(p,2n) 1000

25

5 (?i=20%)

201tl офэт

3.04 дн.

206Pb 24.1

(p;2p,xn) 450

25

1.7 (?i=20%)

111in офэт 112-117in

2.8 д.

Sn ест.

(p;2p,xn) 40

25

28 (из cd)

15 Стоимость 82Sr для Sr/Rb генератора: 14

Стоимость 82Sr для Sr/Rb генератора: 14

700$ за 0.06 Кюри на циклотроне + м.-сепаратор: за 10 суток можем получить 1.25 Кюри – 306.250$ при токе протонов 100 мкА на циклотроне + троицкий метод: За 10 суток можем получить 7.5 Кюри 4 Кюри – 980.000$ при токе протонов 100 мкА + необходимость использовать горячие камеры и дорогостоящие мишени Стоимость работы циклотрона 15000 руб/час (500$/h) – за 5 дней 60.000$ При работе с масс-сепаратором, одновременно с накоплением 82Sr в отдельные коллекторы может имплантироваться 81Rb для рубидиево-криптонового генератора, а также другие короткоживущие изотопы Rb.

16 Создание установки РИЦ-80 позволит получать широкий спектр

Создание установки РИЦ-80 позволит получать широкий спектр

радионуклидов для их использования в медицине как для диагностики, так и для лечения различных заболеваний. Активность производимых нуклидов при использовании реакциии (p, xn) может достигать нескольких десятков Кюри

17 Исходя из проведенных расчетов и данных предварительных экспериментов,

Исходя из проведенных расчетов и данных предварительных экспериментов,

использование масс-сепаратора с соответствующими мишенно-ионными устройствами в линию с циклотроном Ц-80

позволит получать сверхчистые пучки медицинских изотопов широкого круга элементов одновременно могут накапливаться несколько разделенных радионуклидов глубина имплантации несколько десятков ангстрем позволяет использовать очень тонкие органические подложки, что значительно упрощает приготовление фарм-препаратов метод имплантации радиоактивных ионов позволяет получать уникальные генераторы радиоактивных благородных газов мишень используется многократно и не требует восстановления использование мишени из карбида урана-238 высокой плотности даст возможность получать ?- - распадчики для терапии. Получаемые данным методом активности разделенных радиоизотопов могут достигать нескольких Кюри

«Получение медицинских радионуклидов и предварительный проект установки РИЦ - 80 (Радиоактивные изотопы на Циклотроне Ц-80)»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/poluchenie-meditsinskikh-radionuklidov-i-predvaritelnyj-proekt-ustanovki-rits-80-radioaktivnye-izotopy-na-tsiklotrone-ts-80-228454.html
cсылка на страницу
Урок

Физика

134 темы
Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Ядро атома > Получение медицинских радионуклидов и предварительный проект установки РИЦ - 80 (Радиоактивные изотопы на Циклотроне Ц-80)