2015 Fiscal Year Research-status Report
高速中性子を利用したがん治療用放射性同位元素Y-90の合成・分離・精製研究
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15K04744
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
塚田 和明 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究主席 (30343916)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 量子ビーム医療応用 / 治療用RI合成 / 高速中性子利用 / 分離精製研究 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
悪性リンパ腫等への治療用RI として、最近利用されてきているイットリウム同位体Y-90 （半減期：2.7日）は、現在、全量を輸入に頼っている。本研究では、特に、これまでの合成手法とは異なり将来の国産が可能である、加速器で得られる高速中性子(数MeV 以上)を用いた手法に着目して最適な照射条件等を探ると共に、無担体Y-90を得るための標的物質からの分離・精製法の確立、生成法評価のための標識実験等を行い、最終的には実用レベル（約数百kBq～1GBq）での国産Y-90の利用の可能性を探る。H27年度には、合成研究として、先行研究から実施してきたZr-90(n,p)反応を引き続き利用し、高速中性子発生用の炭素標的をBe標的に変更した際の高速中性子発生量の増加実験を行い、Y-90の生成量が約2倍に増加することを確認した。また、Nb(n, α)反応を用いた合成研究も進め、Zrターゲットと比較して同様の合成量を得る事が出来、かつ副生成物がより少ないことが新たにわかった。現在、重陽子エネルギーを50MeVに上げた場合の生成量の増加について実験的検討を進めている。また、この様な合成研究の成果を受けて、化学分離手法に関する研究では、濃縮標的（Zr-90）の回収が可能な分離手法の再検討と、化学分離の始発物質となるZr標的の最適な化学形の検討、更に、Nb標的の利用も重要であることから、Nb標的からYを分離する効果的な化学分離手法の検討を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
合成研究としては、Zr-90(n,p)反応において高速中性子発生用の炭素標的をBe標的に変更した際の生成量増加、及びNb(n, α)反応を用いる有効性の検証ができた。また、重陽子エネルギーを50MeVに上げた場合の生成量の増加及び副生成物の影響についても実験を開始するなど、着実に成果を得てきている。また、化学分離手法に関する研究では、濃縮標的（Zr-90）の回収が可能な分離手法はほぼ構成が終了し、標的及び出発物質としての濃縮Zr-90の硝酸塩の合成法の確立に、現在集中して研究を進めている。また、Nb標的の化学形と、Yを分離する際の化学分離手法についても２～３の分離手法を念頭に放射性トレーサーを利用した基礎実験を行っている。このように、合成・分離の両研究においても期待したような確実な進捗を得て研究が遂行できていると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、合成研究としては、重陽子エネルギーを50MeVに上げた場合の、Zr-90(n,p)反応並びにNb(n, α)反応による生成量の加及び副生成物の影響について実験を進め、より一層の生成量増加を目指す。更に、ターゲットの大型化、効果的な形状の検討などを計算コードを利用して行宇予定である。また、化学分離手法に関する研究では、濃縮Zr-90は酸化ジルコニウムとしてしか入手できないため、乾式の塩化物化法を試み、硝酸塩に転換する。更にNb標的からYを分離する化学分離手法については標的としての出発物質から選定を行い、トレーサーを利用した基礎実験を進める。
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| Causes of Carryover |
当該年度に購入を予定していたジルコニウム濃縮ターゲットが、採択時の予算による購入量の減少並びに化学形の選定に時間が必要となった。特に、化学形は分離手法の研究進展に密接に関連し変更する可能性があったため、翌年度の購入とした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ジルコニウム濃縮ターゲットの購入量と利用可能な化学形決定次第、予算執行予定。
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[Presentation] Medical radioisotope production with accelerator neutrons by deuterons2015
Author(s)
K. Tsukada, N. Sato, S. Watanabe, N. Ishioka, Y. Hatsukawa, K. Hashimoto, T. Kin, S. Takeda, M. Kawabata, H. Saeki, Y. Nagai
Organizer
環太平洋国際化学会議（PACIFICHEM2015)
Place of Presentation
ホノルル（アメリカ合衆国）
Year and Date
2015-12-15 – 2015-12-20
Int'l Joint Research
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