• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2023 Fiscal Year Annual Research Report

医療用α放射性同位体211Rn/211Atジェネレータ大量合成技術開発

Research Project

Project/Area Number 21H03752
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionNational Institutes for Quantum Science and Technology

Principal Investigator

西中 一朗  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 量子バイオ基盤研究部, 上席研究員 (70354884)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Keywordsα放射性同位体 / 核医学利用 / アスタチン / ラドン / ジェネレータ / 大量合成
Outline of Annual Research Achievements

医療用α放射性同位体At(アスタチン)-211の新しい供給法となるRn(ラドン)-211/At-211ジェネレータを普及するために必要となる大量合成のための「オンライン合成分離装置」の新規開発を継続して実施した。「オンライン合成分離精製装置」は、Rn-211合成と分離精製を同時に行える新しいシステムである。具体的には、先行研究において開発し、Rn-211/At-211ジェネレータを製造する際に利用した「Rn-211合成装置」と「Rn分離精製装置」を長さ約20メートルのステンレス管で連結した構造を持つ「オンライン合成分離精製装置」の設計、製作、性能試験を行っている。
昨年度までに、技術開発が必要な主構成部である①「Rn-211合成真空容器」、加えて②「合成用加熱部」と③「Rn-211合成加熱装置」を一体化した「Bi(ビスマス)照射用ステージ」の設計、製作を実施した。並行してオフライン性能試験の準備を進めた。
本年度からは、製作した装置のオフライン性能試験を開始した。その性能試験結果の評価に基づいて装置の改良を行い、装置性能の高度化を進めた。
加えて、加速器施設において、先行研究で開発したRn-211/At-211ジェネレータ装置を利用して、At溶液調製や基礎化学の研究を継続して実施した。薄層クロマトグラフィーによるAt溶液の液性と展開溶媒に対する系統的な分析結果、ならびに液性の異なる様々なAt溶液からのAt揮発量の測定結果から、溶存Atの揮発機構に関する新たな知見を得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

課題申請時の当初計画では、初めの2年度で主構成部装置を製作し、それぞれ装置に対してオフライン性能試験を開始し、それらを連結した「オンライン合成分離装置」を構築し、3年度より装置のオフライン性能試験、3年度後半から4年度にかけてオンライン性能試験を複数回実施して、その性能評価に基づいて改良等を行って、装置性能の高度化を図る方針であった。この方針を見直して、まず初めに装置の詳細仕様、設計を検討するための性能試験を行い、設計・製作段階において新規開発する主構成部装置の完成度を高めることで、装置全体のオンライン性能試験、装置改良の試行回数を減らし、研究開発の高経済性、高効率化を図った。2年度目となる昨年度までに、主構成部装置の製作とオフライン性能試験の準備を整えた。3年度目となる本年度からオフライン性能試験を実施した。その結果、溶融ビスマスターゲットを形成する②「合成用加熱部」の開発に関して想定外の改良が必要であることが判明した。そのためオフライン性能試験、装置改良による装置性能の高度化を目指した試験研究を継続して行っている。オンライン性能試験に着手できていない。
一方、加速器を利用して実施したアスタチンの基礎的な溶液化学、気相化学についての実験研究では、アスタチン溶存化学種、揮発性化学種の生成機構、乾式蒸留分離での熱分離特性など、アスタチンに特有な化学特性について新しい知見を得ることができた。

Strategy for Future Research Activity

想定以上の改良が必要となった②「合成用加熱部」の研究開発を継続する。並行して、加速器施設においてビームラインに設置する「Rn-211合成装置」とホット化学室に設置する「Rn分離精製装置」を結合するための長さ25メートルのステンレス管を新規に配備し、「オンライン合成分離精製装置」全体の組み立ての準備を進める。年度内に加速器施設で装置全体を組み立て、オフライン、オンライン性能試験を実施する。
装置開発に並行して、加速器利用実験を実施し、これまでの研究開発で確立した薄層クロマトグラフ分析、高速液体クロマトグラフ分析を駆使して、アスタチンの特有な化学的性質を基礎化学の観点から明らかにする。加えて乾式蒸留分離での熱分離特性の観点からもアスタチン化学を探究する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Solvent extraction following oxidation of astatine for the use of a 211Rn-211At generator2023

    • Author(s)
      Shin Yuki、Maruyama Shunpei、Kawasaki Kohei、Aoi Keito、Washiyama Kohshin、Nishinaka Ichiro、Yano Shinya、Haba Hiromitsu、Yokoyama Akihiko
    • Journal Title

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      Volume: 333 Pages: 403~409

    • DOI

      10.1007/s10967-023-09282-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 211Rn/211Atジェネレータ開発と関連研究 ーアスタチンの化学ー2024

    • Author(s)
      西中 一朗
    • Organizer
      東海・重イオン科学シンポジウムータンデム加速器成果報告会ー, 原子力科学研究所
  • [Presentation] アスタチン溶存化学種の揮発性2023

    • Author(s)
      西中 一朗, 橋本 和幸
    • Organizer
      第63回日本核医学会学術総会
  • [Presentation] Rn/Atジェネレーターにおけるラドンの気相回収条件の最適化について2023

    • Author(s)
      田中 皐, 清水 悠介, 井田 朋智, 西中 一朗, 浅井 雅人, 横山 明彦
    • Organizer
      日本放射化学会第67回討論会(2023)
  • [Presentation] 211At分析装置の感度補正法の開発2023

    • Author(s)
      瀬川 麻里子, 前田 亮, 藤 暢輔, 西中 一朗
    • Organizer
      日本放射化学会第67回討論会(2023)
  • [Presentation] アスタチン化学種の揮発性2023

    • Author(s)
      西中 一朗, 橋本 和幸
    • Organizer
      日本放射化学会第67回討論会(2023)
  • [Presentation] 259Mdの自発核分裂片質量‐全運動エネルギー分布測定2023

    • Author(s)
      浅井 雅人, 石橋 優一, 塚田 和明, 佐藤 哲也, 青木 涼太, 伊藤 由太, 内馬場 優太, Orlandi Riccardo, Gong GyeongMin, 洲嵜 ふみ, 西尾 勝久, 廣瀬 健太郎, 牧井 宏之, 西中 一朗, 阪間 稔, 久保野 茂
    • Organizer
      日本放射化学会第67回討論会(2023)
  • [Remarks] researchmap 西中 一朗 ニシナカ イチロウ (Ichiro Nishinaka)

    • URL

      https://researchmap.jp/Ichiro_Nishinaka

  • [Remarks] RI医療応用研究プロジェクト

    • URL

      https://www.qst.go.jp/site/medical-ri-application/

URL: 

Published: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi