反跳法を用いた高比放射能Mo-99による新規な医療用Tc-99mミルカーの製作

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25420913
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 初川 雄一 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力エネルギー基盤連携センター, 主任研究員 (40343917)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: Mo-99 / Tc-99m / 金属ナノ粒子 / 加速器中性子 / Mo-99/Tc-99mジェネレータ / 反跳反応

Research Abstract

10MeV以上の高速中性子反応を用いた100Mo（n,2n）99Mo反応で生成されたMo-99は大きな反跳エネルギーを有しているので、これに着目し反跳作用を利用して高比放射能Mo-99の生成を目指す。本研究ではこれまで非常に困難であるとされていたモリブデンターゲットから生成するMo-99 を利用したMo-99/Tc-99mジェネレータの製作法を確立する。現在国内で検討されているMo-99の製造法はいずれも低比放射能Mo-99を生成し、それを生成機関においてTc-99mを分離し標識化合物を生成し医療機関に搬送して用いるものである。
しかしこれでは現在広く病院などで利用されている小型Mo-99/Tc-99mジェネレータを作ることはできない。
本研究では反跳法を利用した高比放射能Mo-99を生成し小型Mo-99/Tc-99mジェネレータの製作法を確立することを目的とする。粒径70ｎｍのMo金属ナノ粒子と塩化カリウム粒子を重量比１：１で混合し40kNで加圧成形し高速中性子照射試料とした。6時間の中性子照射後に純水で照射試料を溶解し遠心分離装置で塩化カリウム水溶液とMo金属ナノ粒子を分離し水溶液中に遊離したMo-99をGe半導体検出器によるガンマ線測定により定量した。水溶液中に分離したMo-99イオンをアルミナカラムに吸着させ試験的なMo-99/Tc-99mジェネレータの作成を試みた。
高速中性子照射試料を溶解した溶液中に全生成量のうち１から７％のMo-99が認められた。また遊離したMo-99を含む水溶液を１ml程度のアルミナカラムに通した結果ほとんどMo-99がアルミナカラムに吸着された。このアルミナカラムに約30時間ごとに生理食塩水を通過させることによりMo-99から生成したTc-99mを得ることができ、Mo-99/Tc-99mジェネレータを作成することに成功した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

金属ナノ粒子ターゲットを高速中性子照射することにより反跳により金属ナノ粒子から飛び出したMo-99を高比放射能で回収することに成功した。　また申請書中で目指したMo-99/Tc-99mジェネレータを試験レベルで作成することができた。しかし回収率は1から数％という低い値にとどまっており、実用レベルには程遠い。今後改善が求められる。

Strategy for Future Research Activity

今後反跳により得られたMo-99の濃縮係数(EF)を求める予定である。これには水溶液中に存在する全Mo量を測定することにより、Moターゲット中に生成したMo-99の放射能がどれだけ水溶液中で濃縮したのかを評価することができる。
また現在使用している70nmよりも粒径の小さなモリブデンナノ粒子を用いることによりMo-99の回収率の向上を目指す。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

25年度に計画していた外国出張による国際会議での発表を26年度の会議に変更したためにその分の旅費を繰り越した。
26年9月にブラジルで行われる会議において本研究の成果を発表予定でありその旅費に充当する。