CH428953A - Verfahren zur Messung der Radioaktivität radioaktiver Präparate - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur Messung der Radioaktivität radioaktiver Präparate
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Radioaktivität radioaktiver Präparate mittels einer   Szintillatorflüssigkeit,    sowie die hierfür verwendete   Szintillatorflüssigkeit.   



   Die Radioaktivität radioaktiver Präparate wird in neuerer Zeit in vielen Fällen zweckmässig mit Hilfe einer sogenannten   Szintillatorflüssigkeit    gemessen. Derartige Flüssigkeiten stellen im allgemeinen Lösungen von   Szintillatoren  , d. h. von solchen Substanzen dar, welche die Fähigkeit haben, auf Anregung durch radioaktive, d. h. sehr kurzwellige Strahlen hin, Photonen zu emittieren. Diese Photonen werden alsdann auf bekannte Art und Weise mittels heute üblicher Photokathoden in elektrische Impulse umgewandelt und nach geeigneter Verstärkung gemessen.



   Ein brauchbarer Szintillator soll folgende   Eigen-    schaften besitzen : a) er soll die Energie der radioaktiven Strahlung des Präparates möglichst vollständig absorbieren ; b) er soll einen möglichst grossen Teil der absorberten Ener, gie in Photonen   umwandeln, d.    h., er soll eine möglichst grosse Quantenausbeute haben ; c) er soll so gut wie möglich in   demjenigen Wellen-    längenbereich emittieren, für welchen die heute vorhandenen   Photokathoden    am empfindlichsten sind, d. h. seine Emissionskurve soll im Idealfall den gleichen Verlauf wie die Empfindlichkeitskurve der Photokathode haben.



   Bis jetzt wurde als   Szintillatorflüssigkeit    im   allge-    meinen eine ungefähr 0,   4"/oige Lösung    von 2, 5-Diphenyloxazol (PPO) in einem aromatischen Kohlenwas  serstoff,    meist Toluol, verwendet. Da die Emissionskurve. dieser Substanzen meist in einem zu kurzwelligen Bereich liegt, bedarf es der Mitverwendung einer weiteren Substanz, welche die Emissionskurve des Szintillators gegen den   langwelligen    Bereich des Spektrums verschiebt ;

   man nennt solche Substanzen        sekundäre Szin   tillatoren   oder Wellenlängenverschieber (wave length      shifter).    Als   Wellenlängenverschieber wird    heute zumeist   1,      4-Di- (5-phenyl-2-oxazolyl)-benzol (POPOP)    verwendet.



   Die Verwendung eines Systems von zwei Substanzen ist jedoch nachteilig, da es nötig ist, die Menge dieser Substanzen, genau aufeinander abzustimmen. Zudem sind sowohl das PPO als auch das POPOP sehr kost  spielig,    so dass sie im allgemeinen nur zur Radioaktivitätsmessung kleiner Präparate eingesetzt werden   kön-    nen. Um grössere Präparate auf ihre Radioaktivität zu untersuchen, verwendet man anstelle des teuren PPO das billigere Terphenyl. Dieses ist aber bei tiefen Tem  peraturen    schlecht löslich ; zudem benötigt es, ebenso wie das PPO, einen   Wellenlängenverschieber.   



   Erfindungsgemäss ist es nun möglich, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden, indem man eine Szintillatorflüssigkeit verwendet, die als Szintillator einen optischen Aufheller der Formel I enthält,
EMI1.1     
 in der   Rt    und   R2    je Wasserstoff oder einen   gagebenenfalls    sub stituierten aliphatischen, alicyclischen, aromatisch isocyclischen oder gesättigten oder ungesättigten heterocyclischen Rest und   Ri    und   Ra    zusammen mit dem Stickstoffatom auch einen gesättigten   hetero-    cyclischen Rest,   Ra    einen gegebenenfalls   nichtionogen    substituierten
Phenylrest, X Halogen,

   einen Ätherrest oder einen Aminorest der
Formel 
EMI2.1     
 in der   Rt'und R2'je    Wasserstoff oder einen der unter R, und   R2    definierten Reste darstellen, bedeuten.



   Besonders günstig sind Aufheller der Formel I, in der je eine Alkylgruppe, namentlich eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise die Äthylgruppe, X Halogen, insbesondere Chlor, oder eine   Dialkylaminogruppe mit niederem Al-    kylrest, und Rs den Phenylrest bedeuten.



   Optische Aufheller der Formel I sind in der deutschen Patentschrift Nr.   1096    909 beschrieben. Man erreicht mit diesen optischen Aufhellern gegeniiber der bisher verwendeten Szintillatorkombination von PPO und POPOP den Vorteil, mit nur einer einzigen Substanz auszukommen. Zudem wirken diese optischen Aufheller auch als Wellenlängenverschieber und sie sind im Vergleich zu der PPO-POPOP-Kombination ausserordentlich preiswert.



     Erfindungsgemäss    verwendet man die optischen Aufheller vorteilhaft in organischer Lösung von 0, 0001 bis 4, 0 Gewichtsprozent Gehalt, vorzugsweise von 0, 01 bis   4,    0 Gewichtsprozent bezogen auf die   Lösungsmittel-    menge.

   Sofern diese optischen Aufheller als Wellenlängenverschieber, beispielsweise für bereits bekannte Szintillatoren, wie Terphenyl oder PPO, eingesetzt werden sollen, verwendet man sie in Grössenordnungen von 0, 0001 bis 0,   1    Gewichtsprozent, vorzugsweise von   0, 001    bis 0, 01 Gewichtsprozent bezogen auf die Lö  sungsmittelmenge.    Als Lösungsmittel kommen die in solchen Fällen üblichen, vor allem aromatische Kohlenwasserstoffe, insbesondere Toluol, aber auch aliphatische Alkohole, namentlich   Alkylenglykolmonoalkyl-    äther, wie   Athylenglykolmono-methyl-oder-äthyläther,    in Betracht.



   Die erfindungsgemäss verwendeten Szintillatorlösungen eignen sich sehr gut fiür die   Radioaktivitäts-    messung radioaktiver Präparate. Man erhält mit ihnen mindestens   ebensogute    Messresultate wie mit der bisher zu diesem Zwecke verwendeten Kombination PPO und   POPOP, ohne    jedoch die genannten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.



   Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Er  findung.   



   Beispiel 1
Eine Szintillatorlösung gemäss Kolonne I der Tabelle 1, die sich in einer Glasküvette befindet, wird durch   624¯KeV-Konversionselektronen von 7±s    angeregt.



  Die entstandenen Photonen werden in einem Photomultiplier in elektrische Impulse umgewandelt und die Höhe der letzteren in einem Impulshöhenanalysator gemessen. Die   Messanordnung    entspricht derjenigen von Hayes et al, Nucleonics 13, 38,   (1955).    Zur-Beurteilung der Wirksamkeit des Szintillators wird die relative Im  pulshöhe    im Vergleich zur   Impulshöhe    des Gemisches von 5 g PPO und   0,    3 g POPOP pro Liter Toluol bestimmt. Alle Messungen erfolgen bei Raumtemperatur, wobei die Szintillatorlösung und der Photomultiplier sich unter vollkommenem Lichtabschluss befinden.



   Die erhaltenen Messresultate sind in Kolonne   II    der   nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.    In den nachfolgenden Tabellen bedeuten :   Szintillator No. 1   
EMI2.2     
 Szintillator No. 2
EMI2.3     
 Szintillator No. 3
EMI2.4     
   1 abeie !   
EMI2.5     


<tb> u
<tb> I <SEP> Szinttllatorlasung <SEP> ii
<tb>  <SEP> p
<tb>  <SEP> nS
<tb>  <SEP> i <SEP> jazz <SEP> 0
<tb>  <SEP> O
<tb>  <SEP> m
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<tb> i% <SEP> a) <SEP> :

   <SEP> o <SEP> pi <SEP> z
<tb> 1 <SEP> 5 <SEP> Toluol <SEP> 102, <SEP> 0 <SEP>  /o
<tb> 
Beispiel 2
Die Aktivität radioaktiver Präparate wird mit Hilfe   erfindungsgemässer Szintillatoren    wie folgt. geprüft :
Zu 10 ml einer Szintillatorlösung werden mit Mikropipetten ab, gemessene Volumina einer mit   14C    marierten Lösung Natriumacetat hinzugefügt, und die Aktivi  tät    wird in einem Koinzidenz-Spektrometer (Nuclear Chicago Mod. 701) gemessen. Zur Bewertung der Szintillatoren wird die   Zählausbeute    (Quotient von   Zählrate    und   Zerfallsrate)    im Verhältnis zur   Zähla. us-    beute von PPO + POPOP bestimmt. Alle Messungen erfolgen bei Raumtemperatur.

   Da für die Messungen nur niedrige Aktivitäten an   14C    verwendet werden, wie das meistens auch in der Praxis der Fall ist, müssen durch geeignete Einstellung der   Photomultiplier-Hochspannung    und der   Impulshöhendiskriminierung    die Zählausbeute S und der   Nulleffekt    B so verändert werden, dass die Werte von   S2/B    ein Maximum aufweisen. Die Einstellung ist u. a. von der Photonenausbeute des Szintillators abhängig. In der folgenden Tabelle 2 wird daher jeweils die Hochspannung angegeben, bei welcher eine optimale Zählausbeute gemessen wird.



   Als Szintillatoren verwendet man die in Beispiel   1    genannten Verbindungen Nr.   1,    2 und 3.



   Tabelle 2
EMI3.1     


<tb>  <SEP> Po
<tb> O) <SEP> o
<tb> j <SEP> ! <SEP> -s, <SEP> L <SEP> ay <SEP> Pa <SEP> 
<tb> ; <SEP> o
<tb> cl) <SEP> o
<tb>  <SEP> ex
<tb> z <SEP> a <SEP> ox. <SEP> . <SEP> . <SEP> 6 <SEP> a <SEP> rN & n
<tb> 1 <SEP> Toluol <SEP> 5 <SEP> 1180 <SEP> 97, <SEP> 0' <SEP> /o
<tb> 2 <SEP> do <SEP> 4 <SEP> 1190 <SEP> 97, <SEP> 00/o
<tb> 3 <SEP> do <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 1250 <SEP> 91, <SEP> 0 <SEP>  /o
<tb> 
Beispiel 3
Die in den Beispielen 1 und 2 genannten   Szintillato-    ren werden auf ihre Verwendbarkeit als   Wellenlängen-      verschieber    oder   sekundärer Szintillator   geprüft. Hierbei dient   p-Terphenyl    als   primärer   Szintillators.   



   Zu einer Lösung von 4.   g/Liter p-Terphenyl    in Toluol wird der Wellenlängenverschieber in den nachstehend in Tabelle 3, Kolonne II angegebenen Konzentration gegeben. Nach der in Beispiel 2 angegebenen Methode wird die Zählausbeute einer   mit 14C    markierten Lösung von Natriumacetat gemessen und das Verhältnis derselben zur   Zählausbeute    von PPO + POPOP in nachfol  tender    Tabelle 3, Kolonne III bestimmt.

Claims (1)

1. Tabelle 3 primärer sekundjärer Zählausbeute SzintUlator Szintillator (PPO+POPOP = 100 /o) 0, 4% 0, 002 /o Szint. 98, 4 /o p-Terphenyl Nr. 1 in Toluol do 0, 003 O/o Szint. 99, 1 /o Nr.

   2 PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Messung der Radioaktivität radioaktiver Präparate, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Szintillatorflüssigkeit verwendet, die als Szintillator einen optischen Aufheller der Formel I enthält, EMI3.2 in der R, und R2 je Wasserstoff oder einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen, alicyclischen, aroma tisch-isocyclischen oder gesättigten oder ungesättig- ten heterocyclischen Rest und Ri und R2 zusammen mit dem Stickstoffatom auch einen gesättigten heterocyclischen Rest, Rg einen gegebenenfalls nichtionogenen substituierten Phenylrest, X Halogen,

   einen Atherrest oder einen Aminorest der forme ! EMI3.3 in der Ri'und R2'je Wasserstoff oder einen der unter Ri und R2 definierten Reste darstellen, bedeuten.

   UNTERANSPRUCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch die Verwendung eines optischen Aufhellers der Formel I, in der Ri und R2 je eine Alkylgruppe und X Halogen oder eine Dialkylaminogruppe mit niederem Alkylrest und R, den Phenylrest bedeuten.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch die Verwendung eines optischen Aufhellers der Formel I, in der Ri und R2 je die Athylgruppe und X Chlor oder eine Diäthylaminogruppe bedeuten.

   PATENTANSPRUCH II Szintillatorflüssigkeit zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch einen Gehalt an mindestens einem optischen Aufheller der Formel I.