DE102010006433B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung zweier verschiedener radioaktiver Isotope - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung zweier verschiedener radioaktiver Isotope Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Erzeugung eines ersten radioaktiven Isotops (19) und eines zweiten radioaktiven Isotops (25) mithilfe eines beschleunigten Partikelstrahls (11), mit den folgenden Schritten: – Richten des beschleunigten Partikelstrahls (11) auf ein erstes Ausgangsmaterial und Erzeugen des ersten radioaktiven Isotops (19) aus dem ersten Ausgangsmaterial durch eine erste Kernreaktion, welche durch eine Wechselwirkung des beschleunigten Partikelstrahls (11) mit dem ersten Ausgangsmaterial induziert wird, – Richten des beschleunigten Partikelstrahls (11) auf ein zweites Ausgangsmaterial und Erzeugen des zweiten radioaktiven Isotops (25) aus dem zweiten Ausgangsmaterial durch eine zweite Kernreaktion, welche durch eine Wechselwirkung des beschleunigten Partikelstrahls (11) mit dem zweiten Ausgangsmaterial induziert wird, wobei der Wirkungsquerschnitt für die Induktion der ersten Kernreaktion (31) durch die Wechselwirkung des Partikelstrahls (11) mit dem ersten Ausgangsmaterial einen ersten Peak bei einer ersten Partikel-Energie aufweist, und wobei der Wirkungsquerschnitt für die Induktion der zweiten Kernreaktion (33) durch die Wechselwirkung des Partikelstrahls (11) mit...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung zweier verschiedener radioaktiver Isotope. Derartige radioaktive Isotope werden oftmals im Bereich der medizinischen Bildgebung, z. B. bei der PET-Bildgebung und SPECT-Bildgebung eingesetzt.
  • Radionuklide für die PET-Bildgebung werden oftmals in der Nähe der Krankenhäuser produziert, beispielsweise mithilfe von Zyklotron-Produktionsvorrichtungen.
  • Die US 6,433,495 beschreibt den Aufbau eines zu bestrahlenden Targets, das bei einem Zyklotron zur Produktion von Radionukliden für die PET-Bildgebung verwendet wird.
  • Die WO 2006/074960 A1 beschreibt ein Verfahren zur Produktion von radioaktiven Isotopen, welche durch Bestrahlung mit einem Partikelstrahl erzeugt werden.
  • Die US 6,130,926 offenbart ein Verfahren zur Produktion von Radionukliden mithilfe eines Zyklotrons und eines Target-Aufbaus mit rotierenden Folien.
  • Die JP 1-254900 (A) beschreibt ein Verfahren, bei welchem ein geladener Partikelstrahl eine Zielkammer mit einem darin enthaltenen Gas bestrahlt, um radioaktive Isotope zu produzieren.
  • Die US 6,444,990 B1 beschreibt ein Verfahren zur Produktion einer Vielzahl von Radioisotopen mit Hilfe eines mit einem Beschleuniger erzeugten Teilchenstrahls. Die entsprechende Anlage weist eine Haupt-Beamline mit mehreren Verzweigungen auf, wobei die von den einzelnen Verzweigungen abgehenden Teil-Beamlines jeweils zu einem Target führen. Durch Bestrahlung des Targets kann ein Radionuklid gewonnen werden. Mit Hilfe dieser Anordnung können unter Verwendung nur eines Beschleunigers mehrere Targets bestrahlt und so mehrere Radionuklide gewonnen werden. Jedoch ist es nicht möglich, die verschiedenen Targets gleichzeitig zu bestrahlen.
  • Die WO 2008/073468 A1 beschreibt ebenfalls die Produktion eines Radioisotops durch Bestrahlung eines Targets, wobei es möglich ist, bis zu drei unterschiedliche Radioisotope in einer einzelnen Bestrahlung zu gewinnen. Das Target ist aus drei Schichten aufgebaut, so dass durch Wechselwirkung des Strahls mit den Schichten drei Radioisotope gewonnen werden können, wobei die Art der erzeugten Isotope von der chemischen Zusammensetzung der jeweiligen Schicht abhängt.
  • In der WO 02/31836 A1 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung von Radionukliden beschrieben. Der in einem Zyklotron beschleunigte Teilchenstrahl wird auf zwei Target-Folien gelenkt, wo es zu Kernreaktionen und damit zur Erzeugung der Radionuklide kommt. Der dadurch verlangsamte Teilchenstrahl gewinnt die aufgrund der Passage durch die Folien verlorene Energie zurück, indem er erneut in einen Bereich des Zyklotrons gelenkt wird, in dem das Zyklotron eine beschleunigende Wirkung auf den Strahl hat.
  • Für die SPECT-Bildgebung werden die zu verwendenden Radionuklide meistens in Kernreaktoren gewonnen, wobei hierbei oftmals hochangereichertes Uran eingesetzt wird, beispielsweise um 99MO/99mTC zu erhalten. Aufgrund internationaler Abkommen wird es jedoch in Zukunft zunehmend schwieriger werden, Reaktoren mit hochangereichertem Uran zu betreiben, was zu einem Engpass bei der Lieferung von Radionukliden für die SPECT-Bildgebung führen kann.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung mindestens zweier verschiedener radioaktiver Isotope anzugeben, welche es erlauben, radioaktive Isotope insbesondere für die medizinische Bildgebung kostengünstig herzustellen und eine lokale dezentrale Herstellung ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung eines ersten radioaktiven Isotops und eines zweiten radioaktiven Isotops mithilfe eines beschleunigten Partikelstrahls werden folgende Schritte durchgeführt:
    • – Richten des beschleunigten Partikelstrahls auf ein erstes Ausgangsmaterial und Erzeugen des ersten radioaktiven Isotops aus dem ersten Ausgangsmaterial durch eine erste Kernreaktion, welche durch eine Wechselwirkung des beschleunigten Partikelstrahls mit dem ersten Ausgangsmaterial induziert wird,
    • – Richten des beschleunigten Partikelstrahls auf ein zweites Ausgangsmaterial und Erzeugen des zweiten radioaktiven Isotops aus dem zweiten Ausgangsmaterial durch eine zweite Kernreaktion, welche durch eine Wechselwirkung des beschleunigten Partikelstrahls mit dem zweiten Ausgangsmaterial induziert wird,
    wobei der Wirkungsquerschnitt für die Induktion der ersten Kernreaktion durch die Wechselwirkung des Partikelstrahls mit dem ersten Ausgangsmaterial einen ersten Peak bei einer ersten Partikel-Energie aufweist, und wobei der Wirkungsquerschnitt für die Induktion der zweiten Kernreaktion durch die Wechselwirkung des Partikelstrahls mit dem zweiten Ausgangsmaterial einen zweiten Peak bei einer zweiten Partikel-Energie aufweist, welche niedriger ist als die erste Partikel-Energie, und wobei das erste Ausgangsmaterial und das zweite Ausgangsmaterial hintereinander im Strahlverlauf des Partikelstrahls angeordnet sind, derart dass der beschleunigte Partikelstahl zunächst das erste Ausgangsmaterial durchstrahlt, wodurch die erste Kernreaktion induziert wird, der Partikelstrahl dadurch an Energie verliert und anschließend das zweite Ausgangsmaterial bestrahlt, wodurch die zweite Kernreaktion induziert wird.
  • Die Partikel, zum Beispiel Protonen, werden mithilfe einer Beschleunigereinheit beschleunigt und zu einem Strahl geformt.
  • Die Wechselwirkung des beschleunigten Partikelstrahls mit dem ersten Ausgangsmaterial erzeugt das erste radioaktive Isotop, das aus dem ersten Ausgangsmaterial mit verschiedenen bekannten Verfahren gewonnen werden kann.
  • Der abgebremste Partikelstrahl, der mit dem zweiten Ausgangsmaterial wechselwirkt, erzeugt das zweite radioaktive Isotop, das wiederum aus dem zweiten Ausgangsmaterial gewonnen werden kann.
  • Auf diese Weise werden mit einem Partikelstrahl zwei unterschiedliche radioaktive Isotope mit einer einmaligen Beschleunigung von Partikeln zu einem Partikelstrahl erzeugt und gewonnen, so dass sich die Produktion von zwei unterschiedlichen radioaktiven Isotopen kostengünstig erreichen lässt. Die Beschleunigung von Partikeln benötigt üblicherweise lediglich eine einzige Beschleunigereinheit mittlerer Größe, die auch lokal eingesetzt und installiert werden kann. Die beiden radioaktiven Isotope lassen sich mit dem beschriebenen Verfahren lokal in der Nähe bzw. im Umfeld des gewünschten Einsatzortes, beispielsweise im Umfeld eines Krankenhauses, erzeugen.
  • Vor allem bei der Produktion von Radionukliden für die SPECT-Bildgebung ist dies besonders vorteilhaft, da nun im Gegensatz zu herkömmlichen, nicht lokalen Produktionsmethoden in großen Anlagen wie in Kernreaktoren und dem damit verbundenen Verteilungsproblem eine lokale Herstellung viele Probleme löst. Nuklearmedizinische Abteilungen können ihren Workflow unabhängig voneinander planen und sind nicht auf eine aufwändige Logistik und Infrastruktur angewiesen.
  • Das erste Ausgangsmaterial und das zweite Ausgangsmaterial sind getrennt voneinander hintereinander im Strahlverlauf angeordnet. Der Partikelstrahl mit einer definierten ersten Energie durchstrahlt das erste Ausgangsmaterial, wobei die erste Energie höher ist als die zweite Energie, mit der der Partikelstrahl anschließend das zweite Ausgangsmaterial bestrahlt. Insbesondere muss man auf diese Weise den Partikelstahl nur auf eine erste Energie beschleunigen. Die zur Bestrahlung des zweiten Ausgangsmaterials benötigte Energie wird zumindest teilweise durch Abbremsen des Partikelstrahls bei Durchstrahlung des ersten Materials erreicht.
  • Insbesondere kann die Dicke des erste Ausgangsmaterials derart beschaffen sein und auf die nachfolgende Kernreaktion des Partikelstrahls mit dem zweiten Ausgangsmaterial abgestimmt sein, dass bei Durchdringung durch den Partikelstrahl der Partikelstrahl auf eine Partikel-Energie abgebremst wird, welche in einem Bereich liegt, in dem durch Wechselwirkung des abgebremsten Partikelstrahls mit dem zweiten Ausgangsmaterial eine Kernreaktion induziert wird, die sich zur Erzeugung und Gewinnung des zweiten radioaktiven Isotops eignet.
  • Bei dieser Ausführungsform ist sichergestellt, dass die Dicke des ersten Ausgangsmaterials gering genug ist, so dass der austretende Partikelstrahl nach Austritt aus dem ersten Ausgangsmaterial eine genügend hohe Energie besitzt, um im zweiten Ausgangsmaterial die gewünschte Wechselwirkung hervorzurufen. Andererseits kann die Dicke groß genug sein, um den Partikelstrahl in den erforderlichen Wechselwirkungsbereich abzubremsen, so dass zusätzliche Energiemodulatoren vor dem zweiten Ausgangsmaterial nicht mehr notwendig sind.
  • Insbesondere kann der Partikelstrahl vor Durchstrahlung des ersten Ausgangsmaterials auf eine Energie von mindestens 15 MeV, insbesondere mindestens 25 MeV und bis auf eine Energie von über 50 MeV beschleunigt werden. Dadurch ist sichergestellt, dass die erste Kernreaktion in einem Energiebereich stattfindet, der zur Erzeugung eines für die SPECT-Bildgebung verwendbaren Isotops liegt, wie beispielsweise zur Erzeugung von 99mTc aus geeignetem Ausgangsmaterial.
  • Nach dem Durchtritt des ersten Ausgangsmaterials und vor der Bestrahlung des zweiten Ausgangsmaterials kann der Partikelstrahl eine Energie von weniger als 15 MeV aufweisen. Dadurch ist gewährleistet, dass sich die Energie des Partikelstrahls in einem Bereich befindet, in dem sich der Wechselwirkungsquerschnitt für die Induktion einer Kernreaktion zur Produktion eines Radionuklids für die PET-Bildgebung befindet, insbesondere zur Produktion von 11C, 13N, 19F oder 15O aus geeignetem bekannten Ausgangsmaterial.
  • Das erste Ausgangsmaterial bzw. das zweite Ausgangsmaterial kann je nach gewünschtem, zu erzeugendem radioaktivem Isotop als Metall vorliegen, eine chemische Verbindung sein, in fester Form vorliegen oder in flüssiger Form vorliegen. Beispielsweise kann eine flüssige Lösung verwendet werden, in der sich natürlich vorkommende oder angereicherte Isotope befinden, die dann durch Bestrahlung das gewünschte radioaktive Isotop erzeugen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines ersten radioaktiven Isotops und eines zweiten radioaktiven Isotops mithilfe eines beschleunigten Partikelstrahls umfasst:
    • – eine Beschleunigereinheit zum Bereitstellen eines Partikelstrahls, insbesondere eines Protonenstrahls,
    • – einem erstes Bestrahlungsziel, welches ein erstes Ausgangsmaterial umfasst und auf das der beschleunigte Partikelstrahl richtbar ist, wobei aus dem ersten Ausgangsmaterial durch eine erste Kernreaktion, welche durch eine Wechselwirkung des beschleunigten Partikelstrahls mit dem ersten Ausgangsmaterial induzierbar ist, das erste radioaktive Isotop erzeugbar ist, und wobei der Partikelstrahl bei Durchstrahlung des ersten Ausgangsmaterials abgebremst wird,
    • – ein in Strahlverlaufsrichtung hinter dem ersten Bestrahlungsziel angeordnetes zweites Bestrahlungsziel, welches ein zweites Ausgangsmaterial umfasst, wobei aus dem zweiten Ausgangsmaterial durch eine zweite Kernreaktion, welche durch eine Wechselwirkung des abgebremsten beschleunigten Partikelstrahls mit dem zweiten Ausgangsmaterial induzierbar ist, das zweite radioaktive Isotop erzeugbar ist,
    wobei der Wirkungsquerschnitt für die erste Kernreaktion bei einer höheren Partikel-Energie liegt als der Wirkungsquerschnitt für die zweite Kernreaktion.
  • Das erste radioaktive Isotop kann ein für die SPECT-Bildgebung geeignetes Radionuklid sein, insbesondere 99mTc. Das zweite radioaktive Isotop kann ein für die PET-Bildgebung geeignetes Radionuklid sein, insbesondere 11C, 13N, 18F oder 15O.
  • Die Beschleunigereinheit kann zur Beschleunigung des Partikelstrahls vor Durchstrahlung des ersten Ausgangsmaterials auf eine Energie von mindestens 15 MeV, insbesondere mindestens 25 MeV ausgebildet sein.
  • Die vorangehende und die folgende Beschreibung der einzelnen Merkmale, deren Vorteile und deren Wirkungen beziehen sich sowohl auf die Vorrichtungskategorie als auch auf die Verfahrenskategorie, ohne dass dies im Einzelnen in jedem Fall explizit erwähnt ist; die dabei offenbarten Einzelmerkmale können auch in anderen als den gezeigten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
  • Ausführungsformen der Erfindung mit vorteilhaften Ausgestaltungen gemäß den Merkmalen der abhängigen Ansprüche werden anhand der folgenden Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 einen schematischen Überblick über den Aufbau der Vorrichtung zur Erzeugung zweier verschiedener radioaktiver Isotope,
  • 2 ein Diagramm zur Illustration unterschiedlicher Wirkungsquerschnitte für verschiedene Kernreaktionen mit unterschiedlichen Ausgangsmaterialien,
  • 3 ein Diagramm zur Illustration der Verfahrensschritte, die bei der Durchführung des Verfahrens durchgeführt werden können.
  • 1 zeigt einen Überblick über die Vorrichtung zur Erzeugung zweier verschiedener Radionuklide, eines davon für die SPECT-Bildgebung, ein anderes für die PET-Bildgebung.
  • Der Protonenstrahl 11 wird durch eine Beschleunigereinheit 13 wie beispielsweise ein Zyklotron bereitgestellt und hat zunächst eine erste Energie von 15 MeV bis 50 MeV.
  • Anschließend wird der Protonenstrahl auf eine erste Target-Einheit 15 gerichtet, welche einen Stapel des Ausgangsmaterials umfasst, das durch Wechselwirkung mit dem Partikelstrahl in einer Kernreaktion das für die SPECT-Bildgebung einzusetzende 99Mo/99mTc erzeugt. Mithilfe einer Auskopplungsvorrichtung 17 wird das in dem Stapel erzeugte erste radioaktive Isotop 19 extrahiert und gesammelt, so dass es für die weitere Verwendung bereitsteht.
  • Target-Material für die Erzeugung von 99mTc kann dabei 100Mo sein, sodass 99mTc aus der Kernreaktion 100Mo(p, n) 99Tc hervorgeht.
  • Durch den Durchgang durch die erste Target-Einheit 15 wird der Protonenstrahl 11 auf eine Energie abgebremst, welche unterhalb von 15 MeV liegt.
  • Anschließend wird der Protonenstrahl 11 auf eine zweite Target-Einheit 21 gerichtet, in welcher sich ein Stapel des zweiten Ausgangsmaterials befindet, das durch Wechselwirkung mit dem Protonenstrahl 11 in einer weiteren Kernreaktion das Radionuklid für die PET-Bildgebung erzeugt.
  • Das zweite radioaktive Isotop kann beispielsweise 11C, 13N, 18F oder 15O sein. Das zweite radioaktive Isotop 25 wird ebenfalls mithilfe einer weiteren Auskoppelvorrichtung 23 aus der zweiten Target-Einheit 21 entfernt und gesammelt, so dass es für die weitere Verwendung bereitsteht.
  • Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über Target-Materialien und Kernreaktionen, mit denen PET-Radionuklide erzeugt werden können.
    Radionuklid Kernreaktion Energie-Bereich MeV Berechnete Ausbeute MBq/μA·h Target Im Target entstehendes Produkt
    11C 14N(p, α) 13→3 3820 N2(O2) 11CO, 11CO2
    13N 16O(p, α) 16→7 1665 H2 16O 13NO2 –,13NO3
    15O 14N(d, n) 8→0 2368 N2(O2) 15OO
    15N(p, n) 10→0 2220 15N2(O2) 15OO
    18F 18O(p, n) 16→3 2960 H2 18O 18Faq –
    18O2/(F2) [18F]F2
    14Ne(d, α) 14→0 1110 Ne(F2) [18F]F2
  • 2 zeigt ein stark schematisiertes Diagramm, bei dem der Wirkungsquerschnitt σ abhängig von der Teilchenenergie E des Partikelstrahls für verschiedene Kernreaktionen aufgetragen ist. Eine erste Wirkungsquerschnittskurve 31 kennzeichnet die erste Kernreaktion, die durch den Partikelstrahl in dem ersten Ausgangsmaterial induziert wird. Eine zweite Wirkungsquerschnittskurve 33 kennzeichnet die zweite Kernreaktion, die durch den Partikelstrahl in dem zweiten Ausgangsmaterial induziert wird.
  • Zu sehen ist, dass der Peak für den ersten Wirkungsquerschnitt bei deutlich höheren Energien liegt als der Peak für den Wirkungsquerschnitt bei niedrigeren Energien. Dieser Sachverhalt wird bei der Vorrichtung bzw. bei dem Verfahren ausgenutzt, da nun ein und derselbe Partikelstrahl verwendet werden kann, um nacheinander die gewünschten Kernreaktionen auszulösen. Die bei der ersten Kernreaktion auftretende Abbremsung des Partikelstrahls ist dabei gewünscht, da er so in den für die zweite Kernreaktion günstigen Energiebereich gelangt.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte bei einer Ausführungsform des Verfahrens.
  • Zunächst wird der Partikelstrahl erzeugt. Dies kann mithilfe eines Zyklotrons geschehen, das einen Partikelstrahl mit stets derselben Endenergie erzeugt (Schritt 41).
  • Anschließend wird der Partikelstrahl auf ein Target gerichtet, das das erste Ausgangsmaterial umfasst (Schritt 43). Durch Wechselwirkung des Partikelstrahls mit dem ersten Ausgangsmaterial wird eine erste Kernreaktion induziert, in der das erste radioaktive Isotop erzeugt wird. Das erzeugte radioaktive Isotop wird durch bekannte Extraktionsverfahren gewonnen (Schritt 45).
  • Anschließend wird der abgebremste Partikelstrahl auf ein zweites Target gerichtet, das ein zweites Ausgangsmaterial umfasst (Schritt 47). In einer zweiten Kernreaktion entsteht das zweite radioaktive Isotop, das anschließend durch bekannte Extraktionsverfahren gewonnen wird (Schritt 49).
  • Bezugszeichenliste
    • 11
    Protonenstrahl
    13
    Beschleunigereinheit
    15
    erste Target-Einheit
    17
    erste Auskoppelvorrichtung
    19
    erste radioaktive Isotop
    21
    zweite Target-Einheit
    23
    weitere Auskoppelvorrichtung
    25
    zweite radioaktive Isotop
    31
    erste Wirkungsquerschnittskurve
    33
    zweite Wirkungsquerschnittskurve
    41
    Schritt 41
    43
    Schritt 43
    45
    Schritt 45
    47
    Schritt 47
    49
    Schritt 49

Claims (10)

  1. Verfahren zur Erzeugung eines ersten radioaktiven Isotops (19) und eines zweiten radioaktiven Isotops (25) mithilfe eines beschleunigten Partikelstrahls (11), mit den folgenden Schritten: – Richten des beschleunigten Partikelstrahls (11) auf ein erstes Ausgangsmaterial und Erzeugen des ersten radioaktiven Isotops (19) aus dem ersten Ausgangsmaterial durch eine erste Kernreaktion, welche durch eine Wechselwirkung des beschleunigten Partikelstrahls (11) mit dem ersten Ausgangsmaterial induziert wird, – Richten des beschleunigten Partikelstrahls (11) auf ein zweites Ausgangsmaterial und Erzeugen des zweiten radioaktiven Isotops (25) aus dem zweiten Ausgangsmaterial durch eine zweite Kernreaktion, welche durch eine Wechselwirkung des beschleunigten Partikelstrahls (11) mit dem zweiten Ausgangsmaterial induziert wird, wobei der Wirkungsquerschnitt für die Induktion der ersten Kernreaktion (31) durch die Wechselwirkung des Partikelstrahls (11) mit dem ersten Ausgangsmaterial einen ersten Peak bei einer ersten Partikel-Energie aufweist, und wobei der Wirkungsquerschnitt für die Induktion der zweiten Kernreaktion (33) durch die Wechselwirkung des Partikelstrahls (11) mit dem zweiten Ausgangsmaterial einen zweiten Peak bei einer zweiten Partikel-Energie aufweist, welche niedriger ist als die erste Partikel-Energie, und wobei das erste Ausgangsmaterial und das zweite Ausgangsmaterial hintereinander im Strahlverlauf des Partikelstrahls (11) angeordnet sind, derart dass der beschleunigte Partikelstrahl zunächst das erste Ausgangsmaterial durchstrahlt, wodurch die erste Kernreaktion induziert wird, der Partikelstrahl dadurch an Energie verliert und anschließend das zweite Ausgangsmaterial bestrahlt, wodurch die zweite Kernreaktion induziert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dicke des erste Ausgangsmaterials derart beschaffen ist, dass bei Durchdringung durch den Partikelstrahl (11) der Partikelstrahl (11) auf eine Partikel-Energie abgebremst wird, welche in einem Bereich liegt, in dem durch Wechselwirkung des abgebremsten Partikelstrahls (11) mit dem zweiten Ausgangsmaterial eine Kernreaktion induziert wird, die sich zur Erzeugung und Gewinnung des zweiten radioaktiven Isotops (25) eignet.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Partikelstrahl, insbesondere ein Protonenstrahl (11), vor Durchstrahlung des ersten Ausgangsmaterials auf eine Energie von mindestens 15 MeV, insbesondere mindestens 25 MeV beschleunigt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Partikelstrahl, insbesondere ein Protonenstrahl (11), vor Bestrahlung des zweiten Ausgangsmaterials eine Energie von weniger als 15 MeV aufweist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste radioaktive Isotop (19) ein für die SPECT-Bildgebung geeignetes Radionuklid ist, insbesondere 99mTc.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite radioaktive Isotop (25) ein für die PET-Bildgebung geeignetes Radionuklid ist, insbesondere 11C, 13N, 18F oder 15O.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Ausgangsmaterial oder das zweite Ausgangsmaterial ein Metall oder eine chemische Verbindung ist und insbesondere in flüssiger Lösung oder in gasförmigem Zustand gehalten wird.
  8. Vorrichtung zur Erzeugung eines ersten radioaktiven Isotops (19) und eines zweiten radioaktiven Isotops (25) mithilfe eines beschleunigten Partikelstrahls (11), umfassend: – eine Beschleunigereinheit (13) zum Bereitstellen eines Partikelstrahls (11), insbesondere eines Protonenstrahls, – ein erstes Bestrahlungsziel (15), welches ein erstes Ausgangsmaterial umfasst und auf das der beschleunigte Partikelstrahl (11) richtbar ist, wobei aus dem ersten Ausgangsmaterial durch eine erste Kernreaktion, welche durch eine Wechselwirkung des beschleunigten Partikelstrahls (11) mit dem ersten Ausgangsmaterial induzierbar ist, das erste radioaktive Isotop (19) erzeugbar ist, und wobei der Partikelstrahl (11) bei Durchstrahlung des ersten Ausgangsmaterials abgebremst wird, – ein in Strahlverlaufsrichtung hinter dem ersten Bestrahlungsziel (15) angeordnetes zweites Bestrahlungsziel (21), welches ein zweites Ausgangsmaterial umfasst, wobei aus dem zweiten Ausgangsmaterial durch eine zweite Kernreaktion, welche durch eine Wechselwirkung des abgebremsten beschleunigten Partikelstrahls (11) mit dem zweiten Ausgangsmaterial induzierbar ist, das zweite radioaktive Isotop (25) erzeugbar ist, wobei der Wirkungsquerschnitt für die erste Kernreaktion (31) bei einer höheren Partikel-Energie liegt als der Wirkungsquerschnitt für die zweite Kernreaktion (33).
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das erste radioaktive Isotop (19) ein für die SPECT-Bildgebung geeignetes Radionuklid ist, insbesondere 99mTc umfasst, und/oder wobei das zweite radioaktive Isotop (25) ein für die PET-Bildgebung geeignetes Radionuklid ist und insbesondere 11C, 13N, 18F oder 15O umfasst.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Beschleunigereinheit (13) ausgebildet ist zur Beschleunigung des Partikelstrahls (11) vor Durchstrahlung des ersten Ausgangsmaterials auf eine Energie von mindestens 15 MeV, insbesondere mindestens 25 MeV.
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