JP5263853B2 - Radionuclide production method and apparatus using accelerator - Google Patents

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Description

本発明は、加速器による複数核種の同時製造方法及び装置に掛かり、特に、照射中の発熱にかかわらず、放射性薬剤として需要の大きいモリブデン99とテクネチウム99mのような放射性核種を効率良く製造することが可能な、加速器による放射性核種の製造方法及び装置に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for simultaneously producing multiple nuclides using an accelerator, and in particular, can efficiently produce radionuclides such as molybdenum 99 and technetium 99m, which are in great demand as radiopharmaceuticals regardless of the heat generated during irradiation. The present invention relates to a method and an apparatus for producing a radionuclide using an accelerator.

1.モリブデン99とテクネチウム99m
世界的に核医学、画像診断分野で利用されているテクネチウム99m(Tc−99m、半減期6時間)は、核医学において利用される放射性同位元素のうち、7割以上を占める主役であり、また、モリブデン99(Mo−99、半減期66時間)の娘核種としても得られる核種である。放射性薬剤として必要となる核種はTc−99mであり、Mo−99はその原料にすぎない。
1. Molybdenum 99 and Technetium 99m
Technetium 99m (Tc-99m, half-life 6 hours), which is used worldwide in nuclear medicine and diagnostic imaging, is the leading role of over 70% of the radioisotopes used in nuclear medicine. Nuclide obtained as a daughter nuclide of molybdenum 99 (Mo-99, half-life 66 hours). The nuclide required as a radiopharmaceutical is Tc-99m, and Mo-99 is only its raw material.

具体的なTc−99mの製法は、Mo−99の減衰によって生成したTc−99mを、生理食塩液などによって簡便に溶出・回収する手法が主流となっている。従って、Mo−99の製造量(放射能)がTc−99mの製造量(放射能)を支配する。このような特徴が、あたかも乳牛(Mo−99)から牛乳(Tc−99m)を搾るように見立てられることから、本機構は「ミルキング」あるいは「ジェネレータ」などと呼ばれ、商品化されたものが市販されている。   As a specific method for producing Tc-99m, a technique of simply eluting and recovering Tc-99m produced by the attenuation of Mo-99 with a physiological saline solution or the like is mainly used. Therefore, the production amount (radioactivity) of Mo-99 dominates the production amount (radioactivity) of Tc-99m. Since this feature can be thought of as squeezing milk (Tc-99m) from dairy cows (Mo-99), this mechanism is called "Milking" or "Generator" and is commercialized. It is commercially available.

2.Mo−99の主製造法と特徴
現在市場に流通しているMo−99は、原子炉内生成物として得られたものを回収している。具体的には、高濃度に濃縮したウラニウム235(U−235;同位体濃縮度90%以上)の核分裂生成物が該当する(235U(n、f)99Mo)。世界的な市場供給を目的とし、本反応によるMo−99の製造を行っている原子炉は少数かつ偏在しており(カナダ、オランダ、ベルギー、フランス、南アフリカ等)、安定供給を考慮する場合、不安が残る。
2. Main production method and characteristics of Mo-99 Mo-99 currently distributed in the market is recovered as a product in the reactor. Specifically, a fission product of uranium 235 (U-235; isotopic enrichment of 90% or more) concentrated to a high concentration is applicable ( 235 U (n, f) 99 Mo). The reactors that produce Mo-99 by this reaction are few and unevenly distributed for the purpose of global market supply (Canada, Netherlands, Belgium, France, South Africa, etc.). Anxiety remains.

また、原子炉特有の問題として、1)原子炉老朽化を含む潜在的運転リスク、2)高濃度ウラニウムを利用することに起因する核不拡散抵抗性への抵触(U−235を20%未満にする必要があるが、低濃度UからはMo−99を十分に得られない)、3)超長半減期核廃棄物の放射毒性と処理・廃棄物の扱い、などが挙げられる。従ってMo−99/Tc−99mの医学的利用における便益側面は多大であるものの、それに付随する問題の大きさも無視できない。市場では安定かつ大量の要求があるにもかかわらず、原子炉設置には多大な投資及び維持費が掛かるため容易に行えない。また核兵器開発が可能になることから、国によって設置制限があることも事実であり、Mo−99の安定供給は国際的な課題ともいえる。日本に限れば、原子炉は多数存在するものの、Mo−99の生産は行っておらず100%海外依存中であり、国内でのMo−99供給体制を整える重要性は以前から訴えられているが、上記した理由等で具体的な進展はない。   In addition, reactor-specific problems include: 1) potential operational risks including reactor aging, 2) conflict with nuclear non-proliferation resistance caused by the use of high-concentration uranium (U-235 less than 20%) However, Mo-99 cannot be obtained sufficiently from low concentration U). 3) Radiotoxicity of ultra-long half-life nuclear waste and treatment / handling of waste. Therefore, although the benefit side in the medical use of Mo-99 / Tc-99m is enormous, the magnitude of the problems accompanying it cannot be ignored. Despite stable and large demands on the market, it is not easy to install a nuclear reactor because of the great investment and maintenance costs. In addition, since nuclear weapons can be developed, it is also true that there are restrictions on installation depending on the country, and the stable supply of Mo-99 is an international issue. In Japan only, there are many nuclear reactors, but Mo-99 is not produced and is 100% dependent on foreign countries. The importance of preparing a domestic Mo-99 supply system has been accused. However, there is no concrete progress for the reasons mentioned above.

3.Mo−99の代替製法
一方で、Tc−99mの有用性から、別の核反応を用いたMo−99の製造法についての研究が広く進められている。具体的には、熱あるいは速中性子によるMo−98あるいはMo−100の放射化法がまず挙げられる(98Mo(n、γ)99Mo又は100Mo(n、2n)99Mo)。本反応は、原子炉あるいは加速器由来の中性子を用いるため、高濃縮ウラニウムを使用する必要がない。従って、特に規制面での課題はクリアされる。また加速器による製法に至っては、高額な原子炉関連の設備投資費や維持運転費を1/10程度あるいはそれ以下にすることが期待できる、廃棄物問題を考慮しなくて済むといったことだけでなく、生産の制御、つまり原子炉の臨界/停止は容易でないことに対して、加速器のオン/オフは非常に楽に行えるといった安全運用面の利点も挙げられる。
3. On the other hand, due to the usefulness of Tc-99m, research on a method for producing Mo-99 using another nuclear reaction has been widely promoted. Specifically, the activation method of Mo-98 or Mo-100 by heat or fast neutrons is first mentioned ( 98 Mo (n, γ) 99 Mo or 100 Mo (n, 2n) 99 Mo). Since this reaction uses neutrons derived from a nuclear reactor or accelerator, it is not necessary to use highly enriched uranium. Therefore, especially the regulatory issues are cleared. In addition, not only is it possible to reduce the cost of capital investment and maintenance costs related to expensive reactors to about 1/10 or less, but it is not necessary to consider the waste problem. However, it is not easy to control the production, that is, the criticality / shutdown of the reactor, whereas the accelerator can be turned on / off very easily.

しかしながら、ここに示すような製法、具体的には中性子による放射化製法は、前記した核分裂由来のMo−99を直接得る場合と比較すると、収率面でおよそ1/10程度にしかならない欠点がある。また、Mo−98あるいはMo−100中にMo−99が生成する結果、同位体希釈が起きてしまい(=比放射能が低い)、実際の運用技術ではこれらを分離できない。従って、その後に行われる製剤化処理は、現在の標準となっている確立手法が適用できないという課題もある。但し、問題回避のための別法は開発されており、Tc−99m製剤を得ることは不可能ではない。   However, the production method shown here, specifically, the activation method using neutrons has a drawback that the yield is only about 1/10 compared to the case of directly obtaining Mo-99 derived from fission. is there. Moreover, as a result of Mo-99 being produced in Mo-98 or Mo-100, isotope dilution occurs (= specific activity is low), and these cannot be separated by actual operation techniques. Therefore, the formulation method performed after that also has the subject that the establishment method used as the present standard cannot be applied. However, other methods for avoiding problems have been developed, and it is not impossible to obtain a Tc-99m preparation.

加速器による製法の別法として、ターゲットに中性子ではなく荷電粒子、具体的には陽子(プロトン)を照射する方法も研究はされているが、実用的なレベル(例えば医学利用できるほど大量の放射能を得た、あるいはそのための装置一式を実証した等)での報告はまだされていない。   As an alternative to the production method using an accelerator, a method of irradiating a target with charged particles, more specifically protons (protons), has been studied, but at a practical level (for example, a large amount of radioactivity that can be used for medical purposes). Have not yet been reported).

さらに、未臨界の原子炉と、臨界を起こすに足りるだけの中性子供給源として加速器を用いるハイブリッド製法という例も報告されている。この場合のモリブデン照射法は、その他の原子炉法に準ずる。   In addition, examples of a subcritical reactor and a hybrid manufacturing method using an accelerator as a neutron source sufficient to cause criticality have been reported. In this case, the molybdenum irradiation method is in accordance with other nuclear reactor methods.

加速器を用いた手法全般についての先行技術は、いずれの場合も、実用レベルの収量(放射能)を得たものではなく、コンセプトの検討あるいは検証で評価が終わっている。   Prior arts for the whole method using accelerators have not yielded a practical level of yield (radioactivity) in any case, and have been evaluated through examination or verification of the concept.

即ち、非特許文献1は、エネルギー範囲68→8 MeV、非特許文献2は、22→10 MeVの陽子をMo−100に照射するとき、Tc−99m及びMo−99の生成量を見積もったものである。いずれの核種もエネルギーに応じた収率で得られるであろうことが書かれているものの、具体的な照射法や装置構成に関する記述はない。いわゆる実現可能性を探る試験的要素の先行論文であり、物理現象を調査した報告といえる。   That is, Non-Patent Document 1 estimates the amount of Tc-99m and Mo-99 produced when Mo-100 is irradiated with protons with an energy range of 68 → 8 MeV and Non-Patent Document 2 with 22 → 10 MeV. It is. Although it is written that any nuclide will be obtained in a yield according to energy, there is no description about a specific irradiation method or apparatus configuration. It is a previous paper on the experimental element that explores so-called feasibility, and can be said to be a report investigating physical phenomena.

非特許文献3、4には、製造する核種は異なるが、異種のターゲットを直列に配置して同時に照射することで、同時に放射性核種を製造することが記載されている。ターゲットとなる物質は、非特許文献3では、11C製造用の気体ターゲットと18F製造用の液体ターゲットであり、非特許文献4では、前段ターゲットとしての16O(p、pn)15O反応用の酸素ガスと、後段ターゲットとしての16O(p、α)13N反応用の水の組合せであり、[15O]CO、[15O]HOのような、15Oで標識された化合物や、13NH13O、13のような、13Nで標識された化合物を得ている。Non-Patent Documents 3 and 4 describe that radionuclides are simultaneously manufactured by arranging different types of targets in series and simultaneously irradiating them, although the nuclides to be manufactured are different. In Non-Patent Document 3, the target substances are a gas target for 11 C production and a liquid target for 18 F production, and in Non-Patent Document 4, a 16 O (p, pn) 15 O reaction as a previous stage target. Oxygen gas for use with 16 O (p, α) 13 N reaction water as a post target and labeled with 15 O, such as [ 15 O] CO 2 , [ 15 O] H 2 O And 13 N-labeled compounds such as 13 NH 3 , 13 N 2 O and 13 N 2 are obtained.

一方、非特許文献5には、長い核種を2種類同時に作るため、MgとGaのターゲットを2連にして、Na−22とGe−68(→Ga−68)を作る、あるいは、RbとGaを同じように照射して、Sr−82(→Rb−82)とGe−68(→Ga−68)を作ることが記載されている。ここで→は、ジェネレータの娘核種であることを示す。   On the other hand, in Non-Patent Document 5, in order to make two types of long nuclides at the same time, Na-22 and Ge-68 (→ Ga-68) are made by using two Mg and Ga targets, or Rb and Ga. In the same manner to produce Sr-82 (→ Rb-82) and Ge-68 (→ Ga-68). Here, → indicates a daughter nuclide of the generator.

Lagunas-solar、 M.C. et al. (1991) Cyclotron production of NCA 99mTc and 99Mo. An alternative non-reactor supply source of instant 99mTc and 99Mo→99mTc generators. Appl. Radiat. Isot. 42(7)、643-657Lagunas-solar, M.C. et al. (1991) Cyclotron production of NCA 99mTc and 99Mo. An alternative non-reactor supply source of instant 99mTc and 99Mo → 99mTc generators. Appl. Radiat. Beaver、 J.E. and Hupf、 H.B. (1971) Production of 99mTc on a medical cyclotron: A feasibility study. J. Nucl. Med. 12(11)、 739-741Beaver, J.E. and Hupf, H.B. (1971) Production of 99mTc on a medical cyclotron: A feasibility study.J. Nucl. Med. 12 (11), 739-741 Kim、 S.W.、 et al. (2007) A study on a tandem target for a simultaneous production of C-11 and F-18. J. Label. Compd. Radiopharm. 50、 567-568Kim, S.W., et al. (2007) A study on a tandem target for a simultaneous production of C-11 and F-18. J. Label. Compd. Radiopharm. 50, 567-568 Koh、 K. et al. (1983) External tandem target system for efficient production of short-lived positron emitting radionuclides. IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-30、 3064-3066Koh, K. et al. (1983) External tandem target system for efficient production of short-lived positron emitting radionuclides. IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-30, 3064-3066 G. F. Steyn, et al. (2008) Development of Tandem Targets for a Vertical Beam Target Station. 12th Workshop on Targetry and Target Chemistry, SeattleG. F. Steyn, et al. (2008) Development of Tandem Targets for a Vertical Beam Target Station.12th Workshop on Targetry and Target Chemistry, Seattle

自然界に7種類存在するモリブデン同位体のなかで、約10%に相当するMo−100のみを濃縮したMo−100ターゲットに陽子を照射することで、入射エネルギーに応じて放射性核種純度の高いMo−99及びあるいはTc−99mが生成することは古くから確認されている。しかし、現在においても荷電粒子を用いた製造は行われていない。この理由は、Mo−99とTc−99mのそれぞれの半減期が効率の良い製造に不向きであることや、同位体濃縮Mo−100が高価なことから市場においてコスト競争力が乏しいことなどが考えられるが、技術的には、照射中の発熱の問題が大きい。   By irradiating protons to a Mo-100 target enriched with only Mo-100 equivalent to about 10% among the seven types of molybdenum isotopes that exist in nature, Mo- with high radionuclide purity according to the incident energy It has long been confirmed that 99 and / or Tc-99m are produced. However, even now, production using charged particles is not performed. The reason for this is that the half-lives of Mo-99 and Tc-99m are not suitable for efficient production, and the isotope enriched Mo-100 is expensive, resulting in poor cost competitiveness in the market. However, technically, the problem of heat generation during irradiation is large.

一方、非特許文献5に記載の技術では、目的核種を製造する際に、融解に対する補償のため、何らかの入れ物、ここではカプセル内部にターゲット物質を準備する必要がある。しかしながら、ターゲットを封じる作業(準備)は非常に面倒である。又、カプセルを構成する材質、そのものがビームエネルギーを吸収し、本来の核反応に必要なエネルギーを減弱してしまう(特に2段目に対して)。同時に、そのカプセル材質由来の雑核種が生成してしまうため、品質に悪影響を与える可能性がある。更に、2連のターゲットが揃って固定されているため、これらを同時に取り出す必要もあると思われる。   On the other hand, in the technique described in Non-Patent Document 5, when producing the target nuclide, it is necessary to prepare a target substance in some container, in this case, in the capsule in order to compensate for melting. However, the work (preparation) for sealing the target is very troublesome. Further, the material constituting the capsule itself absorbs the beam energy and attenuates the energy necessary for the original nuclear reaction (particularly for the second stage). At the same time, miscellaneous nuclides derived from the capsule material are generated, which may adversely affect the quality. Furthermore, since the two targets are aligned and fixed, it seems necessary to take them out at the same time.

本発明は前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、照射中の発熱にかかわらず、放射性薬剤として需要の大きいモリブデン99やテクネチウム99mのような放射性核種を効率良く製造可能とすることを課題とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and enables efficient production of radionuclides such as molybdenum 99 and technetium 99m, which are in great demand as radiopharmaceuticals, regardless of the heat generated during irradiation. Let it be an issue.

照射中の発熱は、ビームエネルギーと電流値の積で表され、例えば40[MeV]×10[μA]=400[W]のように見積もられる。実用用途において必要とされるMo−99及びTc−99mを、核反応式100Mo(p、pn)99Mo及び100Mo(p、2n)99mTc)で表される反応で得ようとした場合、要求される電流値は1〜2[mA]、即ち発熱見積りは40〜80[kW]になる。なお、該核反応により発生したリコイル中性子も利用すれば、少なからずMo−99、Tc−99mの生成に貢献する。その場合、それによる発熱は発熱見積もりに大きな影響を与えることはない。ビームを受けるターゲット側で、この熱量を如何にして除去、分散させられるかで、照射系の成立が決定されることになる。一般的な冷却効率を持つ系での現実的な耐熱密度は、多くて数100[W/cm]と考えられており、例えば300[W/cm]とした場合、必要となるターゲット面積は100〜200[cm]に及ぶ。しかしながら、面積の広がりはターゲット準備量の増加を意味し、比放射能の低さを一段と低下させ、その後の処理への悪影響が懸念される。さらに、照射するビームを、準備した広いターゲット面積100〜200[cm]の全てに均等に分散するように拡散させるためには、もうひとつ技術的課題が増えてしまう。The heat generation during irradiation is represented by the product of the beam energy and the current value, and is estimated to be, for example, 40 [MeV] × 10 [μA] = 400 [W]. When Mo-99 and Tc-99m required for practical use are to be obtained by a reaction represented by the nuclear reaction formulas 100 Mo (p, pn) 99 Mo and 100 Mo (p, 2n) 99m Tc) The required current value is 1 to 2 [mA], that is, the heat generation estimate is 40 to 80 [kW]. If recoil neutrons generated by the nuclear reaction are also used, it contributes to the production of Mo-99 and Tc-99m. In that case, the resulting heat generation does not significantly affect the heat generation estimation. The establishment of the irradiation system is determined by how the heat quantity is removed and dispersed on the target side that receives the beam. A practical heat resistance density in a system having a general cooling efficiency is considered to be several hundreds [W / cm 2 ] at most. For example, when 300 [W / cm 2 ] is set, a necessary target area is required. Ranges from 100 to 200 [cm 2 ]. However, the spread of the area means an increase in the amount of target preparation, which further reduces the low specific activity, and there is a concern about the adverse effect on the subsequent processing. Furthermore, in order to diffuse the irradiated beam so as to be evenly distributed over all the prepared wide target areas of 100 to 200 [cm 2 ], another technical problem increases.

これに対して、ターゲットを入替式(例えば図1に示す6枚の回転翼上にターゲット70を配置したタービン回転式)とすれば、ビーム10の径を広げることなく、実質的に広範囲に照射可能とすることができる。図1において、16はビームダクト、72は回転軸、74は回転体である。ここで回転体74は、中空として軽量化することができる。   On the other hand, if the target is a replacement type (for example, a turbine rotary type in which the target 70 is disposed on the six rotor blades shown in FIG. 1), the beam 10 is irradiated over a substantially wide range without increasing the diameter. Can be possible. In FIG. 1, 16 is a beam duct, 72 is a rotating shaft, and 74 is a rotating body. Here, the rotating body 74 can be reduced in weight as being hollow.

また、図2に例示する如く、ビーム軌道上には、最大でも半円分のターゲットしか存在しないため、単位時間で見た場合のターゲット1枚あたりの発熱量を、半分にすることができる。これは、回転体の単位時間回転数がいくつであっても変わらない。   Further, as illustrated in FIG. 2, since there is only a half-circle target at the maximum on the beam trajectory, the heat generation amount per target when viewed in unit time can be halved. This does not change regardless of the number of unit rotations of the rotating body.

例えば、ターゲット1枚につき5MeVのエネルギーを吸収できる厚みがあり、100μAのビーム電流が与えられているとする。   For example, it is assumed that each target has a thickness capable of absorbing energy of 5 MeV and a beam current of 100 μA is applied.

回転体が図2(A)では毎秒1回転、図2(B)では毎秒2回転している。何回転していようとも、あるターゲット1枚から見れば、ビームが衝突できる機会(場所)は最大0≦θ≦πまでなので、発熱する時間も半分以下になる。   The rotating body rotates once per second in FIG. 2 (A) and twice per second in FIG. 2 (B). Regardless of the number of rotations, since the maximum chance (location) where the beam can collide is up to 0 ≦ θ ≦ π from the viewpoint of one target, the time for heat generation is also reduced to less than half.

よって、Δ5(MeV)×100(μA)=500(W)=500(J/S)と単純な計算で与えられるターゲット1枚あたりの発熱量は、0.5secをかけることになり、無条件で半分の250(W)にすることができる。   Therefore, Δ5 (MeV) × 100 (μA) = 500 (W) = 500 (J / S) and the calorific value per target given by a simple calculation is 0.5 sec. Can be reduced to half (250).

回転体全体で考えると、与えられるビーム軸道上には常に何枚かのターゲットが存在しているため、単位時間、例えば1秒間あたりに発生する熱量に変化はなく、一定した放射能を生成できる。   Considering the entire rotating body, there are always several targets on a given beam axis, so there is no change in the amount of heat generated per unit time, for example, per second, and constant radioactivity can be generated. .

なお、ターゲットを回転させる構成は図1に限定されず、図3に示すように、例えば6翼の回転体74A、74Bを対向配置したり、図4に示すように、例えば6翼の回転体74と12翼の回転体75をタンデム配置することができる。   The configuration for rotating the target is not limited to that shown in FIG. 1. For example, as shown in FIG. 3, six blades of rotating bodies 74A and 74B are arranged opposite to each other, or as shown in FIG. 74 and 12 blades 75 can be arranged in tandem.

前記ターゲットの保持構造としては、図5に示す如く、例えば厚さ5mm以下の単体金属モリブデン薄膜でなるターゲット70を、U字型のホルダ78に固定したり、図6に示す如く、金属酸化物、例えば三酸化モリブデンや粉末焼結体状のターゲット70を、放射化した時に邪魔にならないアルミニウムや金製の薄膜80で挟んで保持することができる。   As the target holding structure, as shown in FIG. 5, for example, a target 70 made of a single metal molybdenum thin film having a thickness of 5 mm or less is fixed to a U-shaped holder 78, or as shown in FIG. For example, molybdenum trioxide or a powder-sintered target 70 can be sandwiched and held between thin films 80 made of aluminum or gold that do not get in the way when activated.

又、ターゲットはいずれの照射法であれ、除熱が必要となる。但し、ビーム軌道上に冷却媒体が存在すると、それが水であれ気体であれ、厚みと密度の積に比例したビームエネルギー吸収能を持つ。即ち、意図した核反応を起こすために準備したエネルギーを冷却媒体に奪われ、目的となる反応を十分に遂行できなくなる恐れがある。そのため、ビーム軌道上にあるターゲットの冷却には通常、密度の低い、例えばヘリウムや空気が用いられる。これらを噴出させる機器(例えば噴出口)50を任意の位置及び数、照射装置内部に設置し、図7に示す如く、ターゲット70を冷却しつつ、回転体74の駆動力に用いることができる。ターゲットではなく、別に準備した専用の羽に噴出する方法も考えられる。強烈な放射線環境下が予想される照射装置付近において、電気的制御が必要となるモーター駆動と比較して、単純な機構で回転力が得られる意義は大きい。   Moreover, heat removal is required for any irradiation method of the target. However, if a cooling medium is present on the beam trajectory, it has a beam energy absorption capability proportional to the product of thickness and density, whether it is water or gas. That is, energy prepared for causing the intended nuclear reaction is lost to the cooling medium, and the target reaction may not be sufficiently performed. For this reason, a low density, for example, helium or air is usually used to cool the target on the beam trajectory. Arbitrary positions and number of devices (for example, jet ports) 50 for jetting them can be installed inside the irradiation device, and as shown in FIG. 7, the target 70 can be cooled and used for the driving force of the rotating body 74. It is possible to squirt on a specially prepared wing instead of the target. In the vicinity of an irradiation device where an intense radiation environment is expected, it is significant that a rotational force can be obtained with a simple mechanism as compared with a motor drive that requires electrical control.

また、たとえば水であっても、液体と気体(水蒸気)では密度が大きく異なるため、ビーム軌道上に水蒸気が存在する場合でも大きな支障は来たさない場合が多い。従って、少量の水の噴出であれば許容されるうえ、蒸発時の水の気化熱は、冷却の上で大きな効果が期待できる。上記の少量液体の噴出に、図8に示す如く、重力及び回転体の持つ遠心力が応用できる。ここで用いる回転駆動源は特に規定しないが、回転体中心に設けた冷却水貯水域74W下部に小径の穴74Xを任意に開け、水路を確保することができる。水路出口にはターゲットとなる回転翼が設けられ、ここへ向かって回転体中心から水が供給される。ターゲット自体は照射の影響で発熱しているため、少量の水はここで全て沸騰し、気化と同時に、ターゲットの熱を気化熱として奪うことができる。水量などの最適制御は、穴径、水路形状及び回転数など、総合して決定できる。冷却水の最終的な用途が「気化による除熱」であるため、多少の水漏れは機能に影響しない(どこからが水漏れで、どこからが意図した放水なのかは本質ではなく、多箇所から気化したほうが効率もよい)。さらに、本機能を構成する部品類の製造や組み立ては著しく容易になる利点もある。   For example, even in the case of water, since the density differs greatly between liquid and gas (water vapor), there is often no great problem even if water vapor exists on the beam trajectory. Therefore, a small amount of water can be ejected, and the vaporization heat of water during evaporation can be expected to have a great effect on cooling. As shown in FIG. 8, the gravity and the centrifugal force of the rotating body can be applied to the ejection of the small amount of liquid. Although the rotational drive source used here is not particularly defined, a small diameter hole 74X can be arbitrarily formed in the lower part of the cooling water storage area 74W provided at the center of the rotating body to secure a water channel. A rotary blade serving as a target is provided at the outlet of the water channel, and water is supplied from the center of the rotary body toward this. Since the target itself generates heat under the influence of irradiation, all of the small amount of water boils here, and at the same time as the vaporization, the heat of the target can be taken as the heat of vaporization. Optimal control, such as the amount of water, can be determined comprehensively, including the hole diameter, channel shape, and rotational speed. Since the final use of cooling water is "heat removal by vaporization", some water leakage does not affect the function (where the water leakage is from and where it is intended to discharge is not essential, it is vaporized from multiple locations Is more efficient). Furthermore, there is an advantage that the manufacture and assembly of the parts constituting this function are remarkably facilitated.

気化した水分はもちろん、放出するヘリウム等に移動した熱は、系外へ逃がす必要がある。また、以上の構成を実現するために、物質(冷却媒体全部)としての回収・再利用が必要となる。従って、照射装置は、系全体の冷却のために設けた配管類を除き、密閉された空間である必要がある。   In addition to the vaporized moisture, the heat transferred to the released helium or the like needs to be released out of the system. Moreover, in order to implement | achieve the above structure, collection | recovery and reuse as a substance (all cooling media) are needed. Therefore, the irradiation device needs to be a sealed space except for piping provided for cooling the entire system.

空間内部は、ビーム軌道を中心として、その左右あるいは任意に回転体を設けることが可能である。回転体上部には復水器を設け、気化した蒸気を液化回収する。おそらく全ての液体は回収できないため、内部空間をあらかじめ冷却水で満たすことも可能である。この場合、冷却水の一部をポンプなどで吸引し、回転体中心へ戻すことにより、一連の冷却水供給系が完成する。空間は、照射後にターゲットを取り出しやすくするよう、簡便な開閉構造とすることができる。   Inside the space, a rotating body can be provided on the left and right sides of the beam trajectory or arbitrarily. A condenser is provided at the top of the rotating body to liquefy and recover the vaporized vapor. Probably not all liquid can be recovered, so it is possible to fill the interior space with cooling water in advance. In this case, a part of the cooling water is sucked with a pump or the like and returned to the center of the rotating body, thereby completing a series of cooling water supply systems. The space can have a simple opening / closing structure so that the target can be easily taken out after irradiation.

又、本発明の目的製造核種の一例であるMo−99とTc−99mは、半減期が約10倍異なる。この差異を利用して照射運用法を最適化することで、最終的に利用したいTc−99mの、一定照射期間における総放射能生成量を増加させることが可能になる。   In addition, Mo-99 and Tc-99m, which are examples of the target production nuclide of the present invention, have a half-life difference of about 10 times. By optimizing the irradiation operation method using this difference, it becomes possible to increase the total amount of radioactivity generated in a certain irradiation period of Tc-99m to be finally used.

照射で生成する、ある核種の放射能は、その半減期Tにより決定され、
S=1−e−λt・・・(1)
λ=0.693/T・・・(2)
で表すことが出来る。ここで、Sは飽和率、λは崩壊定数(s−1)、tは照射時間(s)である。
The radioactivity of a nuclide produced by irradiation is determined by its half-life T,
S = 1−e− λt (1)
λ = 0.693 / T (2)
It can be expressed as Here, S is a saturation rate, λ is a decay constant (s −1 ), and t is an irradiation time (s).

飽和率とは、加速器による放射性核種の製造において、照射時間の長さに対して、放射能の生成と減衰を表したもので、S=1(100%)のときに、生成と減衰が平衡となる(長時間照射で1に近づく)。従って、一定時間を越えた場合の照射は、放射能の製造にほとんど寄与しない。一般的には照射時間は半減期(S=0.5)程度が妥当であり、およそ0.5半減期(S=0.23)から長くても2.5半減期照射(S=0.82)あたりが広く用いられる手法である。従って、大量製造をする場合には、ビーム電流値を増大させる以外、適切な方法はない。   Saturation rate represents the generation and decay of radioactivity with respect to the length of irradiation time in the production of radionuclides by an accelerator. When S = 1 (100%), the generation and decay are balanced. (Approaching 1 after prolonged irradiation). Therefore, irradiation after a certain time hardly contributes to the production of radioactivity. Generally, it is appropriate that the irradiation time is about half-life (S = 0.5), and 2.5 half-life irradiation (S = 0. 82) is a widely used technique. Therefore, for mass production, there is no appropriate method other than increasing the beam current value.

Mo−100に陽子を照射することでMo−99(T=66[hr])を製造するには、上記理由から約3日〜5日間程度の照射が効率的であるが、Tc−99m(T=6[hr])に必要な照射期間は、図9(A)(B)に示す如くはるかに短い。実際、利用したい核種はTc−99mであることから、Mo−99を効率よく生成できるエネルギー領域の照射を利用して、Tc−99mの生成に向いたエネルギー領域の照射も同時に行い、かつ、生成したTc−99mをその必要照射期間周期で効率よく取り出すことが可能になれば、総量として得られるTc−99mはかなりの量になる。例えばTc−99mを必要とされる場所へ供給することを考えると、線源の輸送に時間を要さない距離の場所への供給はTc−99mで可能で利便であるが、線源の輸送に時間を要する場所へ供給するときは、Mo−99の物理的減衰がTc−99mのそれよりも抑えられることから、Mo−99での供給が効率的である。さらに、Mo−99があると、のべ1週間で当初のMo−99放射能の約1.7倍のTc−99mが得られる利点もある。よって、Tc−99mと併せてMo−99の製造需要のニーズに答えることが、この照射手法を研究した動機である。   In order to produce Mo-99 (T = 66 [hr]) by irradiating Mo-100 with protons, irradiation for about 3 to 5 days is efficient for the above reasons, but Tc-99m ( The irradiation period required for T = 6 [hr]) is much shorter as shown in FIGS. Actually, since the nuclide to be used is Tc-99m, the irradiation of the energy region suitable for the generation of Tc-99m is performed at the same time by using the irradiation of the energy region capable of efficiently generating Mo-99. If it becomes possible to efficiently extract the Tc-99m with the necessary irradiation period period, the total amount of Tc-99m becomes a considerable amount. For example, considering that Tc-99m is supplied to a place where it is needed, it is possible and convenient for Tc-99m to supply the source at a distance that does not require time to transport the source. When supplying to a place where time is required, the physical attenuation of Mo-99 is suppressed more than that of Tc-99m, so that the supply with Mo-99 is efficient. Furthermore, with Mo-99, there is also an advantage that Tc-99m, which is about 1.7 times the original Mo-99 radioactivity, can be obtained in one week. Therefore, the motivation for studying this irradiation technique is to answer the need for the production demand of Mo-99 together with Tc-99m.

図10(Scholten, B et al., Excitation functions for the cyclotron production of 99mTc and 99Mo., Appl. Radiat. Isot. 51 (1999) 69-80)に断面積(できやすさ)と照射エネルギーの関係を示す。図において半減期の短いTc−99mの効率的な照射エネルギー域が半減期の長いMo−99の効率的な照射エネルギー域より一部が重なるように低い方にずれている点に着目した。すなわち、Mo−100からモリブデン99を効率よく製造できる陽子の入射エネルギーは60−20MeVであり、一方、テクネチウム99mを効率よく製造できる陽子の入射エネルギーは30−20MeVである。   Fig. 10 (Scholten, B et al., Excitation functions for the cyclotron production of 99mTc and 99Mo., Appl. Radiat. Isot. 51 (1999) 69-80) shows the relationship between the cross-sectional area (ease of production) and irradiation energy. Show. In the figure, attention was paid to the fact that the effective irradiation energy range of Tc-99m having a short half-life is shifted to the lower side so as to partially overlap the efficient irradiation energy range of Mo-99 having a long half-life. That is, the incident energy of a proton capable of efficiently producing molybdenum 99 from Mo-100 is 60-20 MeV, while the incident energy of a proton capable of efficiently producing technetium 99m is 30-20 MeV.

そこで、ターゲットの作りやすさを考慮し、Mo−99の製造に有効なエネルギー領域を40→20[MeV]、Tc−99mのそれを20→10[MeV]とし、図11(A)に示す如く、高エネルギー側にMo−99製造のための第1ターゲット11を置き、その下流に第1ターゲット11の通過に応じて減衰した残余エネルギーを持ったビーム10を衝突させるTc−99m用の第2ターゲット12を設置することで、本発明を実現することが可能になる。ビーム運用は、2段目のターゲット12をTc−99mの半減期である6時間照射周期で交換する点に、重要な意味がある。   Therefore, considering the ease of making the target, the effective energy region for manufacturing Mo-99 is 40 → 20 [MeV] and that of Tc-99m is 20 → 10 [MeV], as shown in FIG. As described above, the first target 11 for producing Mo-99 is placed on the high energy side, and the beam for Tc-99m is collided with the beam 10 having the residual energy attenuated in accordance with the passage of the first target 11 on the downstream side. By installing the two targets 12, the present invention can be realized. The beam operation is important in that the second stage target 12 is exchanged with a 6-hour irradiation cycle that is a half-life of Tc-99m.

ビームエネルギーの減衰は、入射エネルギー、通過する物質(ターゲット)の厚みと密度の計3つによって状況に応じて変化する。厚いもの、密度の高いものの方がビームをとめやすく、入射エネルギーが高いほどビームは止まりにくい(エネルギーが落ちにくい)。図11は、入射エネルギーを40MeV、ターゲットそれぞれの厚みを0.25mm(250μm)とした例であり、矢印の後ろの数字が、減衰して抜けてくるエネルギー、括弧内の数字が、そのターゲットで失われたエネルギーとなっている。   The attenuation of the beam energy varies depending on the situation depending on the total of the incident energy and the thickness and density of the passing substance (target). The thicker and the higher the density, the easier it is to stop the beam. The higher the incident energy, the harder the beam to stop (the energy is less likely to drop). FIG. 11 shows an example in which the incident energy is 40 MeV and the thickness of each target is 0.25 mm (250 μm). The number after the arrow is the energy that is attenuated and the number in parentheses is the target. It is lost energy.

なおターゲットの段数は2段に限定されず、図11(B)に示すように11、12、13の3段としたり、図11(C)示す如く、11、12、13、14の4段としたり、それ以上の段数にすることも可能である。   The number of target stages is not limited to two, but may be three, 11, 12, 13 as shown in FIG. 11 (B), or four, 11, 12, 13, 14 as shown in FIG. 11 (C). It is also possible to increase the number of stages.

また、図11に示す全てのターゲットは、生成核種が異なるにもかかわらず、同じMo−100でよく、準備作業の簡便化に貢献する。さらに、Mo−100を含む物質であれば、化学形は任意で構わず、例えば金属単体Mo−100や、金属酸化物であるMoOなどが利用できる。準備作業簡便化のために、全ての化学的組成は同一で構わない。もちろん、後に行う化学反応のために最良の化学形が望まれる場合、複数のターゲット間で化学的組成が異なることも一向に構わない。Further, all the targets shown in FIG. 11 may be the same Mo-100 regardless of the generated nuclides, which contributes to the simplification of the preparation work. Further, if a substance containing a Mo-100, chemical type is not may be arbitrary, for example, elemental metals Mo-100 or the like MoO 3 which is a metal oxide can be utilized. In order to simplify the preparation work, all chemical compositions may be the same. Of course, when the best chemical form is desired for a subsequent chemical reaction, the chemical composition may be different among a plurality of targets.

本発明は前記知見に基づいてなされたものであり、複数の固体ターゲットを、ビーム照射中に入れ替えることを特徴とする加速器による放射性核種の製造方法により、前記課題を解決したものである。   This invention is made | formed based on the said knowledge, The said subject is solved by the manufacturing method of the radionuclide by the accelerator characterized by replacing a several solid target during beam irradiation.

ここで、前記ターゲットを回転体に支持し、ビーム軌道外にある軸を中心にして回転することで、回転体に支持されるある一つのターゲットが、ビームを受ける加熱状態と、ビームを受けない冷却状態とを取り得るようにすることができる。   Here, the target is supported by a rotating body and rotated around an axis outside the beam trajectory, so that one target supported by the rotating body receives a beam in a heated state and does not receive a beam. The cooling state can be taken.

又、前記回転体を間欠回転運動させ、照射位置でターゲットを次々と所定時間停止させることができる。   In addition, the rotating body can be intermittently rotated to stop the target one after another at the irradiation position.

あるいは、前記回転体を往復回転運動させることができる。   Alternatively, the rotating body can be reciprocally rotated.

又、前記ターゲットをタービン状回転体外周の回転翼として支持することができる。   The target can be supported as a rotor blade on the outer periphery of the turbine-like rotor.

又、前記ターゲットを、ビーム軸に対して傾けることができる。   The target can be tilted with respect to the beam axis.

又、前記回転体を、ビームを挟んで複数設け、各回転体に支持されたターゲットが交互にビームに当たるようにすることができる。   In addition, a plurality of the rotating bodies may be provided across the beam so that the targets supported by the rotating bodies alternately hit the beam.

又、前記回転体を、ターゲットの冷却に用いる流体により回転することができる。   The rotating body can be rotated by a fluid used for cooling the target.

又、前記ターゲットの冷却に用いる流体の一部を、前記回転体の内部に導き、該回転体の遠心力作用方向に延びる流路を経由して目的部位へ供給することができる。   Further, a part of the fluid used for cooling the target can be guided to the inside of the rotating body and supplied to the target site via a flow path extending in the centrifugal force acting direction of the rotating body.

又、前記ターゲットをターレット状回転体の回転平面上に支持することができる。   Further, the target can be supported on the rotation plane of the turret-shaped rotating body.

又、前記回転体とターゲットの周囲を冷却媒体で満たすことができる。   Further, the periphery of the rotating body and the target can be filled with a cooling medium.

又、直列に配置された複数の固体ターゲットに加速器からの粒子のビームを照射し、
該ビームがターゲットの通過に応じて減衰したエネルギーで各ターゲットを反応させ、
さらにターゲットの照射時間に応じてターゲットを交換することで、半減期の異なる複数の核種を効率良く得ることができる。
In addition, a plurality of solid targets arranged in series are irradiated with a particle beam from an accelerator,
Each beam reacts with energy attenuated as the beam passes through the target,
Further, by exchanging the target according to the irradiation time of the target, a plurality of nuclides having different half-lives can be obtained efficiently.

又、半減期の長い核種を得るターゲットへの総照射量の照射が終了して回収するまでの間に、前記ビームの照射を継続しながら、あるいは一時停止し、半減期の短い核種を得るターゲットを順次交換して回収することができる。   In addition, the target for obtaining a nuclide with a short half-life is obtained by continuing or suspending the irradiation of the beam until the target for obtaining the nuclide having a long half-life is collected after the irradiation of the total irradiation amount is completed. Can be recovered by exchanging them sequentially.

又、前記交換に至るまでの照射時間を、製造核種の半減期の0.5倍〜2.5倍前後の周期とすることができる。   Further, the irradiation time until the exchange can be set to a period of about 0.5 to 2.5 times the half-life of the production nuclide.

又、前記ターゲットの少なくとも一つの材質を、金属及び/又は金属酸化物とすることができる。   Further, at least one material of the target may be a metal and / or a metal oxide.

又、同一の化学組成及び/又は同位体存在比の前記ターゲットから半減期の異なる複数の核種を別々に得ることができる。   In addition, a plurality of nuclides having different half-lives can be obtained separately from the target having the same chemical composition and / or isotope abundance ratio.

又、前記粒子を陽子とし、前記ターゲットをモリブデン100とすることができる。   The particles may be protons and the target may be molybdenum 100.

又、製造される核種を、モリブデン99とテクネチウム99mとすることができる。   Moreover, the nuclide produced can be molybdenum 99 and technetium 99m.

又、前記モリブデン99の製造に用いる陽子の入射エネルギーを60−20MeV、あるいは、前記テクネチウム99mの製造に用いる陽子の入射エネルギーを30−20MeVとすることができる。   Further, the incident energy of protons used for manufacturing the molybdenum 99 can be 60-20 MeV, or the incident energy of protons used for manufacturing the technetium 99m can be 30-20 MeV.

又、陽子が衝突した際発生するリコイル中性子によって、ターゲットのモリブデン100を放射化させ、その結果、モリブデン99及び/又はテクネチウム99mを製造することができる。   In addition, the target molybdenum 100 is activated by recoil neutrons generated when protons collide, and as a result, molybdenum 99 and / or technetium 99m can be manufactured.

本発明は、又、複数の固体ターゲットを、ビーム照射中に入れ替えるための手段を備えたことを特徴とする加速器による放射性核種の製造装置を提供するものである。   The present invention also provides a radionuclide production apparatus using an accelerator comprising means for replacing a plurality of solid targets during beam irradiation.

本発明によれば、照射中の発熱にかかわらず、放射性薬剤として需要の大きいモリブデン99とテクネチウム99mのような放射性核種を効率良く製造することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to efficiently produce radionuclides such as molybdenum 99 and technetium 99m, which are in great demand as radiopharmaceuticals regardless of heat generation during irradiation.

例えば、僅か170[μA]×2.5[日]照射で総量171[Ci]のTc−99mを得ることが可能になる。これは、同じ収量を得るために従来考えられていた方法、具体的には1[mA]級のビーム電流必要量を1/5以下にでき、また、照射時間も半分程度まで減らすことが可能になる。従って、本発明が及ぼす時間とエネルギーの節約効果は、極めて大きいものである。   For example, Tc-99m of a total amount of 171 [Ci] can be obtained by irradiation of only 170 [μA] × 2.5 [day]. This is a method that has been considered in order to obtain the same yield. Specifically, the required beam current of 1 [mA] class can be reduced to 1/5 or less, and the irradiation time can be reduced to about half. become. Therefore, the time and energy saving effect of the present invention is extremely large.

同時に、荷電粒子照射によるTc−99m/Mo−99の製造法が確立することにより、世界的に必要とされるMo−99、つまり原子炉依存の製造体制を見直すことができる。これは、設備投資及び運転維持費を大きく減少させることができるだけでなく、核関連の政治的問題や廃棄物問題を完全に無視することも可能になる。さらに、ターゲットに用いる濃縮同位体Mo−100を回収再利用しつつ、コストが見合えば、民間レベルで同程度のMo−99生産能力をもった製造設備を設立することも不可能ではない。   At the same time, by establishing a method for producing Tc-99m / Mo-99 by charged particle irradiation, it is possible to review the production system dependent on Mo-99, that is, a reactor, which is required worldwide. This not only greatly reduces capital expenditures and operating and maintenance costs, but also allows the nuclear-related political and waste issues to be completely ignored. Furthermore, it is not impossible to establish a manufacturing facility with the same level of Mo-99 production capacity at the private level if the cost is commensurate with recovering and reusing the concentrated isotope Mo-100 used for the target.

本発明に係る回転式ターゲットの基本的な構成を示す図The figure which shows the basic composition of the rotary target which concerns on this invention 回転式ターゲットの作用を示す図Diagram showing the action of the rotary target 回転式ターゲットの変形例を示す図Diagram showing a variation of the rotary target 同じく他の変形例を示す図The figure which shows another modification similarly 回転式ターゲットにおけるターゲット保持構造の一例を示す分解斜視図An exploded perspective view showing an example of a target holding structure in a rotary target 同じく他の例を示す分解斜視図An exploded perspective view showing another example 同じく更に他の変形例を示す斜視図The perspective view which shows another modification similarly 同じく更に他の例を示す分解斜視図An exploded perspective view showing still another example 本発明の実施形態の作用を示すタイムチャートThe time chart which shows the effect | action of embodiment of this invention 断面積と照射エネルギーの関係を示す図Diagram showing the relationship between cross-sectional area and irradiation energy 本発明の実施形態の基本的な構成を示す側面図The side view which shows the basic composition of embodiment of this invention 本発明の第1実施形態の要部構成を示す斜視図The perspective view which shows the principal part structure of 1st Embodiment of this invention. 同じく第2実施形態の詳細構成を示す分解斜視図Similarly, an exploded perspective view showing a detailed configuration of the second embodiment 同じく第1ターゲット部の断面図Sectional view of the first target part 本発明の第3実施形態の要部構成を示す斜視図The perspective view which shows the principal part structure of 3rd Embodiment of this invention. 同じく第4実施形態の要部構成を示す斜視図The perspective view which similarly shows the principal part structure of 4th Embodiment. 回転式ターゲットの変形例を示す斜視図The perspective view which shows the modification of a rotary target 図16に示した変形例の原理を示す断面図Sectional drawing which shows the principle of the modification shown in FIG. 図16に示した変形例を採用した本発明の第5実施形態の第1ターゲット部を示す斜視図The perspective view which shows the 1st target part of 5th Embodiment of this invention which employ | adopted the modification shown in FIG. 回転式ターゲットの他の変形例を示す側面図Side view showing another modification of the rotary target 本発明の第6実施形態の要部構成を示す斜視図The perspective view which shows the principal part structure of 6th Embodiment of this invention. 第6実施形態の作用を示す側面図Side view showing the operation of the sixth embodiment 回転体の交換方法を説明するための(A)斜視図及び(B)横断面図(A) perspective view and (B) cross-sectional view for explaining a method of replacing a rotating body 同じくロボットハンドの接近状態を示す斜視図The perspective view which similarly shows the approach state of a robot hand 同じく(A)開放時と(B)保持時の縦断面図Similarly (A) When opened and (B) Holding vertical section 実施例1のタイムチャートTime chart of Example 1 実施例2のタイムチャートTime chart of Example 2 実施例3のタイムチャートTime chart of Example 3 実施例3を実施するための構成例を示す図The figure which shows the structural example for implementing Example 3. FIG. 実施例4のタイムチャートTime chart of Example 4

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の第1実施形態は、図12に示す如く、加速器8から照射されるビーム10の上流側に配設された回転体74の周上に配設された、例えば6枚の上段ターゲット11を有する上段ターゲット部20と、該上段ターゲット部20の下流側に配設された、例えば円盤状の後段ターゲット12及び該後段ターゲット12を保持する支持体45でなる後段ターゲット部40を備えている。   In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 12, for example, six upper targets 11 disposed on the circumference of a rotating body 74 disposed on the upstream side of the beam 10 irradiated from the accelerator 8. And a rear target unit 40 including a disc-shaped rear target 12 and a support 45 for holding the rear target 12, which are disposed on the downstream side of the upper target unit 20. .

前記前段ターゲット11及び後段ターゲット12は共にMo−100とされ、前段ターゲット11からは主にMo−99、後段ターゲット12からはTc−99mを生成するようにされている。   Both the front stage target 11 and the rear stage target 12 are made of Mo-100, and the front stage target 11 mainly generates Mo-99, and the rear stage target 12 generates Tc-99m.

前段ターゲット11の半減期に到達するまで、後段ターゲット12の半減期である約6時間毎に後段ターゲット12を交換することにより、効率良くMo−99とTc−99mを製造することができる。このとき、ビーム電流値は、要求されるTc−99m及びMo−99の必要量に応じて決定すればよく、おおむね、100〜200[μA]程度が必要量と考えられる。   Mo-99 and Tc-99m can be efficiently manufactured by exchanging the post-stage target 12 about every 6 hours that is the half-life of the post-stage target 12 until the half-life of the pre-stage target 11 is reached. At this time, the beam current value may be determined according to the required amounts of Tc-99m and Mo-99, and it is considered that the required amount is about 100 to 200 [μA].

Tc−99mの必要量を170Ci/週(Mo−99の製造量で100Ci/週)とした場合で、照射電流は常用域の15μAと、チャレンジング領域の170μA、速中性子法で必要となる1mAの3種類で比較した結果を表1に示す。   When the required amount of Tc-99m is 170 Ci / week (Mo-99 production amount is 100 Ci / week), the irradiation current is 15 μA in the normal range, 170 μA in the challenging region, and 1 mA required in the fast neutron method. Table 1 shows the results of comparison between these three types.

Figure 0005263853
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照射時間は現実的な6時間(Tc−99mの半減期)と、約半日となる12時間、Mo−99の半減期となる66時間、速中性子法で必要となる7日の4種類で比較した。   Irradiation time is a realistic 6 hours (Tc-99m half-life), 12 hours, which is about half a day, 66 hours, which is the half-life of Mo-99, and 4 types of 7 days required by the fast neutron method. did.

表中のMo−99収量Aは、前段ターゲット11単独で得られるエネルギー領域(40→20MeV)の製造量、総ミルキング量Bは、前段ターゲット11で製造したMo−99から1週間で得られる総Tc−99mの量(1日目−5日目)の値、単独Tc−99m収量Cは、後段ターゲット12単独で得られるエネルギー領域(20→10MeV)の製造量、総Tc−99m収量Dは、前段ターゲット11と後段ターゲット12の和(B+C)で与えられる値、単独Tc−99mとの比は(B+C)/Cである。   The Mo-99 yield A in the table is the production amount of the energy region (40 → 20 MeV) obtained by the former target 11 alone, and the total milking amount B is the total obtained from Mo-99 produced by the former target 11 in one week. The value of the amount of Tc-99m (1st to 5th day), the single Tc-99m yield C is the production amount of the energy region (20 → 10 MeV) obtained by the latter stage target 12 alone, and the total Tc-99m yield D is The ratio of the value given by the sum (B + C) of the front stage target 11 and the rear stage target 12 and the single Tc−99m is (B + C) / C.

表1から明らかなように、後段ターゲット12を変えない単純2重照射では、単独Tc−99m収量Cが飽和して、1mAで7日間照射しても、総Tc−99m収量Dが543Ciに止まっていたのに対して、本発明による交換照射の場合には2404Ciとほぼ5倍の収量を得ることができた。一方、参考に示した速中性子法では171Ciであった。   As is clear from Table 1, with simple double irradiation without changing the rear stage target 12, the single Tc-99m yield C is saturated, and even when irradiated with 1 mA for 7 days, the total Tc-99m yield D remains at 543 Ci. On the other hand, in the case of the exchange irradiation according to the present invention, the yield of 2404Ci was almost 5 times as high. On the other hand, in the fast neutron method shown for reference, it was 171 Ci.

第1実施形態の前段ターゲット部20の回転体を、2つの回転体74A、74Bの対向式とした本発明の第2実施形態の詳細構成を図13(分解斜視図)及び図14(前段ターゲット部の断面図)に示す。図において、28は、密閉用の蓋、50は、ターゲットを冷却するための冷却ノズル、52は復水器である。   FIG. 13 (disassembled perspective view) and FIG. 14 (front stage target) show the detailed configuration of the second embodiment of the present invention in which the rotary body of the front stage target portion 20 of the first embodiment is an opposed type of two rotary bodies 74A and 74B. Sectional view). In the figure, 28 is a sealing lid, 50 is a cooling nozzle for cooling the target, and 52 is a condenser.

又、第1実施形態の後段ターゲット部40を、モータ44により回転駆動されるターレット43による回転式とした本発明の第3実施形態を図15に示す。   FIG. 15 shows a third embodiment of the present invention in which the rear stage target portion 40 of the first embodiment is a rotary type by a turret 43 that is rotationally driven by a motor 44.

また全てのターゲットをターレット式として3段のターゲット11、12、13を設けた本発明の第4実施形態を図22に示す。図において、23は、モータ24により回転される1段ターレット、80は3段ターレット部、83は、モータ84により回転される3段ターレットである。   FIG. 22 shows a fourth embodiment of the present invention in which all targets are turret types and three stages of targets 11, 12, 13 are provided. In the figure, reference numeral 23 denotes a one-stage turret rotated by the motor 24, 80 denotes a three-stage turret section, and 83 denotes a three-stage turret rotated by the motor 84.

なお、前記実施形態においては、タービン式回転体74上のターゲット70がビーム10に対して垂直に設けられていたが、図17に示す変形例に示すように、ビームに対して傾けて設けることもできる。ビームが垂直であると、ビーム10がターゲット70を通過する距離が、図18(A)に示す如く厚みt分だけであるのに対して、斜めにすると、図18(B)に示す如く、1/sinθだけ長くなり、L’=L×(1/sinθ)になるので、高価なターゲットを薄くしても、擬似的に厚く照射することができ、コストダウンを図ることができる。   In the above-described embodiment, the target 70 on the turbine type rotator 74 is provided perpendicular to the beam 10. However, as shown in the modification shown in FIG. You can also. When the beam is vertical, the distance that the beam 10 passes through the target 70 is only the thickness t as shown in FIG. 18 (A), whereas when the beam 10 is inclined, as shown in FIG. 18 (B). Since it becomes longer by 1 / sin θ and becomes L ′ = L × (1 / sin θ), even if an expensive target is made thinner, it can be irradiated in a pseudo-thickness, and the cost can be reduced.

上段ターゲットの互いに反対方向に回転する回転体74、74Bに、ターゲット11A、11Bを図17に示したように斜めに配置した本発明の第5実施形態の前段ターゲット部20を図19に示す。   FIG. 19 shows the front target unit 20 of the fifth embodiment of the present invention in which the targets 11A and 11B are arranged obliquely as shown in FIG. 17 on the rotating bodies 74 and 74B that rotate in the opposite directions of the upper target.

なお、ビームに対してターゲットを傾ける方法は、図17に示した方法に限定されず、図20に示すように、回転体74の回転軸72をビーム10に対して傾けても良い。   The method of tilting the target with respect to the beam is not limited to the method shown in FIG. 17, and the rotation shaft 72 of the rotating body 74 may be tilted with respect to the beam 10 as shown in FIG. 20.

次に、回転体74上に前段ターゲット11と後段ターゲット12をまとめて配置した本発明の第6実施形態を図21に示す。   Next, FIG. 21 shows a sixth embodiment of the present invention in which the front stage target 11 and the rear stage target 12 are arranged together on the rotating body 74.

本実施形態においては、図において反時計回りに連続回転させてもいいが、図22(A)(B)(C)に示すように、二つのシリンダで構成されるシリンダ90でラックピニオンギヤーを介して回転体74を間欠回転運動させすることで、3組のターゲット11、12を入れ替えることもできる。ターゲット11、12はグループ1、グループ2及びグループ3の三組で構成されており、図22(A)に示す如くターゲットグループ1がビーム10の直射位置で停止して必要時間の照射を受けるとシリンダ90の一方が作動して瞬時に反時計方向に120度回転し、(B)に示すようにグループ2がビーム10の直射位置で停止する。同様にターゲットグループ2が必要時間の照射を受けるとシリンダ90の他方が瞬時に作動して再び反時計方向に120度回転し、(C)に示すようにグループ3がビーム10の直射位置で停止して必要時間の照射を受ける。照射の終了した各ターゲットは非照射位置において適宜に交換あるいは取り外しされる。   In this embodiment, the rack and pinion gear may be continuously rotated counterclockwise in the figure, but as shown in FIGS. 22 (A), (B), and (C), the rack and pinion gear is constituted by a cylinder 90 composed of two cylinders. Thus, the three sets of targets 11 and 12 can be exchanged by causing the rotating body 74 to rotate intermittently. The targets 11 and 12 are composed of three groups, group 1, group 2 and group 3, and when the target group 1 stops at the direct irradiation position of the beam 10 as shown in FIG. One of the cylinders 90 is actuated and instantaneously rotates 120 degrees counterclockwise, and the group 2 stops at the direct irradiation position of the beam 10 as shown in FIG. Similarly, when the target group 2 is irradiated for the required time, the other of the cylinders 90 instantly operates and rotates again counterclockwise by 120 degrees, and the group 3 stops at the direct irradiation position of the beam 10 as shown in (C). And receive the necessary time. Each target after irradiation is appropriately replaced or removed at the non-irradiation position.

前記回転体74は、例えば次のようにして交換することができる。即ち、図23(A)に示すモータ76の回転軸保持部77の内側に、図23(B)に示す如く流体(例えば)空気圧によって内方に膨張するラバーグリップ78を設けておく。そして、図24のように、例えばロボットハンド66で回転体74を把持し、図25に示すように、ラバーグリップ78への空気圧をオンオフすることで、着脱することができる。   The rotating body 74 can be exchanged as follows, for example. That is, a rubber grip 78 that is inwardly expanded by a fluid (for example) air pressure as shown in FIG. 23B is provided inside the rotating shaft holding portion 77 of the motor 76 shown in FIG. Then, as shown in FIG. 24, for example, the robot hand 66 holds the rotating body 74, and as shown in FIG. 25, the pneumatic pressure to the rubber grip 78 can be turned on and off.

なお、前記説明においては、いずれもターゲットが2段以上設けられていたが、ターゲットは1段でも良い。   In the above description, two or more targets are provided, but the target may be one.

前段にMo−100を配置して半減期66時間のMo−99を生成し、後段も同じくMo100を配置して半減期6時間のTc−99mを生成するようにして、同じターゲットから半減期の異なる核種を別々に得るようにした実施例1のタイムチャートを図26に示す。   The Mo-100 is arranged in the front stage to produce Mo-99 having a half-life of 66 hours, and the latter stage is similarly arranged to produce Tc-99m having a half-life of 6 hours. FIG. 26 shows a time chart of Example 1 in which different nuclides are obtained separately.

なお、ビーム照射間のインターバルは、短いほど前段の物理的減衰を抑えられるので好ましい。例えば10分程度で再照射可能である。ここで照射時間を半減期6時間とするのは、製造核種の半減期時間照射が収率面から効果的であるためである。なお、効率を考慮する必要がない場合には、照射時間は任意とすることができる。   Note that a shorter interval between beam irradiations is preferable because physical attenuation in the previous stage can be suppressed. For example, re-irradiation is possible in about 10 minutes. The reason for setting the irradiation time to a half-life of 6 hours is that the half-life irradiation of the production nuclide is effective in terms of yield. In addition, when it is not necessary to consider efficiency, irradiation time can be made arbitrary.

Mo−99/Tc−99m製造中に、第3の別核種(この場合Zn−62)を製造するため、別のターゲット物質(この場合Cu)を照射するようにした例で、前段にMo−100を配置して半減期66時間のMo−99を生成する一方、後段ではMo−100とCu-natを交互に配置して、半減期6時間のTc−99mと半減期9時間のZu−62を交互に生成するようにした実施例2のタイムチャートを図27に示す。   In order to produce the third different nuclide (in this case, Zn-62) during the production of Mo-99 / Tc-99m, this is an example in which another target material (in this case, Cu) is irradiated. 100 is arranged to produce Mo-99 with a half-life of 66 hours, while Mo-100 and Cu-nat are alternately arranged in the latter stage to form a Tc-99m with a half-life of 6 hours and a Zu- with a half-life of 9 hours. FIG. 27 shows a time chart of the second embodiment in which 62 is generated alternately.

数日〜1週間程度という比較的長い期間に渡り、連続ビームを出すことは、その他核種の製造スケジュールに大きな負荷を及ぼすことが懸念される。しかしながら、本発明によれば、比較的短時間の照射で賄えるものであれば例えば2段目に、長時間の照射が要求される場合には、例えば1段目に配置する一部のターゲットを、モリブデン以外のターゲットにすることで、それぞれ第3の核種を製造することも不可能ではない。   There is a concern that emitting a continuous beam over a relatively long period of several days to one week may cause a large load on the production schedule of other nuclides. However, according to the present invention, for example, if the irradiation can be covered by a relatively short time irradiation, for example, if a long irradiation time is required, for example, a part of the targets arranged in the first stage may be It is not impossible to produce a third nuclide by using a target other than molybdenum.

各ターゲットで入射エネルギーが均等になるよう、前段にMo−100とZn−68を交互に配置して、半減期66時間のMo−99と半減期62時間のCu−67を1枚毎に生成するようにし、後段にはMo−100を配置して半減期6時間のTc−99mを生成するようにした実施例3のタイムチャートを図28に示す。   Mo-100 and Zn-68 are alternately placed in the previous stage so that the incident energy is uniform for each target, generating Mo-99 with a half-life of 66 hours and Cu-67 with a half-life of 62 hours for each sheet. Thus, FIG. 28 shows a time chart of Example 3 in which Mo-100 is arranged in the subsequent stage to generate Tc-99m having a half-life of 6 hours.

このように、生成する核種の半減期が近似し、且つ、利用するビームエネルギー域も同等であれば、連続的に照射するターゲットを2種以上にしても構わない。この場合、各ターゲット11A、11Bの配置は、回転体毎に同じターゲットを配置する図29(A)、同じ回転体でもターゲットを変える図29(B)のどちらでも構わない。貴重なマシンタイムを効率よく利用する手法として、本実施例は非常に有効となる。   As described above, two or more types of targets to be continuously irradiated may be used as long as the half-lives of the nuclides to be generated are similar and the beam energy ranges to be used are also equivalent. In this case, the arrangement of the targets 11A and 11B may be either FIG. 29A in which the same target is arranged for each rotator or FIG. 29B in which the target is changed even in the same rotator. The present embodiment is very effective as a method for efficiently using precious machine time.

前段Cu−natを配置して半減期9時間のZn−62を生成し、後段にGd−152を配置して半減期5.3日のTb−152gを生成するようにした実施例4のタイムチャートを図30に示す。   Time of Example 4 in which Zn-62 having a half-life of 9 hours was produced by arranging Cu-nat in the former stage and Tb-152g having a half-life of 5.3 days was produced by arranging Gd-152 in the latter stage. A chart is shown in FIG.

このように、実施例1−3とは逆に、前段ターゲットを交換して照射しても良い。   Thus, contrary to Example 1-3, the former stage target may be exchanged for irradiation.

また、図26から図30に示した各タイムチャートにおいて、半減期の短いターゲットの最後のターゲットの照射終了時間は、照射ビームを有効利用するために半減期の長いターゲットの照射終了時間と合致するに設定している。   Further, in each time chart shown in FIGS. 26 to 30, the irradiation end time of the last target of the target having a short half-life coincides with the irradiation end time of the target having a long half-life in order to effectively use the irradiation beam. Is set.

いずれにしても、エネルギー域と半減期が本発明で意図する構成と合致すれば、ターゲット/照射時間/生成核種/ビーム種/交換対象/交換時期は限定されない。   In any case, the target / irradiation time / generated nuclide / beam type / exchange target / exchange time are not limited as long as the energy range and the half-life match the configuration intended by the present invention.

放射線医学、核医学、画像診断等で用いられる放射性薬剤として需要の大きいモリブデン99とテクネチウム99mのような放射性核種を効率良く製造して、安価に供給できる。   Radionuclides such as molybdenum 99 and technetium 99m, which are in great demand as radiopharmaceuticals used in radiology, nuclear medicine, diagnostic imaging, etc., can be efficiently produced and supplied at low cost.

8…加速器
10…ビーム
11、11A、11B、12、13、14、70…ターゲット
20…前段ターゲット部
34、43、83…ターレット
24、44、84…モータ
40…後段ターゲット部
50…冷却ノズル
74、74A、74B…回転体
80…3段ターゲット部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Accelerator 10 ... Beam 11, 11A, 11B, 12, 13, 14, 70 ... Target 20 ... Previous stage target part 34, 43, 83 ... Turret 24, 44, 84 ... Motor 40 ... Rear stage target part 50 ... Cooling nozzle 74 , 74A, 74B ... Rotating body 80 ... Three-stage target part

Claims (40)

複数の固体ターゲットを、ビーム照射中に入れ替えることを特徴とする加速器による放射性核種の製造方法。   A method for producing a radionuclide using an accelerator, wherein a plurality of solid targets are replaced during beam irradiation. 前記ターゲットが回転体に支持され、ビーム軌道外にある軸を中心にして回転することで、回転体に支持されるある一つのターゲットが、ビームを受ける加熱状態と、ビームを受けない冷却状態とを取り得るようにされていることを特徴とする請求項1に記載の加速器による放射性核種の製造方法。   The target is supported by the rotating body and rotates around an axis outside the beam trajectory, so that one target supported by the rotating body is in a heated state in which the beam is received and in a cooled state in which the beam is not received. The method for producing a radionuclide using an accelerator according to claim 1, wherein: 前記回転体を間欠回転運動させ、照射位置でターゲットを次々と所定時間停止させることを特徴とする請求項2に記載の加速器による放射性核種の製造方法。   The method for producing a radionuclide using an accelerator according to claim 2, wherein the rotating body is intermittently rotated to stop the target one after another at an irradiation position for a predetermined time. 前記回転体を往復回転運動させることを特徴とする請求項2に記載の加速器による放射性核種の製造方法。   3. The method for producing a radionuclide using an accelerator according to claim 2, wherein the rotating body is reciprocally rotated. 前記ターゲットがタービン状回転体外周の回転翼として支持されていることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造方法。   The method for producing a radionuclide using an accelerator according to any one of claims 2 to 4, wherein the target is supported as a rotor blade on the outer periphery of the turbine-like rotor. 前記ターゲットが、ビーム軸に対して傾けられていることを特徴とする請求項5に記載の加速器による放射性核種の製造方法。   6. The method for producing a radionuclide using an accelerator according to claim 5, wherein the target is tilted with respect to a beam axis. 前記回転体が、ビームを挟んで複数設けられ、各回転体に支持されたターゲットが交互にビームに当たるようにされていることを特徴とする請求項2乃至6のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造方法。   7. The radiation by an accelerator according to claim 2, wherein a plurality of the rotators are provided across the beam, and targets supported by the rotators are alternately in contact with the beam. A method for producing nuclides. 前記回転体が、ターゲットの冷却に用いる流体により回転するようにされていることを特徴とする請求項2乃至7のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造方法。   8. The method for producing a radionuclide using an accelerator according to claim 2, wherein the rotating body is rotated by a fluid used for cooling the target. 前記ターゲットの冷却に用いる流体の一部を、前記回転体の内部に導き、該回転体の遠心力作用方向に延びる流路を経由して目的部位へ供給するようにされていることを特徴とする請求項8に記載の加速器による放射性核種の製造方法。   A part of the fluid used for cooling the target is guided to the inside of the rotating body and supplied to a target site via a flow path extending in the centrifugal force acting direction of the rotating body. A method for producing a radionuclide using the accelerator according to claim 8. 前記ターゲットがターレット状回転体の回転平面上に支持されていることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造方法。   The method for producing a radionuclide using an accelerator according to any one of claims 2 to 4, wherein the target is supported on a rotation plane of a turret-like rotating body. 前記回転体とターゲットの周囲が冷却媒体で満たされていることを特徴とする請求項2乃至10のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造方法。   The method for producing a radionuclide using an accelerator according to any one of claims 2 to 10, wherein the periphery of the rotating body and the target is filled with a cooling medium. 直列に配置された複数の固体ターゲットに加速器からの粒子のビームを照射し、
該ビームがターゲットの通過に応じて減衰したエネルギーで各ターゲットを反応させ、
さらにターゲットの照射時間に応じてターゲットを交換することで、半減期の異なる複数の核種を効率良く得ることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造方法。
A plurality of solid targets arranged in series are irradiated with a beam of particles from the accelerator,
Each beam reacts with energy attenuated as the beam passes through the target,
The method for producing a radionuclide using an accelerator according to any one of claims 1 to 11, further comprising efficiently obtaining a plurality of nuclides having different half-lives by exchanging the target according to the irradiation time of the target.
半減期の長い核種を得るターゲットへの総照射量の照射が終了して回収するまでの間に、前記ビームの照射を継続しながら、あるいは一時停止し、半減期の短い核種を得るターゲットを順次交換して回収することを特徴とする請求項12に記載の加速器による放射性核種の製造方法。   The target that obtains the nuclide with the short half-life is sequentially continued until the irradiation of the target that obtains the nuclide with the long half-life is completed and collected until the target is obtained, or is stopped temporarily. The method for producing a radionuclide using an accelerator according to claim 12, wherein the radionuclide is exchanged and collected. 前記交換に至るまでの照射時間が、製造核種の半減期の0.5倍〜2.5倍前後の周期であることを特徴とする請求項13に記載の加速器による放射性核種の製造方法。   The method for producing a radionuclide using an accelerator according to claim 13, wherein the irradiation time until the exchange is 0.5 to 2.5 times the half-life of the production nuclide. 前記ターゲットの少なくとも一つの材質が、金属及び/又は金属酸化物であることを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造方法。   The method for producing a radionuclide using an accelerator according to any one of claims 1 to 14, wherein at least one material of the target is a metal and / or a metal oxide. 同一の化学組成及び/又は同位体存在比の前記ターゲットから半減期の異なる複数の核種を別々に得ることを特徴とする請求項12乃至15のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造方法。   The method for producing a radionuclide using an accelerator according to any one of claims 12 to 15, wherein a plurality of nuclides having different half-lives are obtained separately from the target having the same chemical composition and / or isotope abundance ratio. 前記粒子が陽子であり、前記ターゲットがモリブデン100であることを特徴とする請求項15又は16に記載の加速器による放射性核種の製造方法。   The method for producing a radionuclide using an accelerator according to claim 15 or 16, wherein the particles are protons and the target is molybdenum 100. 製造される核種が、モリブデン99とテクネチウム99mであることを特徴とする請求項17に記載の加速器による放射性核種の製造方法。   The method for producing a radionuclide using an accelerator according to claim 17, wherein the produced nuclides are molybdenum 99 and technetium 99m. 前記モリブデン99の製造に用いる陽子の入射エネルギーが60−20MeV、あるいは、前記テクネチウム99mの製造に用いる陽子の入射エネルギーが30−20MeVであることを特徴とする請求項18に記載の加速器による放射性核種の製造方法。   The radionuclide by an accelerator according to claim 18, wherein an incident energy of a proton used for manufacturing the molybdenum 99 is 60-20 MeV, or an incident energy of a proton used for manufacturing the technetium 99m is 30-20 MeV. Manufacturing method. 陽子が衝突した際発生するリコイル中性子によって、ターゲットのモリブデン100を放射化させ、その結果、モリブデン99及び/又はテクネチウム99mを製造することを特徴とする請求項17に記載の加速器による放射性核種の製造方法。   18. Production of a radionuclide by an accelerator according to claim 17, wherein the target molybdenum 100 is activated by recoil neutrons generated when protons collide, and as a result, molybdenum 99 and / or technetium 99m are produced. Method. 複数の固体ターゲットを、ビーム照射中に入れ替えるための手段を備えたことを特徴とする加速器による放射性核種の製造装置。   An apparatus for producing a radionuclide using an accelerator, comprising means for replacing a plurality of solid targets during beam irradiation. 前記ターゲットが回転体に支持され、ビーム軌道外にある軸を中心にして回転することで、回転体に支持されるある一つのターゲットが、ビームを受ける加熱状態と、ビームを受けない冷却状態とを取り得るようにされていることを特徴とする請求項21に記載の加速器による放射性核種の製造装置。   The target is supported by the rotating body and rotates around an axis outside the beam trajectory, so that one target supported by the rotating body is in a heated state in which the beam is received and in a cooled state in which the beam is not received. The apparatus for producing a radionuclide using an accelerator according to claim 21, wherein 前記回転体が間欠回転運動を行い、照射位置でターゲットが次々と所定時間停止するようにされていることを特徴とする請求項22に記載の加速器による放射性核種の製造装置。   23. The radionuclide production apparatus using an accelerator according to claim 22, wherein the rotating body performs an intermittent rotational motion, and the target is stopped for a predetermined time one after another at the irradiation position. 前記回転体が往復回転運動を行うようにされていることを特徴とする請求項22に記載の加速器による放射性核種の製造装置。   23. The radionuclide production apparatus using an accelerator according to claim 22, wherein the rotating body is configured to perform reciprocating rotational motion. 前記ターゲットがタービン状回転体外周の回転翼として支持されていることを特徴とする請求項22乃至24のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造装置。   The radionuclide production apparatus using an accelerator according to any one of claims 22 to 24, wherein the target is supported as a rotor blade on the outer periphery of a turbine-like rotor. 前記ターゲットが、ビーム軸に対して傾けられていることを特徴とする請求項25に記載の加速器による放射性核種の製造装置。   26. The radionuclide production apparatus using an accelerator according to claim 25, wherein the target is tilted with respect to a beam axis. 前記回転体が、ビームを挟んで複数設けられ、各回転体に支持されたターゲットが交互にビームに当たるようにされている請求項22乃至26のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造装置。   27. The apparatus for producing a radionuclide using an accelerator according to claim 22, wherein a plurality of the rotating bodies are provided with a beam interposed therebetween, and targets supported by the rotating bodies alternately hit the beam. 前記回転体が、ターゲットの冷却に用いる流体により回転するようにされていることを特徴とする請求項22乃至27のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造装置。   The radionuclide production apparatus using an accelerator according to any one of claims 22 to 27, wherein the rotator is rotated by a fluid used for cooling a target. 前記ターゲットの冷却に用いる流体の一部を、前記回転体の内部に導き、該回転体の遠心力を経由して目的部位へ供給するようにされていることを特徴とする請求項28に記載の加速器による放射性核種の製造装置。   29. A part of a fluid used for cooling the target is guided to the inside of the rotating body and supplied to a target site via a centrifugal force of the rotating body. Radionuclide production equipment using an accelerator. 前記ターゲットがターレット状回転体の回転平面上に支持されていることを特徴とする請求項22乃至24のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造方法。   The method for producing a radionuclide using an accelerator according to any one of claims 22 to 24, wherein the target is supported on a rotation plane of a turret-like rotating body. 前記回転体とターゲットの周囲が冷却媒体で満たされていることを特徴とする請求項22乃至30のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造装置。   31. The radionuclide production apparatus using an accelerator according to claim 22, wherein the periphery of the rotating body and the target is filled with a cooling medium. 直列に配置された複数の固体ターゲットに加速器からの粒子のビームを照射し、
該ビームがターゲットの通過に応じて減衰したエネルギーで各ターゲットを反応させ、
さらにターゲットの照射時間に応じてターゲットを交換することで、半減期の異なる複数の核種を効率良く得ることを特徴とする請求項21乃至31のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造装置。
A plurality of solid targets arranged in series are irradiated with a beam of particles from the accelerator,
Each beam reacts with energy attenuated as the beam passes through the target,
32. The radionuclide production apparatus using an accelerator according to claim 21, wherein a plurality of nuclides with different half-lives are efficiently obtained by exchanging the target according to the irradiation time of the target.
半減期の長い核種を得るターゲットへの総照射量の照射が終了して回収するまでの間に、前記ビームの照射を継続しながら、あるいは一時停止し、半減期の短い核種を得るターゲットを順次交換して回収するようにされていることを特徴とする請求項32に記載の加速器による放射性核種の製造装置。   The target that obtains the nuclide with the short half-life is sequentially continued until the irradiation of the target that obtains the nuclide with the long half-life is completed and collected until the target is obtained, or is stopped temporarily. 33. The radionuclide production apparatus using an accelerator according to claim 32, which is exchanged and collected. 前記交換に至るまでの照射時間が、製造核種の半減期の0.5倍〜2.5倍前後であることを特徴とする請求項33に記載の加速器による放射性核種の製造装置。   34. The radionuclide production apparatus using an accelerator according to claim 33, wherein the irradiation time until the exchange is about 0.5 to 2.5 times the half-life of the production nuclide. 前記ターゲットの少なくとも一つの材質が、金属及び/又は金属酸化物であることを特徴とする請求項21乃至34のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造装置。   The radionuclide production apparatus using an accelerator according to any one of claims 21 to 34, wherein at least one material of the target is a metal and / or a metal oxide. 同一の化学組成及び/又は同位体存在比の前記ターゲットから半減期の異なる複数の核種を別々に得ることを特徴とする請求項22乃至35のいずれかに記載の加速器による放射性核種の製造装置。   36. The radionuclide production apparatus using an accelerator according to any one of claims 22 to 35, wherein a plurality of nuclides having different half-lives are separately obtained from the target having the same chemical composition and / or isotope abundance ratio. 前記粒子が陽子であり、前記ターゲットがモリブデン100であることを特徴とする請求項35又は36に記載の加速器による放射性核種の製造装置。   37. The radionuclide production apparatus using an accelerator according to claim 35 or 36, wherein the particles are protons and the target is molybdenum 100. 製造される核種が、モリブデン99とテクネチウム99mであることを特徴とする請求項37に記載の加速器による放射性核種の製造装置。   38. The radionuclide production apparatus using an accelerator according to claim 37, wherein the produced nuclides are molybdenum 99 and technetium 99m. 前記モリブデン99の製造に用いる陽子の入射エネルギーが60−20MeV、あるいは、前記テクネチウム99mの製造に用いる陽子の入射エネルギーが30−20MeVであることを特徴とする請求項38に記載の加速器による放射性核種の製造装置。   39. The radionuclide by an accelerator according to claim 38, wherein an incident energy of a proton used for manufacturing the molybdenum 99 is 60-20 MeV, or an incident energy of a proton used for manufacturing the technetium 99m is 30-20 MeV. Manufacturing equipment. 陽子が衝突した際発生するリコイル中性子によって、ターゲットのモリブデン100を放射化させ、その結果、モリブデン99及び/又はテクネチウム99mを製造するようにされていることを特徴とする請求項37に記載の加速器による放射性核種の製造装置。   38. The accelerator according to claim 37, wherein the molybdenum 100 as a target is activated by recoil neutrons generated when protons collide, and as a result, molybdenum 99 and / or technetium 99m are produced. Radionuclide production equipment by
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