JPS618118A

JPS618118A - レーザー同位体分離法

Info

Publication number: JPS618118A
Application number: JP12676684A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Takeuchi; 武内　一夫; Ichiro Inoue; 一郎井上; Yoshihiro Makiide; 巻出　義紘; Hideo Tashiro; 英夫田代; Michio Takami; 高見　道生
Original assignee: RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Current assignee: RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Priority date: 1984-06-20
Filing date: 1984-06-20
Publication date: 1986-01-14
Also published as: JPH0366927B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はレーザー同位体分離法およびこの方法に用いる
作業物質に関する。

（従来技術）人体に放射性同位体を含む医薬品（放射医薬品）を投与
して、コンピュータ断層写真を撮影し、ガンや心臓病な
どの診断を行うことができる。この目的に供する放射性
同位体に■は、”Ｇａ　、　”’１ｎＸ７５　ｓ　、　
、　１２８１　　があるが、これら放射性同位体は、タ
ーダット物質Ｚｎ、　Ｃｄ、　Ｓ・、Ｔｅにサイクロト
ロンから放射される陽子を照射して、以下の核反応を生
ぜしめることにより製造する。

”Ｚｎ（Ｐ、、２ｎ）”Ｇａ ”２Ｃｄ（Ｐ、２ｎ）１）’　Ｉｎ ”５ｅ（Ｐ、、２ｎ）　”Ｂｒ１２４Ｔｅ（Ｐ＋２ｎ）１２”１このとき、ターダット物質として天然に存在する同位体
混合物を用いると、好ましくない長寿命の放射性核種が
サイクロトロン照射にともなって副生し、患者の被曝量
が増大するので、あらかじめ特定の同位体を濃縮したタ
ーグツト物質を用いる必要がある。

現在は、カルトロンとよばれる電磁分離装置を用いてこ
れらのターグツト物質の同位体分離が行われている。ま
た、Ｓｏ　　の同位体分離法としては、ＳｅＦ６　　を
ＮＨ，レーザーで、７　ｇ　００ｒ’の波数領域で照射
し、Ｓｅ　　の同位体を分離した報告がある。

（Ｔｌｅｅ、Ｊ、Ｊ、、　ｗｌｔｔｌｇ、　Ｃ，ｅ　Ｊ
、Ｃｈｅｍ　Ｐｈｙｓ、＋　６９　＋４１７！ｒ　６　
（／　９７ｇ　）　、　Ｔｉｅｓ、　Ｊ、Ｊ、、　Ｗｌ
ｔｔｌｇ。

Ｃ，、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ　Ｌｅｔｔ、、　７２．２３
６　（／　９　’７ｇ））この報告は医療用同位体製造
を直接めざしたものではないが、本目的のためにも応用
できると思われる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、電磁分離装置はきわめて低圧で操作する
必要があり、効率が悪いという問題がある。また、Ｓｓ
　　の同位体をＮＨｊｌレーザーを用いて分離する方法
は次の欠点がある。ＮＨ，レーザーはＳｅＦ６　　ノ’
５　　振動ノ吸収領域（ｇ　００−７６０Ｗ’）に数本
の発振線があるが、離散的であるために、特定のＳｅ　
　の同位体化合物の吸収と精密に合致さ・せることかで
きない。上記Ｗｌｔｔｌｌｉ　　の例でも波数はりざＱ
、ｊ；Ｃｆ’に固定して実験を行なっている。

本錦明の目的は、Ｚｎ、　Ｃｄ、　　ＳｓまたはＴｅの
同位体混合物から必要な同位体のみを取シ出すためのレ
ーザー同位体分離法および作業物質を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段）上記問題点は、（ｃｘ、）、Ｍ（但し、ＸｔｉＨ，Ｄ、
Ｆのうちのいずれかであり、ＭはＺｎ、Ｃｄ％　Ｓｓ。

Ｔｅ　のうちのいずれかである）またはＭＦ６（但賦Ｍ
はＳｓまたはＴｏである）で表わされる作業物質に、Ｃ
Ｏ２レーザーによって励起された水素ラマンレーザー光
を照射することによシ解決される。

ラマンレーザーはＣＯ２レーザーの発振波数から一定の
波数をさしひいた波数で発振させることがヤきる（　Ｂ
ｏｙｅｒ　、　Ｒ，Ｌ、＋　Ｉ　ＥＥＥ　Ｊ、Ｑｕａｎ
ｔ、ＥＩｅｃｔｒｏｎ、。

７３２＊ｏれ、（／９り６））。即ち、ラマンレーザー
の発振波数νＲａｍａｎ　　とＣＯ２レーザーの発振波
数νＣＯ，には次の関係がある。

Ｘ′Ｒａｍａｎ　＝　Ｃｏ　　−Δ” △νはｐ　−＠　２　　（ｔ４う軽水素）ラマンレーザ
ーでは３　ｊ　４１　Ｃｒｒｂ　１．０−Ｈ２（オルト
軽水素）ラマンレーザーでは５ｇ７譲−１、Ｄ２（重水
素）ラマンレーザーでは／　７９　ｒ’である。従って
、高気圧ＣＯ２レーザーを用いて’ＣＯ２　　を連続波
長可変にすることにより、νＲａｍａｎ　　も連続波長
可変とすることができる。また、Ｃｏ２レーザー励起水
素ラマンレーザー光は出力が大きい、さらにＣＯ２レー
ザーの使用ガスとして　ＣＯ２、ＣＯ２または１２Ｃ１
８０２を選択使用し、水素ラマンレーザーとして１）−
８２（パラ軽水素）ラマンレーザー、〇−８２（オルト
軽水素）または０２（重水素）う、マンレーザーを選択
使用することによシ、広い波数範囲にわたって所望の波
数のレーザー光を得ることができる。また、ＮＨ，レー
ザーはそのノイル１幅がμＳ　のものに限られているが
、水素ラマンレーザーでは励起用ＣＯ２レーザーのパル
ス幅に応じて、パルス幅が変化するので、同位体分離に
都合のよいパルス幅を選択できる。

上述のようにＣＯ２レーザーｎ起水素ラマンレーザーは
同位体分離に関して多くの利益を有しているので、この
００２レーザー励起水素ラマンレーザーと特定の作業物
質と組み合わせることによってＺｎＸＣｄ、Ｓｅまたは
Ｔｏの同位体を効率よく分離することが可能となる。

（作用）以下、本発明を図面によシ説明する。第１図は、本発明
を説明するシステム構成図である。ＣＯ２レーザー１か
ら放射されたＣＯ２レーザー光２は水素ラマンレーザー
３に入射され、水素ラマンレーザー３を励起する。ＣＯ
２レーザー光２によって励起された水素ラマンレーザー
３は水素ラマンレーザー光４（ＣＯ２レーザー光から所
定の波数だけずれた光）を発するが、このレーザー４は
反応容器５内に窓５ａを通し入射される。反応容器５内
には作業物質リザーバ６から供給された作業物質が充満
されておシ、この作業物質のうち特定の同位体原子を含
む作業物質のみが同位体選択的な反応を誘起されて分解
され、反応生成物が形成される。

この結果、反応生成物中に特定の同位体が濃縮される。

未反応物（反応を受けなかった作業物質）中のこの特定
の同位体は逆に減損される。生成物と未反応物との混合
物は、真空装置９によって反応容器５の外へ排出されて
、生成物回収装置５に導かれ、特定の金属同位体が濃縮
された生成物１０が未反応物ガス中から回収される。未
反応物はトラップ８において回収される。

所望の同位体を得るためには、所望の同位体を含む同位
体化合物を選択的に分解して、生成物中に所望する同位
体を濃縮するか、所望の同位体以外の同位体を含む同位
体化合物を選択的に分解して未反応物中に所望する同位
体を濃縮する。　。

ＣＯレーザー励起水素ラマンレーザーは上述しまたよりに、励起ガスを交換することによシ広い波数範囲
にわたって、所望の波数のレーザーを得ることができる
が、この水素ラマンレーザーとして特定の同位体を有す
る同位体化合物を選択的に励起する波数よりも少ない波
数のレーザー光を同時に放射するものを使用すると、特
定の同位体を含む同位体化合物の分解をよシ効率よく行
なうことが可能となる。反応容器５中の作業物質を容器
の壁を通じて冷却するか、作業物質自体を噴流として容
器内で断熱膨張させることによシ冷却して、作業物質で
ある同位体化合物の吸収スペクトルを尖鋭化して分離係
数を向上させることも好ましい。

なお、生成物回収装置としては、生成物を固体として表
面に吸着させ、未反応ガスを通過させるソリッドインパ
クタ型のもの、生成物と未反応物の沸点の差を利用した
コールドドラッグ型のもの等を利用することができる。

（実施例）上述した方法でターゲット物質として好ましい目的とす
る同位体６８ｚｎ、　　１）２Ｃｄ、　　７６Ｓｅ、　
　１２４丁。

を得ることができたが、これら同位体を得た際に使用さ
れた作業物質およびＣＯ２レーザー励起水素ラマンレー
ザーの特性の一例を下表に示す。

（発明の効果）本発明け、上述の通り、（１）（ＣＸ３）、Ｍ　　（但
し、Ｘは＋、Ｄ、Ｆのうちのいずれかであシ、ＭはＺｎ
。

ＣｄＸＳｅ、　Ｔｅ　　のうちのいずれかである）また
はＭＦ６（但し、ＭはＳｅｉたはＴｏである）で表わさ
れる作業物質に、ＣＯ，レーザーによって励起された水
素ラマンレーザー光を照射するようにしたので、放射性
医薬として好ましい短寿命の放射性同位体を生成する６
６ｚｎ、　　１）２Ｃｄ、　　７６Ｓｅ、　　１２４Ｔ
ｅを効率よく分離することができる。

【図面の簡単な説明】図は本発明を説明するシステム構成図である。１・・・ＣＯ２レーザー光源、２・・・ＣＯ２レーザー
光、３・・・水素ラマンレーザー光源、４・・・水素ラ
マンレーザー光、５・・・反応容器、６・・・作業物質
リザーバ、７・・・生成物回収装置、８・・・トラップ
、９・・・真空装置、１０・・・生成物。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ＣＸ＿３）＿２Ｍ（但し、ＸはＨ、Ｄ、Ｆのう
ちのいずれかであり、ＭはＺｎ、Ｃｄ、Ｓｅ、Ｔｅのう
ちのいずれかである）で表わされる作業物質からなるガ
スに、ＣＯ＿２レーザーによつて励起された水素ラマン
レーザーのレーザー光を照射して、特定の金属同位体を
含む前記作業物質を分解し、これによつてＺｎ、Ｃｄ、
ＳｅまたはＴｅの同位体を分離するレーザー同位体分離
法。
（２）前記水素ラマンレーザーがパラ軽水素（Ｐ−Ｈ＿
２）ラマンレーザー、オルト軽水素（ｏ−Ｈ＿２）ラマ
ンレーザー、または重水素（Ｄ＿２）ラマンレーザーで
あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
レーザー同位体分離法。
（３）前記水素ラマンレーザーが、前記特定の金属同位
体を含む作業物質のみを選択的に励起する波数のレーザ
ー光と、このレーザー光の波数よりも少ない波数のレー
ザー光の２種類の光を放射することを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項または第（２）項記載のレーザー同
位体分離法。
（４）前記ＣＯ＿２レーザーが、＾１＾２Ｃ＾１＾６Ｏ
＿２、＾１＾３Ｃ＾１＾６Ｏ＿２または＾１＾２Ｃ＾１
＾８Ｏ＿２を用いるＣＯ＿２レーザーであることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項ないし第（３）項いず
れか１項記載のレーザー同位体分離法。
（５）（ＣＸ＿３）＿２Ｍ（但し、ＸはＨ、Ｄ、Ｆのう
ちのいずれかであり、ＭはＺｎ、Ｃｄ、Ｓｅ、Ｔｅのう
ちのいずれかである）で表わされる、レーザー同位体分
離法に用いられる作業物質。
（６）ＭＦ＿６（但し、ＭはＳｅまたはＴｅである）で
表わされる作業物質からなるガス、ＣＯ＿２レーザーに
よつて励起された水素ラマンレーザーのレーザー光を照
射して、特定の金属同位体を含む前記作業物質を分解し
、これによつてＳｅまたはＴｅの同位体を分離するレー
ザー同位体分離法。
（７）前記水素ラマンレーザーがパラ軽水素（Ｐ−Ｈ＿
２）ラマンレーザー、オルト軽水素（Ｏ−Ｈ＿２）ラマ
ンレーザー、または重水素（Ｄ＿２）ラマンレーザーで
あることを特徴とする特許請求の範囲第（６）項記載の
レーザー同位体分離法。
（８）前記水素ラマンレーザーが、前記特定の金属同位
体を含む作業物質のみを選択的に励起する波数のレーザ
ー光と、このレーザー光の波数よりも少ない波数のレー
ザー光の２種類の光を放射することを特徴とする特許請
求の範囲第（６）項または第（７）項記載のレーザー同
位体分離法。
（９）前記ＣＯ＿２レーザーが、＾１＾２Ｃ＾１＾６Ｏ
＿２、＾１＾３Ｃ＾１＾６Ｏ＿２または＾１＾２Ｃ＾１
＾８Ｏ＿２を用いるＣＯ＿２レーザーであることを特徴
とする特許請求の範囲第（６）項ないし第（８）項いず
れか１項記載のレーザー同位体分離法。
（１０）ＴｅＦ＿６で表わされる、レーザー同位体分離
法に用いられる作業物質。