ГЕНЕРАТОРЫ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ

ГЕНЕРАТОРЫ РАДИОАКТИВНЫХ изотопов — системы из двух родственных изотопов, в которых из долгоживущего материнского изотопа образуется дочерний с меньшим периодом полураспада.

Г. р. и. используют в мед. практике для получения радиоактивных препаратов (см.), применяемых с диагностической и лечебной целью.

Классическим примером Г. р. и., состоящего из естественных радиоактивных элементов, является ²²⁶Ra—>²²²Rn (период полураспада радия — 1620 лет, радона — 3,8 дня). Из систем с искусственными радиоактивными изотопами первой в медицине была применена ¹³²Te—>¹³²I в 1951 г.

По мере распада материнского изотопа в генераторе происходит накопление дочернего, и через определенное время в нем устанавливается радиоактивное равновесие, после чего активность системы уменьшается с периодом полураспада материнского изотопа.

Изменение содержания и активности изотопов в генераторах происходит следующим образом.

Число атомов материнского изотопа (N1) в Г. р. и. в момент времени (t) выражается соотношением:

число атомов дочернего изотопа (N2) — соотношением:

где N01 и N02 – число атомов материнского и дочернего изотопа (соответственно) в начальный момент времени (t = 0); λ1 и λ2 — постоянные распада материнского и дочернего изотопов.

После отделения дочернего изотопа число его атомов (N2) будет выражаться соотношением (2) без последнего члена:

Выделенный из генератора дочерний изотоп имеет свой период полураспада (Т2). С момента его отделения по мере распада материнского изотопа в генераторе вновь начинает накапливаться дочерний изотоп, его количество постепенно возрастает и через определенное время в генераторе устанавливается радиоактивное равновесие.

Величина равновесной активности дочернего изотопа (А2) достигает максимума в момент времени (tмакс), значение к-рого зависит от соотношения постоянных распада двух изотопов генератора:

В этот момент активность дочернего изотопа (А2) равна активности материнского изотопа (A1); затем отношение активностей дочернего и материнского изотопов (А2/А1) возрастает со временем и стремится к предельному значению:

Т. о., активность дочернего изотопа при равновесии выше активности материнского. В дальнейшем активность системы уменьшается с периодом полураспада материнского изотопа.

Г. р. и. обычно представляют собой помещенную в специальный защитный контейнер колонку, заполненную соответствующим сорбентом, на к-ром фиксирован материнский изотоп. Его можно доставлять к месту назначения без существенных потерь активности и там многократно, по мере надобности, с помощью несложных хим. процедур выделять и использовать соответствующий короткоживущий изотоп. Пропуская через колонку специальный раствор, дочерний изотоп вымывают в определенной хим. форме.

Используется либо непосредственно полученный элюат (напр., пертехнетат — ^99mTc или хлорид стронция — ^87mSr), либо на его основе при помощи прилагаемых наборов реактивов приготавливают нужный радиоактивный фарм, препарат.

Основные генераторные системы, применяемые в медицине — ⁶⁸Ge —>⁶⁸Ga> ⁹⁰Sr —> ⁹⁰Y, ⁸⁷Y —> ^87mSr и др.

Библиография: Левин В. И. и др. Генераторы короткоживущих изотопов, в кн.: Производство изотопов, под ред. В. В. Бочкарева и др., с. 149, М., 1973; L e d е-г e г С. М. Table of isotopes, N. Y., 1967; Radioisotopes derived from generators, в кн.: Radioisotope production a. quality control, techn. rep. ser. № 128, Int. atomic energy agency (IAEA), p. 659, Vienna, 1971.

В. В. Бочкарев.