[发明专利]基于韧致辐射和光核反应双功能靶的99Mo生产方法及设备

说明书

本发明属于医用放射性诊断核素领域，涉及一种基于韧致辐射和光核反应双功能靶的⁹⁹Mo生产方法及设备，解决了引入转换靶使得利用电子束生产⁹⁹Mo的方法韧致辐射效率低的问题。采用电子加速器出射的高能电子束直接轰击一体化的韧致辐射和光核反应¹⁰⁰Mo靶，生产设备包括电子加速器、靶盒、设置在靶盒内的靶板及冷却系统；靶板为韧致辐射和光核反应双功能靶板，韧致辐射和光核反应双功能靶板为¹⁰⁰Mo靶；靶盒上开有能够使电子束进入的开口，电子束进入靶盒直接轰击韧致辐射和光核反应双功能靶，产生⁹⁹Mo。采用¹⁰⁰Mo一体化的韧致辐射和光核反应靶很好地克服了传统的高原子序数钨(W)等转换靶方法中两次对韧致辐射的强烈自衰减，大大提高了⁹⁹Mo的生产效率。

技术领域

本发明属于医用放射性诊断核素领域，具体涉及一种基于韧致辐射和光核反应双功能靶的⁹⁹Mo生产方法及设备。

背景技术

五十多年来，核医学成像诊断技术γ相机和SPECT得到广泛应用，所用放射性药物也快速发展。^99mTc是核医学成像诊断过程中最常用的放射性药物，通常使用钼锝发生器(⁹⁹Mo-^99mTc，下称母牛)，利用⁹⁹Mo产生^99mTc。

含^99mTc的适用于各种人体器官的药物多达几十种，主要用于心脑血管病变如心肌、心房血栓、动脉粥样硬化等，还可以用于肿瘤如前列腺癌、肺癌、乳腺癌、头颈部癌等，还可以用于功能疾病如帕金森，肾，肝胆及骨和关节炎显像等等。我国批准生产的体内放射性药品有35种，其中^99mTc放射性药品就占16种。全世界每年要用^99mTc近四千万剂(人次)。⁹⁹Mo在所有成像药物占市场的绝大部分，约75％。

⁹⁹Mo的生产几乎全靠反应堆。世界上⁹⁹Mo生产堆有九个，主要加工处理厂有六个，均是上世纪五、六十年代建造，其中两个反应堆已于2015年和 2018年停止生产，其余也将于2030年全部关闭。这些反应堆大都用的是93％的高浓铀HEU，高浓铀HEU是武器级材料，而为了生产钼锝母牛，世界每年消耗量达40-50公斤(约可做两颗原子弹)，且产生的废料可做大量脏弹，是核恐怖隐患。涉核活动的安全问题一直倍受各国政府和公众的关注和环境污染的风险。

2011年6月经合组织核能机构(OECDN/EA)曾公布了一份题为《医用同位素供应：锝99m的全球长期需求评估》的报告，全球⁹⁹Mo供应链2017将出现短期供应短缺，预计将于2023年，最晚于2026年之前出现辐照能力的长期的严重短缺。

为了解决以上⁹⁹Mo的生产和供应问题，公开号为CN105453187B的专利提出了用电子束生产⁹⁹Mo的方法，但该方法除了用到光核反应产生⁹⁹Mo的¹⁰⁰Mo样品靶外，还要用一个独立的转换靶，而且该转换靶包括至少一个金属板，目的为拦截线性加速器部件产生的电子束产生韧致辐射。这种金属板一般为高原子序数的重金属钨(W)或钽(Ta)。其缺点是在转换靶中产生的韧致辐射要经历了两次衰减：一次是在高原子序数钨或钽转换靶中产生的强自吸收，另一次是在产生⁹⁹Mo的¹⁰⁰Mo样品中产生的自吸收。为了减少这些强的自吸收，就要限制转换靶的厚度以寻求妥协，一般为2mm左右，由于产生韧致辐射的靶材料减少，这又大大降低了韧致辐射的产生效率。另外一个缺点是这个转换靶基本是长期固定不变的，由于在电子束转换为韧致辐射过程中产生大量地热以及长期的使用会使这个转换靶产生一定的损伤而降低电子束转换为韧致辐射的转换效率，最终使⁹⁹Mo的产额降低。

发明内容