Verlag des Forschungszentrums Jülich

JUEL-3838
Hohn, Alexander
Kernchemische Untersuchungen zur Produktion der medizinisch relevanten längerlebigen Positronenstrahler Iod-120 und Iod-124
105 S., 2000

Die Radioisotope ^120gI (T_1/2 = 1,35 h; E_[beta]+ = 4,0 MeV; I_[beta]+ = 56 %) und ¹²⁴I (T_1/2 = 4,18 d; E_[beta]+ = 2,13 MeV; I_[beta]+ = 25 %) erscheinen sehr vielversprechend im Hinblick auf eine Quantifizierung von radioiodmarkierten SPECT-Radiopharmarzeutika mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Daher wurden verschiedene Kernreaktionen zur Darstellung dieser Radioisotope untersucht. Bestandteil dieser Arbeit sind Kerndatenmessungen, Targetentwicklung sowie chemische Abtrennung und Qualitätskontrolle der Produkte.

Alle Kerndatenmessungen wurden mittels Folienstapeltechnik durchgeführt. Zu diesem Zweck wurden dünne Proben durch elektrolytische Abscheidung von hoch angereichertem ¹²⁰Te (99 %) und ¹²⁵Te (98 %) auf Titanfolie hergestellt. Die Anregungsfunktionen der Kernreaktionen ¹²⁰Te(p,xn)^{119,120m,120g}I (bis 35 MeV), ¹²⁰Te(d,xn)^{120m,120g,121}I (bis 14 MeV) und ¹²⁵Te(p,xn)^{119,120m,120g,121,122,123,124,125}I (bis 100 MeV) wurden erstmals gemessen. Zusätzlich zu den Experimenten wurden theoretische Kernmodellrechnungen mit dem modifiziertem Hybridmodell-Rechencode ALICE-IPPE und dem Hauser-Feshbach-Rechencode STAPRE durchgeführt. Dabei zeigten die theoretischen Anregungsfunktionen der ALICE-IPPE-Rechnungen eine gute Übereinstimmung mit den gemessenen Anregungsfunktionen. Die Berechnung der Energieabhängigkeit der Wirkungsquerschnitt-Verhältnisse des Isomerenpaares ^120mI/^120gI erfolgte mit dem STAPRE-Rechencode. Aus dieser Rechnungen ergibt sich für die Anregungsenergie von ^120mI ein Wert von 550 ± 50 keV bei einem Spin von 4⁺.

Der Positronenanteil beim Zerfall von ^120gI wurde erstmals mit einer hochreinen ^120gI-Quelle gemessen. Zur Darstellung dieser ^120gI-Quelle wurde hochangereichertes ¹²⁰Te mit 15 MeV Protonen bestrahlt und das ^120gI abgetrennt. Die Messungen erfolgten mittels [gamma]- und Röntgenspektrometrie und lieferten einen Wert von 56 ± 3 % (Literaturwert: 39 - 81 %).

Zur Produktion von ¹²⁴I und ^120gI in mCi-Mengen (200 - 400 MBq) wurden Proben von ¹²⁴TeO₂ (200 mg), ¹²²TeO₂ (50 mg) und ¹²⁰TeO₂ (30 mg) mit Protonen bei 14,5 MeV, 35 MeV und 15 MeV bestrahlt und das Radioiod durch trockene Destillation abgetrennt. Einige Parameter der Trennung wie Temperatur, Zeit, Gasfluß usw. wurden optimiert. Das abgetrennte Radioiod wurde einer Qualitätskontrolle unterzogen und bei PET-Phantommessungen auf einem Scanditronix PC4096-15WB PET-Scanner eingesetzt. Die Ergebnisse der Phantommessungen sind recht vielversprechend.

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