Естественные и искусственные изотопы. Способы получения изотопов для медицинских целей

Содержание

Слайд 2

За последние несколько десятилетий человек создал несколько тысяч радионуклидов и начал

За последние несколько десятилетий человек создал несколько тысяч радионуклидов и начал

использовать их в научных исследованиях, в технике, медицинских целях и других целях. Это приводит к увеличению дозы облучения, получаемой как отдельными людьми, так и населением в целом. Иногда облучение за счет источников, созданных человеком, оказывается в тысячи раз интенсивнее, чем от природных источников.
В настоящее время основной вклад в дозу от источников, созданных человеком, вносит внешнее радиактивное облучение при диагностике и лечении.
Средняя эффективная эквивалентная доза, получаемая от всех источников облучения в медицине, в промышленно развитых странах составляет 1 мЗв в год на каждого жителя, т.е. примерно половину средней дозы от естественных источников.
Слайд 3

Естественные изотопы Естественная радиоактивность осуществляется за счёт природных радиоактивных изотопов. Естественные

Естественные изотопы

Естественная радиоактивность осуществляется за счёт природных радиоактивных изотопов.
Естественные радиоактивные изотопы

делят на первичные и вторичные.
1. Первичные- образованы в земной коре при формировании Земли. Сейчас остались только первичные изотопы, имеющие период полураспада Т > 108 лет. К ним относятся члены радиоактивных семейств:
A. Семейство урана - радия.
Б. Семейство тория 232
B. Семейство актиния 235
2. Вторичные - образуются под действием первичных изотопов или под действием космических лучей (протоны, α - частицы, ядра С, N, O2, фотоны).
Естественный радиоактивный распад происходит повсюду: в воде, воздухе, в почве, в человеческом организме. Основным источником радиоактивности атмосферы является радиоактивный газ радон ( период полураспада 4 суток ):
Естественный радиоактивный фон не приносит вреда человеку, т.к. это примерно в 50 раз меньше опасной дозы облучения.
Слайд 4

Искусственные изотопы Кроме естественных радиоактивных изотопов, существующих в природной смеси элементов,

Искусственные изотопы

Кроме естественных радиоактивных изотопов, существующих в природной смеси элементов, известно

много искусственных радиоактивных изотопов.
Искусственные радиоактивные изотопы получаются в результате различных ядерных реакций.
Изучение естественной радиоактивности показало, что превращение одного химического элемента в другой обусловлено изменениями, происходящими внутри атомных ядер, т.е. внутриядерными процессами. В связи с этим были предприняты попытки искусственного превращения одних химических элементов в другие путем воздействия на атомные ядра. Для превращения одних химических элементов в другие необходимо было атомные ядра подвергать таким воздействиям, которые бы приводили к изменению ядер и связанному с этим превращению одних элементов в другие. Следовательно, нужны были источники энергии того же порядка, как энергия внутриядерных связей.
Эффективным средством воздействия на атомные ядра оказалась бомбардировка их частицами высокой энергии (от нескольких миллионов до десятков миллиардов электрон-вольт). В первое время в качестве бомбардирующих частиц применяли α - частицы радиоактивного излучения. В 1919 г. Резерфорд впервые осуществил искусственное расщепление ядер азота, бомбардируя их α - частицами полония. Затем стали применять и другие заряженные частицы, предварительно сообщая им очень большую скорость (кинетическую энергию) в специальных ускорителях. Кроме того, в настоящее время применяются потоки заряженных и нейтральных частиц, создаваемые ядерными реакторами.
Слайд 5

После открытия искусственной радиоактивности стало возможным нанесение «метки» на атомы почти

После открытия искусственной радиоактивности стало возможным нанесение «метки» на атомы почти

каждого химического элемента. Искусственные радиоактивные изотопы стали применяться в качестве меченых атомов. Метод меченых атомов в настоящее время имеет большое значение в самых разнообразных науки областях и практики. Следует отметить, что методом меченых атомов называют работу как со стабильными, так и с радиоактивными изотопами, если эти изотопы используются, как индикаторы. Радиоактивные изотопы применяются в качестве меченых атомов чаще, чем стабильные потопы.
Слайд 6

Производство Ядерная медицина является одним и самых передовых и востребованных в

Производство

Ядерная медицина является одним и самых передовых и востребованных в мире направлений современной высокотехнологичной

медицины, основанном на использовании свойств ядер атомов. Как правило, используются атомы, обладающие нестабильными по своей природе ядрами, — радионуклиды. Вещества, в состав которых с диагностической или терапевтической целью введен радионуклид, называют радионуклидными фармацевтическими препаратами (радиофармпрепаратами, РФП).
Слайд 7

В широком смысле под ядерной медициной следует рассматривать весь высокотехнологичный цикл

В широком смысле под ядерной медициной следует рассматривать весь высокотехнологичный цикл производства

использования РФП, включающий:
Производство (наработку) медицинских радионуклидов
Выделение и очистку медицинских радионуклидов, получение «промежуточной» радиоизотопной продукции
Синтез РФП и сопутствующих препаратов, включая контроль качества
Оказание медицинской услуги, включая подготовку ее проведения и последующее наблюдение за пациентом
Слайд 8

Наработка медицинских радионуклидов осуществляется тремя способами: Реакторный способ — позволяет получать

Наработка медицинских радионуклидов осуществляется тремя способами:
Реакторный способ — позволяет получать большие

количества радиоизотопной продукции по относительно низкой цене, однако реакторная база в настоящее время достаточно ограничена.
Ускорительный способ — служит для получения как долгоживущих, так и короткоживущих радионуклидов. Короткоживущие радионуклиды используются в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и однофотонной эмиссионной томографии (ОФЭКТ).
Генераторный способ — на ускорителе нарабатывается «материнский» радионуклид, которые помещается в специальное переносное устройство (генератор). Вследствие естественного распада, «материнский» радионуклид распадается до целевого ультракороткоживущего радионуклида, который можно извлекать из генератора. Генератор доставляется в медицинское учреждение, которое проводит ПЭТ-диагностику, и используется по мере необходимости для синтеза ПЭТ-РФП.