technetiumgenerator

Technetiumgeneratoren indeholder et andet radioaktivt stof, molybdæn-99 (⁹⁹Mo), som henfalder til ^99mTc.

Det dannede ^99mTc kan udvaskes (elueres) fra technetiumgeneratoren med saltvand. Efter eluering er technetiumgeneratoren tømt for ^99mTc, men nye henfald af ⁹⁹Mo danner nyt ^99mTc.

Efter knap et døgn er technetiumgeneratoren tilbage på fuldt niveau af ^99mTc. Det betyder, at hvis technetiumgeneratoren elueres en gang i døgnet, fx hver morgen ved arbejdsdagens begyndelse, kan den hver dag give fuldt udbytte.

Eluering sker ved, at technetiumgeneratoren gennemskylles med saltvand. Saltvandet opløser technetium, men ikke molybdæn. Derved kommer væsken (eluatet) til at indeholde ^99mTc, uden at ⁹⁹Mo følger med.

Det er en stor fordel, at molybdænet i generatoren ikke opløses af saltvandet. Dels fordi molybdæn-99 skal blive i generatoren til at danne yderligere technetium-99m, men især fordi eluatet dermed kun indeholder radioaktivitet fra ^99mTc.

Eluatet skal bruges til fremstilling af radioaktive lægemidler baseret på ^99mTc, ikke på ⁹⁹Mo. Halveringstiden af ⁹⁹Mo er væsentligt længere end halveringstiden af ^99mTc. Med sin længere halveringstid ville ⁹⁹Mo kunne bestråle patienten i længere tid og derfor give patienten en væsentligt større stråledosis.

Technetium fra generatoren kommer som den negative ion TcO₄^-. Denne ion kaldes pertechnetat. Pertechnetat er udgangspunkt for mange sporstoffer, der bruges til scintigrafi og SPECT-scanning.

Henfaldet af molybdæn-99 til technetium-99m er et betahenfald med halveringstid på 66 timer.

⁹⁹Mo → ^99mTc + e^-

Technetium-99m henfalder til grundtilstanden technetium-99 (uden m) ved et gammahenfald, med en halveringstid på 6 timer.

^99mTc → ⁹⁹Tc + γ

Den maksimale aktivitet (henfald pr. sekund) af ^99mTc i generatoren opnås, når der henfalder lige så mange ^99mTc-kerner i sekundet, som der dannes nye ^99mTc-kerner i sekundet fra henfald af ⁹⁹Mo. Dette maksimum nås 22 timer efter eluering.

Efterhånden som moderkernen ⁹⁹Mo henfalder, falder det maksimale niveau af ^99mTc fra technetiumgeneratoren også. Efter en uge er det fulde udbytte af generatoren faldet til blot 17 % af det oprindelige. Nuklearmedicinske afdelinger må derfor anskaffe en ny technetiumgenerator til hver ny uge. Forrige uges generator kan dog bruges som supplement til de undersøgelsestyper, hvor der kun er behov for lille radioaktivitetsmængde.

Da ^99mTc skal bruges til fremstilling af stoffer, som skal injiceres i patienter, er det samtidig vigtigt, at eluatet fra technetiumgeneratoren er sterilt. Hvis generatoren elueres under sterile forhold, garanterer producenterne, at den kan være steril i 2 uger.

Brugte technetiumgeneratorer får lov at stå til henfald i mindst 3 måneder, hvorefter de returneres til producenten. Dermed kan de ikke-radioaktive dele af generatoren genbruges, ikke mindst den indbyggede bly-afskærmning. Tre måneder er mere end 90 halveringstider for ⁹⁹Mo. På 90 halveringstider falder radioaktiviteten til 1 milliarddel (10^-9), og generatoren er derfor i praksis ikke længere radioaktiv, når den returneres.

Technetiumgeneratorer fremstilles af visse lægemiddelproducenter. Det væsentligste udgangspunkt for en technetiumgenerator er molybdæn-99 (⁹⁹Mo), som må nyproduceres for hver uge. Her udnyttes det, at ⁹⁹Mo dannes som biprodukt ved kernespaltning (fission) af uran-235 (²³⁵U).

Selv om fission af ²³⁵U ved bestråling med neutroner er en helt normal proces i kernekraftværker, kan man ikke blot udvinde ⁹⁹Mo af almindeligt, brugt kernebrændsel. Kernebrændsel skiftes kun med lange mellemrum, og selv om der i denne periode er blevet dannet meget ⁹⁹Mo, er det meste også henfaldet igen. Som nævnt er halveringstiden af ⁹⁹Mo på 66 timer = 2,75 døgn. Efter ca. en uges neutronbestråling af ²³⁵U vil mængden af ⁹⁹Mo ikke længere vokse, fordi der henfalder lige så meget ⁹⁹Mo, som der nydannes.

Produktionen af ⁹⁹Mo til en technetiumgenerator skal derfor ske hurtigt og effektivt. Det stiller en række krav:

• Der skal bestråles uran med høj koncentration af isotopen ²³⁵U (højt beriget uran) for at danne ⁹⁹Mo i tilstrækkelig høj koncentration.
• Neutronbestråling af ²³⁵U kan ske i en kernereaktor. Men kernereaktoren skal teknisk være udformet sådan, at det er muligt at føre prøven af højt beriget uran ind i reaktorkernen, og (efter en uges bestråling) ud igen.
• Kernereaktoren skal have en høj flux af neutroner, sådan at der sker mange spaltninger af ²³⁵U i løbet af den tid, hvor prøven bestråles.

Almindelige kernekraftværker er ikke bygget til, at prøver skal stikkes ind i dem under drift, og de arbejder ikke med tilstrækkelig høj neutronflux. Produktionen af ⁹⁹Mo foregår derfor i særlige kernereaktorer bygget til forskning og/eller til at muliggøre bestråling af emner i høj neutronflux.

På verdensplan findes der kun få egnede kernereaktorer, og disse er efterhånden gamle, men der arbejdes på at bygge mindst én ny reaktor til formålet. Samtidig forskes der i, om ^99mTc i stedet kan produceres direkte ved partikelbestråling i en cyklotron.

• technetium-99m
• nuklearmedicin
• scintigrafi
• SPECT-scanning

• sporstof (til at følge stoffer)