Technetium-99-Generatoren: Eigenschaften und medizinische Anwendungen

Molybdän-99 hat 42 Protonen und 57 Neutronen in seinem Atomkern, was ihm ein Atomgewicht von 99 verleiht. Technetium-99 hat 43 Protonen und 56 Neutronen in seinem Kern, was ihm dasselbe Atomgewicht wie Molybdän-99 verleiht. Molybdän-99 wandelt sich in Technetium-99 um, wenn eines der Neutronen in seinem Kern ein negativ geladenes Beta-Teilchen ausstößt und sich in ein Proton verwandelt. Ärzte verwenden Technetium-99 als diagnostisches Werkzeug bei der Analyse einer Vielzahl pathologischer Zustände, die Knochen und Organe betreffen. Verschiedene Arten von Technetium-Generatoren produzieren dieses Isotop für den medizinischen Gebrauch.

Technetium-Chromatographischer Generator

Die Spaltung von Uran-235-Atomen erzeugt eine Vielzahl von Spaltprodukten, einschließlich Molybdän-99. Ein gemeinsamer technetium-chromatographischer Generator verwendet auf diese Weise entstandenes Molybdän-99. Dieses Molybdän-99 wird auf eine Oberfläche aus Aluminiumoxid aufgebracht, an der es durch einen Prozess namens Adsorption fest haftet. Während das Molybdän-99 allmählich in Technetium-99 übergeht, haftet das Technetium-99 nicht am Aluminiumoxid, sodass eine regelmäßige Anwendung einer Salzwasserlösung Technetium-99 von Molybdän-99 trennt. Chromatographie ist der Prozess der Trennung von Substanzen durch unterschiedliche Absorption.

Gel-Technetium-Generator

Ein Gel-Technetium-Generator verwendet eine Gelmatrix wie Zirkonmolybdat, in der ein Teil des Molybdäns Molybdän-99 ist. Dieser Generator muss kein durch Spaltung gewonnenes Molybdän-99 verwenden. Er kann Molybdän verwenden, das durch Zugabe von Neutronen zu Molybdän-98 durch einen Prozess namens Bestrahlung hergestellt wird. Während sich das Technetium-99 bildet, entfernt eine Anwendung von Wasser oder Salzlösung es aus dem Gel. Dieser Generator erzeugt seltener unerwünschte Bestrahlungsnebenprodukte als der technetium-chromatographische Generator.

Sublimation-Technetium-Generator

Sublimation ist ein Prozess, bei dem eine Substanz vom festen Zustand in den gasförmigen übergeht, ohne zuerst flüssig zu werden. Der Sublimation-Technetium-Generator verwendet diesen Prozess, um Technetium-99 von Molybdän-99 zu trennen. Dies ist möglich, weil Verbindungen wie Tc2O7 und Pertechsäure bei einer Temperatur unter dem Siedepunkt von Molybdäntrioxid verflüchtigen. Laut dem Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry reicht eine Temperatur von 670 Grad Celsius aus, um Technetium-99 durch Sublimation zu gewinnen, wenn es von einer Mischung aus Molybdäntrioxid und Bleioxid getrennt wird, aber höhere Temperaturen sind erforderlich, wenn es allein von Molybdäntrioxid getrennt wird.

Extraktionsgenerator mit Lösungsmittel

Der Extraktionsgenerator mit Lösungsmittel für Technetium mischt Molybdäntrioxid, das Molybdän-99 enthält, mit einer Lösung von Kaliumhydroxid. Die Rückgewinnung des sich entwickelnden Technetium-99 ist ein langer, aufwendiger Prozess, bei dem eine Substanz namens Methyl-ethyl-bromid eine wichtige Rolle spielt. Aufgrund der Länge und Schwierigkeit dieses Prozesses könnten die Finger der Personen, die die Operation durchführen, Strahlung ausgesetzt sein, laut dem Journal of Nuclear Medicine.