Ученые Томского политехнического университета разработали безотходную технологию производства радиоактивного изотопа – технеция-99м, сообщает пресс-служба университета. Разработка позволяет как снизить стоимость получения технеция, так и решить проблему утилизации радиоактивных отходов.

Технеций-99м — один из самых популярных радиоактивных изотопов в медицинской диагностике. На него приходится около 70% диагностических процедур по всему миру и 90% — в России. Он популярен, так как оказывает сравнительно небольшую лучевую нагрузку на здоровые органы пациента по сравнению с другими радиоизотопами: его период полураспада составляет всего 6 часов, также для его характерна низкая энергия гамма квантов (140 кэВ), достаточная для регистрации гамма-камерами. 

Чтобы получить технеций-99м, его выделяют из продуктов распада другого радиоизотопа — молибдена-99, который, в свою очередь, также необходимо синтезировать.

« Во всем мире молибден-99 преимущественно получают из осколков деления урана-235. Уран облучают на реакторе, и уже из продуктов его деления выделяют этот элемент. Однако при его распаде образуется около тысячи других элементов — это практически вся таблица Менделеева. Эти элементы производителем не используются, и из них образуются радиоактивные отходы, которые необходимо правильно захоронить или утилизировать», — поясняет Евгений Нестеров, научный сотрудник Лаборатории №31 Физико-технического института ТПУ, слова которого приводятся в сообщении.

Исследователи ТПУ решили получать молибден-99 не из урана, а из обогащенного молибдена-98, который облучают на исследовательском ядерном реакторе университета - ИРТ. В итоге в процессе производства никаких других радиоактивных элементов больше не возникает, и следующей задачей становится создание технологии безотходного получения самого технеция. Эту работу ученые вели три года в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы». 

Ученые получают технеций-99м с помощью специальной установки — сорбционного генератора. Это стеклянная хроматографическая колонка с присоединенными к ней коммуникациями, которую заполняют оксидом алюминия с адсорбированным молибденом. Вся эта конструкция размещается в защитной свинцовой оболочке толщиной 5 см, причем для каждого медучреждения производится свой отдельный генератор. Затем врач пропускает через колонку генератора физиологический раствор и накопленный в ней технеций-99м смывается, а молибден остается на колонке и продолжает генерировать технеций-99м. Полученный радиоактивный раствор используют для диагностики. Ученые уже придмали, как еще можно  усовершенствовали генератор технеция-99м: по словам Нестерова, сейчас манипуляции по вымыванию технеция с помощью физиологического раствора производятся врачами вручную, а дозы препарата определяются «на глаз». Но ученые уже разработали регулируемое продувочное устройство, которое работает в полуавтоматическом режиме и позволяет врачу извлекать из генератора радиоактивный препарат с минимальной лучевой нагрузкой.

«Один генератор технеция в медучреждении используют ежедневно в течение двух недель, а затем возвращают производителю, который отправляет его на переработку. Внутри колонки генератора остается молибден-98, который не преобразовался в молибден-99. Причем, в колонке он остается практически весь — порядка 150 миллиграмм. Наша технология позволяет регенерировать молибден-98 из отработанных генераторов и жидких радиоактивных отходов и возвращать его в производство. При этом его качество по химическим примесям даже превосходит первоначальный продукт. Таким образом, производитель использует его до последнего миллиграмма с эффективностью более 95%. Это достаточно выгодно, поскольку один миллиграмм обогащенного молибдена-98 стоит около 2 долларов. Отмечу, сейчас такую технологию в России используем только мы», — приводятся в сообщении слова Евгения Нестерова.

Томский политехнический университет — одно из трех научных учреждений России, занимающихся производством генераторов технеция. Также подобные производства ведут НИФХИ им Л.Я. Карпова и ФЭИ им А.И. Лейпунского в Обнинске.