Časopis Quark
http://www.quark.sk

Reaktor, ktorý lieči

V dôsledku starnutia jadrových reaktorov produkujúcich rádiofarmaká sa zvyšuje záujem o reaktory, ktoré majú palivo rozpustené vo vode. Ruská korporácia Rosatom vyvinula nový reaktor s produkciou rádionuklidov s výnimočnou rádiochemickou čistotou.

Súčasná medicína používa rádionuklidy pri diagnostike a liečbe mnohých ochorení, či už onkologických, kardiologických alebo neurologických.

Molybdén 99 v nukleárnej medicíne

Najpoužívanejším rádionuklidom v medicíne je technécium 99m, ktoré vzniká rozpadom molybdénu 99. Ročne sa tento izotop po celom svete použije pri desiatkach miliónov diagnostických zákrokov. Ide približne o70 % onkologických diagnostických zákrokov a o 50 % kardiologických vyšetrení. Vlastná výroba rádiofarmaka prebieha tak, že sa technécium naviaže na farmakum, ktoré sa zvolí podľa typu zákroku. Rádiofarmakum sa potom zavádza do tela pacienta a podľa nosiča sa kumuluje na požadovaných miestach (nádorové bunky majú väčšiu tendenciu prepúšťať veľké molekuly, napríklad polymérne nosiče liečiva, v porovnaní so zvyškom tela). Potom nasleduje vyšetrenie pacienta gama kamerou alebo prístrojom SPECT. Detekciou rádionuklidu sa zobrazia aktívne časti nádoru, zápaly, lézie či cysty. Týmto spôsobom možno zobraziť aj oblasti, ktoré by na CT neboli dostatočne viditeľné. Veľmi časté sú aj vyšetrenia obličiek a močových ciest malých detí, vyšetrenia srdca a klasifikácia nádorov.

Krátky polčas rozpadu

Technécium 99m vzniká z molybdénu 99, ktorý sa získava najčastejšie ožarovaním uránových terčov vo výskumných reaktoroch. V tomto prípade molybdén 99 vzniká ako jeden z produktov rozpadu uránu 235. Keďže polčas rozpadu technécia 99m je len šesť hodín a nemôže sa prepravovať na väčšie vzdialenosti, používa sa v praxi tento model: Ožarovaním terčov v jadrovom reaktore vzniká najprv molybdén 99. V horúcich komorách vedľa reaktora potom prebieha separácia tohto rádionuklidu a balenie do prepravných obalov. Vďaka polčasu rozpadu molybdénu 99 (je to až 66 dní) ho možno transportovať do zariadenia s generátorom Mo/Tc-99, v ktorom sa až krátko pred lekárskym zákrokom premení na technécium 99m. Tým sa problém s distribúciou rádionuklidu s krátkym polčasom rozpadu vyriešil.

Zariadenia starnú

Schéma reaktora Argus-M

Pretrváva však iný problém – starnutie zariadení na produkciu molybdénu 99. Reaktorov, ktoré sa na tento účel používajú, nie je mnoho, nie sú najmladšie a nevznikajú nové. Drvivú väčšinu svetovej produkcie zaisťuje päť reaktorov a všetky už oslávili svoju päťdesiatku. V Európe je hlavným producentom molybdénu 99 reaktor HFR v Pettene (Holandsko), ktorý zaisťuje približne 30 % jeho svetovej produkcie. Pre prípad výpadku niektorého z tejto pätice reaktorov sú v zálohe ďalšie výskumné reaktory, v minulosti to bol napríklad aj reaktor LVR-15 z Řeže u Prahy. Z dôvodu starnutia reaktorov a ich možnej odstávky sú projekty na nové reaktory produkujúce rádionuklidy nanajvýš aktuálne.

Reaktory AHR v kurze

Z uvedených dôvodov v poslednom období vzrástol záujem o reaktory AHR (z angl. aqueous homogeneous reactors – typ reaktora, v ktorom je jadrové palivo rozpustené vo vode), ktoré sú vhodné na efektívnejšiu a lacnejšiu produkciu molybdénu 99 a ďalších lekárskych rádionuklidov. Celkovo doteraz vo svete postavili 30 týchto reaktorov, v súčasnosti však zostalo v prevádzke len päť. K hlavným výhodám týchto reaktorov patrí inherentná bezpečnosť, jednoduché riadenie výkonu a možnosť kontinuálne odoberať produkty z cirkulujúceho paliva. Vďaka svojim vlastnostiam predstavujú veľký potenciál pre produkciu lekárskych rádionuklidov a niekoľko spoločností pripravuje svoje komerčné projekty. Jedným z nich je aj reaktor Argus-M, vyvíjaný spoločnosťou Rosatom na základe reaktoru Argus, ktorý je v prevádzke od roku 1981.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 12/2017.

Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.

R
foto Rosatom, Pixabay

Komentáre