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主题：【原创】碳-11加速器生产

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发表于：2010/06/12 09:00:26 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

碳是组成生命有机体的主要元素之一。也是一切生物为了维持其生命活动所必须摄取的营养物的主要成份。它的四个价电子可按SP³、SP²和SP的杂化轨道相互结合或与其它元素的原子结合而生成百万种以上的有机化合物。目前核医学上使用的含有碳的放射性核素药物，都是有机化合物。在这众多的有机化合物中，碳原子均处于化合物的骨架位置上。所以用碳的放射性核素来标记有机物，不能采用同位素交换的方法，而只能用化学合成或生物合成的方法来实现。在碳的几个正电子发射体中，只有¹¹C的半衰期最长为20.4min。目前¹¹C是唯一可用于PET显像的碳的正电子核素，其最重要也是最常用的核反应为¹⁴N（P，α）¹¹C。利用上述化学活性很强的¹¹C标记试剂，经由适当的化学反应就可得到各种类型的¹¹C标记的放射性药物。

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2010/6/12 9:01:21 沙发管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

在医用回旋加速器中，碳-11可采用不同的核反应在不同类型的靶中生产^[1-3]，如¹⁴N（p,α）¹¹C、¹¹B（p，n）¹¹C和¹⁰B（d，n）¹¹C等反应，其中最方便也是最常用的核反应是¹⁴N（p, α）¹¹C。以¹¹B（p，n）¹¹C和¹⁰B（d，n）¹¹C反应生产，靶材料的填充工艺要求较高，通常在1500psi的压力下将B源压制在特制的铝靶室中，并且从B材料中分离回收¹¹C的工艺较复杂，但利用该核反应可在低能回旋加速器中生产，可用低于5MeV的质子和氘核轰击，其¹¹C的产量分别为15.7mCi/μA和14.2mCi/μA。

在¹⁴N（p, α）¹¹C核反应生产中，通常使用含有痕量O₂的高纯N₂（纯度为>99.9995%）为靶气体材料，经质子照射后得到的¹¹C核素的化学形式为¹¹C-CO₂。为了防止CO₂的污染，可在N₂进入靶室的管线间连接一个捕获器（trapper），捕获器内可以装载氢氧化锂、烧碱石棉剂（Ascarite^R*）、分子筛（4Å或5Å）或聚苯乙烯型固定剂（Porapak^TM），同时应注意捕获剂所带来的污染。为了防止外界通过渗透混入靶气体，应选用不锈钢材料的传送管道，并且在保证气体流量的前提下，管道的内径应尽可能细。

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2010/6/12 9:01:51 板凳管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

在¹¹C-CO₂的生产中，应注意以下几方面的影响因素：① 靶气体的纯度：氮气的纯度应大于99.9995%（以5.5表示），并尽可能除去含碳杂质。② 在热化学和辐射化学反应中，碳-11原子的反应情况与靶材料和辐射剂量有关，通常以N₂ (5.5) + 0.5 % O₂混合气体为靶材料，经质子轰击后会得到以¹¹C-CO和¹¹C-CO₂两种形式存在的核素。当辐射剂量很低时，有利于前者的生成，而在中、高剂量的情况下，则利于后者的形成，可见，适当延长轰击时间，利于¹¹C-CO₂生产，一般应照射30min以上。③靶系统的处理：为了获得高比活度的核素，并在传输过程中能迅速排空靶室内容物，可使靶室做得尽可能小，这在设计制造时由制造商根据加速器的性能来掌握；但为了充分吸收¹¹C-CO₂，在维护和更换靶系统时建议用0.1mol/L磷酸彻底洗涤靶室，然后用高纯度的无离子水清洗，最后在真空下使其干燥；如无真空装置，可用无水乙醇脱水干燥，安装后，用靶气体进行多次冲排。

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