特許ウォッチ

公開番号2024156358
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-06
出願番号2023070754
出願日2023-04-24
発明の名称放射性同位体製造方法及び放射性同位体製造装置
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人サクラ国際特許事務所
主分類G21G 1/10 20060101AFI20241029BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】放射性同位体を効率良く量産することのできる放射性同位体製造方法及び放射性同位体製造装置を提供する。
【解決手段】イオンビームを標的に衝突させ放射性同位体を製造する放射性同位体製造方法であって、前記イオンビームと、前記標的とを、前記イオンビームが前記標的内で停止せず前記標的を通過するよう調節し、前記標的の発熱を抑制するとともに、前記標的内への前記イオンビームのビーム粒子の蓄積を抑制する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
イオンビームを標的に衝突させ放射性同位体を製造する放射性同位体製造方法であって、
前記イオンビームと、前記標的とを、
前記イオンビームが前記標的内で停止せず前記標的を通過するよう調節し、
前記標的の発熱を抑制するとともに、前記標的内への前記イオンビームのビーム粒子の蓄積を抑制する
ことを特徴とする放射性同位体製造方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１記載の放射性同位体製造方法であって、
前記標的の、前記イオンビームが入射する側に気体、出射する側に液体の層が設けられていることを特徴とする放射性同位体製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の放射性同位体製造方法であって、
前記イオンビームは加速器で核子当り５ＭｅＶ以上のエネルギーに加速した
４
Ｈｅ
＋
又は
４
Ｈｅ
２＋
であり、前記標的はビスマス標的であり、
２１１
Ａｔを生成させることを特徴とする放射性同位体製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の放射性同位体製造方法であって、
前記ビスマス標的は、天然ビスマス金属又は濃縮
２０９
Ｂｉ金属、或いは天然ビスマス合金又は濃縮
２０９
Ｂｉ合金からなることを特徴とする放射性同位体製造方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の放射性同位体製造方法であって、
前記イオンビームは加速器で核子当り２．５ＭｅＶ以上のエネルギーに加速したＤ
＋
であり、前記標的はイッテルビウム標的であり、
１７７
Ｌｕを生成させることを特徴とする放射性同位体製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の放射性同位体製造方法であって、
前記イッテルビウム標的は、天然イッテルビウム金属又は濃縮
１７６
Ｙｂ金属、或いは天然イッテルビウム合金又は濃縮
１７６
Ｙｂ合金、或いは天然イッテルビウム又は濃縮
１７６
Ｙｂを含む酸化物からなることを特徴とする放射性同位体製造方法。
【請求項７】
請求項５記載の放射性同位体製造方法であって、
前記イッテルビウム標的には、前記イオンビームが出射する側に防水材又は防水用の箔が配設されていることを特徴とする放射性同位体製造方法。
【請求項８】
請求項２記載の放射性同位体製造方法であって、
前記気体は、ヘリウム又は窒素又は酸素又は二酸化炭素又はアルゴンのうち少なくとも１種類を含むことを特徴とする放射性同位体製造方法。
【請求項９】
請求項２記載の放射性同位体製造方法であって、
前記気体を送風機で加速して前記標的に当てることを特徴とする放射性同位体製造方法。
【請求項１０】
請求項２記載の放射性同位体製造方法であって、
前記液体は、水又は有機溶媒又はイオン液体のうち少なくとも１種類を含むことを特徴とする放射性同位体製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放射性同位体製造方法及び放射性同位体製造装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
悪性腫がん治療において放射性同位元素（ＲＩ）を用いた治療薬の活用の実用化が進んでいる。中でも
２１１
Ａｔは加速器で製造できるα線核種として近年、注目されていることが非特許文献１にも記載されている。α核核種を用いることでがん細胞への桁違いに大きいエネルギー付与を与えることができ、かつα線は体内での飛程が数１０μｍであり正常細胞へのダメージが少ないという特長がある。
【０００３】
標的α照射療法によるがんの治療効果が動物実験でもヒト臨床試験においても証明されてきたことを受け、ＩＡＥＡでもα放射体の医学応用の可能性について議論がなされている。
２１１
Ａｔは
４
Ｈｅイオンを核子当り約８ＭｅＶ程度にまで加速し、
２０９
Ｂｉ標的にぶつけることで製造できるが、ビスマスの融点が２７１℃と低いため
４
Ｈｅイオンの電流値を１００μＡ以上に向上させることは困難であった。また、大電流の
４
Ｈｅが標的金属中に溜まることで起きる金属脆化の課題もあった。
【０００４】
一方、β線核種である
１７７
Ｌｕも放射免疫療法に用いられており、現在は原子炉で製造されている。
１７７
Ｌｕを加速器で製造する方法として
１７６
Ｙｂに核子当り約５ＭｅＶの重水素イオンをぶつける手法が知られているが、大電流Ｄ
＋
ビーム照射時には
１７６
Ｙｂ標的の冷却と、
１７６
Ｙｂ標的内の金属脆化などの課題もあり、１００μＡ級のＤ
＋
加速器を用いた
１７７
Ｌｕの量産は行われていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
ＩＡＥＡＡｌｐｈａＥｍｉｔｔｉｎｇＲａｄｉｏｎｕｃｌｉｄｅｓａｎｄＲａｄｉｏｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓｆｏｒＴｈｅｒａｐｙ；ＭｅｅｔｉｎｇＲｅｐｏｒｔ, ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡｔｏｍｉｃＥｎｅｒｇｙＡｇｅｎｃｙ；Ｊｕｎｅ２４－２８, ２０１３；Ｖｉｅｎｎａ, Ａｕｓｔｒｉａ．
Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｒｏｕｔｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｒａｄｉｏｎｕｃｌｉｄｅ１７７Ｌｕ，ＡＩＰＡｄｖａｎｃｅｓ１２，９５１１５（２０２２）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した
２１１
Ａｔ製造法では、ビスマス標的を液体にして流し続けることで１００μＡを超える
４
Ｈｅイオンの照射を行うことは可能であるが、放射化する液体ビスマス標的を取り扱うためコストが高くなる。一方で大量の小電流加速器を複数台並べて
２１１
Ａｔ製造する方法も考えられるが、加速器自体の価格のため現実的な製造方法とは言えない。
【０００７】
同じく上述した
１７６
Ｙｂに重水素イオンをぶつける
１７７
Ｌｕ製造法も、量産にあたって同様の課題を抱えている。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、放射性同位体を効率良く量産することのできる放射性同位体製造方法及び放射性同位体製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の放射性同位体製造方法の一態様は、イオンビームを標的に衝突させ放射性同位体を製造する放射性同位体製造方法であって、前記イオンビームと、前記標的とを、前記イオンビームが前記標的内で停止せず前記標的を通過するよう調節し、前記標的の発熱を抑制するとともに、前記標的内への前記イオンビームのビーム粒子の蓄積を抑制することを特徴とする。
【００１０】
本発明の放射性同位体製造装置の一態様は、イオンビームを標的に衝突させ放射性同位体を製造する放射性同位体製造装置であって、前記標的は、前記イオンビームが前記標的内で停止せず通過するよう構成され、前記標的の、前記イオンビームが入射する側に気体、出射する側に液体の層が配置され、前記液体を循環させて前記標的を冷却することを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許