Иод-123

Йод-123 (¹²³J) — один из 36 известных изотопов иода.

Физические свойства

• Плотность
• Молекулярный вес — 122,91
• Температура плавления
• Температура кипения
• Период полураспада — 13,22 ч
• Тип распада —

Получение

Главной целью при получении ¹²³J является разработка таких условий, чтобы он был как можно меньше загрязнён радионуклидами иода с большими периодами полураспада (¹²⁴J — 4,15 суток, ¹²⁵J — 56 суток), чьё наличие значительно усиливает радиационную нагрузку на пациента.

Все процессы, идущие с образованием ¹²³J можно разделить на две группы:

• методы, в которых ¹²³J является прямым продуктом ядерных реакций в облучаемых мишенях;
• методы, в которых ¹²³Xe является первичным продуктом выделения, а после его распада (T_1/2 = 2,1 ч) получают ¹²³J.

Вторая группа методов даёт более чистый продукт.

Для прямых процессов получения применяют циклотроны с малой энергией, для непрямых — со средней и высокими энергиями.

Для прямых методов используют ядерные реакции под действием α- и ³He-частиц на сурьме и под действием протонов и дейтронов на изотопообогащённых теллуровых мишенях. Главным недостатком этих процессов является наличие примеси ¹²⁴J, ухудшающего разрешение получаемого изображения и увеличивающего радиационную нагрузку на пациента. Реакции на сурьме имеют относительно низкие выходы, а их реализация на интенсивных пучках требует сложных по конструкции мишеней, поэтому они редко используются для коммерческого производства. Наиболее приемлемой реакцией на изотопах теллура является реакция ¹²⁴Te (p, 2n), позволяющая получить препараты достаточно хорошего качества при использовании их в течение нескольких часов после окончания облучения мишени.

При производстве ¹²³J в непрямых процессах используются два метода. Первый метод называется генераторным: ¹²³Xe, образующийся во время облучения материала мишени, постоянно смывается из сосуда мишени потоком гелия и отводится в холодную ловушку. Второй метод называется циклическим: ¹²³Xe отводится из мишени.

Ядерные реакции на изотопах теллура (^{122, 123, 124}Te) под действием α- и ³He-частиц с образованием ¹²³Xe не нашли практического применения из-за малых сечений радиационного захвата.

Наиболее распространённым непрямым методом получения ¹²³J является реакция ¹²⁷J (p, 5n) ¹²³Xe. Иногда используют аналогичную реакцию на дейтронах ¹²⁷J (d, 6n) ¹²³Xe при более высоких энергиях частиц. Облучению подвергают твёрдые мишени из NaJ или KJ, мишени из расплавленных J₂ или NaJ, проточные петлевые жидкие мишени из CHJ₂/J₂ или LiJ₂/J₂. Ксенон извлекают потоком гелия, вымораживают в ловушке и выдерживают до накопления ¹²³J; иод смывают водой с добавлением какого-либо восстанавливающего агента или слабой щёлочью. Технические трудности при проведении подобных реакций обусловлены коррозионным воздействием материалов мишенных веществ. Расчётные выходы ¹²³J из иодных мишеней по реакции (p, 5n) в интервале энергий 65 → 45 МэВ составляют около 24 мКи/мкА*ч, реальные — от 3 до 8 мКи/мкА*ч. Для реакции (p, 6n) в интервале энергий 78 → 64 МэВ выход составляет около 10 мКи/мкА*ч.

Новые перспективы получения ¹²³J появились, когда стал доступен ¹²⁴Xe высокой степени обогащения (до 99,9%). С применением этого изотопа в качестве мишенного материала стали возможны реакции ¹²⁴Xe (γ, n) на электронном ускорителе и ¹²⁴Xe (p, 2n) + ¹²⁴Xe (p, pn) на циклотроне. За одно облучение возможно нарабатывать до 1 Ки ¹²³J, при этом получается продукт высокой радионуклидной чистоты.

Применение

Применяется в ядерной медицине для исследований кинетических процессов в организме и для получения изображения внутренних органов. Изотоп ¹²³J для использования в медицинских целях впервые был предложен в 1962 году Майерсом и Ангером. Потребление ¹²³J с каждым годом растёт, несмотря на его большую стоимость и трудности получения в чистом виде. Считается идеальной меткой для многих радиофармпрепаратов (РФП). Основная причина его огромного потенциала заключается в том, что химическая связь C — I идентична связи C — H, поэтому атом иода может замещать атом водорода почти во всех органических соединениях.

См. также

• Иод