Медь-61радиоактивный изотоп (61Cu), искусственно создают в специальных установках. Я коротко расскажу, как это делают.
Главная задача — запустить ядерную реакцию, в результате которой стабильное ядро превратится в радиоактивный изотоп. Для этого используют циклотрон — установку, которая разгоняет заряженные частицы (протоны, дейтроны) до высоких энергий, а затем направляют их на мишень.
Есть два основных пути получения 61Cu:
Реакция с цинком.
Облучают мишень из природного цинка или обогащённого цинка-64 пучком протонов. Ядерная реакция выглядит так: ⁶⁴Zn(p, α)⁶¹Cu.
Реакция с никелем.
Мишень делают из природного никеля либо из обогащённого никеля-60 или никеля-61. Здесь используют дейтроны (ядра дейтерия): ⁶⁰Ni(d, n)⁶¹Cu.
После облучения в мишени появляется 61Cu, но его нужно выделить и очистить от исходного материала и других примесей. Для этого применяют методы ионообменной хроматографии — например, используют катионитные и анионитные колонки.
Несколько нюансов процесса:
Выход изотопа зависит от того, обогащён ли исходный материал (никель или цинк), а также от параметров пучка (энергия частиц, ток, время облучения).
Период полураспада 61Cu — около 3,33 часа. Это важно учитывать: производство нужно подстраивать под потребности клиник — слишком рано изготовленный препарат распадётся, слишком поздно — не успеет доставить дозу.
Весь цикл — от облучения до получения готового препарата для мечения биомолекул (например, для ПЭТ-визуализации опухолей) — занимает примерно 1–3 часа работы циклотрона плюс около 30 минут на очистку.
Зачем это нужно?
61Cu ценят в ядерной медицине: он испускает позитроны, что позволяет проводить позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ). Его рассматривают как альтернативу другим радионуклидам (например, галлию-68) для визуализации определённых типов опухолей.