У ядзерным рэактары ўпершыню атрымалі від медзі, які не сустракаецца ў прыродзе
- 5.12.2025, 21:15
- 1,206
Навукоўцы знайшлі спосаб спрасціць і патаніць вытворчасць аднаго з найважнейшых медыцынскіх ізатопаў.
Навукоўцы Венскага тэхнічнага ўніверсітэта знайшлі спосаб спрасціць і патаніць вытворчасць аднаго з найважнейшых медыцынскіх ізатопаў — медзі-64. Гэты радыеактыўны элемент выкарыстоўваецца для ПЭТ-дыягностыкі і ўсё больш разглядаецца як аснова для тэрапіі пухлін. Аднак у прыродзе ён не сустракаецца, а яго атрыманне дагэтуль патрабавала дарагога абсталявання і рэдкай зыходнай сыравіны. Цяпер даследчыкам удалося прадэманстраваць альтэрнатыўны шлях — пераўтварэнне стабільнай медзі-63 у медзь-64 з дапамогай нейтроннага апрамянення ў даследчым рэактары. Ключавую ролю ў гэтым адыграла даўно вядомая, але ніколі не прымянялася ў гэтай галіне «хімія аддачы». Праца апублікавана ў часопісе Dalton Transactions.
Сёння ізатоп пераважна атрымліваюць у цыклатроне: ядры нікелю-64 апрамяняюць пратонамі, якія ператвараюць атам у медзь-64, выбіваючы з яго нейтрон. Метад надзейны, але патрабуе як дарагога абсталявання, так і ізатопа Ni-64, які сам па сабе сустракаецца надзвычай рэдка. Улічваючы, што медзь-64 распадаецца за 13 гадзін, лагістыка яе вытворчасці — асобная праблема: неабходна вырабляць ізатоп хутка і блізка да месца выкарыстання.
Ідэя замяніць нікель на больш даступную медзь-63 выглядае лагічнай: дастаткова дадаць адзін нейтрон — і атрымаецца патрэбны ізатоп. Аднак на практыцы ўзнікала непераадольная перашкода: пасля апрамянення ўтваралася сумесь, якая складаецца амаль цалкам з звычайнай медзі, і толькі мізэрная доля — з Cu-64. Хімічна падзяліць іх практычна немагчыма.
Камандзе Венскага тэхнічнага ўніверсітэта ўдалося пераадолець гэтую праблему дзякуючы эфекту аддачы. Даследчыкі ўбудавалі атамы медзі-63 у спецыяльна створаныя малекулы — устойлівыя металаарганічныя комплексы, што нагадваюць структуру гему ў чалавечай крыві. Калі медзь-63 паглынае нейтрон і ператвараецца ў медзь-64, яе ядро атрымлівае значны лішак энергіі і пазбаўляецца ад яго, выпраменьваючы гама-квант. Моцны імпульс літаральна «выбівае» атам з малекулы, пакідаючы ў комплексе толькі зыходную стабільную медзь.
Такім чынам, пасля апрамянення атрымліваецца неаднародная сумесь: звязаная ў малекулах Cu-63 і свабодная Cu-64. Апошнюю лёгка выдзеліць з дапамогай звычайных хімічных метадаў. Гэта прынцыпова змяняе ўмовы вытворчасці ізатопа: працэс можна аўтаматызаваць, малекулярныя комплексы — выкарыстоўваць шматразова, а для апрамянення дастаткова звычайнага даследчага рэактара.
Распрацаваная тэхналогія робіць вытворчасць медзі-64 больш даступнай і незалежнай ад рэдкага нікелю і дарагіх паскаральнікаў. Паводле слоў аўтараў працы, гэта можа істотна знізіць кошт медыцынскага ізатопа і пашырыць яго прымяненне ў дыягностыцы і тэрапіі анкалагічных захворванняў.