放射性核素碘-125核純度快速測定裝置和方法

2023-12-02 10:03:56

專利名稱：：放射性核素碘-125核純度快速測定裝置和方法
技術領域：
：本發明屬核純度檢測
技術領域：
，特別是涉及一种放射性核素碘-125核純度快速測定裝置和方法。
背景技術：
：反應堆熱中子束照射天然同位素氙-124[^Xe]生成放射性核素碘-125[1251]，它發射低能光子(平均能量28Kev)，半衰期約60天，屬短半衰期放射性核素。據此特點配製成的各類化學製劑廣泛應用於各領域，在核醫藥界已大量應用於疾病診斷和治療，上世紀八十年代初，國外應用由1251製成的密封籽源治療癌症，部分替代常規用鈷-60(6QCo)的體外放療，其優點是前者治療時籽源直接植入體內腫瘤部位殺傷癌細胞，因其射線能量低射程短，射線只殺傷腫瘤所在細胞，對周界正常細胞損傷少，不良反應小；同時由於籽源大小僅小0.8X4.5mm，可針刺皮下植入，不必開刀；而且利用其壽命短的特點，一次植入後不必取出。經約2年衰變，籽源放射性活度已降至甚低，已無輻射危害。上世紀九十年代後期，國內引入此治療技術，並開始生產該籽源，用於各類實體腫瘤治療，效果良好，發展較快，國內有多家企業生產該籽源，同時，已列入醫保範疇，前景很好。用碘-125籽源體內放療，對碘-125核素質量要求高，其中對核純度的質量要求，碘-125所含雜質核素碘-126應低於萬分之一。理由是植入體內的籽源，若發射高能射線(能量從390Kev到750Kev)的1261含量過大，其射線將穿透腫瘤部位額外照射周圍正常組織，造成不必要的輻射損傷；另外，較強的高能射線，對防護帶來一定困難。放射性雜質核素含量通常用放射性活度計和能譜分析儀共同測量。方法是取一定活度測樣用活度計測出活度值再置於能譜儀測雜質核素髮射的光子能譜，選擇其中某一特徵能量的光子發射強度，與測樣主核素活度值一起求得雜質核素含量百分比，從而得到主核素的核純度。但若雜質核素含量低於萬分之一時，由於能譜儀計數分辨時間的限制，測樣活度一般不超過數十微居，否則計數損失大，數據不準確，而數十微居主核素中所含雜質核素活度微乎其微，需要用穩定度很高的能譜儀長時間測量才能累積到足夠的計數供分析，這對於頻繁使用這種核素作為生產原料的企業進行質量檢驗是不現實的；同時，測能譜通常使用高分辨半導體能譜儀，其價格昂貴，日常維護要求高，資金少、技術力量薄弱的企業亦難以接受。
發明內容本發明所要解決的技術問題是使碘-125籽源生產企業能用價廉、維護要求低的能譜儀及一種射線能量甄別技術，快速、精確測定低含量雜質核素的含量百分比。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是提供一种放射性核素碘-125核純度快速測定裝置，包括樣品室、能量甄別屏蔽容器、多道能譜儀及專用鉛屏蔽裝置，還包括採用鉛或鐵高密度材料的能量甄別屏蔽室，鉛屏蔽層厚度為0.51.0mm，鐵屏蔽層厚度為10mm，所述的多道能譜儀採用能量分辨低的碘化鈉Naly譜儀。所述的碘化鈉Naly譜儀選用RSM4096多道y譜儀。一种放射性核素碘-125核純度快速測定方法，包括下列步驟(1)將碘-125用能量甄別屏蔽容器全屏蔽；(2)進行碘-126核素鑑別及特徵光子能量選擇；(3)接著用SPAN/WinNal碘化鈉y射線譜分析測得結果，測定碘-126的含量百分比。其中步驟(2)包括在Nal譜儀上測得的碘-126發射能譜圖，並選擇670Kev這一能量的光子為測量依據。本發明的原理包括射線能量甄別技術——主核素碘-125發射平均能量為28Kev低能光子，雜質核素碘-126發射能量(390750)Kev高能光子，二者能量差別大。用射線能量甄別技術阻擋低能光子不被能譜儀探測到，從而可使測樣活度大大增加(可增加到500毫居以上)，而譜儀仍能正常工作。雜質核素活度隨之亦增加，便於短時間內測出結果，但又要保證高能光子被阻擋少。該技術是將測樣置於對低能光子屏蔽足夠的金屬容器內，厚度(0.51.0)mm鉛質容器或厚度約10mm鐵質容器可滿足要求，對感興趣的高能光子僅減弱20%左右。即本發明用高密度材料(鉛、鐵)屏蔽甄別掉28Kev低能光子，使其不進入譜儀探測系統，而高能光子可穿透屏蔽層被探測記錄分析。屏蔽層是厚度足夠的金屬容器，測樣置於容器內。可全阻擋掉活度1000毫居以上的碘-125。而僅吸收(1040)%的高能光子。碘-126核素鑑別及特徵光子能量選擇——鑑別碘-126的依據是它發射四條光子，其能量分別是390Kev(分支比34.2%)、490Kev(分支比2.4%)、670Kev(分支比32.4%)、750Kev(分支比4.0%)，測定其中12條光子能量及發射強度，可鑑別碘-126及其活度。本發明選擇670Kev這一能量的光子為測量依據，理由是已知活度的標準銫-137(137Cs)放射源發射單純662Kev射線效率，可作為670Kev的探測效率，根據測量時間段內對此能量的計數率、探測效率等可進行計算得到碘-126活度。多道能譜儀選擇——為了測量670Kev能量的發射強度，需用能譜儀測碘-126發射的能譜，並挑出670Kev。由於碘-126發射的四條光子，能量間隔較大，而作為分析用的670Kev能量，發射分支比高(32.4%)，其相鄰二條分支比不足4%，對其邊界影響小，因此可以用能量解析度低(FWHM約10%)、低價格、日常保養簡單的碘化鈉(Nal)多道Y譜儀正確測到670Kev的發射強度，不必用價格昂貴、維護保養技術要求高的高分辨譜儀。測量用"Amca數據採集仿真系統"；分析用"SPAN/WinNal碘化鈉Y射線譜分析系統"。本發明採用射線能量甄別技術配以低廉碘化鈉(Nal)多道能譜儀，可在數十秒時間內快速、精確測定碘-126低達百萬分之一以下的含量百分比。而測樣(碘-125)活度可高達500毫居以上，儀器仍能正常工作。該發明投資少、日常維護方便，適用於資金少、技術力量薄弱，而使用碘-125頻繁的核技術應用行業。圖1為樣本標準檢測圖。圖中實時間103活時間93高壓650放大3.45圖2為碘1261一126能譜圖。具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。將測樣置於鉛屏蔽層厚度為0.5mm或1.0mm或鐵屏蔽層厚度為10mm的容器內，如圖1所示，是活度高達557毫居碘-125全屏蔽後在Nal譜儀上的Amca數據採集系統測到的碘-126發射能譜圖，可清楚分辨出二個分支比高的能量，即標記(I)的390Kev和標記(II)的670Kev，分支比小的490Kev和750Kev分列在670Kev二側，對其影響不大。測量時間僅103秒。如圖2所示，用SPAN/WinNal碘化鈉y射線譜分析系統對附圖1的分析結果。數據表明，在很短時間(100秒)內可精確測定低於百萬分之一(10—6)碘-126的含量百分比。如圖1所示圖中Nal(^I)—NaOH測樣，碘1261一125活度557.lmCi.樣品測量活時間93秒。能量峰(1)為放射性雜質碘1261一126特徵能量390Kev(分支比34.2%)能量峰(2)為放射性雜質碘1261一126特徵能量670Kev(分支比32.4%)(該能量峰下計數率、分支比及探測效率可直接換算成雜質碘1261一126活度)圖2中數據表格如下:tableseeoriginaldocumentpage6權利要求1.一种放射性核素碘-125核純度快速測定裝置，包括樣品室、能量甄別屏蔽容器、多道能譜儀及專用鉛屏蔽裝置，其特徵在於還包括採用鉛或鐵高密度材料的能量甄別屏蔽室，鉛屏蔽層厚度為0.5～1.0mm，鐵屏蔽層厚度為10mm，所述的多道能譜儀採用能量分辨低的碘化鈉Nalγ譜儀。2.根據權利要求1所述的一种放射性核素碘-125核純度快速測定裝置，其特徵在於所述的碘化鈉Naly譜儀選用RSM4096多道y譜儀。3.根據權利要求1所述的一种放射性核素碘-125核純度快速測定方法，包括下列步驟(1)將碘-125用能量甄別屏蔽容器全屏蔽；(2)進行碘-126核素鑑別及特徵光子能量選擇；(3)用SPAN/WinNal碘化鈉y射線譜分析測得結果，測定碘-126的含量百分比。4.根據權利要求3所述的一种放射性核素碘-125核純度快速測定方法，其特徵在於步驟(2)包括在Nal譜儀上測得的碘-126發射能譜圖，並選擇670Kev這一能量的光子為測量依據。全文摘要本發明涉及一种放射性核素碘-125核純度快速測定裝置和方法，該裝置包括樣品室、能量甄別屏蔽容器、多道能譜儀及專用鉛屏蔽裝置，還包括採用鉛或鐵高密度材料的能量甄別屏蔽室，鉛屏蔽層厚度為0.5～1.0mm，鐵屏蔽層厚度為10mm，所述的多道能譜儀採用能量分辨低的碘化鈉NaIγ譜儀。本發明測定方法，包括(1)將碘-125用能量甄別屏蔽容器全屏蔽；(2)進行碘-126核素鑑別及特徵光子能量選擇；(3)接著用SPAN/WinNaI碘化鈉γ射線譜分析測得結果，測定碘-126的含量百分比。本發明使碘-125籽源生產企業能用價廉、維護要求低的能譜儀及一種射線能量甄別技術，快速、精確測定低含量雜質核素的含量百分比，其投資少、日常維護方便。文檔編號G01T1/00GK101183153SQ200710172250公開日2008年5月21日申請日期2007年12月13日優先權日2007年12月13日發明者姚志銓,平鄭申請人:寧波君安藥業科技有限公司