رادیوایزوتوپ چگونه تولید می‌شود؟
اگر اتم‌های یک عنصر در هسته خود تعداد پروتون‌های یکسان ولی تعداد نوترو‌ن‌های متفاوتی داشته باشند، ایزوتوپ‌های یک عنصر نامگذاری می‌شوند. ایزوتوپ‌ها به دو دسته ایزوتوپ‌های پایدار و ناپایدار تقسیم بندی می‌شوند. ایزوتوپ‌های پایدار هیچگونه واپاشی یا تشعشعی ندارند اما ایزوتوپ‌های ناپایدار که رادیوایزوتوپ یا رادیونوکلئید نیز نامیده می‌شوند، از خود تشعشع ساطع می‌کنند و پرتوزا هستند.
به زبان ساده، رادیوایزوتوپ شکل ناپایدار یک عنصر شیمیایی است. رادیوایزوتوپ ممکن است در طبیعت وجود داشته باشند یا در آزمایشگاه ساخته شود. در پزشکی، آنها در آزمایشات تصویربرداری و در درمان استفاده می‌شوند. رادیوایزوتوپ‌ها با پرتوزایی و تشعشع برای پایدارتر شدن، انرژی آزاد می‌کنند. این انرژی اضافی به سه طریق ساطع می‌شود: تشعشعات گاما، آلفا و بتا. تشعشعات گاما از هسته ساطع می‌شود و سپس به یکی از الکترون‌ها منتقل شده تا آن را به عنوان یک الکترون آزاد تبدیل کند و یا برای ایجاد و انتشار یک ذره جدید (ذره آلفا یا ذره بتا) از هسته استفاده می‌شود. این تشعشعات به عنوان تشعشعات یونیزان در نظر گرفته می‌شوند. این فرآیند تشعشع، واپاشی رادیواکتیو نیز نامیده می‌شود و به اندازه کافی قدرتمند است تا یک الکترون را از اتم دیگر آزاد کنند. تجزیه رادیواکتیو می‌تواند یک هسته پایدار تولید کند یا گاهی اوقات یک رادیونوکلئید ناپایدار جدید تولید کند که ممکن است دچار فروپاشی بیشتر شود. واپاشی رادیواکتیو یک فرآیند تصادفی در سطح اتم‌های منفرد است و نمی توان پیش بینی کرد که یک اتم خاص چه زمانی تجزیه می‌شود.
عمده روشهای تولید رادیونوکلئیدها برای استفاده در فرآوردههای رادیودارویی عبارتند از:
- شکافت هستهای
هستههای با عدد اتمی بالا شکافت پذیر هستند و یک واکنش رایج، واکنش شکافت اورانیوم 235 توسط نوترونها در یک راکتور هستهای است. به عنوان مثال: ید-131، مولیبدن-99 و زنون-133 را میتوان از این طریق تولید کرد. رادیونوکلئیدهای حاصل از این فرآیند باید به دقت کنترل شوند تا ناخالصیهای رادیونوکلئیدی به حداقل برسد.
- بمباران ذرات باردار
رادیونوکلئیدها ممکن است با بمباران مواد هدف با ذرات باردار در شتاب دهندههای ذرات مانند سیکلوترونها تولید شوند.
- بمباران نوترونی
رادیونوکلئیدها ممکن است با بمباران مواد هدف با نوترون در راکتورهای هستهای تولید شوند.
- سیستمهای ژنراتور (مولد)
رادیونوکلئیدهایی با نیمه عمر کوتاه ممکن است با استفاده از یک سیستم ژنراتور رادیونوکلئیدی که شامل جداسازی رادیونوکلئید دختر از یک والد با نیمه عمر طولانی است و از طریق جداسازی شیمیایی یا فیزیکی، تولید شود.
