Stories|ELBE für Hochenergie-Target-Tests: Weiterentwicklung der beschleunigerbasierten Produktion medizinischer Isotope
Elektronik und Energiewirtschaft
Der supraleitende Elektronenbeschleuniger ELBE am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf HZDR wurde für Hochenergie-Target-Tests freigegeben und ebnet damit den Weg für eine alternative Produktionsmethode des wichtigen medizinischen Isotops 99mTc. Mit einer Förderung von 100.000 Euro im Jahr 2024 wurde die Grundlage für eine Machbarkeitsstudie und den vorläufigen Bau einer Bestrahlungs-Teststrahlführung geschaffen. Das Projekt steht im Einklang mit den weltweiten Bemühungen zur Entwicklung einer beschleunigerbasierten Isotopenproduktion, um die Abhängigkeit von Kernreaktoren zu verringern und langlebige nukleare Abfälle zu minimieren.
Wichtige Erfolge
Die Initiative hat sich mit grundlegenden Herausforderungen bei der Hochenergie-Elektronenbestrahlung einer Molybdänoxid (MoO3)-Schmelze zur Herstellung von 99mTc befasst. Zu den bemerkenswerten Errungenschaften gehören:
- Entwicklung eines detaillierten Entwurfs für eine Bestrahlungsstrahlführung, einschließlich Strahlführungskomponenten, Magnetoptik, Strahldiagnostik und einem Austrittsfenster für die Vakuumtrennung. Erstellung eines Konzeptentwurfs für die MoO3-Targetvorrichtung, die bei 900 °C betrieben werden kann.
- Umfassende Strahlenschutzbewertungen, einschließlich Abschirmungs- und Aktivierungsberechnungen.Bestätigung der Machbarkeit eines Pilotversuchs an der ELBE, der die Kompatibilität mit den Parametern des supraleitenden Beschleunigers sicherstellt.
- Identifizierung kritischer technischer Lösungen, die für zukünftige Hochleistungsbestrahlungsversuche erforderlich sind.
Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Industrie
Dieses Projekt hat die Zusammenarbeit zwischen Forschungseinrichtungen und der Industrie, insbesondere mit der Research Instruments GmbH, einem wichtigen Industriepartner, verstärkt. Durch die Nutzung der Fähigkeiten von ELBE ermöglicht das Projekt:
· Einen Proof-of-Concept für die beschleunigerbasierte Produktion von 99mTc, einem weit verbreiteten medizinischen Isotop mit etwa 20 Millionen Anwendungen pro Jahr.
· Technologische Fortschritte, die auf die Produktion anderer Radionuklide wie 67Cu ausgedehnt werden könnten, die für theranostische Anwendungen relevant sind.
· Die potenzielle Entwicklung von kompakten Hochleistungsbeschleunigern mit einer Strahlleistung von über 50 kW, die eine kostengünstige Isotopenproduktion ermöglichen.
· Die Nutzung der vorhandenen Infrastruktur bei ELBE, um eine schnelle Umsetzung der Ergebnisse in industrielle Anwendungen zu gewährleisten.
Ausblick
Die nächste Phase der Initiative wird sich auf die Weiterentwicklung der Teststrahlführung und die Bewertung der langfristigen wirtschaftlichen Rentabilität der beschleunigerbasierten 99mTc-Produktion konzentrieren.
Weitere Maßnahmen umfassen:
- Prüfung der thermischen Belastbarkeit und Betriebsstabilität des MoO3-Targetsystems unter längerer Hochleistungsbestrahlung.
- Optimierung der Strahldiagnostik zur Echtzeitüberwachung der Strahlparameter und Bestrahlungsbedingungen.
- Durchführung weiterer Abschirmungsoptimierungen zur Erfüllung strenger Strahlenschutzanforderungen.
- Bewertung der wirtschaftlichen Machbarkeit einer Skalierung der Technologie für den industriellen Einsatz.
Diese Initiative ist ein wichtiger Schritt zur Sicherung der zukünftigen Versorgung mit 99mTc und anderen medizinischen Isotopen und fördert gleichzeitig nachhaltige, beschleunigerbasierte Lösungen. Sind Sie an einer Zusammenarbeit bei der Erprobung von Hochenergietargets an der ELBE interessiert? Dann kontaktieren Sie uns unter info@hi-acts.de.