06 - 4990 6622 |
blueconsultancymeppel@gmail.com |

Isotopentechniek

Blue in BCM staat voor de isotopische druppel.

 

Wat zijn isotopen

Isotopen zijn atomen van hetzelfde chemische element - en dus met hetzelfde aantal protonen - waarin het aantal neutronen in de atoomkern verschilt.
Volgens gangbare modellen bestaat een atoom uit een atoomkern met daaromheen een wolk van elektronen. De kern bestaat uit een aantal protonen en een aantal neutronen.
Het aantal protonen bepaalt het atoomnummer van het element en ook de chemische eigenschappen.


Het aantal neutronen bepaalt onder meer de stabiliteit van de kern en - samen met het aantal protonen - de atoommassa. Twee atomen met hetzelfde aantal protonen maar een verschillend aantal neutronen noemen we twee isotopen van hetzelfde element.
Wanneer de elementen niet gespecificeerd worden, wordt van een nuclide gesproken.

De term is een samentrekking van twee Griekse woorden: isos (gelijk) en topos (plaats).
Hiermee wordt benadrukt dat verschillende isotopen van hetzelfde element dezelfde plaats innemen in het periodiek systeem.

 

Wat doen isotopen

Isotopen zijn atomen of ionen met een gelijk atoomnummer en verschillende atoommassa. Veel chemische elementen hebben meerdere isotopen die instabiel zijn, dat wil zeggen radioactief verval kennen.
Afhankelijk van het soort verval dat een bepaalde isotoop heeft, wordt bètastraling (elektronen) of gammastraling afgegeven.


Het medische nut van straling

De eerstgenoemde soort straling heeft vooral een lokaal effect in het weefsel en is buiten het lichaam niet te meten. Isotopen die dit soort straling uitzenden worden gebruikt voor nucleaire therapie, terwijl stoffen die gammastraling uitzenden, (ook) gebruikt worden voor diagnostiek.


Productie van isotopen voor medisch gebruik

Er zijn drie kernreactoren in de wereld die zich hebben toegelegd op de productie van isotopen voor medisch gebruik. Deze staan in:

Een andere methode om isotopen te produceren maakt gebruik van deeltjesversnellers. Sommige isotopen kunnen met reactoren vervaardigd worden, andere met deeltjesversnellers, nog andere met beide.
Een deeltjesversneller laat atomen met grote snelheid op elkaar botsen waardoor er een stukje van de kern afgaat en een instabiele isotoop ontstaat.

 

Technetium en de ‘technetium-koe’

Technetium is een element dat veel gebruikt wordt in de nucleaire geneeskunde, vanwege de geschikte chemische eigenschappen en de halveringstijd die lang genoeg is voor diagnostiek en kort genoeg om onwerkzaam te worden voordat te veel schade aan het lichaam is toegebracht.
Door de korte halveringstijd van 6 uur ontstaat echter een praktisch probleem bij het transport naar ziekenhuizen.


Dit probleem wordt omzeild door de zogenaamde 'technetium-koe':
Een staaf die molybdeen-99 bevat, dat een T1/2 van bijna 3 dagen heeft en daardoor over grote afstanden vervoerd kan worden en ongeveer een week gebruikt kan worden.
Dit molybdeen vervalt geleidelijk in technetium-99m, dat vervolgens in het ziekenhuis eenvoudig 'gemolken' kan worden. Dit technetium-99m is een relatief langlevend metastabiel nucleair isomeer van technetium-99.


Molybdeen-99 wordt in kernreactoren gemaakt uit verrijkt uranium, hetgeen vaak problemen geeft met de verkrijgbaarheid. In 2008 is daarom een patent aangevraagd voor de productie van technetium-99m op basis van het stabiele en eenvoudig verkrijgbare molybdeen-98, door het te beschieten met neutronen.

 

Scholing

BCM geeft lezingen op het gebied van Medische Isotopen Techniek.