Немецкие ученые намерены устранить дефицит медицинских радиоизотопов

Радиоактивные материалы играют в медицинской диагностике чрезвычайно важную роль. В одной только Германии врачи проводят в неделю в среднем 60 тысяч радиологических исследований с помощью изотопа технеций-99. Он используется, в первую очередь, для сцинтиграфии. Это диагностический метод, при котором короткоживущий радиоактивный изотоп вводится в организм пациента, и испускаемое им излучение регистрируется и используется для визуализации внутренних структур.

Как преодолеть дефицит

Однако не так давно - осенью прошлого года - немецкие медики, как, впрочем, и их коллеги из других европейских стран, столкнулись с острым дефицитом технеция-99. Дело в том, что этот изотоп получают из другого радиоактивного изотопа - молибдена-99, а его во всем мире производят лишь несколько ядерных реакторов. Потребности европейских и американских клиник в этом источнике излучения на 85 процентов покрывают всего два реактора - один в Голландии, в городе Петтен, другой в Канаде, в провинции Онтарио. Остальные 15 процентов приходятся на два французских и один бельгийский реактор.

Когда же в сентябре прошлого года все европейские реакторы практически одновременно прекратили производство - на бельгийском и голландском произошли аварии, оба французских встали на плановый ремонт, - дефицит изотопа вызвал хаос в радиологических клиниках. Тем более что транспортировке на дальние расстояния технеций-99 не подлежит: период его полураспада составляет всего шесть часов.

"Проблема в том, что основные реакторы, на которых производят радиоактивный молибден, были сооружены около полувека назад, и поддерживать их работоспособность с каждым днем все труднее и дороже", - поясняет Томас Рут (Thomas Ruth), радиохимик канадского Центра ядерных исследований TRIUMF. А лет через пять лицензии на эксплуатацию этих реакторов и вовсе истекут. Правда, им на смену должны прийти новые, однако среди врачей-радиологов не найдется, пожалуй, ни одного, кто верил бы в их своевременный ввод в строй. Так что вопрос об обеспечении гарантированных поставок радиоизотопов медицинского назначения встает все острее.

Канадский рецепт

Канадские специалисты ратуют за то, чтобы вовсе отказаться от реакторов как средства производства изотопов для медицины. Ведь сырьем при этом служит высокообогащенный уран-235: под действием пучка нейтронов он распадается, образуя, в частности, и молибден-99. Нейтроны же образуются в результате термоядерной реакции. Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) уже давно выказывает крайнее недовольство этой технологией, опасаясь, что уран-235, пригодный для производства атомной бомбы, может попасть в руки злоумышленников.

Поэтому канадские эксперты предлагают использовать в качестве сырья уран-238 - безопасный и довольно дешевый металл. Необходимость в ядерном реакторе при этом отпадет, потому что для получения нужных медикам изотопов уран-238 достаточно облучать пучком фотонов высоких энергий, а его источником может быть и обычный ускоритель электронов. Правда, производительность такой установки будет ниже, чем у реактора, но этот недостаток можно компенсировать увеличением количества ускорителей.

Даже с финансовой точки зрения это обошлось бы дешевле: нет радиоактивных отходов, эксплуатация проще, аварийность ниже, особых мер безопасности не требуется. В Канаде уже принято решение о возведении первого экспериментального прототипа такой установки.

Немецкий рецепт

Но это - идея ядерщиков. Медики более консервативны и не видят оснований отказываться от ядерной технологии получения изотопов. Но и нынешняя зависимость от голландских, бельгийских и французских реакторов немецких радиологов не устраивает. Поэтому сегодня в Германии обсуждается идея использовать для производства медицинских радиоизотопов экспериментальный реактор "FRM II", принадлежащий Мюнхенскому техническому университету и расположенный в баварском городке Гархинг.

"С точки зрения технологии тут нет никаких проблем, принцип производства достаточно прост", - говорит Инго Нойхаус (Ingo Neuhaus), технический директор реактора. Но, указывает он, кое-что придется перестроить и обеспечить дополнительные меры безопасности, так что весь проект может оказаться сложнее, чем представляется на первый взгляд.

Моральный долг

Дело в том, что производство молибдена-99 сопровождается выделением огромного количества тепла, и для надежной работы реактора потребуется установить новую систему охлаждения. Кроме того, предстоит разработать и смонтировать систему безопасного извлечения готовой продукции, погрузки ее в специальные контейнеры и доставки на предприятия фармацевтической промышленности, где из молибдена-99 будет изготовлен технеций-99.

Реализация проекта займет 4-5 лет и обойдется в 5,4 миллиона евро. Но откладывать реконструкцию нельзя, - считает научный директор реактора Винфрид Петри (Winfried Petry). Германия, указывает он, один из крупнейших потребителей радиоизотопов медицинского назначения, однако сама их не производит, пользуется плодами чужого труда. "Пора бы уже нам взять на себя свою долю этого бремени. В каком-то смысле, это наш моральный долг. Тем более, что производительность нашего реактора будет достаточной, чтобы обеспечить изотопами всю Европу", - заявил ученый. А 5,4 миллиона евро, по его мнению, - это мелочь, особенно в сравнении с теми суммами, которые в целом расходуются на здравоохранение. Решить за такие небольшие деньги серьезную проблему общеевропейского масштаба - это исключительное достижение.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева