电子加速器生产医用同位素钼-99的发展现状与展望

王 怡，郭子方，王 兰，李姣龙，焦力敏，高 璇，翁汉钦，林铭章

(1.中国科学技术大学 核科学技术学院，安徽 合肥 230026；2.中国科学技术大学 国家同步辐射实验室，安徽 合肥 230029；3.北京智博高科生物技术有限公司，北京 102502)

随着现代医学的快速发展，医用同位素在疾病诊疗及医学研究中扮演的角色愈加重要。发达国家20%以上的患者会用到医用同位素，其中90%会使用放射性核素进行医学诊断。常见的正电子发射断层显像(positron emission tomography, PET)与单光子发射断层显像(single-photon emission computed tomography, SPECT)等诊断技术正是利用放射性核素示踪，实现快速、无创和实时成像[1]。PET常使用碳-11(11C)、氮-13(13N)、氧-15(15O)和氟-18(18F)等正电子发射核素，而SPECT则常使用锝-99m(99mTc)、铊-201(201Tl)和碘-131(131I)等γ光子发射核素标记药物[2]。其中，99mTc(T1/2=6.02 h)标记的药物使用量约占SPECT临床显像药物的85%，是目前核医学中用量最多的放射性药物[3]。

99mTc是99Mo(T1/2=66.02 h)的衰变子体，而绝大部分医用99mTc是由99Mo/99mTc发生器产生的。据经合组织核能署(Organisation for Economic Cooperation and Development/Nuclear Energy Agency, OECD/NEA)预测，2021年全球99Mo的需求量会超过2 340 kCi，并且每年还将以超过10%的速度继续增长[4-5]。目前，99Mo主要由反应堆生产，通过235U的裂变及98Mo的中子俘获反应获得。比利时BR2、荷兰HFR、捷克LVR-15、南非SAFARI-1、波兰MARIA以及澳大利亚OPAL等反应堆生产的99Mo主要供应西方国家，阿根廷RA-3、俄罗斯RBT-6/RBT-10a及WWR-c则主要满足本国需求[6]。由于长时间、高负荷的运行，大多数99Mo生产堆都面临着停堆检修、关停或者退役等问题，导致国际市场上99Mo的供应不稳定[7]。2007—2010年间，加拿大NRU与荷兰HFR的长时间停堆维护造成了全球99Mo/99mTc供应极度短缺，许多医院被迫推迟甚至取消相关的影像诊断[8]。法国ORISIS已于2015年退出99Mo供应链，加拿大NRU已于2018年永久关闭，这进一步加剧了99Mo断供的风险，因此诸多国际组织和政府机构加快了寻求解决“缺锝”问题的步伐。

2009年后，OECD/NEA医用同位素高级专家组就99Mo/99mTc生产替代方案给出了具体的指导意见[9-12]，在多种技术路线中，通过粒子加速器生产99Mo或直接生产99mTc，因其易于审批与监管、无核扩散风险及建设与生产成本低等特点，被认为是缓解99Mo供应紧张的中长期选择[13-14]。质子轰击100Mo靶，可通过100Mo(p,2n)反应直接产生99mTc；若用质子轰击重核靶，则可利用(p,n)反应产生的中子引发235U的裂变或者98Mo的中子活化反应98Mo(n,γ)，从而产生99Mo。电子加速器也可用于生产99Mo，电子束轰击重核靶所产生的轫致辐射可引发100Mo的光核反应100Mo(γ,n)99Mo与238U的光裂变反应238U(γ,f)99Mo。此外，一些基于加速器生产99Mo的新技术路线也处于开发中，如使用高能氘核轰击天然碳靶产生的中子引发100Mo(n,2n)99Mo核反应等。由于直接生产的99mTc不便于储存和运输，而铀靶裂变会产生多种放射性核素，98Mo的中子活化反应截面又相对较小(热中子小于0.14 b)，相比之下电子加速器生产99Mo具有硬件成本低、安全性高、操作简单、伴生放射性废物少等优点，是各国研究99Mo生产替代方案的重点。本文系统总结了电子加速器生产99Mo路线的国内外研究进展，深入分析了其中关键技术及目前实用化的瓶颈，并为国内有关技术的基础、应用研究与商业化提出了建议。

1 电子加速器生产99Mo的原理

粒子加速器生产99Mo/99mTc的可能方式示于图1。电子加速器的99Mo生产一般需要先通过高能电子束轰击重核靶(如钨、铂、钽等)产生轫致辐射，再利用释放的γ光子引发100Mo(γ,n)光核反应得到99Mo，如图2所示。该光核反应发生的入射光子能量阈值为9 MeV(图3)，当入射光子能量达到14.5 MeV时反应截面σ最大(150 mb)[15]，为了有效利用光子截面，常选择能量在29 MeV以上电子加速器[16]。

图1 粒子加速器生产99Mo/99mTc的可能方式

图2 电子加速器生产99Mo的原理示意图

图3 100Mo(γ,n)光核反应截面和钼靶在20、35 MeV电子束作用下产生的轫致辐射谱

2 国内外研究进展

各国基于电子加速器生产99Mo的研究情况列于表1。早在1999年，美国爱达荷国家实验室(Idaho National Laboratory, INL)的Bennett等就开发基于分布式电子加速器生产99Mo以及热分离99mTc的技术[17]，采用能量为40 MeV的电子加速器，照射14.4 g的高丰度100Mo(95.9%)靶，提取到的99mTc产量约78.6 Ci。此外，他们还建立了Idaho模型，预计建设20个该加速器生产中心，即可满足全美的99mTc需求。2000年，乌克兰哈尔科夫物理技术研究所也开展了电子加速器生产医用同位素的研究[18]，照射天然钼靶和高丰度100Mo金属靶后，99Mo的产量分别超过了4和18 Ci/d，并且还通过该方式生产了其他的医用同位素，如125I、119Sb、45Ca、186Re、18F、68Ga等。2007年，美国杨百翰大学爱达荷分校Nelson等重新检验了Idaho模型[19]，一台电子加速器(40 MeV，14 kW)生产的99mTc可以满足佛罗里达州需求，并以当时的汇率和成本进行估算，采用加速器生产只会使成本增加1.3美分/mCi，表明加速器生产99Mo具有较好的经济性。

表1 各国基于电子加速器生产99Mo的研究情况

随着NRU停堆事故频发，作为99Mo生产大国的加拿大也在积极发展其他生产技术[28]。在2008年，加拿大粒子与核物理国家实验室(TRIUMF)也开展了加速器生产99Mo的研究工作[20]，照射富集的100Mo靶片与天然钼靶一段时间后，前者中99Mo的产量显著高于后者，其比活度约20 Ci/g。TRIUMF预计产品中99Mo最大比活度只有几百Ci/g，没有达到商业钼锝发生器的最低要求(1 000 Ci/g)。加拿大国家研究委员会(National Research Council, NRC)的Ross等采用Idaho模型预测[16]，利用2台电子加速器(35 MeV，100 kW)生产的99Mo，即可满足加拿大对99mTc的所有需求，并且其生产成本低于当时的市场价格。全球99mTc供应危机之后，加拿大政府先后通过非反应堆同位素供应计划(Non-Reactor Isotope Supply Program)和同位素技术加速计划(Isotope Technology Acceleration Program)为非反应堆技术生产99Mo提供了约八千万美元的经费支持。在这两个项目的资助下，温尼伯健康科学中心联合PIPE公司(Prairie Isotope Production Enterprise Inc.)与加拿大光源(Canadian Light Source, CLS)开发并评估了直线电子加速器生产99Mo技术[29]。Mang’era等采用电子加速器(35 MeV，2 kW)照射转换靶所产生的轫致辐射，辐照6～10层富集的100Mo靶片，照射12 h后99Mo的产量为135～175 mCi，比活度低至0.54 mCi/g。在非反应堆同位素供应计划的支持下，Galea等利用NRC的电子加速器辐照100Mo靶片10 h[21]，99Mo比活度达到了60 mCi/g。将获得的99mTc制成的显像剂，其满足加拿大卫生部与美国药典(USP 2007)的监管要求，并采集在大鼠体内的SPECT图像，如图4所示，相比于反应堆生产的99mTc，老鼠对二者的绝对摄取量以及目标/背景比率基本相等。值得一提的是，2014年11月，CLS交付了基于电子直线加速器生产99Mo的第一笔商业订单，这是通过非铀技术生产医用同位素的重要里程碑[30]。

a——反应堆生产的99mTc；b——加速器生产的99mTc，使用醋酸缓冲液淋洗；c——加速器生产的99mTc，无需醋酸缓冲液淋洗

美国国内的医用99Mo基本依赖进口，然而这些产品大多是由反应堆辐照浓缩铀靶件生产的，这与美国一直倡导的停止供应民用领域的浓缩铀材料相违背。2017年1月，美国国家核军工管理局(National Nuclear Security Administration, NNSA)签署协议，发展不使用铀的新型99Mo生产工艺，实现国内99Mo的稳定供应。其中，NNSA资助北极星医用放射性同位素公司(NorthStar Medical Radioisotopes)开发直线电子加速器生产99Mo的技术。北极星公司联合阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory, ANL)与洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory, LANL)开展了生产技术研究，利用ANL的直线加速器也证实了γ光子照射后富集100Mo靶中99Mo的产量远高于天然钼靶[31]。针对产品中99Mo比活度低的问题，北极星公司开发了自动化放射性核素分离器(Automated Radionuclide Separation System, ARSII)，99mTc的分离效率可达到95%[32]。此外，他们还研发了许多关键技术和部件，如用于靶辐照的消色差弯曲光束线技术、高功率光束转储与准直器技术、以及具有高密度和快速溶解性能的钼靶等[33-34]。北极星公司计划在威斯康星州建立一座有16台加速器的99Mo生产工厂，其产量可以满足全美50%的需求。已于2019年下半年在该州伯洛伊特地区启动了一座占地超过1 800 m2的加速器设施的建设工作，加速器由比利时IBA公司(Ion Beam Applications S.A.)提供，其单台设备约600万欧元。2021年3月，该加速器设施建设基本完成，同时北极星公司再向IBA公司采购8台电子加速器，并且第一台加速器已于同年4月运抵安装。

日本国内所需的99Mo完全依赖进口，日科学家也积极开展了非铀技术生产99Mo的研究工作。早在2011年，大阪大学Ejiri等通过共振光核嬗变技术生产99Mo等放射性同位素[35]，利用激光与GeV电子作用产生的中能光子(12～25 MeV)照射天然钼靶，调节光子强度可以获得比活度为0.14～1.35 Ci/g的产品。2017年，京都大学Sekimoto等采用富集的MoO3作为靶片[22]，随着电子束能量从21 MeV增加到41 MeV，产品中99Mo活度随之增加，最高达到了58.4 GBq。此外，他们估算了大概需要10 g100MoO3靶材，30台电子加速器(35 MeV，100 μA)照射20 h即可满足全日本对99Mo的需求。同年，东京大学Jang等设计了一套分布式的X波段电子直线加速器[36]，长5 m，能量为35 MeV，束流强度为260 μA，估计仅需11台该加速器便可实现日本的99Mo充分供应。他们还研究钨靶厚度对99Mo产量的影响[37]，并开发了用于计算转换靶与目标靶最优厚度以及靶片中100Mo含量与99Mo产量关系的程序[38]。Noda等测量不同能量的电子束轰击产生99Mo的活度[39]，并且验证了100Mo(γ,n)反应的激发函数与多数文献保持一致。2020年，京都大学Inagaki等认为采用高能电子加速器(35 MeV，1 mA)诱导产生的γ射线照射100 g100MoO3靶片[23]，连续照射20 h，99Mo的产量可以达到1 340 GBq，这基本满足日本对99mTc的需求。

2013年，印度巴巴原子研究中心Naik等采用电子加速器(10 MeV，0.4 mA)照射天然钼靶[24]，产品中99Mo的活度达到了0.3 μCi，这比相同实验条件下通过natU(γ,n)反应生产的99Mo活度高。2016年，印度辐射医学中心Gopalakrishna等采用Zr-Mo凝胶靶[25]，电子加速器照射30～45 min，99mTc的比活度接近kBq/g。此外，2014年，亚美尼亚埃里温物理研究所Avagyan等也采用天然MoO3作靶片[26]，照射100 h后产品中99Mo的活度达到了80 mCi。全球顶级光刻机制造商荷兰ASML公司基于为其光刻机提供极紫外光的自由电子激光器建造了一台超导电子直线加速器，在2016年工程师发现其高能电子束(75 MeV，40 mA)也可以用来生产99Mo[27]，辐照1周后得到的产品比活度高达250 Ci/g。

我国99Mo生产技术发展已经超过60年，其生产/制备主要依靠反应堆辐照铀靶件。近些年，国内也正在积极开展加速器制备99Mo的研究，如中科院近代物理研究所利用超导直线加速器(20 MeV，2.7 μA)产生的高能质子轰击天然铀靶件[40]，分离纯化后可得到高纯度的99Mo；中科院核能安全技术研究所利用自主建造的强流氘氚聚变中子源产生的中子辐照铀酰溶液(235U富集度约为20%)[41]，99Mo日产量达到27 Ci，基本满足国内一个中等省份的诊断需求。然而，通过100Mo光核反应生产99Mo的研究鲜见报道，中国原子能科学研究院刘保杰等采用蒙特卡罗软件模拟研究了转换靶(钨靶)的X射线产额与靶厚度的关系[42]，计算了能量为33 MeV的电子束辐照MoS2靶材中99Mo的产额与衰变特性。向益淮等[43]简述了电子直线加速器生产99Mo的原理，并表示该组已开展了前期研究工作并申请相关项目支持。目前，国内尚没有关于电子加速器生产99Mo的实际研究和建造等信息。

3 关键技术

虽然电子加速器辐照产99Mo的原理可行，但实际生产需要考虑加速器性能指标、照射装置与靶件设计、99mTc分离提取、100Mo回收利用以及废物管理等关键技术中的瓶颈。

3.1 加速器性能指标

电子束的能量、束流强度、束流脉冲重复频率和亮度等都是决定电子加速器生产99Mo经济性的重要参数。为提高100Mo光核反应截面，轫致辐射光子能量需要达到约15 MeV[44]。而光子能量与加速器电子束的能量有关，γ光子的能量为连续谱分布，且其最大值近似于电子能量，但该能量的光子强度很低，通常电子束能量接近光子能量两倍时，光子束流强度最大。电子加速器的能量在30～50 MeV最佳，能量过高会产生较多杂质核素，导致产物分离纯化工艺更加复杂[17]。电子束流强度为数10 μA便能够获得一定产额的99Mo，但是在保证经济性的前提下，要求束流强度足够高。美国正在发展利用束流强度为几毫安的超导加速器生产放射性同位素的技术[45]，其同位素产量较使用常规电子加速器时显著提升。此外，适当提高重复频率和亮度能够获得更高的生产效率。目前，部分国内科研院所的专用加速器比较适合用于生产99Mo，如中国科学技术大学国家同步辐射实验室能量为15～60 MeV、最高运行流强300 mA的电子加速器[46]，清华大学工程物理系汤姆逊散射X射线源装置的50 MeV行波电子加速器[47]，中科院近代物理研究所兰州高能电子成像实验平台的50 MeV直线电子加速器[48]，以及中国工程物理研究院应用电子学研究所驱动自由电子激光的30 MeV射频直线加速器[49]。因此，研究人员可以利用上述机构的电子加速器开展经光核反应生产99Mo的研究。此外，中科院高能物理研究所早在1964年就建成了30 MeV直线加速器[50]，后续还成功建造了对撞机与多种电子加速器，完全有能力制造适用于生产99Mo的电子加速器。为了避免产品活化，工业上广泛使用的电子加速器其能量一般不超过10 MeV，可以在原有基础上补充加速段以提高加速器的能量，如加拿大Mevex公司制造的直线电子加速器(25 MeV，50 kW)，在添加两个相同的加速段与相关的调制器后可以产生35 MeV，100 kW的电子束[16]。因此，可以改造工业用电子加速器，使其达到生产99Mo的最佳能量范围。

3.2 照射装置与靶件设计

在加速器高功率运行工况下，核反应产生的大量热能会令靶件温度急剧升高至1 300 ℃以上。如果不能及时散热，不仅存在熔靶的可能性，而且生成的Tc等产物将挥发，造成放射性污染。因此，对受照射靶件有效冷却至关重要。靶件冷却方式主要有氦气流冷却和水冷却，二者各有优缺点。氦冷系统常用Gifford-Mcmahon制冷机与脉冲管制冷机等价格昂贵的设备，并且需要特殊设计的容器和管道以实现闭环氦气流、减少氦气泄露，此外还要减少其在室温环境中部件的漏热。水冷系统操作简单、成本低廉，可以采用常规制冷机对循环水进行降温，更易实现工业化生产。加拿大CLS在研究加速器生产99Mo时证明了水冷方式的有效性[51]，但水冷方式会产生一定量的放射性污染水(含有15O、11C、7Be、3H等放射性核素)，以及水辐射分解会产生可燃的氢气与具有腐蚀性的过氧化氢与臭氧等。为了减缓靶片的氧化与腐蚀，需加入缓冲液(如氢氧化锂、氨水等)或者牺牲金属(铜、钛、不锈钢等)[44]。图5是水冷装置简化示意图[52]，钼靶片放置在两个铜制冷却水管道的中间，靶件上的热量可以通过管道内的冷却水带走。通过调节水的流速，可将照射装置维持在较低温度运行。除了改进冷却系统外，采用异型靶件结构或复合靶也可以在一定程度上增强靶件散热能力。

1——铜制管道；2——100Mo靶件；3——电子束方向；4——进水方向

当前研究中主要使用的有金属钼靶、氧化钼靶以及Zr-Mo凝胶靶等，但是最终规模化生产时一般将使用富集的100Mo靶，一方面可以提高生产能力，另一方面有利于提高产物放化纯度和化学纯度，同时减少放射性废物的产生。就靶件制备而言，直接采用金属板切片对于生产工艺流程挑战太大以及回收后再做成金属板非常困难，故通常采用钼金属粉末压制靶件。

3.3 99mTc分离提纯

筛选适用于有载体低比活度99Mo原料的新型99mTc分离工艺是实现加速器生产99Mo产业化应用的基础。目前商用钼锝发生器以活性氧化铝为基质以实现对99Mo/99mTc的有效分离，但由于活性氧化铝对99Mo的吸附量有限(最大约20 mg/g，实际应用条件下约2 mg/g)，此类发生器需使用无载体的高比活度99Mo原料，因此不适用于加速器产有载体的低比活度99Mo原料。为满足有载体低比活度99Mo原料的99Mo/99mTc工艺特点，研究人员开发了多种分离流程，如萃取+氧化铝纯化法、柱色层法以及升华法等技术。

近些年，柱色层法也被用于从有载体低比活度的99Mo原料中提取99mTc，常用到的色谱柱主要有ABEC树脂柱与活性炭柱。Rogers等开发了能选择性分离锝的聚乙二醇基双水相体系[55]，当料液流经ABEC树脂柱时，锝被保留在柱上，然后用缓冲溶液与生理盐水将其冲洗下来。该工艺已由北极星公司进一步改进，并基于此实现了自动化放射性核素分离器ARSII的商业化生产[56]，其处理流程如图6a所示[15]。Galea等利用该分离器处理加速器辐照后的钼靶件[21]，99mTc的分离率超过了90%，且完成一次循环仅需45 min。2018年2月，以ABEC树脂为锝固相吸附剂的新型钼锝发生器RadioGenix获得美国食品药品监管局的批准[57]。使用活性炭作为钼锝分离的固相吸附材料时，其分离流程与ABEC树脂的系统类似(图6b)[58]。2016年，日本京都大学Tatenuma等基于活性炭柱+活性氧化铝柱+(离子交换树脂)技术开发了Technetium Master Milker(TcMM)流程[22]，并将TcMM用于处理电子加速器辐照的天然MoO3靶片中，不到30 min便可完成一次提取，经过四次提取得到的99mTc化学产额可达到99%，纯度达到6N级(99.999 9%)，这满足日本《药品事务法》的要求。

图6 美国ARSII流程(a)与日本TcMM流程(b)示意图

升华法主要利用钼和锝氧化物的蒸气压不同，MoO3在800 ℃左右熔化，而在该温度下Tc2O7的蒸气压比MoO3大5个数量级，如果提供持续的氧气流，Tc2O7则会被吹到下游，并在400°C以下时凝结。INL的Bennett等采用改进的升华法提取电子加速器照射产生的99mTc[17]，并获得了良好的分离效率，约85%。美国Best回旋加速器系统公司(Best Cyclotron Systems, Inc.)也曾使用该技术分离质子束照射100Mo靶件产生的99mTc[59]。

就低比活度99Mo料液中提取99mTc而言，萃取+氧化铝纯化法与升华法均存在系统复杂，操作繁琐以及生产成本高等问题。而柱色层法的提取时间短、99mTc产额高、稳定可靠、容易实现自动化，并且已经实现商业化生产与应用，是提取加速器辐照产99mTc的极具发展潜力的技术。

3.4 100Mo回收利用

天然钼材料中，100Mo的同位素丰度仅9.82%，远不能满足加速器辐照生产99Mo的原料要求，需要经过同位素富集，获得同位素丰度约98.5%以上的100Mo原料，方可使用。考虑到高丰度的100Mo原料价格昂贵(购买1公斤的情况下，价格大约500～1 500 USD/g)，加速器辐照生产99Mo时，靶件中100Mo的利用率仅十万分之一到百万分之一，因此高效回收100Mo才能确保经济性[60]。

待回收的100Mo通常以钼酸钾的形式存在，而辐照靶件中100Mo通常以金属钼的形式存在，因此需进行从钼酸钾溶液到金属钼的一系列分离、纯化、转化操作，实现丰度98.5%以上的金属100Mo回收，并控制其杂质。目前，常用H2O2和强碱溶解靶件，经钼锝发生器提取99mTc，纯化回收得到钼沉淀，还原得到钼金属粉末后，将其压制成靶件以供辐照使用[61]。相比于钠盐，K2MoO4的溶解度更高，故强碱试剂常采用KOH。考虑到钼锝发生器流出液中含有1.8 kg-K/kg-Mo，而富集的100Mo靶则要求小于100 mg-K/kg-Mo，因此如何从钾中分离出钼是该流程中的关键[62]。目前研究较多的是将K2MoO4转化为不含钾的沉淀析出，如MoO3或者(NH4)2MoO4等[63]。ANL、ORNL与北极星公司的研究人员通过图7所示的流程回收钼靶中100Mo[64]，首先采用H2O2溶解钼靶件，加入5 mol/L KOH，将Mo转化为K2MoO4，经过TechneGen发生器提取99mTc后，加入乙酸、硝酸或乙醇等将K2MoO4转化为MoO3沉淀，分离洗涤后，Mo的收率超过了98%。最后，将MoO3在高温下用氢气还原为钼金属粉末，压制烧结靶件以供99Mo生产使用。加拿大艾伯塔大学物理系Gagnon等采用(NH4)2MoO4体系[65]，最后100Mo的收率为87%，并且由(NH4)2MoO4还原得到金属钼。由此制备的靶片密度更高，尽管这有利于靶片的生产，但是会显著影响靶片在H2O2中的溶解速度，因此需要综合考虑其他方面的因素。相较而言，MoO3体系不仅钼的收率高，并且操作简单，后续靶件溶解速度快，是规模化生产99Mo时高效回收100Mo的候选方式之一。

图7 100Mo靶件从生产到回收的钼循环图

3.5 废物管理

以高丰度的金属100Mo作为靶件，经电子加速器产生的轫致辐射光子辐照后，最终产物中主要的放射性杂质为97Nb(72.1 min)、97Zr(16.9 h)，其中97Nb可通过冷却衰变的方式去除，而97Zr则需通过其他途径进行分离，最后稳定杂质主要为96Zr、97Mo和98Mo[66]。

相比于稳定核素，放射性核素的分离处理更为复杂。考虑到99Mo的半衰期为66.02 h，因此对于半衰期低于5 h的核素可以等其衰变掉(冷却10个半衰期)再处理，产物中半衰期低于5 h的放射性核素有：89Nb(2.03 h)、97Nb(1.20 h)、98Nb(51.5 min)、91Mo(15.49 min)、94Tc(4.88 h)、101Tc(14.2 min)、94Ru(52 min)、95Ru(1.63 h)等[71]。其中，97Nb、98Nb、94Tc的衰变产物分别为稳定的97Mo、98Mo、94Mo，因此可以边处理边衰变；94Ru、95Ru的衰变产物均为锝同位素，89Nb的衰变产物为89Zr(78.5 h)，也可以边处理边衰变；而91Mo、101Tc的衰变产物分别为91Nb(680 a)、101Ru(稳定)；可作非放射性核素处理的核素有94Nb(2×104a)、92Nb(3.5×107a)、91Nb(680 a)、93Mo(4×103a)、93Zr(1.53×106a)。因此，可采取如下的分离方式：照射结束后先冷却2.5 h，101Tc与91Mo几乎完全衰变成稳定的101Ru与91Nb，此时近60%的89Nb衰变成89Zr，然后依次分离钌铌，再用阳离子交换树脂分离钇锆，最后分离钼锝。

4 总结与展望

99mTc是核医学中应用最广泛的医用同位素，其主要来源于母体核素99Mo的衰变，但是近些年生产99Mo的反应堆大多都面临着停堆检修及关停退役等问题，导致全球99Mo供不应求，各国都在积极寻找能够解决99Mo/99mTc供应短缺的途径。经过二十多年的研究与发展，基于电子加速器生产99Mo的原理与技术基本不存在问题，生产过程中的关键技术基本已突破，如加速器性能指标、照射装置与靶件设计、99mTc分离提取、100Mo回收利用以及废物管理等。相较于现有反应堆生产，加速器生产成本相对低廉、(生产、配送)去中心化、方便设置、放射性废物少，是最有希望成为替代反应堆生产的技术之一，而且由于产品是99Mo，可以直接利用现有供应链。由电子加速器产99mTc制成的显像剂满足加拿大卫生部与美国药典(USP 2007)的监管要求，加拿大光源已成功交付了电子直线加速器生产99Mo的商业订单，以及美国正在威斯康星州大力建设电子加速器生产99Mo的工厂，这都表明该生产方式的安全性。采用电子加速器生产99Mo会导致成本轻微增加，但该生产设施也可以用于生产其他同位素，因此电子加速器辐照产99Mo是具有较好的经济性。基于其可行性、安全性与经济性，电子加速器辐照产99Mo极具发展潜力，预计在不久的将来，将会有更多的患者使用电子加速器产的99Mo/99mTc。尽管我国在这一领域的研究较少，考虑到对99Mo/99mTc需求的增加以及电子加速器生产医用同位素技术的成熟，在国内发展电子加速器生产99Mo势在必行。