방사능 이론 종합

목차

1. 기본물리량

2. 원자와 원자핵

3. 방사성 붕괴

4. 방사선과 물질과의 상호작용
1) 하전입자와 물질과의 상호작용
2) γ선과 물질과의 상호작용
3) 조사선량

<가속장치의 종류>

< 가속방식 >

■ 방사화학적 분리법

본문내용

핵력이 미칠 쿨롱장에 접근하려면, 일정한 규모이상의 운동에너지를 지니고 있어야 가능하다. 그와 같은 크기의 운동에너지란 두 전자들의 정지된 질량으로 에너지를 셈한 전자의 운동에너지들이 각각 0.511MeV이므로 감마선인 광자의 최소한 요구될 에너지는 두 전자들의 정지에너지를 합친 1.02MeV를 넘어야 된다.
담체
사용이유
추적자양이 나타내는 이상현상(공침, 흡착, 라디오콜로이드)을 방지하기 위하여 사용
정의
극히 소량의 물질(추적자의 양)과 결합하여 목적으로 하는 RI를 운반하는 역할
분 류
1) 동위원소 담체
안정RI(담체)가 목적하는 방사성핵종의 동위원소일 때
동위원소 담체 = 추적자의 양(무담체) + 안정RI(동위원소)
특 징
① 사용후 방사성핵종으로부터 화학분리가 어렵다
② 비방사능이 낮다
③ 화학반응이 잘 일어난다.
2) 비동위원소 담체
추적자양의 방사성핵종에 화학적 기능이 유사한 다른 원소를 혼합
비동위원소 담체 = 추적자양 + 화학적 성질이 유사한 다른 원소(비동위원소)
특 징
① 사용후 화학분석에 의해 담체를 분리 가능
② 비방사능이 높은 방사성 핵종을 얻을 수 있음
③ 화학적 성질이 비슷할 것
④ 계열이 같을 것
⑤ 화학반응이 잘 일어나지 않을 것
종 류
① 보유담체(hold back carrier)
분리 목적의 방사성핵종을 침전시킬 때 다른 방사성핵종이 함께 공침하지 않도록 하 기 위하여 용액속에 가하는 담체
② 스캐벤저(scavenger)
분리목적의 방사성핵종을 용액중에 남기고 불순물의 방사성핵종을 침전으로써 제거하 기 위하여 가하는 담체로서 이 담체는 불필요한 방사성물질을 제거하기 때문에 scavenger(청소부)라 한다.
③ 포집제(collector)
여러 가지 방사성원소가 혼합되어 있는 용액 또는 화학분리하여 얻은 단일 용액중에 첨가하여 목적원소만 포집 또는 농축할 목적으로 가하는 담체
무담체
정 의
RI가 그 안정 동위원소를 포함하고 있지 않는 상태 즉, 방사성핵종이 단독으로 존재
특 징
① 담체가 포함되지 않은 방사성동위원소
② 방사성원자만으로 구성된 RI
③ 비방사능이 최고인 상태
④ 무담체 RI 비방사능은 시간변화에 무관하게 일정
⑤ 방사콜로이드 형성 및 흡착이 용이
방사성의약품
방사성동위원소가 이용되는 장점은 방사화학 방법에서 아주 적은 양까지 정량할 수 있고 특히 감마선과 양전자 방출체이면 비파괴 연속정량이 용이하다.
한정된 특별한 예를 제외하고 방사성동위원소는 그 안정동위원소와 동일하다.
방사성물질이 있을 때 그 단위질량중에 있어서 단위시간내에 일어나는 붕괴수를 그 물질의 비방사능(Specific activity)이라고 하고 dps/g, Ci/g, dps/mol등으로 표시한다.
1. 원자로에 의한 제조방법
방사성동위원소를 이용에 적합한 상태로 얻는 방법으로는 표적(target)에 조사하여(원자력 반응에 의해서) 목적의 방사성동위원소를 만들고 그 방사성동위원소를 피사체 표적에서 분리정제하여 그것을 이용하는데 적합한 물리 화학적 상태로 조재한다.
따라서, 제조과정은 표적제작, 조사, 화학분리, 조제, 표지화합물의 합성, 순도검정으로 된다. 다만 Co-60와 Ir-192 같은 감마선원은 금속표적을 원자로에 조사하면 좋다.
또, 중성자 (n,γ)반응 생성물과 같이 목적의 방사성동위원소가 표적과 동일원소인 경우는 표적에서의 분리과정은 필요가 없다.
2. 사이클로트론에서 제조방법
사이클로트론에서 제조되는 방사성동위원소는 크게 2가지로 나누는데 하나는 반감기가 아주 짧은 양전자 방출 동위원소와 반감기가 어느정도 길어 멀리 운반이 가능한 동위원소이다. 현재 사이클로트론에서 생산되는 동위원소는 가격이 비싸거나 테크네슘으로 표지가 되지 않는 방사성의약품으로 진단이 안되는 경우에만 국한되어 사용하고 있는 실정이다.
반감기가 짧은 O-15, N-13, C-11등 양전자를 방출하는 동위원소는 의용생체 사이클로트론을 갖추고 있는 의료기관에서만 사용하고 있다.
반감기가 긴 동위원소는 I-123, Ga-67, In-111, Tl-201, Co-57등으로 반감기가 충분히 길어 먼곳까지 운반하여 사용하고 있으며 상품화되어 있다.
3. 젖짜기 발생기 (Milking generator)
핵의학에서 체내검사에 가장 많이 사용되고 있는 Tc-99m은 과도평형의 원리를 이요하여 Mo-99/Tc-99m 발생기로부터 얻을 수 있다.
어미핵종 Mo-99의 반감기는 67시간이고, 딸핵종 Tc-99m은 6시간이다.
4. 방사성의약품(Radiopharmaceuticals)
방사성동위원소를 포함한 의약품을 말하며 방사성동위원소 및 방사성동위원소 표지화합물이다. 이것은 방사선을 방출할 뿐 의약품과 같은 약리효과는 없다.
방사성의약품을 선택할 때는 방사선의 종류, 반감기, 화학적 형태, 순도, 독성등을 고려해야 한다
1) 형태
담체(carrier)는 안정원소와 불안정동위원소로만 구성되어 있는 것을 말한다.
즉, 담체가 적을수록 순수한 방사성동위원소 물질이다.
2) 순도(Purity)
비방사능이 높고 방사화학적 순도가 높아야 한다.
비방사능이란 단위질량당 방사능량으로표시된다.
예를들면
rm ^24 NaCl
만 있을때는 비방사능이 높다고 말하고
rm ^24 NaCl
과
rm ^23 NaCl
이 같이 있 을때는
rm ^23 NaCl
의 함량에 따라 낮다고 말한다.
즉, 모든
NaCl
분자가
rm ^24 NaCl
분자인 때에는 사실상 그 비방사능은 최대가 되고 그런 경우를 무담체(carrier free)라 한다.
3) 반감기
보통 약품과는 달리 방사능붕괴가 일어나 사용까지의 기간에 한계가 있어 구입이 용이 하고 경제적이어야 한다.
4) 부작용
체내에서 독성을 일으키지 않고 방사선 피폭으로인한 장해가 적어야 하므로 방사능의 사용량은 에너지와 반감기 등을 고려하여 결정한다 5) 멸균
감염에 대한 멸균처리가 잘되어야 한다.
열에 안정한 물질의 경우는 고압증기멸균법을 사용하고 열에 불안정한 물질의 경우는 세공여과법을 사용하는데 필터의 세공크기는 0.45μm이하이어야 하고, 정맥 투여 제 제인 경우 반드시 0.22μm 이하의 것을 사용해야 0.3μm크기인 녹농균까지 제거할 수 있다.

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