《첨단과학기술분야에서 세계적경쟁력을 가진 기술들을 개발하기 위한 투쟁을 힘있게 벌려야 합니다.》
90Y은 핵의학에서 치료에 리용되는 중요한 방사성핵종들중의 하나이다. 이 방사성동위원소는 반감기가 비교적 짧고(T1/2=64.2h) β-선의 에네르기(Emax =2.28MeV)가 크기때문에 핵의학에서 적당한 동위원소로 된다.
90Y은 여러가지 킬레트시약들과 화학결합을 하면서 안정한 착화합물을 형성한다.
우선 90Y은 원자로에서 나오는 페연료(HLLW)로부터 분리한 90Sr으로부터 얻을수 있다. 90Sr(T1/2=28y)은 짧은 시간동안에 90Y과 영구방사평형에 도달되며 90Y의 영원한 원천으로 리용될수 있다.
또한 90Y은 이트리움금속 혹은 그 산화물을 중성자로 쪼임하여 만들수 있다. 그러나 이 방법은 90Y을 무담체로 만들수 없으며 그것은 핵의학에 응용할 때 여러가지 약점이 있다.
핵의학분야에서 리용되는 Y의 분리에서 가장 중요한 문제는 뼈에 집적되는 90Y의 어미원소인 90Sr를 제거하고 분리한 90Y화합물의 방사화학적순도를 보장하는것이다. 생성물90Y의 방사화학적순도는 방사성붕괴뿐만아니라 종이크로마토그라프에 의해서도 검사할수 있다.
핵의학분야에 리용하기 위한 90Sr으로부터 무담체90Y은 이온교환법과 추출크로마토그라프법, 용매추출법 등 여러가지 물리화학적방법으로 분리할수 있으며 이 방법들을 호상배합하여 분리할수 있다.
추출크로마토그라프(EXC)는 넓은 범위의 시료형태로부터 방사성핵종을 분리하는데 리상적으로 알맞는 기술이다. 이 기술은 탑크로마토그라프의 운영의 편리성과 액-액추출의 선택성을 가진 기술이다.
우리는 D2EHPA-St-DVB추출수지를 합성하고 그에 의한 금속이온들의 분리에서 추출평형상수 및 흡착띠이동속도를 결정하는 방법을 세운데 기초하여 90Sr으로부터 90Y분리방법을 확립한데 대하여 서술하였다.
D2EHPA-St-DVB추출수지는 우선 가용성전분을 뜨거운 증류수에 풀고 려과하여 물상을, 다음 비커에 스티롤과 디비닐벤졸, 과산화벤조일, D2EHPA, 벤졸로 유기상을 조제하고 질소를 통과시키면서 80℃에서 5h동안, 90℃에서 1h동안 중합반응을 진행하여 합성한다.중합을 마친 후 반응기를 방온도까지 랭각히고 경사법으로 중합물을 반응혼합물로부터 분리한다. 려액이 맑아질 때까지 증류수를 통과시키면서 합성한 추출수지(중합물)를 세척하고 건조한다.
추출크로마토그라프법에서 금속원소들의 추출평형상수와 흡착띠의 이동 속도를 결정하는 방법을 확립하였다.
90Y, 90Sr의 흡착띠의 이동속도는 각각 =5.68×10-3cm/min, =30.88 cm/min이며 90Y, 90Sr의 추출평형상수는 각각 16.66, 0.0068이다. 90Y의 흡착띠의 이동속도는 90Sr보다 약 5 400배 느리므로 90Sr으로부터 90Y을 쉽게 분리할수 있다.
확립된 추출크로마토그라프법으로 핵의학적요구를 만족시키는 90YCl3을 생산할수 있다.
이 연구결과는 국제잡지《Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry》(328(2021))에 《Radiochemical investigation of 90Y separation from 90Sr and 90Y mixture with D2EHPA-St-DVB extractant polymer resin》(https://doi.org/10.1007/s10967-021-07656-5)의 제목으로 발표되였다.
