モリブデンの同位体

モリブデン（_42Mo）には、原子量が92、94～98、100の7つの同位体が自然界に存在する。100Moを除くすべての同位体は安定しており、^100Moは半減期7.07 × 10⁻⁶の二重ベータ崩壊を起こす。¹⁸年（このモードで知られている最短）で¹⁰⁰ Ruになります。92Mo と^{98 Mo も、}それぞれジルコニウムとルテニウムにこの方法で崩壊するエネルギーを持っています。他のものは理論的には安定です。また、合計 32 種類の合成同位体が知られており、原子量が81 から 119 の範囲にある少なくとも 13 種類の準安定核異性体があります。

質量が 93 以下の同位体は電子捕獲または陽電子放出によりニオブ同位体 (または遅延陽子放出後のジルコニウム) に崩壊し、質量が 99 以上は通常のベータ崩壊によりテクネチウムに崩壊する。前者の最も安定なのは⁹³ Mo で、最近の測定では半減期が約 4800 年^{[ 2 ]}であり、⁹⁰ Mo は 5.56 時間である。後者の最も安定なのは医学的に重要な^{99 Mo で、半減期は 65.932 時間であり、その崩壊によりテクネチウムの}主要同位体となる。最も安定な異性体は^93m1 Mo で、半減期は 6.85 時間であり、基底状態に崩壊する。

モリブデン-99は、高純度ウラン-235ターゲットに強力な中性子照射（すなわち核分裂）を行い、その後迅速に抽出することによって商業的に生産されます。^{[ 11 ]}これは、テクネチウム-99mジェネレーターの親放射性同位体として使用され、さらに半減期の短い娘同位体であるテクネチウム-99mを生成します。テクネチウム-99mは、年間約4000万件の医療処置で使用されています。よくある誤解または誤称は、^99Moがこれらの診断用医療スキャンで使用されているというものですが、実際には、画像診断剤やスキャン自体には関与していません。実際、^99Moは99mTcと共溶出され（ブレークスルーとも呼ばれる）、汚染物質とみなされ、適切なUSP （または同等の）規制および基準に準拠するために最小限に抑えられています。 IAEAは、^99Mo濃度が0.15μCi/mCi ^99m Tcまたは0.015%を超える場合は、ヒト​​への使用のために投与すべきではないと勧告している。^{[ 12 ]}通常、最終製品のQA-QC試験中に^99Mo / ^99m Tcジェネレーターを使用する場合、溶出ごとに99Moのブレークスルーの定量が行わ^れる。

核分裂性ターゲットを必要としない⁹⁹ Moを生成する代替ルートとして、高濃縮ウラン (HEU) または低濃縮ウラン (LEU) などがあります。これらのルートには、濃縮^{100 Mo ターゲットへの陽子照射や}光中性子反応などの加速器ベースの方法が含まれます。歴史的には、天然同位体モリブデンまたは濃縮⁹⁸ Mo ターゲットで中性子捕獲によって生成された^{99 Mo が、商用99} Mo / ^99m Tc ジェネレータの開発に使用されていました。^{[ 13 ] [ 14 ]} 中性子捕獲プロセスは最終的に、はるかに高い比放射能で生成できる核分裂ベースの^{99 Mo に取って代わられました。このように、高比放射能99} Mo 溶液の原料を導入することで、より高品質の製品が製造され、クロマトグラフィーを使用して小型アルミナカラムで^{99 Mo から99m} Tcをより良く分離することが可能になりました。同様の条件下で低比放射能の^99Moを使用する場合、同量の^{99Moを収容するには、より高いMo負荷容量またはより大きなカラムが必要となるため、特に問題が生じます。化学的に言えば、この現象は、 99Mo}以外のMo同位体がカラム基材上の表面サイト相互作用をめぐって競合するために起こります。その結果、低比放射能の^99Moは通常、はるかに大きなカラムサイズとより長い分離時間を必要とし、γ-アルミナをカラム基材として使用すると、親放射性同位体の量が不十分な99mTcが^生成されることが一般的です。最終的に、これらの条件下で生成される劣悪な最終生成物である^99mTcは、現在のサプライチェーンと実質的に互換性がありません。

過去 10 年間、米国政府と民間資本企業との協力協定により、米国で商業的に流通する⁹⁹ Mo/ ^{99m Tc のニュートロン捕獲生産が復活しました。 [ 15 ]ニュートロン捕獲ベースの99} Moへの回帰に伴い、低比放射能⁹⁹ Mo を利用できる新しい分離方法も導入されました。

モリブデン以外の娘製品

• テクネチウムの同位体
• ニオブの同位体
• ジルコニウムの同位体