Technetium-99m-Generator
# Technetium-99m-Generator

Ein Technetium-99m-Generator ist ein Radionuklidgenerator zur Extraktion des metastabilen Isotops Technetium-99m aus einer Quelle, die zerfallendes Molybdän-99 enthält. Technetium-99m wird für eine Vielzahl von Anwendungen in der Nuklearmedizin benötigt.
$^{99}$Mo hat eine Halbwertszeit von 66 Stunden und kann über größere Entfernungen zu Krankenhäusern und Praxen gebracht werden, wo das Zerfallsprodukt Technetium-99m (mit der für den Transport sehr ungünstigen Halbwertszeit von nur 6 Stunden) extrahiert wird. In der Nuklearmedizin wird die geringe Halbwertszeit, die günstige Strahlenqualität (Gammastrahler) sowie die günstige Strahlenenergie (140,1 und 140,6 keV) des Technetium-99m sehr geschätzt.

## Mechanismus

Die Halbwertszeit des Mutternuklids $^{99}$Mo ist mit 66 Stunden viel größer als die des Tochternuklids $^{99m}$Tc mit 6 Stunden. 50 % der Gleichgewichtsaktivität wird innerhalb einer Halbwertszeit des Tochternuklids erreicht, 75 % innerhalb von zwei Halbwertszeiten des Tochternuklids. Daher ist das Entfernen des Tochternuklids (Elutionsprozess) aus dem Generator („melken“ des Generators) sinnvollerweise etwa alle 6–12 Stunden durchzuführen.
Die meisten kommerziellen $^{99}$Mo/$^{99m}$Tc-Generatoren benutzen $^{99m}$Tc-Chromatographie-Säulen, in denen $^{99}$Mo auf saurem Aluminiumoxid aufgebracht sind. Wenn man eine normale Salzlösung durch die Säulen mit immobilisiertem $^{99}$Mo und löslichem $^{99m}$Tc drückt, entsteht eine Salzlösung, die $^{99m}$Tc enthält, zu der dann das für das jeweilige Organ spezifische Pharmazeutikum in entsprechender Konzentration gegeben wird. Das Isotop kann auch ohne pharmazeutische Markierung für bestimmte Zwecke, die reines $^{99m}$Tc als primäres Radiopharmakon verlangen (z. B. Schilddrüsenszintigrafie), verwendet werden.
Die nutzbare Lebensdauer eines $^{99}$Mo/$^{99m}$Tc-Generators beträgt etwa drei Halbwertszeiten des Molybdäns, also etwa eine Woche. Danach ist der Gehalt an $^{99}$Mo zu gering. Somit kauft eine Klinik oder Praxis für Nuklearmedizin mindestens einen solchen Generator pro Woche oder mehrere in gestaffelter Form.
$^{99}$Mo kann durch Neutronenaktivierung (nγ-Reaktion) von $^{98}$Mo in einem Reaktor mit hohem Neutronenfluss erzeugt werden. Die meisten verwendeten Verfahren benutzen ein $^{235}$U-Target. Durch Bestrahlung des Targets mit Neutronen entsteht $^{99}$Mo als Spaltprodukt.

## Zerfallsprozess

Der in einem Technetium-Generator ablaufende Zerfallsprozess kann wie folgt beschrieben werden:
    $\mathrm {_{42}^{99}Mo_{57}^{*}\longrightarrow _{43}^{99}Tc_{56}^{*}\ +\ e^{-}\ +{\overline {\nu }}_{e}} \ +\ \mathrm {Energie}$
    $\mathrm {_{43}^{99m}Tc_{56}^{*}\longrightarrow _{43}^{99}Tc_{56}\ +\ \gamma }$
Hierbei zerfällt das $^{99}$Mo mit 66,02 Stunden Halbwertszeit in angeregte Zustände des $^{99}$Tc. Rund 14 % des $^{99}$Mo zerfallen mittels Beta-Minus-Zerfall in den Grundzustand des $^{99}$Tc und ca. 86 % in den metastabilen Zustand $^{99m}$Tc. Dieser hat wiederum eine Anregungsenergie von 143 keV und zerfällt durch Gammaemission und innere Konversion mit einer Halbwertszeit von 6,02 Stunden in den instabilen Grundzustand des $^{99}$Tc.