Medische isotopen geproduceerd in reactor met record vermogensdichtheid

De levering van medische isotopen, die doorgaans worden geproduceerd in oude kernreactoren, heeft het laatste decennium diverse problemen gekend. Daardoor lopen kankerpatiënten het risico langer te moeten wachten op diagnostiek of therapie terwijl hun gezondheid verslechtert. Het Smart-project (source of medical radio isotopes) – onder leiding van het Belgische Institute of Radio Elements (IRE) en met technische begeleiding van ASML – ontwikkelt een duurzaam en betrouwbaar alternatief op basis van versnellertechnologie. Een cruciale bijdrage komt van Demcon: het ontwerp van een target dat bestand is tegen de extreme hitte en straling om deze isotopen te kunnen produceren. Daarvoor heeft begin februari een speciaal team met succes de haalbaarheid van koelen met vloeibaar metaal onder deze extreme omstandigheden aangetoond. Het experiment vestigde een wereldrecord voor de hoogste continue vermogensdichtheid, die een door mensen gemaakt object ooit heeft weerstaan. Hiermee heeft het project een cruciale mijlpaal bereikt op weg naar ingebruikname van de Smart-fabriek.

Wereldwijd zijn miljoenen kankerpatiënten afhankelijk van nucleaire geneeskunde, oftewel de toepassing van medische isotopen voor hun behandeling. Medische isotopen zijn kortlevende radioactieve stoffen die worden gebruikt voor diagnostiek (imaging) en therapie (bestraling). Productie van deze isotopen, met uranium als grondstof, vindt plaats in oude kernreactoren die op hun eind lopen. Deze reactoren zijn niet meer betrouwbaar, terwijl de productie juist 24/7 moet doorlopen vanwege de korte halfwaardetijden van de isotopen.

Technetium-99m (99mTc), afkomstig van de moederisotoop 99Mo, is de meest gebruikte isotoop voor diagnostiek in de nucleaire geneeskunde. Een alternatieve productiemethode voor deze isotoop kwam uit onverwachte hoek. ASML verkende afgelopen decennium diverse opties voor extreem ultraviolet-lichtbronnen van de volgende generatie lithografiemachines. Een van de opties (inmiddels afgevallen) was een vrije-elektronenlaser, gebaseerd op elektronenversnellertechnologie. ASML realiseerde zich dat de versneller kon worden gebruikt om 99mTc te produceren. IRE, ’s werelds grootste leverancier van medische isotopen, startte het Smart-project met ASML om dit idee uit te werken tot een commerciële productiefaciliteit. IRE leidt een internationaal samenwerkingsverband van meer dan 25 onderzoeksinstituten en hightechbedrijven, waaronder Demcon. Samen wordt gewerkt aan de duurzame en betrouwbare productie van isotopen met behulp van versnellertechnologie – met behoud van compatibiliteit met de huidige downstream toeleverketen, de zogenaamde generatoren.