Åttitre år etter at syklotronen først ble patentert, tar vitenskapen et nytt blikk på atomknuseren som en potensiell produsent av den radioaktive isotopen som hjelper leger med å diagnostisere millioner av pasienter over hele verden hvert år.
Relatert innhold
- Bare måneder etter at det ble oppdaget, var røntgenbildet i bruk i krig
- The Strange Story of the Westinghouse Atom Smasher
- Inni i teknologien som kan gjøre smarttelefonen din til en personlig lege
Syklotronen ble patentert denne dagen i 1934 av Ernest Lawrence, professor ved University of California i Berkeley. Fysikeren tok med seg en Nobelpris fra 1939 for sin oppfinnelse, hvis største betydning i Nobelkomiteens ord var "produksjon av kunstig radioaktive stoffer."
"Lawrence's første syklotron, hele 4 inches i diameter, var liten nok til å holde i den ene hånden, " skriver Science & Technology Review . "Dette bittesmå apparatet av messing og tetningsvoks, som kostet rundt $ 25 å bygge, akselererte vellykket hydrogenmolekylære ioner til 80.000 volt."
Gjennomgangen kjøres av Lawrence Livermore National Laboratory. Laboratoriet ble navngitt til ære for Lawrence prestisjetunge karriere, som for det meste utspilte seg i “Golden Age of Particle Physics” som Lawrence arbeid bidro til å innlede.
I dette klimaet hjalp eksperimenter med syklotronen raskt forskere til å oppdage mange av radioisotoper som brukes i nukleærmedisin i dag, inkludert technetium-99, ofte kalt “arbeidshesten for kjernemedisin” på grunn av hvor mange steder den er brukt. En lege injiserer en liten mengde radioaktiv isotop i kroppens pasient. Isotopen blir absorbert av pasientens kropp og plukkes deretter opp av skannere som oppdager stråling. På denne måten kan technetium-99 brukes til å se i folks kropper i prosedyrer fra hjertestressprøver til beinskanninger. Den korte halveringstiden (bare seks timer) betyr at den forsvinner fra kroppen raskt.
Men for resten av det tjuende århundre ble isotopene som ble produsert først med den enkle syklotronen laget på uran-drevne atomreaktorer. Alt dette begynte å endre seg på slutten av 2000-tallet, da aldringsreaktorene som produserte technetium-99 opplevde tekniske problemer, og den globale medisinske leveransen av et viktig diagnostisk verktøy ble truet. Lederen for en av disse reaktorene sa til Richard Van Noorden for Nature at det var “isotopekvivalent med en strømavbrytelse.”
Mange sykehus var ute av technetium-99 i flere uker, skrev Van Noorden. Og det var bare første gang. "Krasjet gjorde det smertelig klart at verdens medisinsk-isotopforsyningskjede var farlig skjør og stolte sterkt på rundt fire statlige subsidierte reaktorer som ble bygget på 1950- og 1960-tallet, " skrev han. Og nå som Nord-Amerikas eneste isotopproduserende reaktor har stoppet produksjonen, er forsyningen mer truet enn noen gang.
Under denne pågående krisen foreslo noen en løsning som innebar å gå tilbake til begynnelsen: syklotronen. En løsning dukket opp i Canada, hvis Chalk River-reaktor er en av de viktigste globale produsentene av technetium-99. Forskere over hele landet har samarbeidet om pilotprosjekter som bruker lokale syklotroner for å produsere de medisinske isotoper som tidligere ble produsert sentralt ved reaktoren, men teknologien for å produsere isotopen i store nok mengder for det medisinske samfunnet er ikke helt klar ennå.
Noen sykehus rundt om i verden har for øyeblikket medisinske syklotroner, men de utfører andre oppgaver innen kjernemedisin og kan ikke produsere technetium-99.
TRIUMF, University of British Columbia-baserte laboratorium som leder anklagen, argumenterer på sin hjemmeside at innovasjonen faktisk er en forbedring av det nåværende systemet fordi det kutter ned avfallet. Technetium-99 har bare en halv times levetid, så mye av det "ender opp med å bli bortkastet når det forfaller under forsendelse fra spredte reaktorer til farmasøytiske selskaper til sykehus, " heter det på nettstedet. Å installere lokale syklotroner for å produsere technetium-99 reduserer avfallet og vil gjøre medisinske isotopprosedyrer rimeligere, ifølge nettstedet.
Tenk på forslaget deres som 100-mils dietten, bare for medisinske isotoper.
