Overslaan en naar de inhoud gaan

Radiochemie

Radiochemie: een antwoord op maatschappelijke uitdagingen

Jaarlijks stijgt het aantal kankerpatiënten wereldwijd. Er is nog geen definitieve oplossing voor het beheer van hoogradioactief afval. De maatschappij staat dus voor enkele uitdagingen. Radiochemie kan hierop een antwoord bieden. Wat is radiochemie? Radiochemie houdt zich bezig met de chemie van radioactieve stoffen. Wetenschappers bestuderen chemische processen op bestraalde en natuurlijke radioactieve materialen om ze in de chemische en medische sector te kunnen toepassen. In de medische sector worden die processen bijvoorbeeld ingezet om medische radio-isotopen te produceren. Die radio-isotopen zijn onmisbaar in de strijd tegen kanker. Ze worden wereldwijd gebruikt om diagnoses te stellen, kanker te behandelen en tijdens de behandeling op te volgen.

SCK CEN - Onze verantwoordelijkheid (2019)

Scheidingschemie als sleutelcompetentie

Radiochemie speelt een centrale rol in grootschalige projecten van SCK CEN. In de ontwikkeling van nieuwe, radiochemische processen is scheidingschemie een van de sleutelcompetenties van het onderzoekscentrum. Dankzij scheidingschemie verkrijgen wetenschappers zuivere producten. Een hoge zuiverheid is noodzakelijk voor de karakterisatie en toepassing van die producten. In de voorbije jaren sloeg SCK CEN de handen in elkaar met de voornaamste Europese, radiochemische laboratoria. Daardoor kon het onderzoekscentrum zijn expertise in dat domein verbreden en verstevigen.

De toepassingsmogelijkheden zijn breed, maar deze drie domeinen vormen specifiek de ruggengraat van het radiochemische onderzoek van SCK CEN.

Drie onderzoeksdomeinen

  • België denkt na over een geologische berging van zijn hoogradioactief afval en verbruikte splijtstoffen. Om de belasting en risico’s voor toekomstige generaties te verminderen, bestudeert SCK CEN alternatieve scenario’s. Een van die alternatieve scenario’s is een doorgedreven scheiding van chemische elementen in de bestraalde splijtstof. Door die elementen in verschillende fracties te scheiden, kan elke aparte fractie efficiënt en gericht behandeld worden.

    SCK CEN was al pionier in dat onderzoek in de jaren ’60, ’70 en ’80. Nu ontwikkelt SCK CEN innovatieve scheidingssystemen om die elementen te kunnen scheiden. Verder onderzoeken wetenschappers van SCK CEN ook elektrochemische scheidingsprocessen. Verschillende projecten kaderen in dit onderzoeksdomein: RECUMO, ASOF, GENIORS en ELECTRON.

  • De productie van medische radio-isotopen doorloopt verschillende fasen. De BR2-onderzoekersreactor neemt de eerste productiefase van medische radio-isotopen voor zijn rekening: het bestralen van targets. Nadien worden de bestraalde targets door een chemisch proces behandeld om de medische radio-isotopen af te scheiden en aan patiënten te kunnen toedienen. Wetenschappers van SCK CEN bestuderen hoe ze de isotopen door een radiochemisch proces kunnen scheiden en zuiveren om tot kwalitatieve producten te komen. Die producten worden gebruikt in medische en farmaceutische industrie.

    De wetenschappers focussen zich op de productie van een nieuwe generatie medische radio-isotopen zoals lutetium-177, actinium-225 en terbium-161. Zo zijn lutetium-177 en actinium-225 veelbelovend in de behandeling van prostaatkanker. De BR2-onderzoeksreactor neemt de productie voor zijn rekening, maar in de toekomst zal ook MINERVA – MYRRHA’s deeltjesversneller tot 100 MeV – een belangrijke rol spelen.

  • SCK CEN ontwikkelt radiofarmaca in het kader van het NURA-project. Radiofarmaca zijn geneesmiddelen die een radioactief isotoop via een dragermolecule naar een bepaald orgaan brengen. Zodra het dragermolecule zich aan de cel heeft vastgehecht, zal het radioactief isotoop de kankercel bestralen. SCK CEN merkt radiofarmaca met nieuwe medisch radio-isotopen en voert preklinische studies uit.

    Brengt de dragermolecule het radioactief isotoop naar het orgaan? Hoe interageren de radiofarmaca en de kankercel? Hebben de geneesmiddelen de vereiste therapeutische werking? SCK CEN verbouwt op dit moment zijn laboratoria om op de noden van radiofarmaceutica te kunnen inspelen.

Chemische elementen in bestraalde splijtstof scheiden? Vergelijk het met huishoudelijk afval: vroeger werd het op één hoop gegooid en vervolgens verbrand. Nu sorteren we.
Thomas Cardinaels, expert in radiochemie
SCK CEN - Radiochemie (2019)

Uranium is de splijtstof van een reactor: de splijtstof doet ongeveer vier jaar dienst. Tijdens het bestralen van het uranium ontstaan neptunium, americium en curium. Die elementen, de zogenaamde mindere actiniden, hebben een hoge radiotoxiticiteit en lange halfwaardetijd. Bovendien genereren ze veel warmte. SCK CEN scheidt ze en isoleert ze door middel van een vloeistof-vloeistof-extractie. Nadien worden de afgescheiden elementen weer in een vaste stof omgezet om ze in een reactor zoals MYRRHA, als nieuwe splijtstof te kunnen verbranden. Daardoor belanden ze niet bij het hoogradioactieve afval. SCK CEN vermindert zo de belasting en risico’s van geologische berging voor toekomstige generaties. Hoe gebeurt die omzetting van vloeistof naar vaste stof? SCK CEN maakt hiervoor onder andere gebruik van het innovatieve sol-gel proces. Het resultaat zijn ronde microsferen: kleine, gele bolletjes, slechts één millimeter groot.

SCK CEN - Radiochemische analyses (2019)

Radiochemische analyses

Uit welke radionucliden bestaan de fracties? Wat is de samenstelling? Hoe zuiver zijn de medische radio-isotopen? Om dat te ontrafelen, de radiochemische processen te evalueren en de eindproducten te beoordelen, is een grondige analyse nodig. Wij bieden tal van radiochemische analyses aan.
Ontdek onze diensten

Deel deze pagina