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Aus der Neuen Solidarität Nr. 2/2008 |
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Radioisotope oder Radionuklide sind künstlich erzeugte, instabile Atome eines chemischen Elements, die in ihrem Kern bei gleicher Protonenzahl und gleichen chemischen Eigenschaften eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen besitzen. Viele von ihnen existieren nur wenige Minuten. Ihre Lebensdauer wird in „Halbwertszeiten“ gemessen, also der Zeit, in der die Hälfte der Menge des jeweiligen Isotops verschwindet.
Um Radioisotope zu erzeugen, wird ein stabiles (nicht radioaktives) Isotop mit schnellen Neutronen beschossen, die in einem Kernreaktor oder einem Teilchenbeschleuniger erzeugt werden. Das stabile Isotop verwandelt sich (transmutiert) dabei in ein instabiles Isotop des gleichen Elements.
Derzeit wird auch an der Entwicklung kleinerer Protonen-Linearbeschleuniger (LINAC) für den Einsatz in der Nähe medizinischer Einrichtungen gearbeitet, etwa von der Advanced Medical Isotope Corp. im Bundesstaat Washington. Das Kernfusionsprogramm der Universität von Wisconsin in Madison untersucht eine neue Methode zur Produktion von Isotopen in einem kleinen Fusionsreaktor. Es wurde bereits gezeigt, daß man mit einer 1-W-Fusionsquelle äußerst kurzlebige Isotopen für den Einsatz in einem PET-Scanner erzeugen kann.
Schon zur Zeit des Manhattan-Projekts erkannten Wissenschaftler, daß die Kernspaltung eine unbegrenzte Zahl von „therapeutischen und Marker-Isotopen“ liefern kann.1
Das erste Isotop, das in größerem Umfang genutzt wurde, war Jod-131, das bei der Diagnose und der Behandlung von Schilddrüsen-Krankheiten zum Einsatz kommt, da die Schilddrüse besonders viel Jod aufnimmt.
Fünf Jahrzehnte später hat die Entwicklung der Isotopen-Technik große Fortschritte gemacht, und es wurde festgestellt, welche besonderen Eigenschaften die Radioisotope für bestimmte Aufgaben haben. Derzeit werden rund 200 verschiedene Radioisotope genutzt.
Radioisotope, die Gamma-Strahlen aussenden, werden heute zur medizinischen Diagnostik genutzt, um ohne einen Eingriff Informationen darüber zu erhalten, wie bestimmte Organe - Schilddrüse, Knochen, Herz, Leber etc. - arbeiten. Radioisotope können auch eingesetzt werden, um den Fortschritt bestimmter Behandlungen sichtbar zu machen, etwa das Schrumpfen von Tumoren. Die Radioaktivität bleibt dabei nicht im Körper, und es gibt keine Nebenwirkungen.
Das am häufigsten genutzte Radioisotop in der Medizin ist heute Technetium-99m, das eine Halbwertszeit von etwa sechs Stunden hat. Den Krankenhäusern werden Bleizylinder geliefert, die das Vorläufer-Isotop Molybdän-99 enthalten, das eine Halbwertszeit von 66 Stunden hat und sich beim Zerfall in Technetium-99m umwandelt. In der Klinik wird soviel Technetium-99m entnommen, wie gebraucht wird, und bei Bedarf wird neues Molybdän-99 geliefert.
Radioisotope kommen auch bei der Behandlung von Krankheiten, insbesondere Krebs, zum Einsatz. Dabei werden Gammastrahlen-emittierende Isotopen einem Träger angelagert, etwa monoklonalen Antikörpern, die vor allem gegen bestimmte Krebszellen eingesetzt werden. Der Träger transportiert das Radioisotop zur Krebsgeschwulst, wo dann die Gammastrahlen die Krebszellen mit minimalen Schäden für das umgebende Gewebe zerstören. Außerdem wird derzeit der Einsatz von Radioisotopen zur Behandlung von AIDS und anderen Krankheiten erforscht.
mmh
Anmerkung
1. Siehe „Verfügbarkeit von radioaktiven Isotopen“, Bekanntmachung des Hautquartiers des Manhattanprojekts, Washington DC, in: Science, 103. Jg., 14. Juni 1946.
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