124 Xe 가스 재활용 공정장치 및 123 I 회수 시스템 구현 및 성능검증

Recycling Process for 124 Xe gas and Implementation of a 123 I Recovery System : Performance Evaluation and Equipment

방사성의약품인 123 I은 갑상선 암 진단용 핵종이며 다양한 표지화합물을 생산 할 수 있다. 123 I은 해마다 환자의 수요가 늘어나고 있으며, 이에 따라 생산량 또한 증가하는 추세이다. 123 I은 124 Xe 가스에 사이클로트론을 이용한 빔조사를 이용하여 생산된다. 빔 조사를 위해 Dewar에 있는 고순도의 124 Xe를 타겟까지 운반해야 하는데 온도와 압력의 차이로 이동한다. 이때 기체의 손실이 발생하는데 124 Xe 가스의 손실을 최소화하고 사용된 124 Xe의 재활용을 위해 이 시스 템을 설계했다. 고가의 124 Xe 가스를 효율적으로 관리되어야 하며 생산된 123 I은 안전하고 손실 없이 Column까지 도달해야 하며, 생산 후 배관의 오염을 막기 위한 작업 또한 중요하므로 고순도 헬륨과 히터를 이용한 클리닝 시스템도 개발했다. 본 논문에서는 GPM(Gas Process Manifold), HCS(Helium Circulation System), WPM(Wash Process Manifold)의 설계 및 제작, 시운전을 통하여 124 Xe의 손실을 최소화하고, 회수 시 1%암모늄이온의 회수율을 극대화하여 각 배관에 남아있는 잔여 124 Xe 및 잔여 123 I의 양을 최소화 하고, 효율적인 방사성의약품 생산시스템을 제작했다.

123 I is a crucial nuclide used in the production of radiopharmaceuticals, particularly for diagnosing thyroid cancer and creating various labeled compounds. The demand for 123 I is increasing annually, leading to a rise in 123 I production. 123 I is generated through cyclotron-based beam irradiation of 124 Xe gas. However, transporting high-purity 124 Xe gas in Dewar containers can result in gas loss due to temperature and pressure variations during transit. To address this challenge, we have developed a system aimed at minimizing 124 Xe gas loss and efficiently recycling the used 124 Xe. Given the costliness of 124 Xe gas, effective management is essential. Additionally, ensuring the safe and loss-free transfer of the produced 123 I to the designated column is paramount. We have implemented a cleaning system utilizing high-purity helium and a heater to prevent pipeline contamination after production. This paper discusses the strategies employed in the design, manufacturing, and trial operation of GPM, HCS, and WPM. Through these measures, we have succeeded in significantly reducing 124 Xe loss and minimizing residual 124 Xe and 123 I with in the pipelines. The result is a highly efficient radiopharmaceutical production system.