Um novo tipo de cobre do reator nuclear
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O Cu-64 é um isótopo de cobre que é necessário para aplicações médicas. No entanto, é muito difícil de produzir. Um novo método alternativo foi agora descoberto na TU Wien.
O isótopo de cobre Cu-64 desempenha um papel importante na medicina: é utilizado em procedimentos de imagiologia, mas também tem potencial na terapia do cancro. No entanto, não existe na natureza - tem de ser produzido artificialmente, o que é dispendioso. Até agora, os átomos de níquel têm sido bombardeados com protões. Quando o núcleo de níquel absorve o protão, o níquel transforma-se em cobre. No entanto, a Universidade Técnica de Viena mostrou agora que existe outra forma: O Cu-63 pode ser transformado em Cu-64 através do bombardeamento de neutrões num reator nuclear. Isto é conseguido com um truque especial - conhecido como "química de recuo".
Veronika Rosecker
TU Wien
O níquel transforma-se em cobre
Os átomos de cobre têm 29 protões - o número de neutrões pode variar. A variante mais comum do cobre é o Cu-63, com 34 neutrões. É estável. No entanto, o Cu-64, átomos de cobre com um neutrão adicional, é radioativo e decai com uma meia-vida de pouco menos de 13 horas. Este facto torna o Cu-64 um isótopo interessante para a medicina: é suficientemente estável para ser transportado para o local desejado no corpo, mas decai suficientemente depressa para minimizar a exposição do doente à radiação.
"Até agora, o Cu-64 tem sido produzido num ciclotrão", explica Veronika Rosecker da TU Wien. "O cobre-64 pode ser produzido utilizando níquel-64 e bombardeando-o com protões. O protão é absorvido e um neutrão é eliminado - é assim que o níquel-64 se transforma em cobre-64." Este método funciona muito bem, mas é complexo - e requer um ciclotrão e níquel-64, que também é um isótopo muito raro.
Cobre com um neutrão adicional
A ideia de produzir Cu-64 não a partir do níquel mas a partir do Cu-63 é, portanto, óbvia, uma vez que requer apenas a adição de um único neutrão aos núcleos de cobre, o que pode ser conseguido num reator nuclear. No entanto, há outro problema: "Se bombardearmos o cobre-63 com neutrões, produzimos núcleos de cobre-64, mas é quase impossível separar estes núcleos atómicos dos núcleos atómicos normais de cobre", explica Martin Pressler. "Por isso, o produto final contém muito cobre normal e apenas pequenos vestígios do desejado cobre-64".
Mas este problema pode agora ser resolvido - é aqui que entra em ação a "química do recuo". Este fenómeno é conhecido há quase 100 anos, mas ainda não foi utilizado para a produção de radioisótopos medicamente relevantes. Isto acontece porque os átomos de cobre podem ser incorporados em moléculas antes de serem bombardeados com neutrões. "Quando o átomo de cobre-63 na molécula absorve um neutrão e se transforma em cobre-64, tem inicialmente uma grande quantidade de energia que é emitida como radiação", diz Veronika Rosecker. O átomo de cobre emite um fotão na gama dos raios gama - e, como resultado, sente um recuo, tal como um foguetão que emite combustível de foguetão. Este recuo pode agora fazer com que este átomo seja arrancado da molécula.
"Isto significa que temos agora uma separação limpa do cobre-63 e do cobre-64", diz Veronika Rosecker. "Os átomos de cobre-63 estão ligados às moléculas, enquanto os átomos de cobre-64 não estão ligados. Isto significa que os dois isótopos podem ser quimicamente separados um do outro sem qualquer problema".
A molécula certa
Encontrar a molécula certa foi crucial para o sucesso desta técnica. Tem de ser o mais estável possível para suportar as condições de um reator nuclear, mas também tem de ser altamente solúvel para que a separação química funcione no final.
"Conseguimos cumprir todos estes requisitos com um complexo organometálico que lembra um pouco o hem, que se encontra no nosso sangue", diz Martin Pressler. Substâncias semelhantes já tinham sido investigadas anteriormente, mas eram insolúveis. O complexo atual foi quimicamente modificado de modo a que a substância seja facilmente solúvel e os átomos desejados possam ser extraídos com relativa facilidade após o bombardeamento com neutrões. O novo método pode ser automatizado, as moléculas podem mesmo ser reutilizadas sem perdas - e em vez de um ciclotrão, basta um reator de investigação, como o da TU Wien.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
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