Étude sur un nouveau procédé de production du Technetium 99m

Plus de 85 % de tous les examens diagnostiques de médecine nucléaire utilisent du technétium-99m (Tc-99m). Cette molécule est produite en irradiant des cibles d'uranium avec un flux de neutrons élevé qui n'est pratiquement disponible que dans les réacteurs de recherche.

Un procédé acqueux produisant des déchets radioactifs volumineux nécessaire à la production du Tc-99m

À partir de l'uranium-235, cela produit du molybdène-99 (Mo-99), qui se désintègre en Tc-99m avec une demi-vie de 66 heures, le Tc-99m se transformant à son tour en TC-99 en émettant un rayonnement gamma mesurable, avec une demi-vie de six heures. Au sein du Heinz Maier-Leibnitz Research Neutron Source (FRM II) de la Technical University de Munich (TUM), l’on utilise l’uranium faiblement enrichi pour les applications médicales, ce qui réduit le rendement du Mo-99 et nécessite de multiplier les plaques d’uranium irradiées et traitées.

Pour assurer une pureté suffisante lors les applications médicales, le Mo-99 doit être séparé du matériau restant, selon un procédé acide ou un procédé alcalin. Dans la variante alcaline, toute la cible est initialement traitée avec de la soude caustique et le produit de fission Mo-99 est ensuite séparé de la solution aqueuse dans un processus de séparation chimique élaboré. Et comme les volumes de cette solution sont doublés si l’on utilise des cibles faiblement enrichies, les volumes de déchets radioactifs produits sont augmentés, à hauteur de 375 000 litres par an selon la TUM.

Un nouveau procédé utilisant le trifluorure d’azote et une réaction contrôlée par la lumière

Le Dr Tobias Chemnitz, chercheur à la FRM II et sa collègue Riane Stene ont, pour palier à ce problème, développé une nouvelle méthode d'extraction du Mo-99 sans recours à la chimie aqueuse. En collaboration avec le groupe de chimie du fluor de l'Université Philipps de Marburg, ils ont développé un système dans lequel les plaques d'essai d'uranium-molybdène réagissent avec le trifluorure d'azote dans un plasma et qui permet de séparer l'uranium en excès indésirable du molybdène via une réaction contrôlée par la lumière. Ce travail a été publié dans le Journal of Fluorine Chemistry.

« Actuellement, six grands réacteurs nucléaires de recherche dans le monde produisent du Mo-99, précise le Dr Chemnitz. Parmi ces réacteurs de recherche, quatre ont plus de 40 ans, ce qui entraîne des réparations imprévues et des arrêts associés. C'est pourquoi nous sommes fiers que le FRM II, avec le réacteur français Jules-Horowitz, sera en mesure de garantir la demande européenne de Mo-99 à l'avenir ».

La TUM a déposé une demande de brevet pour le procédé.