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Standard measuring device for the activity of I-125 for use in the international BIPM 2004 comparison

Categories:
  • Fundamentals of Metrology
18.03.2004

Das Radionuklid I-125 findet in der Nuklearmedizin bei Diagnostik und Krebstherapie, in der Biochemie bei Untersuchungen zur Markierung an organischen Verbindungen der Immunologie, des Stoffwechsels und der Genforschung und in der Radionuklid-Metrologie zur Kalibrierung von Detektoren mit niederenergetischer Photonenstrahlung im Bereich von etwa 30 keV Verwendung.

Die genaue Bestimmung der Aktivität von Normalen des Radionuklids I-125 ist daher eine wichtige Aufgabe der PTB. Die PTB nahm 1988 an einer entsprechenden internationalen Vergleichsmessung des BIPM (Consultative Committee for Ionizing Radiation Section II, CCRI(II)) teil. Der damalige Vergleich zeigte Abweichungen vom Mittelwert der spezifischen Aktivität bei 19 Teilnehmern und acht unterschiedlichen Messmethoden innerhalb der Grenzen von etwa ±1,3 %, einer Standardabweichung von etwa 0,7 % und Extremen von +2 % sowie -4,4 % [Ratel,1995]. Die Resultate wurden in einer Datenbank für metrologische Vergleiche im Rahmen des Mutual Recognition Arrangement des Comité International des Poids et Mesures (CIPM MRA) abgelegt [Ratel und Michotte, 2003]. Das Komitee CCRI(II) hat beschlossen, 2004 einen weiteren Vergleich an I-125 durchzuführen.

Für den o. g. Vergleich wurde in der PTB eine eigenständige Messmethode zur Aktivitätsbestimmung an I-125 mit Hilfe von Photon-Photon-Koinzidenzen entwickelt [Schrader und Walz, 1987]. Die Messanordnung besteht aus zwei 6 mm dünnen NaI(Tl)-Szintillationszählern von 75 mm Durchmesser mit dazwischen liegender Strahlungsquelle.

Vom Zerfall des I-125 werden bei verschiedenen Detektorabständen von der Quelle jeweils zwei Einzelzählraten und die Koinzidenzzählrate gemessen. Mit der Abstandsvariation erhält man eine lineare Funktion aus Zählratenverhältnissen. Die Aktivität der Quelle wird dann aus der Zählraten-Bilanz der K-Röntgen- und Gamma-Strahlung unter Berücksichtigung des Ansprechvermögens der Detektoren berechnet.

Für den aktuellen Vergleich wurden die beiden Detektoren und die Steuerelektronik zur Abstandsvariation ersetzt und ein Steuerungs- und Datenerfassungsprogramm sowie ein Auswertungsprogramm für Personalcomputer erstellt. Aus der durch das National Physical Laboratory (NPL) verteilten Ausgangslösung von I-125 wurden mehrere Serien von dünnen Feststoffquellen nach Wägung der aufgebrachten Lösungsmengen hergestellt. An 15 Quellen wurden 40 Messreihen mit jeweils 20 verschiedenen Abständen und etwa 8 Wiederholungszyklen durchgeführt. Alle Zählraten wurden mit einer Halbwertszeit von (59,391 ± 0,018) Tagen auf Zerfall korrigiert. Für alle Messungen ergab sich eine relative Standardunsicherheit der spezifischen Aktivität von etwa 0,5 %.

Zur Überprüfung der Aktivität der Ausgangslösung wurden Ampullen in einer während des Vergleichs von 1987 kalibrierten 4π-Ionisationskammer gemessen. Die Abweichung dieses Wertes der spezifischen Aktivität zu dem aus Koinzidenzmessungen war kleiner als 0,1 %.

Literatur

  1. Ratel, G., 1995. Nucl. Instrum. Methods A 366, 183 - 191.
  2. Ratel, G. and Michotte, C., 2003. Metrologia 40, Tech. Suppl. 06015.
  3. Schrader, H. and Walz, K. F., 1987. Appl. Radiat. Isot. 38, 763 - 766.

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