1. 문제
방사성핵종 순도와 방사화학적 순도의 의미, 확인 방법 및 시간에 따른 변화를 비교하여 설명하라.
2. 모범답안
- 방사성핵종 순도는 시료의 전체 방사능 중 목적 방사성핵종의 방사능이 차지하는 비율이다.
- 방사화학적 순도는 목적 핵종의 전체 방사능 중 원하는 화학형으로 존재하는 방사능의 비율이다.
- 핵종 순도는 적절한 분광측정과 반감기 확인 등으로, 방사화학적 순도는 화학종을 분리한 뒤 각 분획의 방사능을 측정하는 방법 등으로 평가한다.
- 핵종별 반감기 차이와 화학적 변화 때문에 두 순도 모두 시간에 따라 달라질 수 있으며, 한쪽이 높다고 다른 쪽까지 높다고 단정하지 않는다.
3. 문제를 풀기 위해 알아야 할 내용
3.1. 핵종 순도는 어떤 핵종이 섞였는지를 묻는다
방사성핵종 순도의 분모는 시료에 들어 있는 전체 방사능이다. 그중 목적 핵종의 방사능이 어느 정도인지 본다. 질량의 비율이나 원자 수의 비율로 바꾸어 계산하지 않는다.
예를 들어 목적 핵종과 다른 방사성핵종이 함께 들어 있으면, 목적 핵종이 모두 원하는 화학형이어도 핵종 순도는 100%가 아니다. 방사능을 비교할 때에는 같은 기준시각의 값으로 맞추어야 한다.
출처: IAEA TRS-454, 5.4.2.1: 방사성핵종 순도
3.2. 방사화학적 순도는 같은 핵종의 화학형을 본다
같은 방사성핵종이라도 원하는 표지 화합물에 결합한 상태와 결합하지 않은 상태 등 여러 화학형으로 존재할 수 있다. 방사화학적 순도는 목적 핵종의 방사능을 화학형별로 나누어 평가한다.
다른 방사성핵종이 전혀 없어 핵종 순도가 100%여도, 목적 핵종 일부가 원하지 않는 화학형이면 방사화학적 순도는 낮아질 수 있다. 따라서 두 순도는 서로 다른 품질 항목이다.
출처: IAEA 방사성의약품 보고서 제3호, 7.2.2.5: 방사화학적 순도의 정의
3.3. 확인하려는 차이에 맞는 시험법을 고른다
핵종을 구별할 때에는 방출 방사선의 에너지나 붕괴 특성을 이용한다. 감마선 분광분석이 유용하지만, 감마선을 거의 내지 않는 불순물까지 한 번에 모두 확인할 수 있는 것은 아니다. 필요하면 반감기 확인이나 다른 측정법을 함께 쓴다.
화학형을 구별할 때에는 얇은층크로마토그래피나 액체크로마토그래피 등으로 화학종을 분리하고 각 분획의 방사능을 측정한다. 방사능 총량만 재는 것으로는 화학형의 구성을 알 수 없다.
출처: WHO 국제약전, 방사성의약품 일반각조 9.1~9.2: 순도 시험
3.4. 제조 직후의 순도가 계속 유지되지는 않는다
목적 핵종보다 반감기가 긴 불순물이 섞여 있으면, 시간이 흐를수록 전체 방사능에서 불순물이 차지하는 비율이 커질 수 있다. 반대로 방사화학적 순도는 방사선분해, 산화·환원 반응 등으로 변할 수 있다.
순도 수치에는 측정시각과 시험방법이 필요하다. 방사성의약품의 합격 기준도 품목별로 확인해야 하며, 모든 제품에 하나의 공통 백분율을 적용하지 않는다.
출처: IAEA TRS-454, 5.4.2.1~5.4.2.2: 순도의 시간 변화
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