Lu-177

177	Lu
71	Lu

Lutetium-177 ist ein künstliches Isotop des Elements Lutetium mit der Massenzahl 177. Der Atomkern des Nuklids besteht neben den elementspezifischen 71 Protonen aus 106 Neutronen.

Siehe auch: Übersicht über die Lutetium-Isotope.

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Lutetium-177, Lu-177Englische Bezeichnung:Lutetium-177Symbol:¹⁷⁷LuMassenzahl A:177Kernladungszahl Z:71 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:106Isotopenmasse:176,9437636(13) u (Atommasse)Nuklidmasse:176,9048181 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:-52,38387 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:1,530294768 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:1425,46039462 MeV (pro Atomkern)
8,05344856 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)Separationsenergie:S_N = 7,07289(16) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
S_P = 6,1816(12) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)Halbwertszeit:6,6443(9) TageZerfallskonstante λ:1,207431454334 × 10^-6 s^-1Spezifische Aktivität α:4,131433123137 × 10⁺¹⁵ Bq g^-1
111660,35467939 Ci g^-1Kernspin:7/2+Kernmagnetisches Moment:μ(μ_N) = +2,2384(14)Quadrupol-Moment Q:+3,39(3) barn (100 fm²)Nuklearer g-Faktor:g_l = 0,63954285714286Ladungsradius:5,3815(305) Femtometer fmEntdeckungsjahr:1945

Radioaktiver Zerfall

Halbwertszeit HWZ = 6,6443(9) Tage bzw. 5,7406752 × 10⁵ Sekunden s.

Zerfall	Produkt	Anteil	Zerfallsenergie	γ-Energie (Intensität)
β^-	¹⁷⁷Hf	100 %	0,4968(8) MeV	siehe Tabelle

Lutetium-177 Gamma-Emissionen

E_γ	I_γ	Dosis (MeV/Bq-s)
71,6418(6) keV	0,164(5) %	0,000117(4)
112,9498(4) keV	6,23(4) %	0,00704(5)
136,7245(5) keV	0,0465(4) %	0,0000636(5)
208,3662(4) keV	10,41(4) %	0,02169
249,6742(6) keV	0,1997(13) %	0,000499(3)
321,3159(6) keV	0,219(3) %	0.000702(10)

Lutetium-177 - Herstellung und radioaktiver Zerfall

Ausgangsnuklide

Direktes Mutternuklid ist: ¹⁷⁷Yb.

Entstehung / Erzeugung

Lutetium-177 ist ein nur synthetisch zugängliches Radionuklid, das derzeit nach zwei verschiedenen Methoden in Kernkraftwerken hergestellt wird: Auf dem direkten Wege durch Bestrahlung von angereichertem Lutetium-176 mit Neutronen für die trägergebundene Form oder auf indirektem Wege durch Bestrahlung von Yb-176 für die nicht trägergebundene Form (siehe Schema oben). Beide Verfahren erfordern eine anschließende radiochemische Aufbereitung, die in der unten genannten Literatur ausführlich beschrieben wird. Die Entwicklung eines ¹⁷⁷Lu-Generators ist bislang noch nicht abgeschlossen.

Lu-177 als Radionuklid in der Medizin

Die radioaktiven Eigenschaften von Lutetium-177 - die gleichzeitige Emission von abbildbaren Gamma-Photonen [208 keV (11%) und 113 keV (6,4%)], zusammen mit der partikulären beta-Emission [β^- (max) = 497 keV] - machen dieses Nuklid es zu einem theranostisch besonders geeigneteten Radioisotop für die medizinische Radionuklidtherapie und -diagnostik. Zugelassene und experimentelle Radiopharmazeutika, die ¹⁷⁷Lu enthalten, sind unter anderem:

- (177Lu)-Lutetiumoxodotreotid,

- (177Lu)-Lutetiumvipivotidtetraxetan,

- Lutetium-(177Lu)-Lilotomab-Satetraxetan,

- Lutetium-(177Lu)-Zadavotid-Guraxetan.

Vorläufer bei der Herstellung radiopharmazeutischer Lutetium-Verbindungen ist häufig das (177Lu)-Lutetiumchlorid.

Strahlenschutz

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Lutetium-177 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):

Bezeichnung:Lu-177Freigrenze:10⁷ BqFreigrenze pro Gramm:100 Bq/g
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.Aktivität HRQ:2 TBqOberflächenkontamination:100 Bq cm^-2Halbwertszeit:6,6 Tage

Kernisomere

Kernisomere Nuklide bzw. angeregte Zustände mit der auf den Grundzustand bezogenen Aktivierungsenergie in keV.

Bezeichnung	Anregungsenergie	Halbwertszeit	Kernspin
^177mLu	970,1757(24) keV	160,4(3) Tage	23/2-
^177m1Lu	150,3984(10) keV	133,1(24) ns	9/2-
^177m2Lu	569,6721(15) keV	155(7) μs	1/2+
^177m7Lu	2771,7(5) keV	625(62) ns	33/2+
^177m8Lu	3530,4(6) keV	6(2) μs	39/2-

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Lutetium-177 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 106) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 177) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

OZ	Isotone N = 106	Isobare A = 177
64	¹⁷⁰Gd
65	¹⁷¹Tb
66	¹⁷²Dy
67	¹⁷³Ho
68	¹⁷⁴Er	¹⁷⁷Er
69	¹⁷⁵Tm	¹⁷⁷Tm
70	¹⁷⁶Yb	¹⁷⁷Yb
71	¹⁷⁷Lu	¹⁷⁷Lu
72	¹⁷⁸Hf	¹⁷⁷Hf
73	¹⁷⁹Ta	¹⁷⁷Ta
74	¹⁸⁰W	¹⁷⁷W
75	¹⁸¹Re	¹⁷⁷Re
76	¹⁸²Os	¹⁷⁷Os
77	¹⁸³Ir	¹⁷⁷Ir
78	¹⁸⁴Pt	¹⁷⁷Pt
79	¹⁸⁵Au	¹⁷⁷Au
80	¹⁸⁶Hg	¹⁷⁷Hg
81	¹⁸⁷Tl	¹⁷⁷Tl
82	¹⁸⁸Pb
83	¹⁸⁹Bi
84	¹⁹⁰Po
85	¹⁹¹At

Externe Daten und Identifikatoren

CAS-Nummer:14265-75-9InChI Key:OHSVLFRHMCKCQY-NJFSPNSNSA-NSMILES:[177Lu]PubChem:ID 161046Energieniveaus:NuDat 177Lu (Adopted Levels, Gammas)

Literatur und Quellen

[1] - Ashutosh Dash et al.:
Production of ¹⁷⁷Lu for Targeted Radionuclide Therapy: Available Options.
In: Nuclear Medicine and Molecular Imaging, (2015), DOI 10.1007/s13139-014-0315-z.

[2] - R. A. Kuznetsov, K. S. Bobrovskaya, V. V. Svetukhin, A. N. Fomin, A. V. Zhukov:
Production of Lutetium-177: Process Aspects.
In: Radiochemistry, (2019), DOI 10.1134/S1066362219040015.

[3] - Rupali Bhardwaj et al.:
Modelling of the ^177mLu/¹⁷⁷Lu radionuclide generator.
In: Applied Radiation and Isotopes, (2020), DOI 10.1016/j.apradiso.2020.109261.

[4] - W. V. Vogel, S. C. van der Marck, M. W. J. Versleijen:
Challenges and future options for the production of lutetium-177.
In: European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, (2021), DOI 10.1007/s00259-021-05392-2.

Letzte Änderung am 28.06.2023.

Permalink: https://www.internetchemie.info/isotop.php?Kern=Lu-177.

Inhaltsverzeichnis

Entstehung, Erzeugung

Medizinisches Radionuklid

Strahlenschutz

Kernisomere

Isotone, Isobare