放射性同位素Scandium（Sc）可用于医学成像，如正电子发射断层扫描（PET）扫描。然而，因为它们的产量和纯度，很难满足人类使用需求，所以目前还没有应用于癌症成像。特别是，Sc必须使用特殊的同位素富集钙靶。这些靶材是罕见且昂贵的，很难在加速器中被用到。这项研究工作描述了制造和辐照加速器靶材的方法。这些靶材能够生产的放射性Sc足以对人类患者进行十几项诊断性PET评估。该工艺可以95%以上的效率回收钙靶。
配对使用诊断和治疗药物，被称为“诊疗学”，是治疗癌症等疾病最具前景的技术之一。Sc-43和Sc-44是两个最有前途的诊断药物，可与治疗药物Sc-47配对。生产这些同位素需要昂贵的钛和钙作为初始材料，然后经历复杂的辐照和化学工艺来实现分离。这些因素抑制了以Sc为基础的诊疗方法的发展，并限制了它们的可用性。这项研究工作展示了突破这些限制的可持续的方法。美国能源部同位素项目（DOE Isotope Program）正在支持这项和其他几个设施生产放射性同位素Sc的研究和开发工作。该计划的目标是使放射性同位素Sc在短期内常规可用。
威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员研究了通过质子，氘核在加速器辐照装置中辐照氧化钙后形成Sc-43和Sc-44的五种核反应。实验观察了Sc-43和Sc-44的产量和纯度，若需满足商业可用，富集的靶材同位素为Ca-42、Ca-43和Ca-44。当Ca-44用质子辐照时，可测得Sc-44的最大产率和最高纯度，即辐照一小时可得120mci，纯度超过99.7%。研究人员还开发了化学纯化Sc和回收非常昂贵的钙靶材料的工艺，这有助于它们在现代医院环境中的可持续发展。
这些研究的反应中产生的放射性同位素Sc-43和Sc-44，其纯度足以用作针对癌症的放射性药物。在使用PET扫描的现代诊断医学程序中，这些放射性同位素Sc的分辨率和定量性能优于现有的基于放射性同位素Ga-68的临床护理标准。
这项研究由DOE Isotope Program支持，由美国能源部同位素研发和生产科学办公室管理。
