بهینه‌سازی مدت‌زمان پرتودهی سریم طبیعی و خنک‌سازی آن به‌منظور تولید رادیونوکلئید جدید درمانی

استفاده از رادیوداروها برای درمان، تسکین و کنترل بعضی از بیماری‌ها در پزشکی هسته‌ای از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. انتخاب رادیونوکلئید برای کاربردهای درمانی به عوامل مختلفی ازجمله نیمه‌عمر، اکتیویته ویژه، نوع و انرژی پرتوی ساطع‌شده از آن، بستگی دارد. پرازئودیمیوم143 یک رادیونوکلئید با نیمه‌عمر بلند و گسیلنده ذره بتای خالص است. این رادیونوکلئید خصوصیات مطلوب هسته ای جهت کاربردهای درمانی در پزشکی هسته ای دارد و می‌توان آن را به‌روش غیرمستقیم و از پرتودهی سریم طبیعی تولید کرد. در این تحقیق تولید pr143 به دو روش محاسباتی و تجربی مورد ارزیابی قرار گرفت. مدت‌زمان پرتودهی بهینه و مدت‌زمان بهینه پس از پرتودهی از طریق حل هم‌زمان معادله‌های دیفرانسیلی زنجیره‌های واپاشی برای هدف سریم طبیعی به‌دست آمد. نتایج نشان داد که مدت‌زمان پرتودهی بهینه، 5 روز و مدت‌زمان خنک‌سازی 4 روز می‌باشد. با توجه به اختلاف نسبی 6/4 درصدی بین نتایج تجربی و محاسباتی، اندازه‌گیری تجربی اکتیویته با نتایج محاسباتی سازگاری خوبی دارند و می‌توان نتیجه گرفت که برای تولید بیشینه اکتیویته رعایت شرایط فوق مهم است.

Optimization of natural cerium irradiation time and cooling time to produce new therapeutic radionuclide

The use of radiopharmaceuticals to treat, palliate and control some diseases is very important in nuclear medicine. The choice of radionuclide for therapeutic applications depends on various factors such as halflife, specific activity, its type and energy. Praseodymium143 is a radionuclide with a long halflife and the emitting of pure beta particles, a radionuclide with desirable nuclear properties for therapeutic applications in nuclear medicine, which can be produced indirectly by neutron irradiation of natural cerium. In this study, the production of Pr143 was evaluated by both computational and experimental methods. The optimal irradiation time and the optimal postirradiation time were obtained by simultaneously solving the differential equations of the decay chains for natural cerium target. The results showed that the optimal irradiation time is 5 days and the cooling time is 4 days. According to the relative difference of 4.6% between the experimental and computational results, the experimental measurement of activity shows good agreement with the computational results and it can be concluded that the above conditions are important for the production of maximum radioactivity.