بررسی تولید رادیوایزوتوپ های 18F و 13N با استفاده از هدف مایع چرخشی سیکلوترون

دو رادیوایزوتوپ F18 (MeV 63/0=Eβ+، 97%=Iβ+، min 109=2/1T) و N13 (MeV 96/0=Eβ+، 100%=Iβ+، min 10=2/1T) تقریبا به طور کامل از طریق گسیل پوزیترون واپاشی می کنند. به همین سبب، از این دو رادیوایزوتوپ به منظور مقطع نگاری گسیل پوزیترون (PET) در تشخیص سلول های سرطانی استفاده می شود. در این مقاله، پس از محاسبه ی توابع برانگیختگی برای واکنش های هسته ای منجر به F18، F18O (p, n)18 و N13، N13O (p, α)16، با استفاده از کد هسته ای ALICE-91 و مقایسه با داده های تجربی، بهترین بازه ی انرژی برای تولید با شتاب دهنده ی سیکلوترون و میزان حرارت سپرده شده به مایع هدف تعیین شد. برای برداشت حرارت ایجاد شده ی حاصل از پرتوی فرودی در هدف، یک مبدل حرارتی مینیاتوری طراحی و ساخته شد. طراحی حرارتی این مبدل با استفاده از نرم افزار Aspen HTFS+ انجام شد. نقشه ی ساخت آن نیز با نرم افزار SolidWorks ترسیم شد. پس از ساخت مبدل حرارتی و جانمایی هدف مایع چرخشی در اتاق هدف مایع، تولید N13 از راه بمباران پروتونی آب خالص با انرژی MeV5/17 به منظور صحه گذاری محاسبات نظری انجام گرفت.