مقایسه نشت ذرات باردار و بدون بار از دستگاه پلاسمای کانونی جهت تولید رادیوایزوتوپ-های پزشکی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج

2 سازمان انرژی اتمی ایران

چکیده

در این پژوهش، به منظور محاسبه میزان پرتوزایی رادیوایزوتوپ­هایی مانند 11C، 15O، 18Fو123,124I در دستگاه پلاسمای کانونی جهت تولید رادیوایزوتوپ­های پزشکی، از ذرات بدون بار نوترون و باردار پروتون با هدف­های مکعبی ازجنس نیتروژن، زینان، کربن و بور طبیعی جامد استفاده شده است. انرژی چشمه ذرات در ورودی برنامه از MeV 1 تا  MeV10 می­باشد. همچنین ضریب بهره کل ذرات حدود در نظر گرفته شده است. در این مقاله، به کمک کد ام سی ان پی ایکس[1] ، میزان شار و انباشت انرژی ذرات نوترون و پروتون برای تولید رادیوایزوتوپ­های پزشکی در دستگاه پلاسمای کانونی محاسبه شده است. با توجه به نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان می­دهد که به دلیل متفاوت بودن سطح مقطع­های جذب و رزنانس هدف­های در نظر گرفته شده با انرژی نوترون­ها و پرتون­ها، مقدار افزایش شار ذرات خطی نمی­باشد اما پس از انرژی تقریبا  MeV10 این شیب به دلیل ثابت بودن سطح مقطع تقریبا ثابت است. همچنین نتایج این مطالعه نشان می­دهد که با افزایش انرژی پروتون­ها در این هدف­ها، مقادیر انباشت انرژی پروتون­ها به طور خطی افزایش می­یابد اما بیشترین مقدار آن برای هدف نیتروژنی و کمترین مقدار آن برای هدف زینان به دلیل متفاوت بودن سطح مقطع برهم کنش­ها می­باشد.
 

[1] MCNPX2.7

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Compare charged and uncharged particles leakage of plasma focus for medical radioisotopes production

نویسندگان [English]

  • Hiva Rokhzadi-zardooee 1
  • mostafa Hassanzadeh 2
  • Seyed mahmod Sadat-Kiai 2
  • Abdollah Refaei 1
چکیده [English]

In this study, to calculate the radioactivity of radioisotopes such as 11C, 15O, 18F and 123,124I in a focus plasma device for the production of medical radioisotopes, the particles of neutrons and protons with cubic targets of Nitrogen, Xenon, Carbon and a solid natural Boron is used. Particles energy are at the input of the program from 1MeV to 10MeV. Also, the total yield coefficient is considered. In this paper, with the help of MCNPX 2.7 code, the amount of flux and deposited energy of neutron and proton particles is calculated for the production of medical radioisotopes in the focal plasma system. According to the obtained results in this study, it is shown that due to the different absorption and resonance cross sections for the considered targets with the energy of the neutrons and the protons are not a linear increase in the flux of particles. But after an energy of approximately 10 MeV, this slope is almost constant due to the constant cross section. Also, the results of this study show that with increasing energy of protons in these targets, the deposited energy of protons increases linearly, but its maximum value for the nitrogen target and its lowest value for the Xenon target due to different interactions cross-section.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Plasma focus
  • Radioisotope
  • radiation
  • Total yield
  • MCNPX2.7
[1] S. M. Sadat Kiai, S. Adlparvar, S. Sheibani, M. Elahi, A. Safarien, S. Farhangi, A. R. Zirak,S. Alhooie, B. N. Mortazavi,M. M. Khalaj, A. R. Khanchi,A. A. Dabirzadeh, A. Kashani, F. Zahedi, Design a 10 kJ IS Mather Type Plasma Focus for Solid TargetActivation to Produce Short-Lived Radioisotopes 12C(d,n)13N, J Fusion Energ (2010) 29:421–426, DOI 10.1007/s10894 010-9298-7. [2] F.Tabbakh S. M. Sadat Kiai, M.Pashaei, Conceptual achievement of 1GBq activity in a Plasma Focus driven system, Applied Radiation and Isotopes 129 (2017) 211–214. [3] F. Ditroi, F. Tarkanyi, S. Takacs,Gas, Liquid and Molten Targets at Cyclotron Beams:Target Systems and Related Nuclear Database, 2010. [4] D.B. Pelowitz, MCNPX 2.7.0 manual, LANL, LA-CP-07-1473. Los Alamos National Laboratory, 2008. .