نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• هوشیار سیدی ^{1، 2}
• پروین سرآبادانی ²
• مهدی صادقی ³
• سعید رجبی‌فر ⁴

¹ گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی: 3697-19395، تهران - ایران

² پژوهشکده‌ی فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، صندوق پستی: 498-31485، کرج ـ ایران

³ گروه فیزیک پزشکی، دانشکده‌ی فیزیک پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی ایران، کدپستی: 6183-14155، تهران ـ ایران

⁴ پژوهشکده‌ی کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، صندوق پستی: 498-31485، کرج ـ ایران

چکیده

جداکننده الکترومغناطیسی ایزوتوپ‌ها (EMIS) مستقر در کرج قابلیت جداسازی ایزوتوپ‌های دامنه وسیعی از عناصر مختلف را دارا می‌باشد. ایزوتوپ‌های زیرکونیم برای اولین بار در ایران با استفاده از این روش با موفقیت جداسازی شدند. زیرکونیم دارای پنج ایزوتوپ پایدار Zr⁹⁰، Zr⁹¹، Zr⁹²، Zr⁹⁴، Zr⁹⁶ می­‌باشد و فراوانی طبیعی Zr⁹⁰ 45_/51 درصد است. ایزوتوپ Zr⁹⁰ برای تولید Nb⁹⁰ طی واکنش Nb⁹⁰Zr(p, n)⁹⁰ به کار می‌رود که دارای پتانسیل بالا جهت استفاده در نشان‌­دار کردن آنتی­‌بادی‌­ها برای مطالعه تومورها به روش PET می‌­باشد. پاکت‌های مسی و صفحه جلویی گرافیتی کلکتور برای ایزوتوپ‌های زیرکونیم، طراحی و ساخته شد. پس از انتخاب ترکیب مناسب ماده اولیه، پارامترهای الکتریکی چشمه‌یونی و الکترومگنت تعیین شدند. طیف جرمی ایزوتوپ‌های زیرکونیم توسط ثبت­‌کننده ثبت و جمع‌­آوری انجام شد. ایزوتوپ‌های زیرکونیم انباشت شده در پاکت‌­ها ابتدا استخراج و سپس توسط روش‌‏های الکترولیز و رسوب‌‏گیری تخلیص گردید. محصول نهایی به صورت ₂ZrO با آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) تأیید شد. خلوص ایزوتوپی Zr⁹⁰ با طیف­‌سنج جرمی (TIMS)، 22_/99 و خلوص شیمیایی به روش پیکسی (PIXE)، 85_/99 تعیین گردید.

کلیدواژه‌ها

• تولید ایزوتوپ‌
• زیرکونیم- 90
• جداسازی الکترومغناطیسی ایزوتوپ‌
• نئونیم- 90

20.1001.1.17351871.1399.41.3.10.3

عنوان مقاله [English]

Enrichment of 90Zr by Electromagnetic Isotope sSeparation (EMIS)

نویسندگان [English]

• H. Seyedi ^{1 2}
• P. Sarabadani ²
• M. Sadeghi ³
• S. Rajabifar ⁴

¹ Department of Physics, Payame Noor University, P.O.Box: 19395-3697, Tehran – Iran

² Department of Physics, Payame Noor University, P.O.Box: 19395-3697, Tehran – Iran

³ Medical Physics Department, School of Medicine, Iran University of Medical Sciences, Postalcode: 14155-6183, Tehran – Iran

⁴ Radiation Application Research School, Nuclear Sciences and Technology Research Institute, P.O.Box: 31485-498, Karaj -Iran

چکیده [English]

The Electromagnetic Isotopes Separator (EMIS) installed in Karaj, has the capability to separate isotopes in a wide range of elements. Zirconium is successfully separated using this method for the first time in Iran. Zirconium element has five stable isotopes, ⁹⁰Zr, ⁹¹Zr, ⁹²Zr, ⁹⁴Zr, and ⁹⁶Zr, and the natural abundance of ⁹⁰Zr is 51.45%. The ⁹⁰Zr isotope is used to produce radioisotope ⁹⁰Nb via ⁹⁰Zr(p, n) ⁹⁰Nb  that has a high potential for antibody labeling application in PET as a radionuclide. Copper pockets and graphite front plate were designed and fabricated for separating and collecting of Zr isotopes. After choosing the appropriate composition for the initial material, the electrical parameters of the ion source and electromagnet were determined. The mass spectra of Zirconium isotopes were recorded. Deposited ⁹⁰Zr isotopes were first extracted from the copper pocket and then purified by electrodeposition and purification methods. The formation of ⁹⁰ZrO₂ was confirmed by X-ray diffraction (XRD). Chemical purity and isotope purification of ⁹⁰Zr isotope were 99.22% and 99.85%, which measured by TIMS and PIXE method analysis, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

• Isotope Production
• Zr-90
• Electromagnetic Isotope Separation
• Nb-90