نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• علی جمشیدی
• مهیار نیروئی

گروه مهندسی پرتوپزشکی، دانشکده فنی و مهندسی، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، صندوق پستی: 1616، لاهیجان - ایران

چکیده

برم-76 (نیمه‌عمر 2_/16 ساعت) رادیونوکلئیدی پوزیترون‌زا است که پتانسیل بالایی برای استفاده در پزشکی هسته‌ای دارد؛ اما به دلیل دشواری تولید مقادیر تجاری آن، فقط در مطالعات آزمایشگاهی استفاده می‌شود. این رادیونوکلئید معمولاً از طریق واکنش Br⁷⁶Se(p,n)⁷⁶ تولید می‌شود. هدف از این تحقیق، بررسی امکان تولید تجاری Br⁷⁶ از طریق بمباران هدف‌هایی از جنس ایزوتوپ‌های پایدار ژرمانیم با یون سنگین Li⁺⁷ است. با استفاده از کدهای مونت‌کارلو EMPIRE و LISEcute++، توابع برانگیختگی واکنش‌های Br⁷⁶Li⁺,n)⁷)Ge⁷⁰، Br⁷⁶n)3Li⁺, ⁷)Ge⁷²، Br⁷⁶n)4Li⁺, ⁷)Ge⁷³، Br⁷⁶n)5Li⁺, ⁷)Ge⁷⁴ و Br⁷⁶n)7Li⁺, ⁷)Ge⁷⁶ رسم شده و از مقایسه این توابع برانگیختگی، واکنش Br⁷⁶n)3Li⁺, ⁷)Ge⁷² در محدوده انرژی 30 تا 40 مگاالکترون‌ولت به‌عنوان واکنش برتر انتخاب شد. بیشینه بهره تولید تئوری در انرژی 40 مگاالکترون‌ولت برای این کدها به ترتیب MBq/µAh 46_/32 و MBq/µAh 43_/61 است. بهره تئوری و تجربی واکنش Br⁷⁶p,n))Se⁷⁶ در انرژی 16 مگاالکترون‌ولت به ترتیب MBq/µAh 61_/506 و MBq/µAh 88 است. از مقایسه بهره تولید تئوری واکنش‎های Br⁷⁶n)3Li⁺, ⁷)Ge⁷² و Br⁷⁶Se(p,n)⁷⁶ می‌توان این نتیجه را گرفت که واکنش Br⁷⁶n)3Li⁺, ⁷)Ge⁷² تنها زمانی مورد توجه قرار می‌گیرد که هدف Ge⁷² یا ترکیبی از آن قابلیت پرتوگیری طولانی‌مدت (بدون ذوب شدن) را داشته باشد و از این طریق، اکتیویته Br⁷⁶ بیش­تری را در عمل تولید کند.

کلیدواژه‌ها

• برم-76
• ژرمانیم
• سلنیم-76
• شبیه‌سازی مونت‌کارلو
• بهره تولید

عنوان مقاله [English]

Feasibility of bromine-76 medical radionuclide production by 7Li+ heavy ion

نویسندگان [English]

• A. Jamshidi
• M. Nirouei

Department of Radiological Engineering, Faculty of Engineering, Lahijan Branch, Islamic Azad University, P.O.Box: 1616, Lahijan - Iran

چکیده [English]

Bromine-76 (half-life = 16.2 hours) is a positron emitter radionuclide which has a high potential for use in nuclear medicine; but due to the difficulty of producing commercial quantities, it is only used in laboratory studies. This radionuclide is usually produced through the reaction of ⁷⁶Se(p,n)⁷⁶Br. The purpose of this research is to investigate the possibility of ⁷⁶Br commercial production by bombarding targets made of stable germanium isotopes with ⁷Li⁺ heavy ion. The excitation functions of ⁷⁰Ge(⁷Li+,n)⁷⁶Br, ⁷²Ge(⁷Li⁺,3n)⁷⁶Br, ⁷³Ge(7Li⁺,4n)⁷⁶Br, ⁷⁴Ge(⁷Li⁺,5n)⁷⁶Br and ⁷⁶Ge(⁷Li⁺,7n)⁷⁶Br reactions were drawn using the EMPIRE and LISEcute++ codes, and from the comparison of these excitation functions, the ⁷²Ge(⁷Li⁺,3n)⁷⁶Br in the energy range of 30 to 40MeV was selected as the premier reaction. The maximum theoretical production yield in the energy of 40MeV for these codes are 32.46MBq/µAh and 61.43MBq/µAh, respectively. The theoretical and experimental yields of the ⁷⁶Se(p,n)⁷⁶Br at energy of 16MeV are 506.61MBq/µAh and 88MBq/µAh, respectively. From the comparison of the theoretical production yield of ⁷²Ge(⁷Li⁺,3n)⁷⁶Br and ⁷⁶Se(p,n)⁷⁶Br reactions, it can be concluded that the ⁷²Ge(⁷Li⁺,3n)⁷⁶Br reaction is considered only when the target of ⁷²Ge or a combination of that have long-term irradiation capability (without melting) and thus produce more ⁷⁶Br activity in practice.

کلیدواژه‌ها [English]

• Bromine-76
• Germanium
• Selenium-76
• Monte Carlo simulation
• Production yield