تحلیل و ارزیابی جداسازی ایزوتوپ اکسیژن-18 به روش تقطیر برودتی با استفاده از نرم افزار MATLAB

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی هسته‌ای، دانشکده مهندسی هسته‌ای، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران- دانشکده فنی و مهندسی

3 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی نفت و شیمی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده
توموگرافی انتشار پوزیترون (PET) یک ابزار پیشرفته برای تشخیص و تعیین مراحل سرطان است که بر پایه شناسایی فعالیت گلیکولیتیک در سلول‌های سرطانی عمل می‌کند. این روش به داروهایی مانند فلوئورین دئوکسی گلوکز (FDG) نیاز دارد، که تولید آن مستلزم جداسازی ایزوتوپ‌های فلوئور-18 و اکسیژن-18 با غنای بالای ۹۵ درصد است. استفاده از ستون‌های تقطیر برودتی به عنوان یکی از روش‌های مناسب برای تولید اکسیژن غنی، با وجود چالش‌های مربوط به هزینه و راندمان، حائز اهمیت است. این پژوهش به بررسی بهینه‌سازی عملکرد ستون تقطیر پرداخته و تأثیر فاکتورهایی نظیر دمای ورودی و ارتفاع لوله‌ها را با استفاده از نرم‌افزار MATLAB مورد تحلیل قرار می‌دهد. نتایج نشان می‌دهند که حداکثر تفکیک ایزوتوپ وابسته به نوع ایزوتوپ و شرایط دستگاه است و نوع خوراک ورودی تأثیری بر توزیع غلظت ندارد. این یافته‌ها می‌توانند به توسعه روش‌های بهینه‌سازی در تولید ایزوتوپ‌های مورد نیاز در تصویربرداری پزشکی کمک کنند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Analysis and Evaluation of Oxygen-18 Isotope Separation via Cryogenic Distillation Using MATLAB Software

نویسندگان English

Hedieh Ahmadi 1
Mohammad Rahgoshay 2
Amir Heidarynasab 3
1 Department of Nuclear Engineering, Faculty of Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 University Teacher
3 Department of Chemical Engineering, Faculty of Petroleum and Chemistry Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده English

Positron Emission Tomography (PET) is an advanced tool for the diagnosis and staging of cancer, based on the detection of glycolytic activity in malignant cells. This method requires drugs such as Fluorine Deoxy Glucose (FDG), the production of which necessitates the separation of Fluorine-18 and Oxygen-18 isotopes with a purity exceeding 95%. The use of cryogenic distillation columns as a suitable method for producing enriched oxygen is significant, despite the associated challenges of cost and efficiency. This study investigates the optimization of distillation column performance, analyzing the effects of factors such as input temperature and pipe height using MATLAB software. The results indicate that the maximum separation of the desired isotope depends on the type of isotope and the conditions of the apparatus, while the type of feed has no effect on concentration distribution. These findings can contribute to the development of optimization methods for the production of isotopes needed in medical imaging.

کلیدواژه‌ها English

Oxygen Separation
Distillation Column
Fluorine Deoxy Glucose
PET Imaging
MATLAB Software

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 25 اسفند 1403