اندازه‌گیری تابع برانگیختگی واکنش 94Mo(p,n) 94mTc با استفاده از روش لایه‌های نازک

پورایمانی, رضا; رئیسعلی, غلامرضا; شاورانی, آزاده سادات

doi:10.22055/jrmbs.2021.16979

اندازه‌گیری تابع برانگیختگی واکنش 94Mo(p,n) 94mTc با استفاده از روش لایه‌های نازک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

¹ گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران

² پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، تهران، ایران

10.22055/jrmbs.2021.16979

چکیده

در بین رادیو ایزوتوپ‌های، ایزوتوپ‌های تکنیسیوم به‌علت تنوع کیت‌هایی که توسط آن نشان‌دار می‌گردند دارای جایگاه ویژ‌ه‌ای هستند. پیشرفت‌های اخیر در زمینة شیمی‌رادیو داروی تکنیسیوم و توسعه فناوری در زمینه تصویربرداری PET در تشخیص بیماری‌های قلب و عروق باعث جلب توجه زیادی از دانشمندان و پژوهشگران به ایزوتوپ^m94Tc(T1/2 = 52.5m; I_β+ =72%; E_β+=2_/47MeV) به‌عنوان گسیل کننده پوزیترون شده است. در این روش ابتدا تابع برانگیختگی ^natMo(p,n) ^94mTc با استفاده از ورق مولیبدن طبیعی به‌روش فعال‌سازی مجموعه لایه‌های نازک در بازة انرژی 4_/6 تا MeV4_/17 اندازه‌گیری گردید و سپس تابع برانگیختگی ⁹⁴Mo(p,n) ^94mTcدر این بازه انرژی تعیین شد. سطح مقطع واکنش در محدودة 21 تا 511 میلی بارن تغییر می‌کند. انرژی باریکه پروتون تابیده شده به هر لایه از مجموعه لایه‌های هدف با استفاده از نرم افزار SRIM تعیین شد. مقایسة مقادیر اندازه‌گیری‌ شده تابع برانگیختگی ⁹⁴Mo(p,n) ^94mTc در این پژوهش با اندازه‌گیری‌ها انجام شده توسط دو گروه از پژوهشگران دیگر که با هدف مولیبدن غنی شده انجام شده است توافق قابل قبولی را نشان داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

فیزیک هسته ای

عنوان مقاله [English]

Measurement of Excitation Function of 94Mo(p,n) 94mTc Reaction using Stacked foil Method

نویسندگان [English]

Reza Pourimani ¹
Gholamreza Raisali ²
Azadeh Shavarani ¹

¹ Department of Physics, Faculty of Science, Arak University, Arak, Iran

² Applied radiation section, Department of Science and Technology Research, Iranian Atomic Energy Organization, Tehran, Iran

چکیده [English]

Among radioisotopes, the technetium isotopes have a special place because of the variety of kits they are labeled with. Recent advances in the field of chemotherapy for radioimmunoassay and the development of technology for PET imaging in the diagnosis of cardiovascular diseases a great attention has been imposed on 94mTc( Iβ+ =72%; Eβ+=2.47 MeV; T1/2 = 52.5 min) as a positron emitter radioisotope of technetium. In this research employing natural molybdenum target has been measured excitation function of natMo(p,n) 94mTc using stacked foils method for 6.4 MeV to 17.4 MeV rang of proton energy and then the excitation function 94Mo (p, n) 94mTc was determined in this energy range. The energy of protons on each of the target stack foils was determined using SRIM software. The cross section for this interaction varied from 21 to 511 mb. The comparison of measured value of excitation function of 94Mo(p,n) 94mTc in this research with the results of two other research groups employing enrichment targets shows reasonable agreement

کلیدواژه‌ها [English]

94mTc
Excitation function
Natural molybdenum
stacked foils Method
Cyclone 30

مراجع

[1] International Atomic Energy Agency (IAEA) Technical Document 1065, (1999).

[2] R.J. Nickles, A.D. Nunn, C.K. Stone, B.T. Christian. Technetium-94m-Teboroxime: Synthesis Dosimetry and Initial PET Imaging Studies. Journal of Nuclear Medicine 34 (7) (1993) 1058-1066.

[3] S.M. Qaim, Production of high purity ^94mTc for Positron Emission Tomography studies. Nuclear Medicine and Biology 27, (2000) 323-328

https://doi.org/10.1016/S0969-

8051(00)00104-9

[4] V.N. Levkovskij. Activation cross section nuclides of average masses (A=40-100) by protons and alpha particles with average energies (E= 10-50 MeV) Inter-Vesy, Moscow (1991).

[5] LBNL Isotopes Project – LUNDs University, available from

http://www.Table of Radioactive Isotopes Version 2.1, (2004).

[6] J.F. Ziegler and J.P. Biersack, SRIM 2003.20 available from

http://www.SRIM.org.

[7] S.A. Durrani, R.K. Bull, Solid state nuclear track detection. Pergamon Books Ltd. 1st Edition 1987.

[8] S. Takacs, S. Tarkanyi, M Sonck, A. Hermanne. New cross section and intercomparison of proton monitor reactions on Ti, Ni and Cu. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 188 (2002) 106-111. https://doi.org/10.1016/S0168-583X(01)01032-1

[9] P. Kopecky. Proton Beam Monitoring via the Cu(p,x)⁵⁸Co, ⁶³Cu(p,2n)⁶²Zn and ⁶⁵Cu(p,2n)⁶⁵Zn reaction in copper. International Journal Applied Radiation Isotopes 36(8) (1985) 657-66 https://doi.org/10.1016/0020-708X(85)90008-01.

[10] F. Tarkanyi, F. Szelecsényi, P. Kopecky. Excitation Function of proton induced nuclear reactions on natural Nickel for monitoring beam energy and intensity. Applied Radiation Isotopes Part A. Applied Radiation and Isotopes 42(6), (1991) 513-517. https://doi.org/10.1016/0883-2889 (91)90154-S

[11] P. Kopecky. F. Szelecsényi, T. Molnár, P. Mikecz, F. Tárkányi. Excitation function of (p,xn) reactions on ^natTi: monitoring of bombarding proton beam. Applied Radiation Isotopes 44(6), (1993) 687-692. https://doi.org/10.1016/0969-8043 (93)90133-U

[12] F. Szelecsenyi. F. Tárkányi, S. Takács, A. Hermanne, M. Sonck, Yu. Shubin, M.G. Mustafa, Z. Youxiang. Excitation function for the ^natTi(p,x)⁴⁸V nuclear process: Evaluation and new measurements for practical application. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 174, (2001) 47-64. https://doi.org/10.1016/S0168-583X(00)00516-4

[13] M. Bonardi, C. Birattari. F. Groppi, E. Sabbioni, Tin target excitation functions, cross section and optimized thick-target yields for ^natMo(p,xn) Tc^{94g, 95m,95g,96(m+g)}nuclear reactions induced by protons from threshold up to 44MeV. No carrier added radiochemical separation and quality control. Applied Radiation Isotopes 57, (2002) 617-635.

https://doi.org/10.1016/S0969-8043(02)00176-8

[14] N. Tsoulfanidis. Measurement and detection of radiation. Taylor & Francis, USA, Washington (1995).

[15] F. Rösch. S.M. Qaim. Nuclear data relevant to the production of positron emitting technetium isotope ^94mTc via the ⁹⁴Mo(p,n) reaction. Radiochimica Acta (1993), 115-121 Erratum 75, 227.

https://doi.org/10.1524/ract.1993.62.3.115