Siklotron tipi hızlandırıcı kullanılarak radyoizotop üretimi ve bu radyoizotopların medikal/endüstriyel alanlarda kullanımı

Abstract

Bu çalışmada siklotron tipi hızlandırıcıların tarihsel gelişimi, fiziği, tipleri, teknik özellikleri, alt sistemleri ve çalışma prensipleri ele alındıktan sonra, söz konusu hızlandırıcıların radyoizotop üretimi başta olmak üzere, tıpta kanser tedavi çalışmalarında, nükleer spektroskopi uygulamalarında ve endüstride radyoizotoplar ile birlikte tahribatsız muayene (aşınma ve korozyon) ölçümlerinde kullanımları üzerinde durulmuştur. TAEK Proton Hızlandırıcı Tesisi için öngörülen teknik özellik ve parametreler göz önünde bulundurularak; tesiste üretilebilecek radyoizotopların üretim süreçleri, hedef malzeme seçimi, tasarımı, işlenmesi, kullanılan hedef gövde ve sistemleri, hedef malzeme ışınlama ve aktivite hesaplamaları hususları ile birlikte incelenmiş, bunlara ilişkin tablolar oluşturulmuştur. Ayrıca, TAEK proton hızlandırıcısı ARGE ışınlama odasında yapılabilecek olası faaliyetler incelenmiş, bu amaçla örnek laboratuarlara ait teknik tasarım raporları ve fizibilite çalışmaları incelenerek, ARGE amaçlı tipik bir iyon demeti hattında bulunması gereken donanımlar ile önerilen tasarım çözümleri araştırılmıştır.

In this study; developments related to the history, physics, types, technical specifications, main subsystems and operational principles of cyclotron type accelerators were studied. In addition, utilization of cyclotrons especially at radioisotope production, cancer treatment studies, nuclear spectroscopy applications and non-destructive testing (wear measurement) capabilities, were also considered thoroughly. By taking into account the prospected requirements and technical specifications of TAEA Proton Accelerator Facility, the production processes of the possible potential radioisotopes for the facility were studied. For this purpose, target material selection, target material processing, target body and window design, target material irradiation, activation calculations of target material were discussed deeply. In conjunction with this; specific radioisotope production tables were prepared. Also potential experimental activities which will possibly be achieved in TAEA?s facility were evaluated. Finally, by considering the information gathered from the technical design reports, feasibility documents belonging to similar facilities; required beam line instruments and proposed design solutions for a typical R&D ion beam line have also been discussed.