Medikal radyoizotop üretimi için nükleer model hesaplamaları ve veri elde edilmesi

Abstract

Bu tezde, nükleer tıpta kullanılan radyoizotopların üretimi nükleer reaksiyon modelleri ile nötron, proton, döteron ve alfa gelme reaksiyonları ile teorik olarak incelenmiştir. Reaksiyonların uyarılma fonksiyonları denge ve denge-öncesi reaksiyon süreçleri ve bu süreçlere ait nükleer reaksiyon modelleri kullanılarak ALICE/ASH ve TALYS kodları ile hesaplanmıştır. Hesaplamalarda, denge modeli olan Weisskopf-Ewing ve denge-öncesi modeli olan hibrid, geometriye-bağlı hibrid, iki bileşenli eksiton gibi reaksiyon modelleri kullanılmıştır. Elde edilen uyarılma fonksiyonları, EXFOR veri tabanından alınan deneysel veriler ile karşılaştırılarak incelenmiştir. Ayrıca, hesaplamalarda iki-bileşenli eksiton modelinin daha ileri seviyelere getirilebilmesi için literatürde seviye yoğunluk modeli olarak reaksiyon hesaplamalarında sürekli kullanılan sabit sıcaklıklı Fermi-gaz modeli'nin yerine yeni seviye yoğunluk modeli olan genelleştirilmiş süper akışkan modeli önerilmiştir. Günümüzde çok etkin bir şekilde hastanelerin nükleer tıp bölümlerinde hastalıkların tedavisinde kullanılan pozitron emisyon tomografi ve tek foton yayınım bilgisayarlı tomografi cihazlarında ana malzeme olarak medikal radyoizotoplar kullanılmaktadır. Bu medikal radyoizotopların üretimi için uyarılma fonksiyonları uygun reaksiyonlar ile açıklanmıştır. Hesaplanan tesir-kesiti verileri, radyoizotop üretimi için reaksiyon önerimi, safsızlık seviyeleri ve bileşik ürünlerde kullanılmasından dolayı önemlidir.

In this thesis, productions of medical radioisotopes used in nuclear medicine were theoretically investigated with neutron, proton, deuteron and alpha induced reactions. The excitation functions of these reactions were calculated by using the equilibrium and pre-equilibrium reaction processes and related reaction models to these processes in the ALICE/ASH and TALYS codes. Weisskopf-Ewing, which is an equilibrium model, and pre-equilibrium model, which is the geometry dependent hybrid, hybrid model and two-component exciton model were used in calculations. The obtaining excitation functions were investigated by comparing with the experimental data obtained from EXFOR data base. Also in these calculations, the generalized superfluid model as a new level density model were suggested instead of Fermi–gas model with constant temperature that two-component exciton model to be carried to a more advanced level, in literature. At the present time, positron emission tomography and single photon computed tomography devices used very effectively in diagnosis of diseases in nuclear medicine departments of hospitals have been used as the main material of medical radioisotopes.The excitation functions data have been described via suitable reactions for production of these medical radioisotopes. The calculated cross-section data are important due to using in suggesting of reaction for radioisotope production, the impurity level and the integrated yield.