Research on production of new medical radioisotopes with cyclotron
Recherche sur la production des nouveaux radio-isotopes médicaux par cyclotron
Badania cyklotronowej produkcji nowych radioizotopów medycznych
Résumé
Today, radioisotopes are commonly used in medicine, both in diagnosis and therapy.
However, steady development of nuclear medicine demands the application of new medical
radioisotopes. The investigation of their possible large-scale production is a first step in a
long research process before they can be used in clinical trials.
In this thesis, the production routes were studied for the formation of medically interesting
43Sc, 44m,gSc, 47Sc, 97Ru, and 105Rh with the use of cyclotrons. The scandium radioisotopes
were produced with calcium and titanium targets and proton or deuteron beams; 97Ru
was obtained through the irradiation of molybdenum with particles; and production of
105Rh was studied with ruthenium targets and deuteron beam. Two parameters were determined
experimentally: nuclear reaction cross-section, s(E), and Thick Target Yield, TTY(E),
which were used to discuss the possibility of optimal large-scale production conditions of
discussed radioisotopes. Additionally, the conversion of s(E) to TTY(E) was automatized
by developing a dedicated software, and an
Aujourd’hui, les radio-isotopes sont fréquemment utilisés en médecine, pour le diagnostic
et la thérapie. Cependant, le développement constant de la médecine nucléaire provoque
l’application de nouveaux radio-isotopes médicaux. La recherche sur leur production possible
à grande échelle est la première étape d’un long processus d’études avant de pouvoir de
les utilisé dans des essais cliniques.
Dans cette thèse, les voies de production ont été étudiées pour la formation de médicalement
intéressants 43Sc, 44m,gSc, 47Sc, 97Ru et 105Rh en utilisant de cyclotrons. Les radioisotopes
de scandium ont été produits avec des cibles en calcium et en titane et avec des
faisceaux de protons ou de deutérons; 97Ru a été obtenu par irradiation de molybdène avec
des particules ; et la production de 105Rh a été étudiée avec des cibles en ruthénium et avec
un faisceau de deutéron. Deux grandeurs ont été déterminés expérimentalement: la section
efficace de réaction nucléaire, s(E), et l’efficacité de la production, TTY(E), qui ont été utilisés
pour discuter des conditions possibles de production optimale à grande échelle de ces
radio-isotopes. De plus, la conversion de s(E) en TTY(E) a été automatisée en développant
un logiciel spécialisé, et un algorithme de reconstruction de s(E) avec des valuers de TTY(E)
a été introduit.
Obecnie, radioizotopy sa˛ powszechnie uz˙ywane w medycynie, zarówno do diagnostyki
jak i do terapii. Jednak cia˛gły rozwój medycyny nuklearnej wymaga zastosowania nowych
radioizotopówmedycznych. Poszukiwania ichmoz˙ liwej produkcji na duz˙ a˛ skale˛ to pierwszy
krok w długim procesie badan´ , zanim trafia˛ one do prób klinicznych.
Wtej rozprawie, zbadano drogi produkcji medycznych radioizotopów 43Sc, 44m,gSc, 47Sc,
97Ru oraz 105Rh z u˙zyciem cyklotronów. Radioizotopy skandu zostały wyprodukowane z
uz˙yciem tarcz wapiennych i tytanowych oraz wia˛zek protonów i deuteronów; 97Ru był
otrzymany przez aktywacje˛ molibdenu wia˛zka˛ cza˛stek ; natomiast produkcja 105Rh została
zbadana z uz˙yciemtarcz rutenowych iwia˛zki deuteronów.Dwa parametry zostały zmierzone:
przekrój czynny na reakcje˛ ja˛drowa˛, s(E), orazwydajnos´c´ produkcji, TTY(E), które posłuz˙yły
do oszacowaniawarunkówdo optymalnej produkcji badanych radioizotopówna duz˙ a˛ skale˛.
Dodatkowo, zautomatyzowano przeliczenie s(E) do TTY(E) za pomoca˛ stworzonego oprogramowania,
oraz zaproponowano algorytm rekonstrukcji s(E) na podstawie pomiarów
TTY(E).
Domaines
Physique [physics]
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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