Nghiên cứu thiết kế và phân tích chuyển giao nhiệt của mục tiêu chuyển đổi neutron cho sản xuất đồng vị phóng xạ y tế

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry - Tập 299 - Trang 1001-1006 - 2013
Masoud Behzad1, Karel Samec2, Sang-In Bak1, Yacine Kadi1,2, Claudio Tenreiro1,3, Seung-Woo Hong1, Jong-Seo Chai1
1Department of Energy Science, Sungkyunkwan University, Suwon, Republic of Korea
2CERN, Geneva, Switzerland
3Faculty of Engineering, University of Talca, Talca, Chile

Tóm tắt

Một thách thức toàn cầu trong tương lai gần sẽ là tìm ra cách sản xuất đồng vị phóng xạ với số lượng đủ mà không cần dựa vào các lò phản ứng nghiên cứu. Động lực cho công việc đổi mới này về các mục tiêu nằm ở sản xuất đồng vị phóng xạ dựa trên gia tốc sử dụng mục tiêu chuyển đổi neutron như trong khái niệm chuyển hóa bằng giao thoa cộng hưởng adiabatic. Phân tích nhiệt của một thiết bị làm mát bằng heli đa kênh được thực hiện bằng mã động lực học chất lỏng tính toán CFX. Các điều kiện biên khác nhau được xem xét trong quá trình mô phỏng và nhiều thông số quan trọng như nhiệt độ tối đa cho phép của mục tiêu rắn cũng như vận tốc đầu vào đồng nhất và sự thay đổi áp suất đầu ra trong các kênh đã được khảo sát. Các kết quả xác nhận rằng cấu hình làm mát hoạt động hiệu quả; do đó, một mục tiêu rắn như vậy có thể được vận hành an toàn và có thể được xem xét cho một mục tiêu mẫu.

Từ khóa

#đồng vị phóng xạ #sản xuất đồng vị #chuyển đổi neutron #phân tích nhiệt #gia tốc #thiết kế mục tiêu

Tài liệu tham khảo

Medical radioisotopes production without a nuclear reactor (2010) Nuclear information and resource service. http://www.nirs.org/mononline/nm710.pdf. Accessed 8 May 2012 Barbalat O (1994) Applications of particle accelerators, CERN Report (CERN/AC/93-04(BLIT)/Rev.). CERN, Geneva Silari M (2011) Radiat Prot Dosim 146:440–450 McCarthy DW, Shefer RE, Klinkowstein RE, Bass LA, Margeneau WH, Cutler CS, Anderson CJ, Welch MJ (1997) Nucl Med Biol 24:35–43 Cryer D, Chan S, Price RI, RAPID Group (2008) Design and construction of a compact semi automated solid target irradiation system for the production of 124I, 64Cu plus various solid-targetry based radioisotopes, using an 18/9 MeV IBA cyclotron, 12th International Workshop on Targetry and Target Chemistry, Seattle, Washington Thisgaard H, Jensen M, Elema DR (2011) Appl Radiat Isot 69:1–7 Sadeghi M, Tenreiro C, Van den Winkel P (2009) Nukleonika 54:169–173 Aboudzadeh Rovais MR, Yousefi K, Ardaneh K, Mirzaii M (2011) Nukleonika 56:283–289 Blue TE, Yanch JC (2003) J Neuro-Oncol 62:19–31 Kim JK, Kim K (2009) Nucl Eng Technol 41:531–544 Abánades A et al (2002) Nucl Instr Meth A 478:577–730 Abbas K et al (2009) Nucl Instr Meth A 601:223–228 Buono S, Burgio N, Maciocco L, Rocca R (2006) Development of a target system for the production of β− emitting radioisotopes with small-size cyclotrons, 11th International Workshop on Targetry and Target Chemistry, University of Cambridge Randers-Pehrson G, Brenner DJ (1998) Med Phys 25:894–896 Ferrari A, Sala PR, Fassò A, Ranft J (2005) FLUKA: a multi-particle tansport code, CERN-2005-10, INFN/TC_05/11, SLAC-R-773 Battistoni G, Muraro S, Sala PR, Cerutti F, Ferrari A, Roesler S, Fassò A, Ranft J (2007) The FLUKA code: Description and benchmarking, Proceeding of the hadronic shower simulation workshop 2006, Albrow M, Raja R ed. AIP Conference Proceeding 896:31–49 Berger MJ, Coursey JS, Zucker MA, Chang J, Stopping-Power and Range Tables for Electrons, Protons and Helium Ions, http://www.nist.gov/pml/data/star/index.cfm, NIST, Physical Measurement Laboratory Kharoua C, et. al. (2011) Rotating tungsten helium cooled target, 4th High Power Targetry Workshop, Malmo Vassilopoulos N (2011) Optimization of the target and magnetic horn for the CERN to Fréjus neutrino beam, 11th International workshop on neutrino factories, super beams and beta beams, CERN, Geneva Incropera FP, DeWitt DP, Bergman TL, Lavine AS (2007) Fundamentals of heat and mass transfer, 6th edn. Wiley, Hoboken Ansys (2009) Manual documents to Ansys 12.0, ANSYS Inc. Proprietary Jung NS, Kim IJ, Kim SJ, Choi HD (2010) Appl Radiat Isot 68:566–569 Samec K, Milenkovic RZ, Blumenfeld L, Dementjevs S, Kharoua C, Kadi Y (2011) Nucl Instrum Meth A 638:1–10