Tiroid Sintigrafisinde Kullanılan 94,99,99m Tc ve 131I Radyonüklidlerinin Üretim Tesir Kesiti Hesaplamaları

Abstract

Bu çalışmada, tiroid kanser metastazlarının görüntülenmesinde ve tedavisinde kullanılan 94,99,99mTc ve 131I radyonüklidlerinin üretim tesir kesiti incelenmiştir. Hesaplamalar, 94Mo(p,n)94Tc 100Mo(p,2n)99Tc, 98Mo(d,n)99mTc, 99Ru(n,p)99mTc ve 131Xe(n,p)131I reaksiyonları için 50 MeV parçacık gelme enerjisine kadar denge ve denge öncesi nükleer reaksiyon modelleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Denge öncesi reaksiyonlar için; Full Exciton Model, Hibrit Model, Geometri Bağımlı Hibrit Model ve Cascade Exciton Model, denge reaksiyonları için ise; Weisskopf–Ewing Model kullanılmıştır. Ayrıca; 94,99,99mTc ve 131I üretimi için optimum enerji aralıkları ve bu enerjilerdeki ortalama tesir kesitleri belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Denge ve denge–öncesi reaksiyonlar, nükleer reaksiyon modelleri, tesir kesiti, radyonüklid

Keywords

• Denge ve denge–öncesi reaksiyonlar
• nükleer reaksiyon modelleri
• tesir kesiti
• radyonüklid

Production Cross Section Calculations of 94,99,99mTc and 131I Radionuclides Used in Thyroid Scintigraphy

Abstract

In this study, the production cross sections of 94,99,99mTcand 131I radionuclides used in imaging and treatment of thyroid cancer metastasis have been investigated. The calculations for 94Mo(p,n)94Tc 100Mo(p,2n)99Tc, 98Mo(d,n)99mTc, 99Ru(n,p)99mTc and 131Xe(n,p)131I reactions have been carried out up to 50 MeV incident particle energies by using the equilibrium and pre-equilibrium nuclear reaction models. Full Exciton Model, Hybrid Model, Geometry Dependent Hybrid Model, Cascade Exciton Model for the pre-equilibrium reactions and Weisskopf–Ewing Model for the equilibrium reactions have been used. Also, the optimum energy ranges and average cross sections in these energies for 94,99,99mTcand 131I production have been determined

Keywords

• Equilibrium and pre–equilibrium reactions
• nuclear reaction models
• cross section
• radionuclide

References

1. Ergün, Y., 2012. Tıpta Teşhis ve Tedavide Kullanılan Bazı Radyoizotopların Nükleer Reaksiyon
2. Modelleri Kullanılarak Üretilebilirliğinin Araştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 120s, Isparta, Türkiye. Sivri, N. N., Özer, A. Y., 2011. Radyonüklidik Tedavi. Hacettepe Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi,
3. Radyofarmasi Anabilim Dalı, 10s, 06102-Ankara, Türkiye. http://www.teb.org.tr/images/upld2/ecza_akademi/makale/20110113051411radyonuklidik_tedavi.pdf Erişim Tarihi: 08.08.2011.
4. Adalet I., Mudun A., Ünal S. N., Türkmen C., 2012. Nükleer Tıp Ders Kitabı, İstanbul Üniversitesi Yayın, http://www.istanbul.edu.tr/itf/itfogrenci/attachments/079_nukleer.tip.kitap.hali.pdf, Erişim Tarihi: 2013. 146s, İstanbul, Türkiye.
5. Weisskopf, V. F., Ewing, D. H., 1940. On the yield of nuclear reactions with heavy elements, Physical Review, 57: 472-485.
6. S. G. Mashnik, V. D Toneev, 1974. Modex-The Program for Calculation of the Energy Spectra of
7. Particles Emitted in the Reactions of Pre-Equilibrium and Equilibrium Statistical Decays, Communications of the Joint Institute for Nuclear Research, P4-8417, Dubna.
8. Gudima, K. K., Mashnik, S. G., Toneev, V. D., 1983. Cascade-exciton model of nuclear reactions. Nucl. Phys. A 401, 329–361.

9. Mashnik, S.G., 1995. User Manual for the Code CEM95, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Moskow Region.
10. Broeders, C. H. M., Konobeyev, A. Yu., Korovin, Yu. A., Lunev, V. P., Blann, M., 2006.
11. ALICE/ASH—pre-compound and evaporation model code system for calculation of excitation functions, energy and angular distributions of emitted particles in nuclear reactions at intermediate energies, FZK 7183.
12. Capote, R., Osorio, V., Lopez, R., et al., 1991. Final Report on Research Contract 5472/RB,
13. INDC(CUB)-004 (Higher Institute of Nuclear Science and Technology, Cuba), Translated by the IAEA on March 1991 (PCROSS program code).
14. Yalçıner, E.G., 2008. Proton Hızlandırıcılarının Nükleer Uygulama Alanları İle Protonlarla
15. Oluşturulan Nükleer Reaksiyon Tesir Kesitlerinin İncelenmesi. Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 132s, Ankara, Türkiye. Yıldırım, G., 2009. Bazı Amfoter Grubu Hedef Çekirdeklerin Proton Giriş Reaksiyonlarında Üretilen
16. Nötronların Reaksiyon Tesir Kesitlerinin ve Yayınlanma Spektrumlarının İncelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 63s, Isparta, Türkiye. Holub, H., Caplar, E., Cindro, N., 1980. A Consistent Study of Precompound and Compound
17. Nucleus Emission Mechanisms in Neutron-Induced Reactions, Z. Physik A. Atom and Nuclei, 296: 341–357. Millazzo-Colli, L., Braga-Marcazzan, G.M., Milazzo, M., 1974. Preformation Probability of a
18. Clusters in Rare earth Nuclei measured by Means of the (p, α) Reaction, Nuclear Physics A, 218: 274–284. Kalbach, C., 1975. Pre-equilibrium Models in General the Griffin Model in Particular, Acta Physica Slovaca, 25(2-3): 100-125.
19. Kaplan, A., Aydın, A., Tel, E., Şarer, B., 2009. Equilibrium and Pre-Equilibrium Emissions in
20. Proton-Induced Reactions on 203,205Tl, Pramana-Journal of Physics, 72(2): 343-353. Blann, M., Vonach, H. K., 1983. Global Test of Modified Pre-Compound Decay Models, Physical Review C, 28: 1475–1492.
21. Kaplan, A., Tel, E., Aydın, A., 2009. The Equilibrium and Pre-equilibrium Neutron Emission
22. Spectra of Some Structural Fusion Materials for (n, xn) Reactions up to 16 MeV Energy, Physics of Atomic Nuclei, 72(6): 903–910. Şarer, B., Aydın, A., Günay, M., Korkmaz, M. E., Tel, E., 2009. Calculations of Neutron-Induced
23. Production Cross-Sections of 180,182,183,184,186W up to 20 MeV, Annals of Nuclear Energy, 36(4): 417– 4 Broeders, C. H. M., Konobeyev, A. Yu., Korovin, Yu. A., Lunev, V. P., Blann, M., 2006.
24. ALICEIASH Pre-compound and Evaporation Model Code System for Calculation of Excitation Functions, Energy and Angular Distributions of Emitted Particles in Nuclear Reactions at Intermediate Energies. Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft Wissenschaftliche Berichte FZKA 7183.
25. Blann, M., 1991. ALICE-91, Report PSR-146, LLNL/IAEA/NEA Data Bank, France.
26. Yaşar, G., 2010. Tıbbi Uygulamalarda Kullanılan Bazı Radyoizotopların Reaksiyon Tesir
27. Kesitlerinin ve Nötron Yayınlanma Spektrumlarının İncelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 98s, Isparta, Türkiye. Ignatyuk, A. V., Istekov, K. K., Smirenkin, G. N., 1979. The role of collective effects in the systematics of nuclear level densities, Soviet Journal of Nuclear Physics (trans.), 29(4): 875-883.
28. EXFOR/CSISRS (Experimental Nuclear Reaction Data) Database Version of December 19, 2007
29. (http://www.nndc.bnl.gov/exfor/exfor.htm). Erişim Tarihi: 10.12.2013.
30. Abdullah Kaplan e-posta: [e-mail]