Estimación teórica de la producción de 64 Uc con neutrones emitidos durante la producción de 18 F con un ciclotrón médico de 30 MeV

Propósito: Este trabajo presenta la estimación teórica de una producción combinada de isótopos de 18 F y 64 UC para aplicaciones PET. La producción de 64 UC es inducida en un blanco secundario por neutrones emitidos durante una producción rutinaria de 18 F con un ciclotrón de 30 MeV: los protones se utilizan para producir 18F por medio de la reacción 18O(p,n)18F en el objetivo a-H2O (objetivo primario) y los neutrones emitidos se utilizan para producir 64Cu por medio de la reacción 64Zn(n,p)64Cu en el objetivo de zinc enriquecido (objetivo secundario).

Métodos: Se llevaron a cabo simulaciones de Monte Carlo utilizando el código Monte Carlo N Particle eXtended (MCNPX) para evaluar el flujo y los espectros de energía de neutrones producidos en el objetivo primario (Be+-H2O) por protones y la atenuación del flujo de neutrones en el objetivo secundario. El rendimiento de la 64Cu se estimó utilizando un enfoque analítico basado tanto en la biblioteca de datos TENDL-2015 como en los datos experimentales seleccionados de la base de datos EXFOR.

Resultados: Las evaluaciones teóricas indican que se pueden obtener aproximadamente 3,8 MBq/µA de 64 Cu como producción secundaria «lateral» con un ciclotrón de 30 MeV, durante 2 horas de irradiación de un blanco de zinc diseñado adecuadamente. Irradiando durante 2 horas con una corriente de protones de 120 µA, se espera un rendimiento de aproximadamente 457 MBq. Además, los contaminantes más relevantes resultan en 63,65 Zn, que se pueden separar químicamente de 64Cu, contrariamente a lo que sucede con la irradiación de protones de un blanco 64Ni enriquecido, que proporciona 64Cu mezclado con otros isótopos de cobre como contaminantes.

Conclusiones: El estudio teórico discutido en este artículo evalúa el potencial de la producción combinada de 18F y 64Cu para fines médicos, irradiando un blanco adecuadamente diseñado con protones de 30MeV. Se pueden obtener rendimientos interesantes de 64 Cu y se discute la estimación de contaminantes en el blanco de zinc irradiado.

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