Scopo: Questo lavoro presenta la stima teorica di una produzione combinata di isotopi 18F e 64Cu per applicazioni PET. La produzione di 64Cu è indotta in un bersaglio secondario da neutroni emessi durante una produzione di routine di 18F con un ciclotrone di 30MeV: i protoni sono usati per produrre 18F per mezzo della reazione 18O(p,n)18F sul bersaglio a-H2O (bersaglio primario) e i neutroni emessi sono usati per produrre 64Cu per mezzo della reazione 64Zn(n,p)64Cu sul bersaglio di zinco arricchito (bersaglio secondario).
Metodi: Le simulazioni Monte Carlo sono state effettuate utilizzando il codice Monte Carlo N Particle eXtended (MCNPX) per valutare gli spettri di flusso e di energia dei neutroni prodotti nel target primario (Be+-H2O) dai protoni e l’attenuazione del flusso neutronico nel target secondario. La resa di 64Cu è stata stimata utilizzando un approccio analitico basato sia sulla libreria di dati TENDL-2015 che sui dati sperimentali selezionati dal database EXFOR.
Risultati: Valutazioni teoriche indicano che circa 3,8 MBq/µA di 64Cu possono essere ottenuti come produzione secondaria “laterale” con un ciclotrone da 30MeV, per 2h di irradiazione di un target di zinco progettato correttamente. Irradiando per 2h con una corrente protonica di 120 µA, si prevede una resa di circa 457 MBq. Inoltre, i contaminanti più rilevanti risultano essere 63,65 Zn, che possono essere chimicamente separati da 64Cu contrariamente a quanto accade con l’irradiazione protonica di un target 64ni arricchito, che fornisce 64Cu miscelati ad altri isotopi di rame come contaminanti.
Conclusioni: Lo studio teorico discusso in questo articolo valuta il potenziale della produzione combinata di 18F e 64Cu per scopi medici, irradiando un bersaglio correttamente progettato con protoni 30MeV. Interessanti rese di 64Cu sono ottenibili e viene discussa la stima dei contaminanti nel target di zinco irradiato.