Details

Данная работа посвящена разработке и расчёту параметров твердотельной мишенной установки для циклотронной наработки радионуклидов ⁶⁴Cu и ⁸⁹Zr. В работе рассмотрены особенности циклотронного производства медицинских радионуклидов, устройство мишенной станции и требования к твердотельным мишеням. Проведён анализ ядерных реакций ⁶⁴Ni(p,n)⁶⁴Cu и ⁸⁹Y(p,n)⁸⁹Zr, выбраны рабочие энергетические интервалы облучения. С использованием программного пакета SRIM рассчитаны пробеги протонов, энергетические потери и толщины основных элементов мишенной сборки. Для мишени ⁶⁴Cu определена толщина слоя ⁶⁴Ni, для мишени ⁸⁹Zr – толщина иттриевой фольги. Также рассчитаны тепловые мощности, выделяющиеся в вакуумной фольге, активных материалах и подложках при различных токах пучка. Отдельные элементы мишенного устройства рассмотрены в SolidWorks Simulation. Полученные результаты могут быть использованы при дальнейшей разработке твердотельных мишенных устройств для производства медицинских радионуклидов.

This work is devoted to the development and calculation of parameters of a solid target system for cyclotron production of ⁶⁴Cu and ⁸⁹Zr radionuclides. The work considers the features of cyclotron production of medical radionuclides, the structure of the target station, and the requirements for solid targets. The nuclear reactions ⁶⁴Ni(p,n)⁶⁴Cu and ⁸⁹Y(p,n)⁸⁹Zr are analyzed, and the working irradiation energy ranges are selected. Using the SRIM software package, proton ranges, energy losses, and thicknesses of the main target assembly elements are calculated. The thickness of the ⁶⁴Ni layer is determined for the ⁶⁴Cu target, and the thickness of the yttrium foil is determined for the ⁸⁹Zr target. Thermal powers released in the vacuum foil, active materials, and substrates at different beam currents are also calculated. Individual elements of the target device are considered in SolidWorks Simulation. The obtained results can be used for further development of solid target systems for medical radionuclide production.