Optimalizace použití PET centra jako zdroje neutronů pro lékařské účely

Abstract

Radioizotop 18F patří mezi nejčastěji využívané izotopy při pozitronové emisní tomografii (PET). Jeho výroba probíhá pomocí cyklotronem urychlených protonů, které narážejí do terče z obohacené vody H218O, kde dochází k reakci 18O(p,n)18F. Během tohoto procesu vzniká velké množství neutronů, které běžně nejsou nijak využity, ale mohly by sloužit k produkci dalších radioizotopů. Cílem této práce je navrhnout, jaké reakce by k tomuto účelu byly nejvhodnější, a zhodnotit jejich výtěžky. Zkoumání neutronových spekter a výpočet reakčních rychlostí probíhal v kódu MCNP6, který umožňuje simulaci geometrie terče a transportu částic. Nejvhodnější radioizotopy byly posouzeny s ohledem na jejich běžnou výrobu a existující experimentální data.The radioisotope 18F is one of the most commonly used radioisotopes in positron emission tomography (PET). It can be produced using in cyclotron-accelerated protons that collide with a target from enriched water H218O, where the reaction 18O(p,n)18F takes place. This process is accompanied by generation of large number of neutrons, which are typically not utilized, but could be possibly used for the creation of other types of radioisotopes. The aim of this work is to propose which reactions would be most suitable for this purpose and to evaluate their yields. The examination of neutron spectra and calculation of reaction rates were conducted using the MCNP6 code, where the target geometry and particle transport can be simulated. The most promising radioisotopes were considered in the context of their standard production and existing experimental data.