بخشی از مقاله
مقدمه
دادههاي تجربی بهدست آمده توسط آنها نشان میدهد، براي انرژي پروتون 22MeVو حدود40MeV، بازده تولید99Moبهترتیب3/6 MBq/μA.h و21MBq/μA.hبود .[1]لبدا1 و همکارانش در سال 2010 از روش natMo(d,x)99Mo، براي تولید مولیبدن 99 استفاده کردهاند. نتایج حاصل از کار آنها نشان داده است که با استفاده از دوترونهاي20MeV، بازده تولید رادیوایزوتوپ مورد نظر 8MBq/µA.hخواهد بود .[2] قداش2 و همکارانش سطح مقطع واکنش natMo(d,x)99Mo و natMo(p,x)99Moرا در انرژيهاي مختلف اندازهگیري کردهاند. نتایج حاصل از کار آنها نشان میدهد که پروتون با انرژي 30MeV بهره تولیدي حدود 5/92MBq/µA.h را ایجاد خواهد کرد. همچنین دوترون با انرژي 33 MeV بهره تولیدي حدود MBq/µA.h را ایجاد خواهد کرد .[3] سابلنیکوف3 و همکارانش در سال 2006 از روش 100Mo(γ,n)99Mo براي تولید این رادیو ایزوتوپ استفاده کردهاند. نتایج حاصل از کار آنها نشان میدهد بهره تولید مولیبدن 99 با این روش به ازاي هر میلیگرمBq/µA.hبرابر با 3/2100Mo است .[4]
روش کار
1Lebeda 2Ghodash 3Sabelnikov
21st Iranian Nuclear Conference 25-26Feb 2015 University of Isfahan
_ ت و ی_ ن ا س _ ه _ی ان
۶و۷ ا" د ماه ۳۹۳۱ دا+ گاه ) هان
دو هدف توریوم-232 و اورانیوم طبیعی با ضخامتهاي متغیر توسط کد MCNPX2.6.0 شبیه سازي شدند .[5] از کد SRIM براي تعیین بیشینه ضخامت مورد نیاز هدفهاي مذکور استفاده گردید .[6] بهره تولید مولیبدن 99 در بازه انرژي پروتون 15 -30MeV براي هدفهاي مدل شده در ضخامتهاي مختلف محاسبه گردید. از کارت HISTP براي حل معادلات بتمن با استفاده از کتابخانه CINDER90 به منظور محاسبه بهره مولیبدن 99 در هر یک از مادههاي هدف مدل شده استفاده گردید. گرماي بهجاي مانده در ماده هدف و زیرلایه مسی با استفاده از کد MCNPX 2.6.0 محاسبه شد. از کارت تالی F6 براي محاسبه گرماي بهجاي مانده استفاده شد. ضخامت بهینه هدف توریوم و اورانیوم مدل شده بر مبناي حصول بیشترین بازده تولید پیشنهاد گردید. پروفایل باریکه پروتونی سیکلوترون CYCLON30 و نگهدارنده هدف آن مطابق شکل (1) مدل شد.
شکل-1 هدف مدل شده توسط کد MCNPX 2.6.0(a نحوه قرارگیري هدف ضمن بمباران (b معرفی قسمتهاي مختلف هدف مدل شده (c معرفی پروفایل باریکه بر روي هدف مدل شده (dپروفایل باریکه واقعی تابشدهی
شتابدهنده CYCLON30
نتایج حاصل از شبیه سازي در این کار با سایر دادههاي موجود تئوري و تجربی مقایسه گردید. از مدل فیزیکی INCL4/ABLA براي محاسبات استفاده شده است.
بحث و نتایج
نتایج حاصل از محاسبات کد SRIM نشان میدهد که بیشینه ضخامت هدف توریوم براي بازه انرژيMeV )12→30مطابق بازه سطح مقطع مناسب واکنش پروتون-شکافت در دو هدف مدل شده) 144 µm و براي هدف اورانیوم طبیعی 98 µm است (شکل .(2 همچنین بررسی بهره تولید مولیبدن 99 در ضخامت متغیر هدفهاي مدل شده نشان داد که بیشینه بهره تولید مولیبدن 99 از هدف توریوم در ضخامت حدود 65 µm و از هدف اورانیوم در ضخامت حدود 18 µm حاصل میشود (شکل .(3-5 محاسبه بهره تولید مولیبدن 99 با بمباران هدف داراي ضخامت بهینه و انرژي 20 MeV نشان میدهد که بهره تولید در هدف توریوم بهدلیل سطح مقطع بیشتر واکنش و
21st Iranian Nuclear Conference 25-26Feb 2015 University of Isfahan
_ ت و ی_ ن ا س _ ه _ی ان
۶و۷ ا" د ماه ۳۹۳۱ دا+ گاه ) هان
نیز ضریب انتقال حرارت بیشتر و در نتیجه تحمل جریانهاي بالاتر میتواند حدود 3 برابر هدف اورانیوم باشد (جدول .(1
µm98thickness:required µm144thickness:required
Nat-U 232-Th
40 30 20 10
Proton energy (MeV)
2.00 (mm)
1.80
target
1.60
1.40 the
in
1.20 proton
1.00 MeV
0.80
30of
0.60
range
0.40
0.20 Projected
0.00
0
شکل-2 برد پروتون 30 MeV در دو هدف توریوم و اورانیوم طبیعی
90 µm 5.60
5.50
110 µm
130 µm 5.40
150 µm 5.30 h).(MBq/µA
5.20
5.10 ctivityA
5.00
4.90
4.80
4.70
35 30 25 20 15 10
Proton energy (MeV)
شکل-3 مقایسه بهره تولید مولیبدن 99 در هدف توریوم در انرژيهاي مختلف پرتابه پروتون و ضخامتهاي مختلف هدف
21st Iranian Nuclear Conference 25-26Feb 2015 University of Isfahan
_ ت و ی_ ن ا س _ ه _ی ان
۶و۷ ا" د ماه ۳۹۳۱ دا+ گاه ) هان
