Kernchemische Studien zur Entwicklung neuerer Produktionsverfahren für die therapierelevanten Radionuklide 140Nd, 192Ir, 191Pt, 193mPt und 195mPt

Hilgers, Karsten (2005). Kernchemische Studien zur Entwicklung neuerer Produktionsverfahren für die therapierelevanten Radionuklide 140Nd, 192Ir, 191Pt, 193mPt und 195mPt. PhD thesis, Universität zu Köln. Open Access

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Abstract

Es wurden neue Produktionsrouten der therapierelevanten Radionuklide 140Nd, 192Ir, 191Pt, 193mPt und 195mPt untersucht. Kernreaktionsdaten wurden mit Hilfe der Folienstapeltechnik gemessen und mit den Ergebnissen theoretischer Rechnungen verglichen. Für die Platinnuklide wurde eine Produktionsmethode entwickelt. Zur Produktion von 140Nd wurden die 141Pr(p,2n)140Nd und natCe(3He,xn)140Nd Reaktionen untersucht. Dabei wurden auch Wirkungsquerschnitte von Kernreaktionen ermittelt, die zu den Nebenprodukten 141Nd, 139Nd und 139Ce führten. Die erhaltenen experimentellen Daten wurden mit Ergebnissen der Rechnungen mit ALICE-IPPE verglichen. Ein Vergleich der Ausbeuten ergab, dass die 141Pr(p,2n)140Nd Reaktion eine höhere Ausbeute liefert. Für die Produktion von 192Ir wurden Kernreaktionsdaten der 192Os(p,n)192Ir Reaktion ermittelt und mit den Ergebnissen der Rechnungen der Codes ALICE-IPPE und EMPIRE II verglichen. Die Ausbeute dieser Reaktion wurde mit der Reaktorproduktion dieses Nuklids verglichen. Die Reaktorproduktion erwies sich dabei als geeigneter zur Produktion von 192Ir. Kernreaktionsdaten wurden zudem für die 192Os(a,n)195mPt, 192Os(a,3n)193mPt und 192Os(3He,4n)191Pt Reaktionen bestimmt. Die Aktivität der Nuklide 193mPt und 195mPt wurde nach chemischer Abtrennung mittels Röntgenspektrometrie bestimmt. Ein Vergleich mit dem Rechencode ALICE-IPPE ergab, das dieser die experimentellen Ergebnisse nur unzureichend wiedergibt. Die untersuchten Reaktionen wurden mit anderen Produktionsmethoden, insbesondere der Reaktorproduktion von 195mPt, verglichen. Die 192Os(a,n)195mPt Reaktion weist zwar niedrigere Ausbeuten, jedoch höhere spezifische Aktivität und niedrigere Targetkosten auf. Für die Nuklide 193mPt und 195mPt wurde eine Produktionsmethode entwickelt. Die experimentell erhaltenen Gesamtausbeuten betrugen 0,9 MBq 195mPt bei einer spezifischen Aktivität von ca. 150 GBq/g Pt und 8,7 MBq 193mPt mit ca. 3 TBq/g Pt. Die experimentell erhaltenen Ausbeuten wurden mit den theoretisch berechneten verglichen. Eine zufrieden- stellende Übereinstimmung konnte festgestellt werden.

Item Type:

Thesis (PhD thesis)

Translated title:

Title	Language
Nuclear chemical studies for development of new productions routes of the therapeutically useful radionuclides 140Nd, 192Ir, 191Pt, 193mPt and 195mPt	English

Translated abstract:

Abstract

Language

New production routes for the therapeutically useful radionuclides 140Nd, 192Ir, 191Pt, 193mPt and 195mPt were investigated. Cross section data were measured using the stacked-foil technique and compared with theoretical calculations. A production method for the platinum nuclides was developed. The 141Pr(p,2n)140Nd and natCe(3He,xn)140Nd reactions were investigated for production of 140Nd. Cross section data of nuclear reactions leading to the side products 141Nd, 139Nd and 139Ce could also be achieved. The experimental data were compared with theoretical calculations using the code ALICE-IPPE. A comparison of the calculated thick target yields showed that the 141Pr(p,2n)140Nd reaction gives a higher yield. The 192Os(p,n)192Ir reaction was examined in the context of the production of 192Ir. Cross section data were determined and compared with theoretical calculations using the codes ALICE-IPPE und EMPIRE II. The yield of this reaction was compared with the yield of the reactor production of this nuclide. The reactor production seems to be more suitable because of a higher purity and yield. Cross section data were measured for the 192Os(a,n)195mPt, 192Os(a,3n)193mPt and 192Os(3He,4n)191Pt reactions. The activity of 193mPt und 195mPt was determined by X-ray spectroscopy after a chemical separation procedure. The ALICE-IPPE code was found to be inappropriate to reproduce the experimental values. The calculated yields were compared with the yields of other reactions, especially the reactor production of 195mPt. The yield of the 192Os(a,n)195mPt reaction is lower compared to the yield of the reactor production, but offers lower target costs and higher specific activity. A production method for 193mPt und 195mPt was developed. Batch yields of 0.9 MBq 195mPt (specific activity of about 150 GBq/g Pt) and 8.7 MBq 193mPt (ca. 3 TBq/g Pt) could be achieved. The experimental yields were compared with the calculated yields. The agreement between these two data sets was satisfactory.

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