امکان‌سنجی تولید رادیونوکلید صنعتی پرومتیم-147 به روش پرتودهی نوترونی نئودیمیم در رآکتور تحقیقاتی تهران

Abstract

پرومتیم یکی از عناصر گروه لانتانیدها است که گرچه در زمره عناصر نادر خاکی دسته­بندی می­گردد، اما هیچ یک از ایزوتوپ­های این عنصر به‌صورت طبیعی بر روی کره زمین یافت نمی­شود. تمامی ایزوتوپ­های این عنصر رادیواکتیو هستند. رادیوایزوتوپ Pm¹⁴⁷ به‌دلیل ویژگی­های مناسب، یک رادیونوکلید مورد توجه در صنعت است. استفاده از انرژی گرمایی ناشی از واپاشی ذره بتا، چشمه‌های نوری یا ابزارهای بتاولتاییک، چشمه‌ بتا در دستگاه­های ضخامت­سنج و به‌ویژه استفاده از آن در مقادیر بسیار کم در حد میلی­گرم در باتری­های اتمی، نمونه­هایی از کاربرد این رادیوایزوتوپ است. روش­های غالب تولید این رادیونوکلید شامل جداسازی آن از محصولات شکافت و یا پرتودهی نوترونی نئودیمیم-146 است. در این مطالعه برای تولید پرومتیم-147، نئودیمیم طبیعی در رآکتور تحقیقاتی تهران مورد پرتودهی قرار گرفت. طیف­های گاما و بتا محصولات پرتودهی آنالیز شد و هم­چنین محاسبه نظری از طریق حل هم­زمان معادله­های دیفرانسیلی زنجیره­های واپاشی با استفاده از نرم­افزار متلب، نیز انجام شد. به این ترتیب تطابق قابل قبولی در نتایج به دست آمده و میزان فعالیت و پرتوزایی محصولات مقایسه شد.