امکان سنجی تولید رادیونوکلید صنعتی پرومتیم-147 به روش تابش دهی نوترونی نئودیمیم در راکتور تحقیقاتی تهران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مدیر کل حفاظت در برابر اشعه

2 معاونت

3 عضو هیأت علمی پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

4 سازمان انرژی اتمی

5 هیئت علمی

چکیده

پرومتیم یکی از عناصرگروه لانتانیدها است که اگرچه در زمره عناصر نادر خاکی دسته بندی می گردد اما هیچ یک از رادیوایزوتوپ های این عنصر بصورت طبیعی بر روی کره زمین یافت نمی شود. تمامی ایزوتوپ های این عنصر رادیواکتیو هستند. ایزوتوپ پرومتیم-147 به دلیل ویژگی های مناسب، یک رادیونوکلید مورد توجه در صنعت است. استفاده از انرژی گرمایی ناشی از واپاشی تابش بتا، چشمه‌های نوری یا ابزارهای بتاولتاییک، چشمه‌ بتا در دستگاههای ضخامت سنج و به ویژه استفاده از آن در مقادیر بسیار کم در حد میلی گرم در باطریهای اتمی، نمونه هایی از کاربرد این رادیوایزوتوپ است. روش های غالب تولید این رادیونوکلید شامل جداسازی آن از محصولات شکافت و یا تابش دهی نوترونی نئودیمیم-146 است. در این مطالعه برای تولید پرومتیم-147، نئودیمیم طبیعی در راکتور تحقیقاتی تهران مورد تابش دهی قرار گرفت. با بررسی طیف های گاما و بتا و همچنین همزمان با ارزیابی نظری از طریق حل معادله های دیفرانسیلی زنجیره های واپاشی، تطابق قابل قبولی در نتایج بدست آمده و میزان فعالیت و پرتوزایی محصولات مقایسه شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Feasibility study of Promethium-147 production as an industrial radionuclide through neutron irradiation of neodymium in Tehran Research Reactor (TRR)

چکیده [English]

Promethium is one of the elements of the lanthanide group, although it is classified as rare earth elements, but none of the radioisotopes of this element are naturally found on the planet. All of the isotopes of this element are radioactive. The Pm147 isotope, due to its proper characteristics, is a radionuclide of interest in the industry. The use of thermal energy due to decay of beta radiation, optical sources, or beta-voltaic tools, the beta sources in thickness gauges, and in particular the use of it at very low amounts in milligrams in atomic batteries, are examples of the use of this radioisotope. The dominant methods of producing this radionuclide include separation from fission products or neutron radiation of neodymium-146. In this study, for the production of promethymium-147, natural neodymium was irradiated in the Tehran Research Reactor. By considering the gamma and beta spectra and simultaneously with theoretical evaluation by solving the differential equations of decay chains, an acceptable match was obtained in the results and radioactivity of the products were compared.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Promethium-147
  • Neodymium
  • Radioisotope production
  • Tehran Research Reactor