Proton Hızlandırıcı Tesisi

Ülkemizin, nükleer teknolojiye sahip olarak, bu teknolojinin ürünlerinden ülke menfaatine uygun her şekilde yararlanmasını sağlamak TAEK’in en önemli stratejik hedeflerinden biriidir. Bu hedefe varabilmek için ülkemizin öncelikleri paralelinde nükleer teknoloji alt yapısına sahip olmak TAEK’in amaçları arasında yer almaktadır.

Hızlandırıcı teknolojisi 20. yüzyılda insanlığın hizmetine girmiş en önemli üretken teknolojilerdendir. Bu özelliğiyle hızlandırıcılar, bilim ve teknolojinin pek çok alanında öncü olmuştur. Bilim ve teknolojide söz sahibi olan ülkelerin tamamında farklı amaçlarla kurulmuş hızlandırıcılar bulunmaktadır. Günümüzde hızlandırıcılar; biyolojiden sağlığa, malzeme biliminden metalürjiye, temel parçacıklardan evrene kadar bilimsel çalışmaların odağında bulunmaktadır. Dünyada değişik amaçlara hizmet eden ve farklı teknolojik özelliklere sahip 15.000 civarında hızlandırıcı bulunmaktadır.

 

Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (UAEA)’nın 2006 yılı rehber dokümanında yer alan bilgilere göre UAEA’ya üye 39 ülkede radyoizotop üretimi için kullanılan 262 adet siklotron tip hızlandırıcı bulunmaktadır. Bu tip hızlandırıcıların sayısı günümüzde yaklaşık 350’dir. UAEA veri tabanına göre 2002−2006 arasında radyoizotop üretiminde kullanılan siklotron tip hızlandırıcıların sayısında %7 artış olmuştur. Günümüzde hızlandırıcıların sayısı artmaya devam etmektedir. Siklotron tipi hızlandırıcıların en fazla olduğu ülkeler; Amerika Birleşik Devletler (70), Japonya (36) ve Almanya (23)’dır.

TAEK Proton Hızlandırıcısı Tesisi (TAEK-PHT)’nin işletmeye girmesiyle ülkemizde ilk defa radyoizotop ve radyofarmasotik üretimi, kalite kontrolü ile Ar-Ge faaliyetleri için tasarlanmış bütünleşik özellikte bir hızlandırıcı teknolojisi altyapısına kavuşulacak ve başta sağlık sektörümüz olmak üzere üniversitelerimiz ve araştırma enstitülerimiz bu Tesis’ten yararlanır hale gelecektir.

Proje Kapsamı
TAEK Proton Hızlandırıcı Tesisi; Ankara’da TAEK’e bağlı Sarayköy Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi (SANAEM) yerleşkesinde kurulmaktadır. Proje; proton hızlandırıcı sistemi ve hedef sistemleri ile radyofarmasotik üretim ve kalite kontrol laboratuvarlarının yer alacağı binanın ve destek yapılarının inşasını, çevre ve alt yapı düzenlemesini, cihaz, donanım ve sistemlerin temini, montajı ve testleri ile personel eğitimi kapsamaktadır.

TAEK-PHT’nin temeli 24 Şubat 2010 tarihinde atılmıştır. Tesis inşaatı 12 Aralık 2010 tarihinde bitmiş olup Ion Beam Applications (IBA) Firmasından temin edilen hızlandırıcı, hedef sistemler ve radyofarmasotik üretim ve kalite kontrol laboratuvarlarında bulunan cihaz, donanım ve sistemlerin montajı ile işletmeye alma testlerinin ve personel eğitiminin 2012’de tamamlanması planlanmaktadır. 

TAEK-PHT Genel Görünüş TAEK-PHT Ön Cephe Görünümü

 

PHT ve Isı ve Trafo Binaları CYCLONE-30 Siklotron tipi hızlandırıcı sistemi

 TAEK-PHT’nin Kurulma Amacı

TAEK-PHT; kanser, nörolojik hastalıklar, beyin fizyolojisi ve patolojisi ile koroner arter hastalığı gibi pek çok hastalıkta teşhise yönelik olarak kullanılan iyot-123, flor-18 (FDG), indiyum-111, galyum-67, talyum-201 ve bu radyoizotoplardan radyofarmasotiklerin üretilmesi, radyofarmasotiklerin kalite kontrolü ve hasta dozu olarak dağıtımı ve ayrıca nükleer alanda araştırma ve eğitim faaliyetlerinde bulunmak üzere kurulmaktadır.

Proton Hızlandırıcısının Teknik Özellikleri 

TAEK-PHT’deki siklotron tipi hızlandırıcı sistemi (CYCLONE-30) türünün en yeni teknolojik özelliklerine sahiptir. Hızlandırıcının sağlayacağı proton demeti enerjisi değişkendir ve en yüksek proton demeti enerjisi 30 MeV’dir. Hedef sistemleri üzerine yönlendirilecek toplam proton demet akımı da değişken olup, en yüksek akım değeri 1200 µA’dir. Bu seviyedeki bir proton demeti akımı IBA tarafından tasarlanan bu özelliğe sahip dünyadaki ilk ticari hızlandırıcı olma özelliğindedir. Hızlandırıcı sistemi dört adet ışınlama odasına açılan dört ana demet hattı ile bağlantılı olup, bu demet hatlarından üçünde radyoizotop üretimi yapılacak, birinde ise araştırma faaliyetleri yürütülecektir.

 Radyofarmasotik Ürünler 

FLOR-18

Yarılanma Ömrü

110 dakika

Pozitron enerjisi

0,63 MeV (en fazla)

Bozunum Şekli

b+

Nükleer Tepkime

18O (p,n) 18F

Proton Demeti Enerjisi

18 MeV

Proton Demeti Akımı

40 μA

Işınlama Süresi

1−2 saat

Hedef Sistemi

Sıvı hedef sistemi

Hedef Malzemesi

H218O (%95’den daha fazla zenginleştirilmiş)

Işınlanmış Hedef Taşıyıcısı

Pünomatik

Ayırma

Kimyasal

Üretim Prosesi

K18F ile şeker molekülü arasındaki nükleofilik florinasyon reaksiyonun sonucunda elde edilen ürün NaOH ile hidrolizin ardından saflaştırma ve sterilizasyon için bir seri reçine ve kolondan geçirilir.

Dağıtım Aktivitesi

3 Ci

Radyofarmasötik Türü

Floro-deoksi-glikoz (FDG)

 

 

 

İYOT-123

Yarılanma Ömrü

13,2 saat

Gama enerjisi

0,16 MeV

Bozunum Şekli

Elektron yakalama, gama

Nükleer Tepkime

124Xe (p,2n) 123Cs
123Cs(5,9 dk)→ 123Xe (2,1 sa)→ 123I (13,3 sa)

Proton Demeti Enerjisi

30 MeV

Proton Demeti Akımı

70 μA

Işınlama Süresi

10 saat

Hedef Sistemi

Gaz sızdırmaz hedef sistemi

Hedef Malzemesi

124 Xe gazı (%99,8’den daha fazla zenginleştirilmiş)

Işınlanmış Hedef Taşıyıcısı

Gaz yükleme ve boşaltma sistemi

Ayırma

Fiziksel

Üretim Prosesi

124Xe izotopunun basınç altında gaz hedef sisteminde protonlar ile ışınlamasıyla 123Cs elde edilir. 123Cs’in tamamıyla 123Xe’e (5,9 dk) bozunması için beklenir. 123Xe 2,1 saat sonunda 123I’e dönüşür. Gaz karışımı daha sonra ışınlama odasından basınç farkı tekniği ile alınır ve bir anyonik iyon değiştiriciden geçirilerek iyot izotopları alınır. Daha sonra sıvı nitrojen tuzak ile ortamda kalan 123Xe tekrar kullanılmak üzere geri kazanılır.

Dağıtım Aktivitesi

4 Ci

Radyofarmasötik Türü

Sodyum İyodür (NaI)


İNDİYUM-111

Yarılanma Ömrü

67,3 saat

Gama enerjisi

0,17 MeV ve 0,25 MeV

Bozunum Şekli

Gama, elektron yakalama

Nükleer Tepkime

112Cd (p,2n) 111In

Proton Demeti Enerjisi

28,5 MeV

Proton Demeti Akımı

250 μA

Işınlama Süresi

9,5 saat

Hedef Sistemi

Hedef taşıyıcı plaka (düzlemsel elektrot plaka) üzerine elektrokimyasal kaplama ile Cd-112 kaplanmış katı hedef

Hedef Malzemesi

112Cd (%90’dan daha fazla zenginleştirilmiş)

Işınlanmış Hedef Taşıyıcısı

Tavşan sistemi

Ayırma

Kimyasal [111In den 112Cd (çok zehirli)]

Üretim Prosesi

Işınlama işleminin tamamlanmasından sonra zenginleştirilmiş 112Cd hedef, mineral asit (HBr) içerisinde çözülür. Elde edilen çözelti anyonik değiştirici reçine içinden geçirilir, İndiyum klorür (InCl3) olarak alınır. Bu sırada kolon üzerinde 111In,  HCl ile yıkanarak (elüe edilerek) 112Cd hedeften ayrılır. Kolon içinde kalan 112Cd hedef malzeme ise tekrar kullanılmak üzere geri kazanılır.

Dağıtım Aktivitesi

7 Ci

Radyofarmasötik Türü

İndiyum klorür (InCl3)

 

TALYUM-201

Yarılanma Ömrü

74 saat

Gama enerjisi

0,17MeV

Bozunum Şekli

X, gama

Nükleer Tepkime

203Tl (p,3n) 201Pb

201Pb(30 Saat)→ 201Tl

Proton Demeti Enerjisi

28,5 MeV

Proton Demeti Akımı

250 μA

Işınlama Süresi

9,5 saat

Hedef Sistemi

Hedef taşıyıcı (düzlemsel elektrot plaka) üzerine elektrokimyasal yöntem ile 203Tl kaplanmış katı hedef

Hedef Malzemesi

203Tl (%90’dan daha fazla zenginleştirilmiş)

Işınlanmış Hedef Taşıyıcısı

Tavşan sistemi

Ayırma

Kimyasal [203Tl’den 201Pb,  201Pb’den 201Tl]

Üretim Prosesi

Işınlama işleminden hemen sonra, zenginleştirilmiş 203Tl, seyreltik asit içinde çözülür. Çözelti içerisinde oluşan 201Pb (PbSO4) iyon değiştirici reçineler ile ayrılır. 203Tl hedef malzemenin geri kazanım işlemi için kolon üzerinde toplanır. Bundan sonra 201Pb başka bir iyon değiştirici kolon üzerinde tutularak, 201Pb in 201Tl’e (32 saat) bozunmasına izin edilir.

Dağıtım Aktivitesi

3 Ci

Radyofarmasötik Türü

Talyum klorür (TlCl)

 

GALYUM-67

Yarılanma Ömrü

78,3 saat

Gama Enerjisi

93 keV, 0,19 MeV

Bozunum Şekli

Elektron yakalama, gama

Nükleer Tepkime

68Zn (p,2n) 67Ga

Proton Demeti Enerjisi

28,5 MeV

Proton Demeti Akımı

250 μA

Işınlama Süresi

9,5 saat

Hedef Sistemi

Hedef taşıyıcı (düzlemsel elektrot plaka) üzerine elektrokimyasal yöntem ile 68Zn kaplanmış katı hedef

Hedef Malzemesi

68 Zn (%98’den daha fazla zenginleştirilmiş)

Işınlanmış Hedef Taşıyıcısı

Tavşan sistemi

Ayırma

Kimyasal [67Ga’den, 68Zn]

Üretim Prosesi

Işınlama işleminin tamamlanmasının ardından zenginleştirilmiş 68Zn hedef, mineral asit (HCl) içerisinde çözülür. Çözelti bir iyon değiştirici kolon üzerinden geçirilir. 68Zn reçine üzerinde tutulurken 67Ga doğrudan geçer.

Dağıtım Aktivitesi

7 Ci

Radyofarmasötik Türü

Galyum klorür (GaCl3)

 

 

 


TAEK Proton Hızlandırıcı Tesisinin Fotoğrafları

Temel Atma

fore_kazik_calismasi_24_subat_2010
fore_kazik_calismasi_24_subat_2010
fore_kazik_demir_donatisi_24_subat_2010
ilk_beton_24_subat_2010
ilk_fore_kazik_24_subat_2010

 

Çeşitli İnşaat Fotoğrafları

01_doseme_beton_dokumu_07_nisan_2010
01_doseme_beton_dokumu_07_nisan_2010
02_isinlama_odalarinin_duvar_donatisi_09_nisan_2010
03_hizlandirici_odasi_insaati_bakim_cukuru_09_nisan_2010
04_hizlandirici_odasi_insaati_05_mayis_2010
05_isinlama_odalarinin_radyasyon_sirhlama_duvarlari_05_mayis_2010
06_hizlandirici_odasinda_sogutma_sistemi_borulari_24_mayis_2010
07_pht_insaati_on_taraf_24_mayis_2010
08_hizlandirici_ve_isinlama_odalarinin_insaati_pht_birinci_kat_18_haziran_2010
09_ar_ge_isinlama_odasi_insaati_23_temmuz_2010
10_ar_ge_isinlama_odasi_tapa_kapi_kasasi_montaji_23_agustos_2010
11_hizlandirici_odasi_06_eylul_2010
12_pht_izolasyon_yapimi_24_eylul_2010

 

İnşaat Aşamaları

2010_02_26
2010_02_26
2010_03_15
2010_04_26
2010_05_27
2010_06_28
2010_07_30
2010_08_24
2010_09_28
2010_10_28
2010_11_22
2010_12_13
2011_01_07

 

Dış Görünüm

pht_arka_cephe_gorunumu
pht_arka_cephe_gorunumu
pht_arka_giris_kapisi
pht_on_cephe_gorunumu
pht_on_giris_kapisi
pht_on_ve_yan_cephe_gorunumu
pht_ve_isi_trafo_binalari

 

Tesis İçi Görünümler

arge_isinlama_odasi
arge_isinlama_odasi
guvenlik_ve_resepsiyon_odasi
hizlandirici_odasi_tapa_kapisi
hizlandirici_odasi_ve_cyclone30_hizlandirici
isinlama_odasi_tapa_kapisi
kalite_kontrol_laboratuvarlari_koridoru
kati_hedef_plakalama_odasi_ve_spect_radyoizotoplarin_pnomatik_transfer_hatti
kimyasal_kalite_kontrol_laboratuvari
kontrol_odasi
ofis_koridoru
paketleme_ve_sevk_odasi
pet_uretim_laboratuvari
pht_birinci_kat_baca
pht_birinci_kat_fuaye_alani
pht_birinci_kat_hvac_sistemi
pht_birinci_kat_hvac_sistemi_genel_goruntu
pht_birinci_kat_ofis_koridoru
radyoaktivite_ve_sterilite_kalite_kontrol_laboratuvarlari
sivi_ve_kati_atik_deposu

 

Montaj

01_cyclone_30_hizlandirici_montaj_oncesinde
01_cyclone_30_hizlandirici_montaj_oncesinde
02_hizlandirici_vakum_pompasi_montaji
03_iyon_kaynagi_montaj_sonrasi
04_cyclone_30_hizlandirici
05_demet_hatti
06_hizlandirici_sogutma_suyu_manifoldlari
07_spect_sicak_hucrelerinin_montaji_1
08_spect_sicak_hucrelerinin_montaji_2
09_talyum_201_ve_galyum_67_sicak_hucreleri
10_spect_dagitim_hucresinde_robot_kol
11_fdg_uretim_ve_dagitim_hucreleri
12_iyot_123_isaretleme_hucreleri
13_iyot_123_dagitim_hucresi
14_demet_hatti_tasinirken
15_hizlandiricinin_alttan_gorunumu_vakum_pompalari
16_kati_hedef_sistemi
17_pet_isinlama_odasi
18_stripper

 

TAEK Proton Hızlandırıcısı Tesisi Açıldı >>

İlgili İçerik