Kajian Aplikasi Berkas Proton untuk Produksi Radioisotop Medis 64Cu dan 153Sm Berbasis Neutron Sekunder

NUGRAHENI DWI W, Dr. Dwi Satya Palupi, S.Si., M.Si.; Imam Kambali, M.Phil., Ph.D.

2022 | Skripsi | S1 FISIKA

Radioisotop telah banyak dikembangkan dalam beberapa dekade terakhir, salah satunya pada bidang medis. Radioisotop 64Cu dan 153Sm memiliki karakteristik yang dapat dimanfaaatkan untuk diagnosa dan terapi. Pada penelitian ini dikaji pembuatan radioisotop 64Cu dan 153Sm melalui neutron sekunder yang dihasilkan oleh penembakan berkas proton pada target primer titanium (Ti) secara simulasi. Fluks neutron sekunder yang dihasilkan dari penembakan target primer Ti oleh berkas proton 30 MeV dihitung dengan program Particle and Heavy Ions Transport System (PHITS). Nilai neutron sekunder tersebut digunakan untuk menghitung yield radioisotop 64Cu dan 153Sm yang terbentuk melalui reaksi 64Zn(n,p)64Cu dan 153Eu(n,p)153Sm. Nilai yield radioisotop dihitung dengan mempertimbangkan tampang lintang masing-masing reaksi nuklir yang diperoleh dari data Talys Evaluated Nuclear Data Library (TENDL). Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketebalan target primer Ti untuk mendapatkan nilai fluks neutron sekunder maksimal adalah 0,3 cm, dengan yield radioisotop yang dihasilkan sebesar 4,07 MBqμA-1h-1g-1 untuk 64Cu dan 4,17 KBqμA-1h-1g-1 untuk 153Sm.

Radioisotopes have been widely developed in the last few decades, one of which is in the medical field. 64Cu and 153Sm radioisotopes have characteristics that can be used for diagnosis and therapy. In this study, the production of 64Cu and 153Sm radioisotopes through secondary neutrons produced by proton beam bombardment against titanium (Ti) primary targets by simulation was studied. The secondary neutron flux resulting from the bombardment of the Ti primary target by a 30 MeV proton beam was calculated by the Particle and Heavy Ions Transport System (PHITS) program. The secondary neutron values were used to calculate the yield of 64Cu and 153Sm radioisotopes formed by 64Zn(n,p)64Cu and 153Eu(n,p)153Sm reactions, respectively. The radioisotope yield values were calculated by considering the cross-section of each nuclear reaction obtained from the Talys Evaluated Nuclear Data Library (TENDL) database. The results showed that the thickness of the primary Ti target to obtain the maximum secondary neutron flux value was 0.3 cm, with the resulting radioisotope yield of 4.07 MbqμA-1h-1g-1 for 64Cu and 4.17 KbqμA-1h-1g-1 for 153Sm.

Kata Kunci : Berkas proton, neutron sekunder, radioisotop