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Produção de radioisótopos para Medicina NuclearReator e Cíclotron
Produção de Radioisótopos
Tipos de Radioisótopos:
� Naturais: encontrados na natureza (T1/2 longa,pesados e tóxicos)
Ex: 232Th, 235U, 238U
� Artificiais: produzidos pelo homem e usados emMedicina Nuclear
� Direta – reações nucleares (Reator Nuclear eCíclotron)
� Indireta – decai de pai para filho (Gerador deRadionuclídeo)
Reatores Nucleares
� Composição de um reator:
1. Elemento combustível – mistura de 238U e 235U enriquecido
2. Moderador - água, água-pesada, hélio, grafite, sódio metálico (reduz a velocidade
dos nêutrons produzidos na fissão)
3. Refrigerador - água, água-pesada, dióxido de carbono, hélio, sódio metálico (dissipa
o calor produzido durante o processo)
4. Refletor: água, água-pesada, grafite, urânio (Reduz o escapamento de nêutrons
aumentando a eficiência do reator)
5. Blindagem - concreto, chumbo, aço, água (Evita o escapamento de radiação gama e
nêutrons rápidos)
6. Material de controle - cádmio ou boro: Finalizam a reação em cadeia, pois são
ótimos absorventes de nêutrons. Geralmente são usados na forma de barras (de aço
borado, por exemplo) ou bem dissolvido no refrigerador.
Reatores tipo piscina
Produção de Radionuclídeos: Reatores
Fissão Nuclear
1. Bombardeamento com nêutrons
2. Combustível Físsil U-235
Ativação neutrônica
Transmutação Nuclear
Urânio Natural – 0,7% 235U
99,3% 238U
↓↓↓↓
Enriquecimento
3. Controle da reação em Cadeia
Tipos de reações nucleares
1. Reação do tipo (n,γγγγ)
42Mo98 + 1n0 →→→→ 42Mo99 + γγγγ
Baixa atividade específica
� Tipo de reação mais comum com nêutrons
� A reação requer nêutrons térmicos de baixa energia (0,0025 eV)
� O nuclídeo produzido é um isótopo do nuclídeo alvo
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Tipos de reações nucleares
2. Reação do tipo (n,γγγγ) seguida de decaimento: A(n, γγγγ)A* →→→→ B
� Separação do radionuclídeo (produto) do material alvo →→→→ t1/2 A* >>>> B
130Te + 1n0 →→→→ 131Te + γγγγ
β- , 18 h
131I (t1/2= 8 d)
Tipos de reações nucleares
3. Subprodutos da reação do tipo 235U(n,f)
� Ocorre quando o 235U captura um nêutron térmico →→→→ núcleo
intermediário é muito instável e fissiona em fragmentos de nuclídeos
radioativos
235U + 1n0 →→→→ 236U
� Permite separação química
� ↑↑↑↑ Atividade Específica
� Mo-99, I-131
99Mo 131I
90Y 153Sm 89Sr 90Sr 137Cs
Compostos com alta atividade
específica
Fissão
Radionuclídeos para terapia Radionuclídeos para terapia
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Produção de Radionuclídeos: Cíclotron
Bombardeamento com partículas positivamente carregadas
αDêuteronsPrótons
Núcleos instáveis por excesso de prótons
Desintegram-se por emissão de pósitron (β+) ou por captura eletrônica (C.E.) com emissão de radiação
gama (γγγγ)
Cíclotron
� Aplicação de voltagem a 2 eletrodos posicionados em
câmara de vácuo sob ação de um campo magnético
IPEN: cíclotron Ciclone 30 IBA IPEN: CICLOTRON – CYCLONE 30
Cíclotron
� Características
� equipamento caro, instalação especial
� metodologia complexa
� atividade específica alta, livre de carregador
� Exemplos :
� Produção no IPEN: 18F, 123I, 67Ga, 201Tl
Radioisótopos de Cíclotron – C.E.
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Radioisótopos de Cíclotron –β+
FIM!!!