Ciklotron

Ciklotron je tip akceleratora čestica u kojem se čestica giba po kružnoj putanji rastućeg polumjera (spirali). Osnovni princip djelovanja je ubrzavanje nabijenih čestica upotrebom visoko frekventnog izmjeničnog napona točno određene frekvencije.

Homogeno magnetsko polje, okomito na putanju čestica sili ih na spiralnu vrtnju. Kruženjem mnogo puta prelaze preko ubrzavajuće razlike potencijala, a kod svakog prelaska preko ubrzavajućeg napona energija im se povećava i konačno im brzina i energija rastu do visokih iznosa. Snop dobiven na ciklotronu koristi se za bombardiranje različitih atoma mete kako bi se proizveli različiti izotopi. Za RMC je od posebnog interesa stvaranje kratko živućih izotopa koji se raspadaju emisijom pozitrona, a koji su posebno pogodni za PET/CT dijagnostiku u nuklearnoj medicini.

Ruđer Medikol Ciklotron koristi Cyclone 18/9, 18 MeV–ski ciklotron za proizvodnju radioizotopa. Osmišljen i proizveden od renomirane belgijske tvrtke IBA (Louvain–la–Neuve) zadovoljava potrebe istraživačkih instituta i proizvodnih i distribucijskih centara radiofarmaceutika. Na ovom tipu ciklotrona moguća je proizvodnja visoke iskoristivosti sljedećih radioizotopa: ¹⁸F, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, i F₂. Energetski nivo Cyclone 18/9 osigurava visoku korisnost, dok visoka struja snopa omogućuje visoku produkciju aktivnosti florida ¹⁸F u kratkom vremenu.

Radioizotopi se dobivaju bombardiranjem različitih meta protonskim ili deuterijskim snopom (18 MeV proton, 9 MeV deuterij) ostvarenim u ciklotronu. Cyclone 18/9 u uvjetima vrlo visokog vakuuma ubrzava negativne ione vodika, kojima se nakon akceleracije i dostizanja pune energije, prolaskom kroz karbonsku foliju (a prije sudara s metom) skidaju njihovi elektroni. Obzirom da se česticama mijenja naboj, snop se zaokreće na drugu stranu, „vadi” iz ciklotrona, i usmjerava na metu. Ovom se metodom može dobiti gotovo 99,9% iskoristivosti snopa te minimizirati aktivaciju ciklotrona. Sustav se kontrolira industrijskim programibilnim logičkim kontrolerom preko grafičkog sučelja računala. Negativni ioni omogućavaju simultanu produkciju na dvije identične mete kako bi se zadovoljili visoki zahtjevi ekstenzivne proizvodnje radioizotopa. Potpuna automatizacija operacija i kompletna fleksibilnost omogućavaju maksimalni korisni rad i osiguravaju visoku pouzdanost.

Uz osnovne aktivnosti ovaj tip ciklotrona svojom fleksibilnom i modularnom konstrukcijom pogodan je za istraživački i razvojni rad. Mogućnošću proizvodnje velikog spektra radioizotopa na različitim vrstama meta ili linijama ionskih snopova otvara se sasvim novo područje sofisticirane tehnologije u službi nuklearne medicine.