A.Baist Khaerul Umam1127040001Kimia VI/AProduksi RadionuklidaPenggunaan radionuklida dalam ilmu fisika dan biologi dapat dibagi menjadi tiga kategori, yaitu : Radiotracer Pemindaian 95 % (keperluan medis) SPECT (99mTc, 201Tl, 123I) PET (11C, 13N, 15O, 18F)Terapi (5 % keperluan medis), brachytherapy (103Pd), targeted therapy (211At, 213Bi). Parameter fisis yang bisa digunakan yaitu, tipe emisi (, +, -, ), energi emisi, waktu paruh, dosis radiasi. Radionuklida dapat diproduksi dengan reaktor nuklir dan akselerator partikel (biasanya cylotron)

Pemindaian transmisi vs emisi (M. Silari)

Skema peluruhan (M. Silari)

Cara ProduksiSemua radionuklida yang biasa digunakan kepada pasiendalam bidang nuklir medis diproduksi.Terdapat 3 cara produksi : REAKSI (n, ) (reaktor nuklir) : nuklida yang diperoleh memiliki kesamaan sifat kimia dengan nuklida target Fisi/pembelahan (reaktor nuklir) Siklotron : Salah satu jenis akselerator melingkar dan digunakan untuk mempercepat partikel bermuatan listrik

Cara produksi (M. Silari)

Produksi radionuklida dengan reaktor vs akseleratorProduksi radionuklida dengan reaktor dimana peluruhannya secara spontan melalui fisi nuklir dan menghasilkan reaksi berantai yang menghasilkan banyak proton, neutron, alpha partikel dllReaksi : 235U + n 236U*Untuk memproduksi isotop yang diinginkan Kita dapat menggunakan berbagai jenis reaksi seperti :REAKSI (n, ) Pada reaksi ini, inti yang terbentuk memiliki KELEBIHAN MASSA 1 sma, dibandingkan dengan inti semula dan melepaskan sinar gamma. Karena hasil reaksi merupakan isotop dari sasaran, maka terdapat kesulitan untuk memisahkannya. Hal itu dikarenakan radioisotop yang terbentuk seakan-akan diencerkan oleh isotop yang stabil, sehingga radioisotop yang diperoleh memiliki aktivitas yang rendah.REAKSI (n,p)Dalam reaksi ini terbentuk nuklida yang berlainan sehingga mudah untuk dipisahkan. REAKSI (n,)Dalam reaksi ini nuklida yang dihasilkan berupa radioisotop bebas pengemban, mudah dipisahkan. REAKSI (n,f) Bila U-235 dan Pu-239 ditembak dengan netron, akan terjadi reaksi pembelahan. Hasil pembelahan ini banyak diperoleh radioisotop sebagai hasil samping. Dengan daya reaktor yang tinggi, fisi dapat diisolasi secara ekonomis dalam jumlah yang besar.REAKSI (n,) Reaksi (n, ) diikuti dengan peluruhan beta, dimana reaksi (n,) hanya digunakan sebagai reaksi antara untuk membuat isotop tertentu. Cara ini berbeda dengan reaksi (n, ) biasa, karena hasilnya akan senantiasa bebas pengemban.

Produksi radionuklida dengan akselerator Energi ikat nukleon dalam inti rata-rata 8 MeV Jika energi dari proyektil yang masuk> 8 MeV, maka reaksi yang dihasilkan akan menyebabkan ada partikel lain yang harus dikeluarkan dari target inti. Pemilihan target inti dilakukan dengan hati-hati, pembombardiran terhadappartikel dan menghasilkan energi, yang memungkinkan untuk menghasilkan radionuklida yang spesifik.

Hal-hal Penting Dalam Produksi Radionuklida Dalam Akselerator 1. Akselerasi partikel bermuatan terjadi dalam siklotron.2. Transportasi beam (atau tidak) ke stasiun iradiasi melalui transfer line.3. Iradiasi target (padat, cair, gas) internal atau eksternal.4. Reaksi nuklir erjadi di target.

Target Bahan yang akan diradiasi disebut SASARAN/ target yang dapat berupa padatan, cairan dan gas. Internal (beam is not extracted from the cyclotron) External (extracted beam + beam transport to target) Untuk mendapatkan sasaran yang baik, perlu diperhatikan beberapa persyaratan sbb: Apakah sasaran tersebut mudah diperoleh Apakah sasaran tersebut memerlukan perlakuan khusus? Seberapa jauh sasaran mengalami perubahan fisik dan kimia? Apakah sasaran terdiri dari umur yang hanya menghasilkan jenis radioisotop yang diinginkan Kemurnian sasaran itu secara kimiawi Beberapa hal yang dapat menyebabkan adanya kontaminasi pada sasaran adalah adanya reaksi (n,p) dan (n,), kombinasi dari sasaran dan kelimpahan dari sasaran.Misalnya: produksi Na-24, lebih baik menggunakan sasaran Na2CO3 daripada NaCl, karena hanya akan terbentuk Na-24, sedangkan bila digunakan NaCl dapat terjadi kontaminasi Cl-38, P-32, S-35 sehingga menyulitkan dalam pemisahannya.

Radionuklida Untuk Terapi Produk peluruhan LET tinggi (Auger elektron, partikel beta atau partikel alfa). Radionuklida terkait dengan molekul biologis aktif yang dapatmenentukan tumor. Beta memancarkan radionuklida yang kaya neutron umumnya diproduksi dalam reaktor.

Generator radionuklida Generator isotop adalah suatu sistem yang terdiri dari 2 macam radionuklida, dimana satu radionuklida mempunyai waktu paruh panjang dan menghasilkan radioisotop yang lain yang mempunyai waktu paruh lebih rendah. Aktivitas sistem ini menurun mengikuti waktu paruh induk dan primitip generator ini adalah memisahkan nuklida anak dari induknya. Dengan cara ini memungkinkan pemakaian radioisotop dengan waktu paruh pendek pada tempat yang jauh dari pusat reaktor. Hal ini penting pada bidang kedokteran mengingat radioisotop yang dihasilkan mempunyai waktu paruh pendek sehingga tidak membahayakan pasien.