Search

Wysokorozdzielcza spektroskopia promieniowania gamma (z użyciem detektora HPGe) została zastosowana do badania zawartości potasu przez rejestrację promieniowania gammao energii 1461 keV z rozpadu promieniotwórczego izotopu 40K stanowiącego około 0,012% składu izotopowego potasu w skorupie ziemskiej. Umieszczenie wykorzystywanego detektora promieniowania gamma w grubych osłonach ołowianych spowodowało znaczący spadek poziomu tła, co pozytywnie wpływa na próg detekcji w skończonym czasie pomiaru. Badając intensywność promieniowania 1461 keV z próbek zawierających roztwór KCl o różnych stężeniach, wyznaczono linię kalibracyjną w zakresie stężeń od 0,002 do 0,1 mola na litr oraz określono próg detekcji metody jako 0,7 mmol/litr, co odpowiada aktywności 40K wynoszącej 0,9 Bq/litr. Przeprowadzono badanie zawartości potasu w 5 próbkach keczupu, stwierdzając podobną zawartość potasu w próbkach różniących się datą produkcji oraz stopniem pikantności. Około dwukrotnie większą zawartość potasu stwierdzono w produkcie typu „premium” – zapewne do jego produkcji użyto większej masy pomidorów na kilogram produktu. Poza zmianami intensywności promieniowania o energii 1461 keV dla żadnej badanej próbki keczupu nie stwierdzono jakiejkolwiek zmiany intensywności promieniowania gamma ponad tło układu detekcyjnego.

Przeprowadzono analizę jakościową składu pierwiastkowego trzydziestu próbek lakierów samochodowych (powłok oryginalnych i nakładanych obecnie w warsztatach lakierniczych) z użyciem dwóch metod fizykochemicznych: fluorescencyjnej spektrometrii rentgenowskiej (XRF) oraz neutronowej analizy aktywacyjnej (NAA). Badania metodą XRF zrealizowano za pomocą zestawu Amptek Experimenter’s XRF Kit. Naświetlania neutronami konieczne do metody NAA wykonano w reaktorze badawczym Maria w Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku. Na podstawie uzyskanych wyników można zauważyć, że skład pierwiastkowy pomiędzy próbkami istotnie się różni. Tyko jedna para próbek lakierów badana metodą XRF wykazała identyczny skład pierwiastkowy. Metoda NAA w pełni zróżnicowała wszystkie próbki lakierów. Przeprowadzono ilościowe porównanie zdolności różnicujących obu metod. Jednoznacznie wykazano, że neutronowa analiza aktywacyjna jest metodą bardziej czułą niż fluorescencyjna spektroskopia rentgenowska.

PET is an established medical diagnostic imaging method. Continuous improvements are aimed at refining image reconstruction, reducing the amount of radioactive tracer and combining with targeted therapy. TOF-PET provides the localization of the tracer through improved time resolution, nuclear physics may contribute to this goal via selection of radioactive nuclei emitting additional $\gamma$-rays. This additional radiation, when properly detected, localizes the decay of the tracer at the line of response determined by two detected 511 keV quanta. Selected candidates are presented. Some are particularly interesting, as they are strong candidates for theranostic applications., Comment: 6 pages, 4 figures; accepted for publication in Bio-Algorithms and Med-Systems. The final publication is available at https://www.degruyter.com

The statistical hadronization model ThermalFist was applied to numerous hadron yields measured in p+p collisions at √S = 8.8, 12.3 and 17.3 GeV, including recently published yields of ϕ-mesons, measured by the NA61/SHINE Collaboration. We consistently used the energy-dependent widths of Breit-Wigner mass distributions of hadronic resonances, as this approach was generally found to provide better agreement with experimental data. The well-established experimental ϕ meson yields are consequently accounted for (although neglecting this particle was found to improve the fit quality). The canonical treatment of particles with open strangeness with the grand canonical approach for non-strange particles gave a moderately reasonable agreement with the measured yields, only when the volume of strange particles was allowed to vary freely. In all the studied cases this volume is found to be greater than the canonical one.

The unified set of yields of particles produced in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 17.3 GeV (laboratory beam momentum 158 GeV/c) is evaluated, combining the experimental results of the NA49 and NA61/SHINE collaborations at the CERN SPS. With the statistical hadronization code Thermal-Fist we confirm the unacceptably high value of $\chi^2$, both in the canonical and grand canonical - strangeness canonical approach, and the common volume for all the hadrons. The use of the energy-dependent width of the Breit-Wigner parametrization for the mass distributions of unstable particles improves the quality of the description of particle yields only slightly. We confirm the observation that exclusion of the $\phi$ meson yield makes the fit result acceptable. The complete experimental data set of particle yields can be reasonably fitted if the canonical volumes of hadrons without and with open strangeness are allowed to vary independently. The canonical volume of strangeness was found larger than that for non-strange hadrons, which is compatible with the femtoscopy measurements of p+p system at $\sqrt{s} = $ 27.4 MeV and 900 MeV. The model with the best-fit parameters allows to predict the yields of several not yet measured particles emitted from p+p at $\sqrt{s}$ = 17.3 GeV., Comment: 14 pages

In March 2019 the HADES experiment recorded 14 billion Ag+Ag collisions at √sNN = 2.55 GeV as a part of the FAIR phase-0 physics program. In this contribution, we present and investigate our capabilities to reconstruct and analyze weakly decaying strange hadrons and hypernuclei emerging from these collisions. The focus is put on measuring the mean lifetimes of these particles.

International audience; Following the advancement of the Positron Emission Tomography (PET), a novel technique emerged which takes advantage of the gamma quanta emitted, in some cases, after the β+ decay. While 44gSc is commonly agreed the best choice to validate this new modality, other radioisotopes must also be considered in the future. We present them in this paper, along with their possible applications, properties and the optimal production routes with the use of the accelerators.

In this work, we present an attempt to estimate the reaction excitation function based on the measurements of thick target yield. We fit a function to experimental data points and then use three fitting parameters to calculate the cross-section. We applied our approach to 43Ca(p,n)43Sc, 44Ca(p,n)44gSc, 44Ca(p,n)44mSc, 48Ca(p,2n)47Sc and 48Ca(p,n)48Sc reactions. A general agreement was observed between the reconstructions and the available cross-section data. The algorithm described here can be used to roughly estimate cross-section values, but it requires improvements.

The production of 97Ru, a potential Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) radioisotope, was studied at ARRONAX. The cross-section of natMo(&alpha, x)97Ru reaction was investigated in the range of 40&ndash, 67 MeV irradiating the natMo and Al stacked-foils. The activities of 97Ru and other radioactive contaminants were measured via gamma spectroscopy technique. A global good agreement is observed between obtained cross-section results, previously reported values and TENDL-2017 predictions. Additionally, Radionuclide Yield Calculator, a software that we made available for free, dedicated to quickly calculate yields and plan the irradiation for any radioisotope production, was introduced. The yield of investigated nuclear reactions indicated the feasibility of 97Ru production for medical applications with the use of &alpha, beam and Mo targets opening the way to a theranostic approach with 97Ru and 103Ru.

Purpose The basis of neutron radiotherapy is to induce the decay of 10B to 7Li, an alpha particle and gamma ray. Emitted particles deposit dose in surrounding cancer cells what lead to their death. Though neutron beam can also lead to production other radioactive isotopes with lives longer than 11B∗. The main goal of out project is to measure the induced radioactivity in human tissues after the irradiation and identify the produced radioisotopes and estimate the dose from those nuclides. The secondary aim of this work is the validation of simulation calculations in comparison with experimental results. Methods In order to estimate which radioisotopes are produced during the irradiation the GATE/Geant4 Monte Carlo code was used. For tissue materials, the pig liver and beef bone were chosen. The irradiation will be performed using PuBe neutron source and neutron beam which is available in BNCT treatment room at National Center for Nuclear Research, Otwock. The samples will be irradiated with high dose in order to create a large number of short-lived isotopes or with fractionated dose in order to express the radiation of long-lived isotopes. For gamma spectroscopy measurements the HPGe or LaBr3 detectors will be used. Results The Monte Carlo calculations show the most intense, for gamma spectroscopy, radioisotopes produced within the liver sample by neutron irradiation are 24Na, 28Al and 31Si. In case of bone sample neutron irradiation mostly produced gamma radioisotopes are 28Al, 31Si and 42K. As a result of high occupancy of neutron sources the experimental data will be obtained in April. Conclusions Based on theoretical calculations, one can conclude that a lot of radioisotopes are created in human tissues. For example, the 24Na can wash out from the irradiated volume and circulate through patients body with blood. That is why the dose from induced radioactivity cannot be omitted in calculations of received total dose. In addition, some of the mentioned above nuclides (high cross-section for production) can be useful for off-line measurements of fast neutron fluence.

Hadron therapy, because of the dosimetric and radiobiological advantages, is more and more often used in tumour treatment. This treatment method leads also to the radioactive effects induced by energetic protons on nuclei. Nuclear reactions may lead to the production of radioactive isotopes. In the present experiment, two animal (human-like) tissue samples were irradiated with 60 MeV protons. Gamma-ray spectroscopy and lifetime measurements allowed identifying isotopes produced during the irradiation, e.g. $^{18}$F and $^{34m}$Cl.

Particles with strange quark content produced in the system 1.93 AGeV $^{58}$Ni on $^{58}$Ni have been investigated at GSI Darmstadt with the FOPI detector system. The correlation of these produced particles was analyzed with respect to the reaction plane. Lambda baryons exhibit a very pronounced sideward flow pattern which is qualitatively similar to the proton flow. However, the kaon ($K^+$,$K^0_S$) flow patterns are significantly different from that of the protons, and their form may be useful to restrict theoretical models on the form of the kaon potential in the nuclear medium., 3 pages TeX using pljour2 (Springer Verlag), or compressed and uuencoded postscript

Strange particles are sensitive probes of hot and dense nuclear matter formed in the relativistic nucleus - nucleus collisions. In our experimental studies performed at SIS18 (GSI Darmstadt) with the FOPI spectrometer, we have measured the (1020) meson production in Al+Al collisions at 2A GeV. The production of (1020) mesons, almost half of them decaying via the K+K−channel, obviously affects the rate of kaon production. In order to quantify the contribution of mesons decays to the observed K−mesons yield, the meson production probability was estimated.

Today, radioisotopes are commonly used in medicine, both in diagnosis and therapy.However, steady development of nuclear medicine demands the application of new medicalradioisotopes. The investigation of their possible large-scale production is a first step in along research process before they can be used in clinical trials.In this thesis, the production routes were studied for the formation of medically interesting43Sc, 44m,gSc, 47Sc, 97Ru, and 105Rh with the use of cyclotrons. The scandium radioisotopeswere produced with calcium and titanium targets and proton or deuteron beams; 97Ruwas obtained through the irradiation of molybdenum with particles; and production of105Rh was studied with ruthenium targets and deuteron beam. Two parameters were determinedexperimentally: nuclear reaction cross-section, s(E), and Thick Target Yield, TTY(E),which were used to discuss the possibility of optimal large-scale production conditions ofdiscussed radioisotopes. Additionally, the conversion of s(E) to TTY(E) was automatizedby developing a dedicated software, and an; Aujourd’hui, les radio-isotopes sont fréquemment utilisés en médecine, pour le diagnosticet la thérapie. Cependant, le développement constant de la médecine nucléaire provoquel’application de nouveaux radio-isotopes médicaux. La recherche sur leur production possibleà grande échelle est la première étape d’un long processus d’études avant de pouvoir deles utilisé dans des essais cliniques.Dans cette thèse, les voies de production ont été étudiées pour la formation de médicalementintéressants 43Sc, 44m,gSc, 47Sc, 97Ru et 105Rh en utilisant de cyclotrons. Les radioisotopesde scandium ont été produits avec des cibles en calcium et en titane et avec desfaisceaux de protons ou de deutérons; 97Ru a été obtenu par irradiation de molybdène avecdes particules ; et la production de 105Rh a été étudiée avec des cibles en ruthénium et avecun faisceau de deutéron. Deux grandeurs ont été déterminés expérimentalement: la sectionefficace de réaction nucléaire, s(E), et l’efficacité de la production, TTY(E), qui ont été utiliséspour discuter des conditions possibles de production optimale à grande échelle de cesradio-isotopes. De plus, la conversion de s(E) en TTY(E) a été automatisée en développantun logiciel spécialisé, et un algorithme de reconstruction de s(E) avec des valuers de TTY(E)a été introduit.; Obecnie, radioizotopy sa˛ powszechnie uz˙ywane w medycynie, zarówno do diagnostykijak i do terapii. Jednak cia˛gły rozwój medycyny nuklearnej wymaga zastosowania nowychradioizotopówmedycznych. Poszukiwania ichmoz˙ liwej produkcji na duz˙ a˛ skale˛ to pierwszykrok w długim procesie badan´ , zanim trafia˛ one do prób klinicznych.Wtej rozprawie, zbadano drogi produkcji medycznych radioizotopów 43Sc, 44m,gSc, 47Sc,97Ru oraz 105Rh z u˙zyciem cyklotronów. Radioizotopy skandu zostały wyprodukowane zuz˙yciem tarcz wapiennych i tytanowych oraz wia˛zek protonów i deuteronów; 97Ru byłotrzymany przez aktywacje˛ molibdenu wia˛zka˛ cza˛stek ; natomiast produkcja 105Rh zostałazbadana z uz˙yciemtarcz rutenowych iwia˛zki deuteronów.Dwa parametry zostały zmierzone:przekrój czynny na reakcje˛ ja˛drowa˛, s(E), orazwydajnos´c´ produkcji, TTY(E), które posłuz˙yłydo oszacowaniawarunkówdo optymalnej produkcji badanych radioizotopówna duz˙ a˛ skale˛.Dodatkowo, zautomatyzowano przeliczenie s(E) do TTY(E) za pomoca˛ stworzonego oprogramowania,oraz zaproponowano algorytm rekonstrukcji s(E) na podstawie pomiarówTTY(E).

Today, radioisotopes are commonly used in medicine, both in diagnosis and therapy.However, steady development of nuclear medicine demands the application of new medicalradioisotopes. The investigation of their possible large-scale production is a first step in along research process before they can be used in clinical trials.In this thesis, the production routes were studied for the formation of medically interesting43Sc, 44m,gSc, 47Sc, 97Ru, and 105Rh with the use of cyclotrons. The scandium radioisotopeswere produced with calcium and titanium targets and proton or deuteron beams; 97Ruwas obtained through the irradiation of molybdenum with particles; and production of105Rh was studied with ruthenium targets and deuteron beam. Two parameters were determinedexperimentally: nuclear reaction cross-section, s(E), and Thick Target Yield, TTY(E),which were used to discuss the possibility of optimal large-scale production conditions ofdiscussed radioisotopes. Additionally, the conversion of s(E) to TTY(E) was automatizedby developing a dedicated software, and an; Aujourd’hui, les radio-isotopes sont fréquemment utilisés en médecine, pour le diagnosticet la thérapie. Cependant, le développement constant de la médecine nucléaire provoquel’application de nouveaux radio-isotopes médicaux. La recherche sur leur production possibleà grande échelle est la première étape d’un long processus d’études avant de pouvoir deles utilisé dans des essais cliniques.Dans cette thèse, les voies de production ont été étudiées pour la formation de médicalementintéressants 43Sc, 44m,gSc, 47Sc, 97Ru et 105Rh en utilisant de cyclotrons. Les radioisotopesde scandium ont été produits avec des cibles en calcium et en titane et avec desfaisceaux de protons ou de deutérons; 97Ru a été obtenu par irradiation de molybdène avecdes particules ; et la production de 105Rh a été étudiée avec des cibles en ruthénium et avecun faisceau de deutéron. Deux grandeurs ont été déterminés expérimentalement: la sectionefficace de réaction nucléaire, s(E), et l’efficacité de la production, TTY(E), qui ont été utiliséspour discuter des conditions possibles de production optimale à grande échelle de cesradio-isotopes. De plus, la conversion de s(E) en TTY(E) a été automatisée en développantun logiciel spécialisé, et un algorithme de reconstruction de s(E) avec des valuers de TTY(E)a été introduit.; Obecnie, radioizotopy sa˛ powszechnie uz˙ywane w medycynie, zarówno do diagnostykijak i do terapii. Jednak cia˛gły rozwój medycyny nuklearnej wymaga zastosowania nowychradioizotopówmedycznych. Poszukiwania ichmoz˙ liwej produkcji na duz˙ a˛ skale˛ to pierwszykrok w długim procesie badan´ , zanim trafia˛ one do prób klinicznych.Wtej rozprawie, zbadano drogi produkcji medycznych radioizotopów 43Sc, 44m,gSc, 47Sc,97Ru oraz 105Rh z u˙zyciem cyklotronów. Radioizotopy skandu zostały wyprodukowane zuz˙yciem tarcz wapiennych i tytanowych oraz wia˛zek protonów i deuteronów; 97Ru byłotrzymany przez aktywacje˛ molibdenu wia˛zka˛ cza˛stek ; natomiast produkcja 105Rh zostałazbadana z uz˙yciemtarcz rutenowych iwia˛zki deuteronów.Dwa parametry zostały zmierzone:przekrój czynny na reakcje˛ ja˛drowa˛, s(E), orazwydajnos´c´ produkcji, TTY(E), które posłuz˙yłydo oszacowaniawarunkówdo optymalnej produkcji badanych radioizotopówna duz˙ a˛ skale˛.Dodatkowo, zautomatyzowano przeliczenie s(E) do TTY(E) za pomoca˛ stworzonego oprogramowania,oraz zaproponowano algorytm rekonstrukcji s(E) na podstawie pomiarówTTY(E).