Verbesserte Konstruktion von Zyklotron-Targets

Radionuklide für die Erkennung (Diagnostik) und Behandlung (Therapie) von Krankheiten in der Nuklearmedizin können an Teilchenbeschleunigern (Zyklotronen) hergestellt werden. Der beschleunigte Teilchenstrahl trifft dabei auf ein sogenanntes Target, in dem dann Kernreaktionen stattfinden, in deren Verlauf die Radionuklide gebildet werden. Als Targetmaterialien können Feststoffe wie Metallfolien oder Salze, Flüssigkeiten oder Gase eingesetzt werden. Aufgrund der ständig steigenden Nachfrage sollen höhere Strahlströme eingesetzt werden, die allerdings eine erhebliche thermische Belastung der Targets erzeugen.

Wir streben eine Optimierung des Targetdesigns mittels Simulationsrechnungen an. Dies sind einerseits Berechnungen der kernphysikalischen Parameter mit Programmen wie SRIM, FLUKA und TALYS, andererseits aber auch Multiphysik-Programme zur Berechnung des Wärmetransports.

Seit Juli 2018 arbeitet Dr. Shaban Kandil Ahmed als Stipendiat der ägyptischen Regierung bei uns. Wir hoffen, die Zusammenarbeit durch einen gestellten Förderantrag ausbauen zu können.

Das Projekt findet Anwendungen bei unseren lokalen Partnern, dem DKFZ, Heidelberg, und der Zyklotron AG, Karlsuhe.