Investigation of enrichment possibility of natural oxygen-18 isotope in water using microwave irradiation technique and investigation of its commercial application potential
Küçük Resim Yok
Tarih
2012
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/closedAccess
Özet
Doğal Oksijen-18 (18O) izotopu açısından zenginleştirilmiş su, Medikal Siklotronlarda radyoaktif Fluor-18 (18F) üretimi için hedef madde olarak kullanılmaktadır. 18F Nükleer Tıpta sıklıkla kullanılan, etkin bir görüntüleme ajanı olan 18F ile işaretli 2-Fluoro-2-deoksi-D-Glukozun (18FDG) sentezlenmesinde kullanılan son derece önemli bir radyoizotoptur. Medikal siklotronlarda 18F üretmek üzere, 18O (p, n) 18F nükleer reaksiyonunun gerçekleştirilmesi için hedef madde olarak kullanılan "18Oli Ağır Su"yun zenginlik oranının % 97ler düzeyinde olması gerekmektedir. Bu durum, "18Oli Ağır Su" üretiminin önemini ortaya koymaktadır. 18FDG, başta kanser olmak üzere, birçok hastalığın erken dönemde teşhis edilmesini sağlayan, önemli bir görüntüleme ajanıdır. Fakat, üretimi sırasında gerek Medikal Siklotronlarda yürütülen işlemler, gerekse hedef madde olarak kullanılan "18Oli Ağır Su"yun üretimi için, endüstride en uygun teknik olarak uygulanan Fraksiyonlu Destilasyon tekniği ile, suyun 18O açısından zenginleştirilmesi, oldukça yüksek maliyeti olan bir uygulamadır. Bu nedenle de, sağlık sektöründe 18FDG oldukça pahalı bir görüntüleme ajanıdır. Eğer, "18Oli Ağır Su"yun maliyetinin düşürülebilmesi halinde, 18FDGnin maliyeti de büyük ölçüde düşecektir. Bunun için de, 18O açısından zenginleştirilmiş su üretimi için daha etkin ve daha ucuz bir izotop zenginleştirme tekniğinin geliştirilmesine imkan sağlayacak çalışmalar büyük önem taşımaktadır. İşte bu çalışmada, mikrodalga ışınlamaları kullanılmak suretiyle, doğal suyun ışınlanarak 18O izotopu açısından bir zenginleşme sağlanıp sağlanamayacağının ortaya çıkarılması ve olumlu sonuçlar alınması halinde ise, bunun ekonomik açıdan bir değerlendirmesinin yapılması amaçlanmış bulunmaktadır. Çalışmada, 20,000 mL saf su aşama aşama 5 mL kalana dek mikrodalga ışınlaması altında buharlaşmaya tabi tutulmuştur. Her aşamada elde edilen su örneklerinin 18O ölçümleri, Isotope Ratio - Mass Spectrometry (IR-MS) kullanılarak yapılmıştır. Bu ölçümler, kararlı izotop ölçümleri alanında Dünya genelinde tanınan ve bir İngiliz firması olan "Iso-Analytical Ltd." tarafından gerçekleştirilmiştir. Önemli bir sonuç olarak belitmek gerekir ki doğal su olarak kullanılan saf suyun başlangıçta % 0.19874 doğal 18O zenginlik oranının, ışınlamaların son aşamasında elde edilen su örneklerinde % 0.21959e kadar yükseldiği gözlenmiştir. Bu da, başlangıçtaki zenginlik oranının % 10lar mertebesine ulaşmış olması anlamını taşımaktadır. Aynı buharlaştırma işlemleri paralel olarak hot-plate üzerinde ısıtma yapılmak suretiyle de tekrarlanmıştır. Bu işlemler sonucunda elde edilen zenginleşme oranı ise % 9lar mertebesine bulunmuştur ki bu da, açık şekilde mikrodalga ışınlamalarının sudaki 18O zenginleşmesini arttırdığını ortaya koymaktadır. Bunun yanında, zenginleşme faktörleri ise, mikrodalga ışınlamaları ve termal ısıtma için sırasıyla 1.1049 ve 1.0976 olarak hesaplanmıştır. Bu sonuçlar da, mikrodalga ışınlamalarının sudaki 18O izotopunun zenginleştirilmesi üzerine olumlu etkisini daha belirgin bir şekilde ortaya koymaktadır. Bu çalışmadan çıkarılabilecek genel değerlendirme ise, mikrodalga ışınlamalarının en azından, sudaki 18O izotopunun zenginleştirilmesinde alternatif bir zenginleştirme yöntemi olarak kullanılabileceğinin kanıtlanmış olmasıdır. Buradan hareketle, diğer kararlı izotopların zenginleştirilmesi üzerinde de, benzer çalışmaların yapılması önem kazanmış bulunmaktadır.;Isotope, Enrichment, Microwave, Irradiation, Stable isotopes, Oxygen-18, 18O, Natural abundance, Isotopic ratio, Mass spectrometry, IR-MS, 2- Fluoro-2-deoxyi-D-glucose, 18FDG, 18F, 18O Heavy water, Medical cyclotron.;İzotop, Zenginleştirme, Mikrodalga, Işınlama, Kararlı izotop, Oksijen-18, 18O, Doğal abondans, İzotop oranları, Kütle spektrometresi, IRMS, 2-Fluoro-2-deoksi-D-Glukoz, 18FDG, 18F, 18Oli Ağır Su, Medikal Siklotron.
Açıklama
Araştırma Projesi -- Ege Üniversitesi, 2012
