nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2024-1-55-62nuc-624Research ArticleСтатьиИСПОЛЬЗОВАНИЕ БРАУЗЕРА МЕДИЦИНСКИХ ИЗОТОПОВ IAEA ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЙОД-123USING THE IAEA MEDICAL ISOTOPE BROWSER FOR SIMULATION THE PRODUCTION OF IODINE-123https://orcid.org/0000-0002-1609-4430МукашеваС. Н.MukashevaS. N.

Алматы

   

Almaty

   

snmukasheva@gmail.comМынжасароваД. А.MyngzhassarovaD. A.

Алматы

   

Almaty

anuarova.dina@icloud.comКазахский национальный университет имени аль ФарабиКазахстанAl-Farabi Kazakh National UniversityKazakhstan202428032024015562Copyright © Мукашева С.Н., Мынжасарова Д.А., 20242024Мукашева С.Н., Мынжасарова Д.А.Mukasheva S.N., Myngzhassarova D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/624

В работе представлены результаты моделирования производства медицинского изотопа с использованием браузера медицинских изотопов Международного агентства по атомной энергии. Web-приложение для производства медицинских изотопов позволяет получить необходимые данные по ядерной реакции на основе пользовательских данных: радионуклид мишени, облучающая частица или облучающее излучение, диапазон энергий, время облучения и охлаждения. На основе моделирования получения изотопа йод-123 из теллура-124 получены табличные значения и иллюстрированные графики поперечного сечения ядерной реакции; представлены продукты распада изотопа. Проведено сравнение результатов моделирования с рекомендуемыми IAEA данными по данной ядерной реакции для гамма излучающего радионуклида йод-123. Показано, что гамма-излучающий радионуклидйод-123 является одним из наиболее удобных радионуклидов для проведения однофотонной эмиссионной компьютерной томографии. Когда не доступны экспериментальные методы современные технологии в области компьютерного моделирования позволяют специалистам узкого профиля использовать достижения мировой науки для решения задач в данном случае для производства медицинских изотопов. Подходы по моделированию получения йод-123 рекомендуется использовать для получения и других медицинских изотопов.

The paper presents the results of modeling the production of a medical isotope using the medical isotope browser of the International Atomic Energy Agency. A web application for the production of medical isotopes allows you to obtain the necessary data on a nuclear reaction based on user data: target radionuclide, irradiating particle or irradiating radiation, energy range, irradiation and cooling time. Tabular values and illustrated graphs of the cross section of the nuclear reaction are obtained based on modeling the production of the isotope iodine-123 from tellurium-124; The isotope decay products are presented. The simulation results were compared with the data recommended by the IAEA for this nuclear reaction for the gamma-emitting radionuclide iodine-123. It is shown that gamma-emitting radionuclide iodine-123 is one of the most convenient radionuclides for single-photon emission computed tomography. When experimental methods are not available, modern technologies in the field of computer modeling allow specialists in a narrow profile to use the achievements of world science to solve problems, in this case, for the production of medical isotopes. Modeling approaches for the production of iodine-123 are recommended for the production of other medical isotopes.

йод-123ядерная медицинамедицинский изотоппоперечное сечениемоделированиеiodine-123nuclear medicinemedical isotopecross sectionmodelingReferencesЯверт Н. Излучения и радионуклиды в медицине // Бюллетень МАГАТЭ. –2014. – № 55-4. – С. 5–8. URL: www.iaea.org/bulletinYavert N. Izlucheniya i radionuklidy v meditsine // Byulleten' MAGATE. –2014. – No. 55-4. – P. 5–8. URL: www.iaea.org/bulletinМадсен М. А. Ясное представление о медицинской визуализации // Бюллетень МАГАТЭ. –2014. – № 554.– С. 14-15. URL: www.iaea.org/bulletinMadsen M. A. Yasnoe predstavlenie o meditsinskoy vizualizatsii // Byulleten' MAGATE. –2014. – No. 55-4.– P. 14-15. URL: www.iaea.org/bulletinШаназаров Н.А., НалгиеваФ.Х. Основы лучевой терапии: Учеб. Пособие – Нур-Султан, 2021. –100 с.Shanazarov N.A., NalgievaF.Kh. Osnovy luchevoy terapii: Ucheb. Posobie – Nur-Sultan, 2021. –100 p.Бажукова И. Н., Бажуков С. И., Баранова А. А. Технологии ядерной медицины: учеб. пособие. – Екатеринбург: Изд‑во Урал. ун‑та, 2022. – 104 с.Bazhukova I. N., Bazhukov S. I., Baranova A. A. Tekhnologii yadernoy meditsiny: ucheb. posobie. – Ekaterinburg: Izd‑vo Ural. un‑ta, 2022. – 104 p.Дмитриев С.Н., Зайцева Н.Г. Радионуклиды для биомедицинских исследований. Ядерные данные и методы получения на ускорителях заряженных частиц // Физика элементарных частиц и атомного ядра. – 1996. – Т. 27. – Bып. 4. – С. 977–1042.Dmitriev S.N., Zaytseva N.G. Radionuklidy dlya biomeditsinskikh issledovaniy. Yadernye dannye i metody polucheniya na uskoritelyakh zaryazhennykh chastits // Fizika elementarnykh chastits i atomnogo yadra. – 1996. – Vol. 27. – Issue 4. – P. 977–1042.Кодина Г. Е. Химическая технология радиофармацевтических препаратов: учебное пособие / Г. Е. Кодина, М. А. Богородская. – М.: ФГУ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, 2010. – С. 468–470.Kodina G. E. Khimicheskaya tekhnologiya radiofarmatsevticheskikh preparatov: uchebnoe posobie / G. E. Kodina, M. A. Bogorodskaya. – M.: FGU FMBTs im. A.I. Burnazyana FMBA Rossii, 2010. – P. 468–470.Семенов А.С., Скуридин В.С., Головков В.М., Большаков А.М., Гарапацкий А.А., Слепченко Г.Б., Ильина Е.А., Нестеров А.А. Радиофармацевтические препараты на основе радионуклидов йода // Известия ВУЗов. Физика. – 2013. – Т. 56. – № 11/3. – С. 194–201.Semenov A.S., Skuridin V.S., Golovkov V.M., Bol'shakov A.M., Garapatskiy A.A., Slepchenko G.B., Il'ina E.A., Nesterov A.A. Radiofarmatsevticheskie preparaty na osnove radionuklidov yoda // Izvestiya VUZov. Fizika. – 2013. – Vol. 56. – No. 11/3. – P. 194–201.Семенов А. С. Разработка методов получения радиофармацевтических лекарственных препаратов на основе 123I для медицинской диагностики: дис. … канд. техн. наук: 2.6.8 / Национальный исследовательский Томский политехнический университет. – Томск, 2022. – 165 с. URL: https://www.dissercat.com/content/razrabotka-metodov-polucheniya-radiofarmatsevticheskikh-lekarstvennykh-preparatov-na-osnoveSemenov A. S. Razrabotka metodov polucheniya radiofarmatsevticheskikh lekarstvennykh preparatov na osnove 123I dlya meditsinskoy diagnostiki: dis. … kand. tekhn. nauk: 2.6.8 /Natsional'nyy issledovatel'skiy Tomskiy politekhnicheskiy universitet. – Tomsk, 2022. – 165 p. URL: https://www.dissercat.com/content/razrabotkametodov-polucheniya-radiofarmatsevticheskikhlekarstvennykh-preparatov-na-osnoveВеревкин А.А., Стервоедов Н.Г., Ковтун Г.П. Получение и применение короткоживущих и ультракороткоживущих изотопов в медицине // Вестник Харьковского университета. – 2006. –Т. 746, Вып. 4(32). – С. 54–64.Verevkin A.A., Stervoedov N.G., Kovtun G.P. Poluchenie i primenenie korotkozhivushchikh i ul'trakorotkozhivushchikh izotopov v meditsine // Vestnik Khar'kovskogo universiteta. –2006. – Vol. 746, Issue. 4(32). – P. 54–64.Кодина Г.Е., Красикова Р.Н. Методы получения радиофармацевтических преператов и радионуклидных генераторов для ядерной медицины: учебное пособие для вузов. – М.: Издательский дом МЭИ, 2014. – 282 с.Kodina G.E., Krasikova R.N. Metody polucheniya radiofarmatsevticheskikh preperatov i radionuklidnykh generatorov dlya yadernoy meditsiny: uchebnoe posobie dlya vuzov. – Moscow: Izdatel'skiy dom MEI, 2014. – 282 p.Tarkanyi F. T. et al. Recommended nuclear data for medical radioisotope production: diagnostic gamma emitters // J. Radioanal. Nucl. Chem. –2019. –Vol. 319. – P. 487–531. https://doi.org/10.1007/s10967-018-6142-4Tarkanyi F. T. et al. Recommended nuclear data for medical radioisotope production: diagnostic gamma emitters // J. Radioanal. Nucl. Chem. –2019. – Vol. 319. – P. 487–531. https://doi.org/10.1007/s10967-018-6142-4Medical Isotope Browser IAEA: Gamma Emitters. URL: https://www-nds.iaea.org/medical/gamma_emitters.htmlMedical Isotope Browser IAEA: Gamma Emitters. URL: https://www-nds.iaea.org/medical/gamma_emitters.htmlKoning A. ISOTOPIA-1.0 Simulation of medical isotope production with accelerators. Manual of the software for simulation of medical isotope production with accelerators that runs the server side of the Medical Isotope Browser. – 2019. – 59 p. URL: https://www-nds.iaea.org/relnsd/isotopia/isotopia.pdfKoning A. ISOTOPIA-1.0 Simulation of medical isotope production with accelerators. Manual of the software for simulation of medical isotope production with accelerators that runs the server side of the Medical Isotope Browser. – 2019. – 59 p. URL: https://www-nds.iaea.org/relnsd/isotopia/isotopia.pdf.Medical Isotope Browser IAEA Nuclear Data Section. URL: https://www-nds.iaea.org/relnsd/isotopia/isotopia.html (дата обращения 2024-01-09).Medical Isotope Browser IAEA Nuclear Data Section. URL: https://www-nds.iaea.org/relnsd/isotopia/isotopia.html (data obrashcheniya 2024-01-09).Scholten B., QaimS.M., Stocklin G.J. Production of 123I at a lov-energy Cyclotron // Labell. Compounds and Radiopharm. – 1989. – No. 26. – P. 175–176.Scholten B., QaimS.M., Stocklin G.J. Production of 123I at a lov-energy Cyclotron // Labell. Compounds and Radiopharm. – 1989. – No. 26. – P. 175–176.Silvester D.J., Sugden J., Walson I.A. Preparation of Iodine-123 by Natural Antimony // Radiochem. Radioanal. Letters. – 1969. – Vol. 2. – No. 1. – P. 17–20.Silvester D.J., Sugden J., Walson I.A. Preparation of Iodine-123 by Natural Antimony // Radiochem. Radioanal. Letters. – 1969. – Vol. 2. – No. 1. – P. 17–20.Acerbi E., C. Birattari, M. Castiglioni, F. Resmini, VillaM. EXFOR A0266: Production of 123I for medical purposes at the Milan AVF cyclotron // Int. J. Appl. Radiat. Isot. –1975. – Vol. 26.–P. 741–747.Acerbi E., C. Birattari, M. Castiglioni, F. Resmini, VillaM. EXFOR A0266: Production of 123I for medical purposes at the Milan AVF cyclotron // Int. J. Appl. Radiat. Isot. –1975. – Vol. 26.–P. 741–747.Kondo K., Lambrecht R. M., Wolf A. P. EXFOR B0090: 123I production for radiopharmaceuticals–XX: Excitation functions of the 124Te(p,2n)123I and 124Te(p,n)124I reactions and the effect of target enrichment on radionuclidic purity // Int. J. Appl. Radiat. Isot. – 1977. – Vol. 28. –P. 395–401.Kondo K., Lambrecht R. M., Wolf A. P. EXFOR B0090: 123I production for radiopharmaceuticals–XX: Excitation functions of the 124Te(p,2n)123I and 124Te(p,n)124I reactions and the effect of target enrichment on radionuclidic purity // Int. J. Appl. Radiat. Isot. – 1977. – Vol. 28. –P. 395– 401.Scholten B., Kovacs Z., Tarkanyi F. T., Qaim S. M. EXFOR D4019: Excitation functions of 124Te(p,xn)123,124I reactions from 6 to 31 MeV with special reference to the production of 124I at a small cyclotron // App. Radiat. Isot. – 1995.– Vol. 46. – P. 255–259.Scholten B., Kovacs Z., Tarkanyi F. T., Qaim S. M. EXFOR D4019: Excitation functions of 124Te(p,xn)123,124I reactions from 6 to 31 MeV with special reference to the production of 124I at a small cyclotron // App. Radiat. Isot. – 1995.– Vol. 46. – P. 255–259.Van Den Bosch R., De Goeij J. J. M., Van Der Heide J. A., Tertoolen J. F. W., Theelen H. M. J., Zegers C. EXFOR B0167: A new approach to target chemistry for the iodine-123 production via the Te(p,2n) reaction // Int. J. App. Radiat. Isot. – 1977.– Vol. 28. –P. 255–261.Van Den Bosch R., De Goeij J. J. M., Van Der Heide J. A., Tertoolen J. F. W., Theelen H. M. J., Zegers C. EXFOR B0167: A new approach to target chemistry for the iodine-123 production via the Te(p,2n) reaction// Int. J. App. Radiat. Isot. – 1977.– Vol. 28. –P. 255–261.Zweit J., Bakir M. A., Ott R. J., Sharma H. L., Cox M., Goodall R. EXFOR O1260: Excitation functions of proton induced reactions in natural tellurium-production of nocarrier added iodine-124 for PET-applications // 4th Int. Workshop on Targetry, Villigen, Switzerland. – 1991. – Vol.76. – P. 74.Zweit J., Bakir M. A., Ott R. J., Sharma H. L., Cox M., Goodall R. EXFOR O1260:Excitation functions of proton induced reactions in natural tellurium-production of nocarrier added iodine-124 for PET-applications // 4th Int. Workshop on Targetry, Villigen, Switzerland. – 1991. – Vol. 76. – P. 74.Ahmed M., Hassan H. E., Hassan K. F., Khalaf A. M., Saleh Z. A. EXFOR D0647: Cross sections for the formation of radioiodine in proton bombardment of natural tellurium with particular reference to the validation of data for the production of 123I //Radioch. Acta. – 2011. – Vol. 99. – P. 317–323.Ahmed M., Hassan H. E., Hassan K. F., Khalaf A. M., Saleh Z. A. EXFOR D0647: Cross sections for the formation of radioiodine in proton bombardment of natural tellurium with particular reference to the validation of data for the production of 123I //Radioch. Acta. – 2011. – Vol. 99 – P. 317–323.El-Azony K. M., Suzuki K., Fukumura T., Szelecsenyi F., Kovacs Z. EXFOR D0502: Proton induced reactions on natural tellurium up to 63 MeV: Data validation and investigation of possibility of 124I production // Radioch. Acta. – 2008.– Vol. 96. –P. 763–769.El-Azony K. M., Suzuki K., Fukumura T., Szelecsenyi F., Kovacs Z. EXFOR D0502: Proton induced reactions on natural tellurium up to 63 MeV: Data validation and investigation of possibility of 124I production // Radioch. Acta. – 2008.– Vol. 96. –P. 763–769.Kandil S. A and Al-Abyad M.EXFOR D0707: Cross section measurements and theoretical calculations of proton induced nuclear reactions on natural tellurium // Radioch. Acta. –2013. – Vol. 101. – P. 67–72.Kandil S. A and Al-Abyad M.EXFOR D0707: Cross section measurements and theoretical calculations of proton induced nuclear reactions on natural tellurium // Radioch. Acta. –2013. – Vol. 101. – P. 67–72.Kiraly B., Tarkanyi F. T., Takacs S., Kovacs Z.EXFOR D4177: Excitation functions of proton induced nuclear reactions on natural tellurium up to 18 MeV for validation of isotopic cross sections // J. Radioanal. Nucl. Chem. – 2006. – Vol. 270. –P. 369–378.Kiraly B., Tarkanyi F. T., Takacs S., Kovacs Z.EXFOR D4177: Excitation functions of proton induced nuclear reactions on natural tellurium up to 18 MeV for validation of isotopic cross sections // J. Radioanal. Nucl. Chem. – 2006. – Vol. 270. –P. 369–378.Scholten B., Qaim S. M., Stocklin G., EXFOR A0473: Excitation functions of proton induced nuclear reactions on natural tellurium and enriched 123Te: Production of 123I via the 123Te(p,n)123I-process at a low-energy cyclotron// Int. J. Radiat. Appl. Instrum., Part A, Appl.Radiat. Isotop. – 1989. – Vol. 40. – P. 127–132.Scholten B., Qaim S. M., Stocklin G., EXFOR A0473: Excitation functions of proton induced nuclear reactions on natural tellurium and enriched 123Te: Production of 123I via the 123Te(p,n)123I-process at a low-energy cyclotron // Int. J. Radiat. Appl. Instrum., Part A, Appl.Radiat. Isotop. – 1989. – Vol. 40. – P. 127–132.Zarie K., Hammad N. A., Azzam A., EXFOR O1736: Excitation functions of (p,xn) reactions on natural tellurium at low energy cyclotron: relevance to the production of medical radioisotope I-123 // J. Nucl. Radiat. Phys. – 2006. – Vol. 1. – P. 93.Zarie K., Hammad N. A., Azzam A., EXFOR O1736: Excitation functions of (p,xn) reactions on natural tellurium at low energy cyclotron: relevance to the production of medical radioisotope I-123 // J. Nucl. Radiat. Phys. – 2006. – Vol. 1. – P. 93.Kormali S. M., Swindle D. L., Schweikert E. A., EXFOR D4073: Charged particle activation of medium Z elements. II. Proton excitation functions // J. Radioanal. Chem. – 1976. – Vol. 31. – P 437–450.Kormali S. M., Swindle D. L., Schweikert E. A., EXFOR D4073: Charged particle activation of medium Z elements. II. Proton excitation functions // J. Radioanal. Chem. – 1976. – Vol. 31. – P 437–450.ГуринА. Н., Чакрова Е. Т., Медведева З. В., Солонинкина С. Г. Перспективы развития ядерной медицины в Республике Казахстан: реакторные изотопы редкоземельных элементов для терапии // Вестник НЯЦ РК. – 2022. – № 2.– С. 46–52. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2022-2-46-52GurinA. N., Chakrova E. T., Medvedeva Z. V., Soloninkina S. G. Perspektivy razvitiya yadernoy meditsiny v Respublike Kazakhstan: reaktornye izotopy redkozemel'nykh elementov dlya terapii // Vestnik NYaTs RK. –2022. – No. 2. – P. 46–52. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2022-2-46-52Тажединов И., Аманкулов Ж.М., Жалмукаш У.К., Хусаин Ш.К., Хан О.Г. Некоторые перспективные радионуклиды в ядерной медицине Казахстана // Вестник НЯЦ РК. – 2018. – № 1. – С. 31–35. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2018-1-31-35Tazhedinov I., Amankulov Zh.M., Zhalmukash U.K., Khusain Sh.K., Khan O.G. Nekotorye perspektivnye radionuklidy v yadernoy meditsine Kazakhstana // Vestnik NYaTs RK. – 2018. – No. 1. – P. 31–35. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2018-1-31-35

The authors declare that there are no conflicts of interest present.