Çizgisel ve disk biçimli praseodim-142 (142Pr) brakiterapi kaynakların LaBr3:Ce ve HPGE detektörleri ile aktivite karakterizasyonun yapılması ve organ spesifik fantomlar üzerinde gama/beta doz hızı oranlarının hesaplanması
Activity characterization of praseodym-142 (142Pr) brachytherapy line and disk shaped sources by using hpge and LaBr3:Ce detectors and estimation of their gamma/beta dose rate ratios for use in organ specific phantoms
Yazar: MERVE AZE DİRİK
Danışman: PROF. DR. HALUK YÜCEL
Ankara Üniversitesi / Nükleer Bilimler Enstitüsü / Medikal Fizik Ana Bilim Dalı / Sağlık Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Brakiterapi = Brachytherapy ; Doz-cevap ilişkisi-radyasyon = Dose-response relationship-radiation ; Göz neoplazmları = Eye Neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Oftalmoloji = Ophthalmology ; Praseodim = Praseodim ; Prostat neoplazmları = Prostatic neoplasms ; Radyasyon dozajı = Radiation dosage ; Radyoizotoplar = Radioisotopes

Özet:
Praseodim (Pr-142), prostat ve oftalmik kanser tedavisi gibi brakiterapi uygulamalarında kullanım potansiyeline sahip, yeni bir radyoizotop kaynaktır. Sahip olduğu beta bozunum özellikleri ile hedef dokunun etrafındaki sağlıklı dokuların korunmasına ve hedef organa istenen radyasyon dozunu verilebilmesine olanak sağlamaktadır.
Çizgisel ve disk biçimli kaynaklar, bir araştırma reaktöründe 141Pr(n,γ)142Pr reaksiyonu ile üretilmiştir. Reaktörün termal ve epitermal akı tayinleri altın aktivasyon yöntemi ile belirlenmiştir. Ardından gama spektrometrik yöntem ile kaynakların aktivite karakterizasyonları yapılmıştır.
Bu tez çalışması kapsamında, praseodim oksit (Pr2O3), cam mikroküre ve Pr-cam çubuğun kendisi kılcal cam tüpler içerisinde 142Pr çizgisel kaynaklar olarak hazırlanmıştır. Benzer şekilde, uygun bir bağlayıcı ile toz formundaki praseodim oksit kullanılarak disk biçimli kaynaklar hazırlanmıştır. Sonuçta; çizgisel ve disk biçimli kaynakların her birinden sırasıyla ≈225-354 MBq ve ≈450-695 MBq aralıklarında aktivite elde edilmiştir. Ayrıca; kılcal cam tüpten kaynaklanan Na-24 safsızlığının aktivitesi de gama spektrometrik yöntem ile belirlenmiş ve  istenmeyen aktivite katkısının ≈%5,7 ile ≈%9,5 arasında değiştiği kaydedilmiştir. 
Pratikte, kaynakların aktivite karakterizasyonunun yapılması önemli bir aşamadır çünkü kaynak malzemesi safsızlıklarından ve kapsülünden kaynaklanan gereksiz dozların önceden bilinmesi gerekir. Gama spektroskopik yöntemle yapılan analizler, LaBr3:Ce sintilasyon ve HPGe yarı iletken dedektörlerin, Pr-142 aktivitesinin  ve kaynağın içerebileceği safsızlıkların belirlenmesinde kullanılabilirliği gösterilmiştir.

Abstract:
Praseodymium (Pr-142) is a new candidate radioisotope source that has a potential use for brachytherapy applications such as prostate and ophthalmic cancer therapy. As a good beta emitter, Pr-142 has favourable decay properties, thus allowing the protection of healthy tissues surrounding around cancerous target to be irradiated.  Hence, this new beta source can give the desired radiation dose values to the specific target organ due to its relatively short ranged beta particles.
Line- and disk- shaped sources were produced via 141Pr(n,y)142Pr reaction in a research reactor. Thermal and epithermal neutron fluxes were determined by using gold activation method. Then, the activity characterizations of the sources have been made by gamma-ray spectrometry.
In this thesis, the glass encapsulated Pr-142 line sources were prepared from praseodymium oxide (Pr2O3), glass microspheres and Pr-glass rod itself to provide medium or high dose rates for brachytherapy applications. Similarly, disk sources were prepared from Pr2O3 powder with a suitable binder, thus resulted in between ≈225-354 MBq and ≈450-695 MBq Pr-142 activity in each line and disk shaped sources respectively. In addition, activity of the radio-impurities arising from the glass tube capsule were also determined by gamma-ray spectroscopy method. The results showed that unwanted activity contribution of Na-24 ranged from ≈%5,7 to ≈9,5%. 
In practice, this source activity characterization is an important step because we should know beforehand the undue doses arising from source material impurities and its capsule. It was shown that the gamma-ray spectrometric method with a LaBr3: Ce and HPGe detectors can be effectively utilized for determination of Pr-142 activity.