RADIOAKTIVITAS JENIS DAN KEMURNIAN RADIONUKLIDA LUTESIUM-177 DIPRODUKSI MENGGUNAKAN REAKTOR G.A. SIWABESSV
RADIOAKTIVITAS
LUTESIUM-177
JENIS DAN KEMURNIAN
RADIONUKLIDA
DIPRODUKSI MENGGUNAKAN
REAKTOR G.A.
SIWABESSV
Rohadi, A.1
'Pusat
Teknologi
Key words:
Lutesium~l77,
lutesiumc177m,
radioaktivltas jenis,
kemurnlan';;\t
radionuklid1i'j,
Radioisotop
dan Radiofarmaka
-
BATANSerpong
\Abstrak
RADIOAKTIVITAS
JENIS
DAN
KEMURNIAN
RADIONUKUDA
LUTESIUM-177
DIPRODUKSI
MENGGUNAKAN
REAKTOR G.A. SIWABESSY. Lutesiurn-177
banyak dirnanfaatkan
dalam
pengembangan radiofarmaka yang didasarkan pada karakteristik radionuklida tersebut. Pada proses
pembuatan Lu-I77, radioaktivitas jenis dan kemurnian radinuklida yang diperoleh dipengaruhi oleh
kelimpahan
Lu-176, fluks netron dan lama iradiasi. Pada studi ini dilakukan perhitungan
radioaktivitas Lu-l77 dan radionuklida pengotor Lu-l77m dari pada kondisi iradiasi di Reaktor G.A.
Siwabessy. Pada perhitungan ini, iradiasi dilakukan di pneumatic rabbit system (PRS) dengan fluks
netron 5xlO13 n.s·1.cm·2 dan di central irradiation position (CIP) dengan fluks netron 1,3x1014 n.s'lcm'
2. Hasil perhitungan
menunjukkan bahwa iradiasi di PRS tidak dapat mencapai nilai radioaktivitas
jenis minimum yang diharapkan yaitu sebesar 20,0 GBq/mg jika menggunakan lutesium alam. Jika
menggunakan target diperkaya 90%, radioaktivitas jenis minimum terse but dapat dicapai dengan
iradiasi selama 15 jam. Untuk iradiasi di CIP, radioaktivitas jenis minimum tersebut dapat dicapai
dengan iradiasi selama 3 jam dengan menggunakan target diperkaya 90% dan selama 17 hari jika
menggunakan lutesium alam. Kandungan radionuklida pengotor Lu-l77m kurang dari 0,1% sampai
dengan iradiasi selama 12 hari pada saat akhir iradiasi. Kandungan Lu-177m meningkat dengan
cepat setelah iradiasi dihentikan dan mencapai 0,1% setelah peluruhan selama 24 hari.
SPECIFIC RADIOACTIVITY AND RADIONUCLIDE PURITY OF LUTETlUM-177 PRODUCED USING G.A.
SIWABESSY REACTOR. Lutetium-l77
is widely used in the development
of therapeutic
radiopharmaceutical.
It is based on the characteristics of the radionuclide. In the Lu-l77 production,
the specific radioactivity and radionuclide purity is affected by the abundance of Lu-176 in target
material, neutron flux and length of irradiation time. In this study, calculations of Lu-l77 specific
radioactivity and Lu-l77m radionuclide impurities were carried out. In this calculation, neutron flux
of 5xl013 n.s·1cm·2 in PRS and and 1,3xI014 n.s·1cm-2 in ClP were used. Calculation results showed
that the irradiation
of natural lutetium
than of the minimum
in the PRS resulted in Lu-l77 with specific radioactivity
specific radioactivity
of 20.0 GBq/mg. The minimum
radioactivity
less
can be
obtained by using enriched lutetium (enrichment 90%) for 15 hours of irradiation. Irradiation in ClP
resulted in Lu-177 with specific radioactivity higher than 20.0 GBq/mg by 3 hours of irradiation using
enriched target and 17 days of irradiation
using natural lutetium.
Radionuclide impurity
of Lu-l77m
was less than 0.1% for 12 days of irradiation. However, the percentage of Lu-l77m increased rapidly
after irradiation and reached 0,1% after 24 days of decay.
I
14
PENDAHULUAN
Lutesium-l77
dapat
diproduksi
menggunakan Reaktor G.A. 5iwabessy melalui
Lutesium-l77
(Lu-l77)
merupakan
reaksi inti penangkapan netron oleh Lu-176,
radionuklida dengan waktu paro 6,65 hari dan
baik di posisi CIP, IP dan PR5 karena proses
merupakan
produksi
pemancar
radiasi
gamma.
Radiasi
beta
yang
memiliki
energi berturut-turut
beta
dan
dipancarkan
Lu-l77
dilakukan
dengan
menggunakan target padat lutesium oksida
sebesar 498
(LUZ03)' Ada beberapa
faktor
yang perlu
keV (86,5%), 176 keV (12,2%) dan 385 keV
diperhatikan dalam pembuatan Lu-l77, yaitu
(9,1%).
jenis
5edangkan
radiasi
gamma
yang
dipancarkan memiliki energi 208 keV dan 113
sasaran berupa lutesium
alam atau
keV dengan intensitas 11,0% dan 6,4%%[1,2].
diperkaya, posisi iradiasi yang menentukan
nilai fluks netron serta lama iradiasi.
Lutesium-l77
untuk
Pemilihan jenis sasaran perlu dilakukan terkait
dengan
dengan radioaktivitas jenis yang diperlukan.
beberapa
telah
dikembangkan
radiofarmaka
terapi
memanfaatkan radiasi beta yang dipancarkan.
Jika
Radiasi gamma yang dipancarkan dapat pula
dicapai dengan lutesium alam, tentu
digunakan untuk merunut sebaran Lu-l77 di
baik menggunakan
dalam tubuh
mudah
sehingga dapat dimanfaatkan
radioaktivitas
dalam
jenis
minimum
lutesium
alam
penyediaannya.
dapat
lebih
karena
Berkaitan
untuk diagnosis dan evaluasi kemajuan terapi
dengan posisi iradiasi, jika radioaktivitas jenis
yang
telah
radiofarmaka
yang diperlukan dapat dilakukan di PR5,
iradiasi di PR5 lebih memudahkan dalam
dilakukan
berbasis
dikembangkan,
[2].
Beberapa
Lu-l77
telah
diantaranya
pemanfaatan
antibodi
adalah
rituximab
dan
penanganan
pasca
teriradiasi
dapat
iradiasi
dan
segera
target
digunakan
nimotuzumab [3,4], pemanfaatan peptida [5-
dibandingkan dengan iradiasi di CIP atau IP.
7] serta pemanfaatan EDTMP dan BPAMD[8].
5elain
Efek
dihasilkan
biologi
dibandingkan
radionuklida
ini
telah
itu,
pada proses iradiasi
pula radionuklida
Lu-176
pengotor
Lu-
pula dengan pemancar beta
177m dengan waktu paro yang panjang yaitu
murni V-90 yang telah terbukti memiliki efek
160 hari. Oleh sebab itu, semakin lama waktu
terapi yang baik [9].
iradiasi kandungan Lu-l77m
semakin tinggi
pula. Demikian juga dengan persentase LuReaktor
5iwabessy
177m dibandingkan Lu-l77 pasca iradiasi akan
merupakan reaktor serba guna dengan fluks
meningkat seiring dengan waktu karena Lu-
netron yang tinggi, diantaranya dimanfaatkan
177m memiliki waktu paro jauh lebih lama
untuk produksi radionuklida. Untuk produksi
dibandingkan Lu-l77. Oleh sebab itu, perlu
radionuklida,
dilakukan perhitungan pengaruh factor- faktor
dilengkapi
nuklir
G.A.
reaktor
G.A.
5iwabessy
dengan 4 posisi iradiasi, yaitu
pembuatan tersebut
central irradiation position (CIP), irradiation
position (IP) dan pneumatic rabbit system
51 untuk target
Lu-l77
sesuai dengan kebutuhan.
(PR5) untuk target padat dan tabung berkas
netron
agar diperoleh
TATA KERJA
gas. Fluks netron
tertinggi dimiliki oleh CIP, disusul oleh IP, PR5
Pada kajian ini dilakukan perhitungan
dan 51. Posisi iradiasi PR5 digunakan untuk
iradiasi
iradiasi
dalam
dapat
waktu
singkat
digunakan
terhadap
dan target
segera
faktor-faktor
yaitu kelimpahan
setelah
pembuatan
Lu-l77
Lu-176 di dalam sasaran
(Iutesium alam dan diperkaya), posisi iradiasi
di PR5 dan CIP serta lama waktu iradiasi.
proses iradiasi.
15
Perhitungan
radioaktivitas
Lu-l77
Waktu
dan Lu-
paruh Lu-l77
dan Lu-l77m
177m yang dihasilkan dilakukan menggunakan
masing masing sebesar 6,65 hari dan 160 hari.
persamaan umum radioaktivitas hasil iradiasi
Pada perhitungan ini digunakan lama waktu
netron sebagai berikut [2].
iradiasi di CIP sampai dengan 12 hari sesuai
dengan siklus operasi reaktor G.A. Siwabessy.
Ar= Nt¢cr (l-e-A~
Sedang untuk iradiasi di PRSdigunakan waktu
(1)
sampai dengan 20 jam karena posisi iradiasi di
PRS didesain untuk iradiasi dalam waktu
Dimana
Radioaktivitas
;
Ar
radioisotop
singkat.
yang
radioaktivitas
dihasilkan (Bq)
Nt
: Jumlah
¢
: Fluks netron
cr
;
Pada perhitungan
dihasilkan
atom sasaran (atom)
jenis
ini
minimum
digunakan
Lu-l77
sebesar 20,0 GBq/mg
[3]
yang
dan
kemurnian radionuklida minimum 99,9% [1].
(n.s-lcm-Z)
Tampang lintang reaksi inti (barn =
lO,z4cmz)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Konstanta peluruhan radioisotop (S-l)
A.
:
t
; lama waktu iradiasi (s)
Hasil perhitungan
Sedangkan perhitungan
iradiasi dilakukan
umum
peluruhan
berikut :
radioaktivitas
pasca
jenis
Lu-l77 dari iradiasi di PRS ditunjukkan
pada
Gambar 1. Pada gambar tersebut ditunjukkan
menggunakan persamaan
radioaktivitas
radioktivitas
radioaktivitas jenis Lu-l77 dari iradiasi sampai
sebagai
dengan 20 jam di PRS untuk target lutesium
alam dan lutesium diperkaya. Radioaktivitas
At = Aoe-At
jenis Lu-l77 setelah iradiasi selama 20 jam
(2)
•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
masing masing sebesar
Pada persamaan tersebut,
radioaktivitas
setelah waktu
radioaktivitas
awal dan
At
t, Ao
dan 0,76 dan 26,6
adalah
GBq/mg pada saat akhir iradiasi. Dari hasil ini,
adalah
iradiasi di PRS tidak dapat diperoleh
nilai
adalah kontanta
minimum radioaktivitas jenis Lu-l77 sebesar
peluruhan. Pada perhitungan ini, fluks netron
20,0 G8q/mg dari lutesium alam. Sedang jika
di ClP digunakan
menggunakan
A.
nilai
1,3x10l4 n.s,l.cm'Z,
lutesium
nilai
sedangkan di PRS sebesar 5x1013 n.s,lcm'Z.
minimum
Untuk nilai kelimpahan isotop Lu-176 di dalam
GBq/mg dapat diperoleh dari iradiasi selama
sasaran digunakan nilai 5,9 % untuk Lu alam
15 jam. Namun perlu diperhatikan bahwa PRS
dan digunakan 90% untuk Lu diperkaya
karena saat ini telah
tersedia
Lu-176
didesain untuk iradiasi dalam waktu singkat,
diperkaya
dari
90%.
dengan tingkat
Tampang
l76Lu(n,y)l71Lu sebesar 2090
penyiapan target
dan wadah target
harus
inti
disiapkan untuk iradiasi dalam waktu lebih
sedang
dari 15 jam, khususnya dari sisi ketahanan
reaksi
barn
jenis sebesar 20,0
sehingga jika iradiasi dilakukan di posisi ini
pengayaan lebih
lintang
radioaktivitas
diperkaya,
material terhadap iradiasi dan kenaikan suhu.
reaksi inti l76Lu(n,y)177mLu
sebesar 2,8 barn.
16
- 1.0E+01
1.0E+02
...
0 .III)II 1.0E-02
'.;:
~5
(tI
(tI 1.0E-01
:u
1.0E-03
'2
(tI
Ci
co
Co
~
E
III
1.0E+00
0
_
diperkaya 90%
-+-Iutesium
5
Gambar 1. Radioaktivitas
jenis Lu-l77
15
10
waktu
menggunakan
alam
iradiasi
20
(jam)
Lu alam dan diperkaya
di posisi iradiasi PR5.
_ 1.0E+03
-
C)
E
C"
III 1.0E+02
~
III
-,; 1.0E+01
III
(tI
•..
:~ 1.0E+00
~(tI
o
---
diperkaya
---
lutesium alam
90%
"tJ
~ 1.0E-01
4
2
o
waktu
Gambar 2. Radioakvitas
jenis Lu-l77
menggunakan
target
Lu-l77
Lu alam
Lu diperkaya
ditunjukkan
tersebut
selama
GBq/mg.
(IP
20 Dari
gambar
bahwa
dengan
iradiasi
dari
jenis
sedangkan
Lu
Lu-l77
dari
alam
Lu
12
aktivitas
17,2
17
jenis
Nilai radioaktivitas
mencapai
minimum
597
sebesar
20,0 GBq/mg
dapat
dicapai
dengan
iradiasi
di (IPo Untuk
iradiasi
dengan
4 hari diperoleh
Lu-l77
3 jam
pendek
yaitu
dengan radioakvitas
diperkaya
di (I PoGaris
selama
siklus
diperoleh
sebesar
10
nilai 2,0 GBq/mgo
di
Gambar
hari,
(hari)
diperoleh
pada
12
iradiasi
iradiasi
diketahui
radioaktivitas
GBq/mg,
dan
dari
8
target Lu alam dan Lu-176 diperkaya
putus putus menunjukkan
Radioaktivitas
6
sebesar 284 GBq/mg.
Dari
yang
radioaktivitas
diharapkan
jenis
sebesar
radioaktivitas Lu-l77m sampai dengan iradiasi
minimum
20,0
selama
GBq/mg,
12
hari
masih
sebesar
0,0096%
iradiasi menggunakan target diperkaya dapat
dibandingkan Lu-l77 pada saat akhir iradiasi.
Lu-l77 dengan radioaktivitas jenis jauh di atas
Nilai ini masih jauh dibawah nilai maksimum
nilai tersebut.
pengotor
Dari iradiasi siklus operasi
radionuklida
maksimum
sebesar
yang
0,1%. Bahkan sampai dengan iradiasi selama
dihasilkan jauh di atas nilai yang diharapkan.
30 hari pun masih sebesar 0,017%, masih
lebih rendah dari 0,1%.
pendek
selama 4 hari pun, Lu-l77
Namun,
dari
radioaktivitas
target
lutesium
jenis minimum
alam,
belum
dapat
dicapai. Hasil perhitungan menunjukkan untuk
mencapai
nilai
minimum
sebesar
Nilai persentase Lu-l77m
tajam
20,0
setelah
iradiasi
meningkat
dihentikan.
Hal ini
GBq/mg diperlukan waktu iradiasi selama 17
dikarenakan Lu-l77 meluruh jauh lebih cepat
hari, lebih panjang dari siklus pengoperasian
dibandingkan
reaktor
ditunjukkan
G.A. Siwabessy selama
pembuatan
Lu-l77
harus
ini.
Jadi
dilakukan
dengan
dalam
Lu-l77m.,
Gambar
seperti
3.
Nilai
perbandingan tersebut segera melonjak tajam
menggunakan target Lutesium diperkaya agar
baik untuk
iradiasi
selama siklus
operasi
diperoleh nilai lebih dari 20,0 GBq/mg.
pendek 4 hari maupun siklus operasi panjang
selama 12 hari. Dari Gambar 3 diketahui
Lu-l77m
bahwa untuk iradiasi selama 4 hari, pada hari
dengan waktu paro 160 hari juga dihasilkan
ke 30 atau 26 hari setelah iradiasi kandungan
dari
Lu-l77m belum mencapai 0,1%. Pada hari ke
Radionuklida
sasaran
radioaktivitas
Lu-176.
Hasil
perhitungan
31 atau 27 hari setelah iradiasi baru mencapai
Lu-l77m dibandingkan dengan
Lu-l77ditunjukkan
gambar tersebut
Lu-l77m
pengotor
pada Gambar
ditunjukkan
3.
menjadi 0,102%, melewati
Pada
0,1%.
perbandingan
Oleh
sebab
itu,
nilai maksimum
Lu-l77
harus
dimanfaatkan sebelum 27 hari pasca iradiasi.
dan Lu-l77 selama proses iradiasi
dan pasca iradiasi setelah iradiasi dihentikan.
Sedangkan untuk
Pada
radioaktivitas Lu-l77m mencapai nilai 0,1%
setelah hari ke 36 atau 24 hari dari saat akhir
gambar
tersebut
ditunjukkan
iradiasi selama 12 hari,
iradiasi.
,... 0.2
,...
-
iradiasi
..J
-0-
Peluruhan 1
E
0.15
,...
-6-
Peluruhan 2
'
LUTESIUM-177
JENIS DAN KEMURNIAN
RADIONUKLIDA
DIPRODUKSI MENGGUNAKAN
REAKTOR G.A.
SIWABESSV
Rohadi, A.1
'Pusat
Teknologi
Key words:
Lutesium~l77,
lutesiumc177m,
radioaktivltas jenis,
kemurnlan';;\t
radionuklid1i'j,
Radioisotop
dan Radiofarmaka
-
BATANSerpong
\Abstrak
RADIOAKTIVITAS
JENIS
DAN
KEMURNIAN
RADIONUKUDA
LUTESIUM-177
DIPRODUKSI
MENGGUNAKAN
REAKTOR G.A. SIWABESSY. Lutesiurn-177
banyak dirnanfaatkan
dalam
pengembangan radiofarmaka yang didasarkan pada karakteristik radionuklida tersebut. Pada proses
pembuatan Lu-I77, radioaktivitas jenis dan kemurnian radinuklida yang diperoleh dipengaruhi oleh
kelimpahan
Lu-176, fluks netron dan lama iradiasi. Pada studi ini dilakukan perhitungan
radioaktivitas Lu-l77 dan radionuklida pengotor Lu-l77m dari pada kondisi iradiasi di Reaktor G.A.
Siwabessy. Pada perhitungan ini, iradiasi dilakukan di pneumatic rabbit system (PRS) dengan fluks
netron 5xlO13 n.s·1.cm·2 dan di central irradiation position (CIP) dengan fluks netron 1,3x1014 n.s'lcm'
2. Hasil perhitungan
menunjukkan bahwa iradiasi di PRS tidak dapat mencapai nilai radioaktivitas
jenis minimum yang diharapkan yaitu sebesar 20,0 GBq/mg jika menggunakan lutesium alam. Jika
menggunakan target diperkaya 90%, radioaktivitas jenis minimum terse but dapat dicapai dengan
iradiasi selama 15 jam. Untuk iradiasi di CIP, radioaktivitas jenis minimum tersebut dapat dicapai
dengan iradiasi selama 3 jam dengan menggunakan target diperkaya 90% dan selama 17 hari jika
menggunakan lutesium alam. Kandungan radionuklida pengotor Lu-l77m kurang dari 0,1% sampai
dengan iradiasi selama 12 hari pada saat akhir iradiasi. Kandungan Lu-177m meningkat dengan
cepat setelah iradiasi dihentikan dan mencapai 0,1% setelah peluruhan selama 24 hari.
SPECIFIC RADIOACTIVITY AND RADIONUCLIDE PURITY OF LUTETlUM-177 PRODUCED USING G.A.
SIWABESSY REACTOR. Lutetium-l77
is widely used in the development
of therapeutic
radiopharmaceutical.
It is based on the characteristics of the radionuclide. In the Lu-l77 production,
the specific radioactivity and radionuclide purity is affected by the abundance of Lu-176 in target
material, neutron flux and length of irradiation time. In this study, calculations of Lu-l77 specific
radioactivity and Lu-l77m radionuclide impurities were carried out. In this calculation, neutron flux
of 5xl013 n.s·1cm·2 in PRS and and 1,3xI014 n.s·1cm-2 in ClP were used. Calculation results showed
that the irradiation
of natural lutetium
than of the minimum
in the PRS resulted in Lu-l77 with specific radioactivity
specific radioactivity
of 20.0 GBq/mg. The minimum
radioactivity
less
can be
obtained by using enriched lutetium (enrichment 90%) for 15 hours of irradiation. Irradiation in ClP
resulted in Lu-177 with specific radioactivity higher than 20.0 GBq/mg by 3 hours of irradiation using
enriched target and 17 days of irradiation
using natural lutetium.
Radionuclide impurity
of Lu-l77m
was less than 0.1% for 12 days of irradiation. However, the percentage of Lu-l77m increased rapidly
after irradiation and reached 0,1% after 24 days of decay.
I
14
PENDAHULUAN
Lutesium-l77
dapat
diproduksi
menggunakan Reaktor G.A. 5iwabessy melalui
Lutesium-l77
(Lu-l77)
merupakan
reaksi inti penangkapan netron oleh Lu-176,
radionuklida dengan waktu paro 6,65 hari dan
baik di posisi CIP, IP dan PR5 karena proses
merupakan
produksi
pemancar
radiasi
gamma.
Radiasi
beta
yang
memiliki
energi berturut-turut
beta
dan
dipancarkan
Lu-l77
dilakukan
dengan
menggunakan target padat lutesium oksida
sebesar 498
(LUZ03)' Ada beberapa
faktor
yang perlu
keV (86,5%), 176 keV (12,2%) dan 385 keV
diperhatikan dalam pembuatan Lu-l77, yaitu
(9,1%).
jenis
5edangkan
radiasi
gamma
yang
dipancarkan memiliki energi 208 keV dan 113
sasaran berupa lutesium
alam atau
keV dengan intensitas 11,0% dan 6,4%%[1,2].
diperkaya, posisi iradiasi yang menentukan
nilai fluks netron serta lama iradiasi.
Lutesium-l77
untuk
Pemilihan jenis sasaran perlu dilakukan terkait
dengan
dengan radioaktivitas jenis yang diperlukan.
beberapa
telah
dikembangkan
radiofarmaka
terapi
memanfaatkan radiasi beta yang dipancarkan.
Jika
Radiasi gamma yang dipancarkan dapat pula
dicapai dengan lutesium alam, tentu
digunakan untuk merunut sebaran Lu-l77 di
baik menggunakan
dalam tubuh
mudah
sehingga dapat dimanfaatkan
radioaktivitas
dalam
jenis
minimum
lutesium
alam
penyediaannya.
dapat
lebih
karena
Berkaitan
untuk diagnosis dan evaluasi kemajuan terapi
dengan posisi iradiasi, jika radioaktivitas jenis
yang
telah
radiofarmaka
yang diperlukan dapat dilakukan di PR5,
iradiasi di PR5 lebih memudahkan dalam
dilakukan
berbasis
dikembangkan,
[2].
Beberapa
Lu-l77
telah
diantaranya
pemanfaatan
antibodi
adalah
rituximab
dan
penanganan
pasca
teriradiasi
dapat
iradiasi
dan
segera
target
digunakan
nimotuzumab [3,4], pemanfaatan peptida [5-
dibandingkan dengan iradiasi di CIP atau IP.
7] serta pemanfaatan EDTMP dan BPAMD[8].
5elain
Efek
dihasilkan
biologi
dibandingkan
radionuklida
ini
telah
itu,
pada proses iradiasi
pula radionuklida
Lu-176
pengotor
Lu-
pula dengan pemancar beta
177m dengan waktu paro yang panjang yaitu
murni V-90 yang telah terbukti memiliki efek
160 hari. Oleh sebab itu, semakin lama waktu
terapi yang baik [9].
iradiasi kandungan Lu-l77m
semakin tinggi
pula. Demikian juga dengan persentase LuReaktor
5iwabessy
177m dibandingkan Lu-l77 pasca iradiasi akan
merupakan reaktor serba guna dengan fluks
meningkat seiring dengan waktu karena Lu-
netron yang tinggi, diantaranya dimanfaatkan
177m memiliki waktu paro jauh lebih lama
untuk produksi radionuklida. Untuk produksi
dibandingkan Lu-l77. Oleh sebab itu, perlu
radionuklida,
dilakukan perhitungan pengaruh factor- faktor
dilengkapi
nuklir
G.A.
reaktor
G.A.
5iwabessy
dengan 4 posisi iradiasi, yaitu
pembuatan tersebut
central irradiation position (CIP), irradiation
position (IP) dan pneumatic rabbit system
51 untuk target
Lu-l77
sesuai dengan kebutuhan.
(PR5) untuk target padat dan tabung berkas
netron
agar diperoleh
TATA KERJA
gas. Fluks netron
tertinggi dimiliki oleh CIP, disusul oleh IP, PR5
Pada kajian ini dilakukan perhitungan
dan 51. Posisi iradiasi PR5 digunakan untuk
iradiasi
iradiasi
dalam
dapat
waktu
singkat
digunakan
terhadap
dan target
segera
faktor-faktor
yaitu kelimpahan
setelah
pembuatan
Lu-l77
Lu-176 di dalam sasaran
(Iutesium alam dan diperkaya), posisi iradiasi
di PR5 dan CIP serta lama waktu iradiasi.
proses iradiasi.
15
Perhitungan
radioaktivitas
Lu-l77
Waktu
dan Lu-
paruh Lu-l77
dan Lu-l77m
177m yang dihasilkan dilakukan menggunakan
masing masing sebesar 6,65 hari dan 160 hari.
persamaan umum radioaktivitas hasil iradiasi
Pada perhitungan ini digunakan lama waktu
netron sebagai berikut [2].
iradiasi di CIP sampai dengan 12 hari sesuai
dengan siklus operasi reaktor G.A. Siwabessy.
Ar= Nt¢cr (l-e-A~
Sedang untuk iradiasi di PRSdigunakan waktu
(1)
sampai dengan 20 jam karena posisi iradiasi di
PRS didesain untuk iradiasi dalam waktu
Dimana
Radioaktivitas
;
Ar
radioisotop
singkat.
yang
radioaktivitas
dihasilkan (Bq)
Nt
: Jumlah
¢
: Fluks netron
cr
;
Pada perhitungan
dihasilkan
atom sasaran (atom)
jenis
ini
minimum
digunakan
Lu-l77
sebesar 20,0 GBq/mg
[3]
yang
dan
kemurnian radionuklida minimum 99,9% [1].
(n.s-lcm-Z)
Tampang lintang reaksi inti (barn =
lO,z4cmz)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Konstanta peluruhan radioisotop (S-l)
A.
:
t
; lama waktu iradiasi (s)
Hasil perhitungan
Sedangkan perhitungan
iradiasi dilakukan
umum
peluruhan
berikut :
radioaktivitas
pasca
jenis
Lu-l77 dari iradiasi di PRS ditunjukkan
pada
Gambar 1. Pada gambar tersebut ditunjukkan
menggunakan persamaan
radioaktivitas
radioktivitas
radioaktivitas jenis Lu-l77 dari iradiasi sampai
sebagai
dengan 20 jam di PRS untuk target lutesium
alam dan lutesium diperkaya. Radioaktivitas
At = Aoe-At
jenis Lu-l77 setelah iradiasi selama 20 jam
(2)
•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
masing masing sebesar
Pada persamaan tersebut,
radioaktivitas
setelah waktu
radioaktivitas
awal dan
At
t, Ao
dan 0,76 dan 26,6
adalah
GBq/mg pada saat akhir iradiasi. Dari hasil ini,
adalah
iradiasi di PRS tidak dapat diperoleh
nilai
adalah kontanta
minimum radioaktivitas jenis Lu-l77 sebesar
peluruhan. Pada perhitungan ini, fluks netron
20,0 G8q/mg dari lutesium alam. Sedang jika
di ClP digunakan
menggunakan
A.
nilai
1,3x10l4 n.s,l.cm'Z,
lutesium
nilai
sedangkan di PRS sebesar 5x1013 n.s,lcm'Z.
minimum
Untuk nilai kelimpahan isotop Lu-176 di dalam
GBq/mg dapat diperoleh dari iradiasi selama
sasaran digunakan nilai 5,9 % untuk Lu alam
15 jam. Namun perlu diperhatikan bahwa PRS
dan digunakan 90% untuk Lu diperkaya
karena saat ini telah
tersedia
Lu-176
didesain untuk iradiasi dalam waktu singkat,
diperkaya
dari
90%.
dengan tingkat
Tampang
l76Lu(n,y)l71Lu sebesar 2090
penyiapan target
dan wadah target
harus
inti
disiapkan untuk iradiasi dalam waktu lebih
sedang
dari 15 jam, khususnya dari sisi ketahanan
reaksi
barn
jenis sebesar 20,0
sehingga jika iradiasi dilakukan di posisi ini
pengayaan lebih
lintang
radioaktivitas
diperkaya,
material terhadap iradiasi dan kenaikan suhu.
reaksi inti l76Lu(n,y)177mLu
sebesar 2,8 barn.
16
- 1.0E+01
1.0E+02
...
0 .III)II 1.0E-02
'.;:
~5
(tI
(tI 1.0E-01
:u
1.0E-03
'2
(tI
Ci
co
Co
~
E
III
1.0E+00
0
_
diperkaya 90%
-+-Iutesium
5
Gambar 1. Radioaktivitas
jenis Lu-l77
15
10
waktu
menggunakan
alam
iradiasi
20
(jam)
Lu alam dan diperkaya
di posisi iradiasi PR5.
_ 1.0E+03
-
C)
E
C"
III 1.0E+02
~
III
-,; 1.0E+01
III
(tI
•..
:~ 1.0E+00
~(tI
o
---
diperkaya
---
lutesium alam
90%
"tJ
~ 1.0E-01
4
2
o
waktu
Gambar 2. Radioakvitas
jenis Lu-l77
menggunakan
target
Lu-l77
Lu alam
Lu diperkaya
ditunjukkan
tersebut
selama
GBq/mg.
(IP
20 Dari
gambar
bahwa
dengan
iradiasi
dari
jenis
sedangkan
Lu
Lu-l77
dari
alam
Lu
12
aktivitas
17,2
17
jenis
Nilai radioaktivitas
mencapai
minimum
597
sebesar
20,0 GBq/mg
dapat
dicapai
dengan
iradiasi
di (IPo Untuk
iradiasi
dengan
4 hari diperoleh
Lu-l77
3 jam
pendek
yaitu
dengan radioakvitas
diperkaya
di (I PoGaris
selama
siklus
diperoleh
sebesar
10
nilai 2,0 GBq/mgo
di
Gambar
hari,
(hari)
diperoleh
pada
12
iradiasi
iradiasi
diketahui
radioaktivitas
GBq/mg,
dan
dari
8
target Lu alam dan Lu-176 diperkaya
putus putus menunjukkan
Radioaktivitas
6
sebesar 284 GBq/mg.
Dari
yang
radioaktivitas
diharapkan
jenis
sebesar
radioaktivitas Lu-l77m sampai dengan iradiasi
minimum
20,0
selama
GBq/mg,
12
hari
masih
sebesar
0,0096%
iradiasi menggunakan target diperkaya dapat
dibandingkan Lu-l77 pada saat akhir iradiasi.
Lu-l77 dengan radioaktivitas jenis jauh di atas
Nilai ini masih jauh dibawah nilai maksimum
nilai tersebut.
pengotor
Dari iradiasi siklus operasi
radionuklida
maksimum
sebesar
yang
0,1%. Bahkan sampai dengan iradiasi selama
dihasilkan jauh di atas nilai yang diharapkan.
30 hari pun masih sebesar 0,017%, masih
lebih rendah dari 0,1%.
pendek
selama 4 hari pun, Lu-l77
Namun,
dari
radioaktivitas
target
lutesium
jenis minimum
alam,
belum
dapat
dicapai. Hasil perhitungan menunjukkan untuk
mencapai
nilai
minimum
sebesar
Nilai persentase Lu-l77m
tajam
20,0
setelah
iradiasi
meningkat
dihentikan.
Hal ini
GBq/mg diperlukan waktu iradiasi selama 17
dikarenakan Lu-l77 meluruh jauh lebih cepat
hari, lebih panjang dari siklus pengoperasian
dibandingkan
reaktor
ditunjukkan
G.A. Siwabessy selama
pembuatan
Lu-l77
harus
ini.
Jadi
dilakukan
dengan
dalam
Lu-l77m.,
Gambar
seperti
3.
Nilai
perbandingan tersebut segera melonjak tajam
menggunakan target Lutesium diperkaya agar
baik untuk
iradiasi
selama siklus
operasi
diperoleh nilai lebih dari 20,0 GBq/mg.
pendek 4 hari maupun siklus operasi panjang
selama 12 hari. Dari Gambar 3 diketahui
Lu-l77m
bahwa untuk iradiasi selama 4 hari, pada hari
dengan waktu paro 160 hari juga dihasilkan
ke 30 atau 26 hari setelah iradiasi kandungan
dari
Lu-l77m belum mencapai 0,1%. Pada hari ke
Radionuklida
sasaran
radioaktivitas
Lu-176.
Hasil
perhitungan
31 atau 27 hari setelah iradiasi baru mencapai
Lu-l77m dibandingkan dengan
Lu-l77ditunjukkan
gambar tersebut
Lu-l77m
pengotor
pada Gambar
ditunjukkan
3.
menjadi 0,102%, melewati
Pada
0,1%.
perbandingan
Oleh
sebab
itu,
nilai maksimum
Lu-l77
harus
dimanfaatkan sebelum 27 hari pasca iradiasi.
dan Lu-l77 selama proses iradiasi
dan pasca iradiasi setelah iradiasi dihentikan.
Sedangkan untuk
Pada
radioaktivitas Lu-l77m mencapai nilai 0,1%
setelah hari ke 36 atau 24 hari dari saat akhir
gambar
tersebut
ditunjukkan
iradiasi selama 12 hari,
iradiasi.
,... 0.2
,...
-
iradiasi
..J
-0-
Peluruhan 1
E
0.15
,...
-6-
Peluruhan 2
'