Zyklotron - Medizinlexikon

Teilchenbeschleuniger zur Herstellung für die Nuklearmed. wichtiger Radionuklide (Erstkonstruktion durch Ernest O. Lawrence u. M. Stanley, Livingstone, 1932). Im Z. werden K- u. Beta⁺-Strahler (Positronenstrahler) mit energiereichen Ionen erzeugt, während im Kernreaktor vorwiegend Betastrahler mit therm. Neutronen (n) gewonnen werden. Schwere geladene Teilchen wie Deuteronen (d), Protonen (p), Alphapartikel (3 He- u. 4 He-Ionen) werden in einer Hochvakuumkammer in einem konstanten Magnetfeld durch Anlage einer Beschleunigungsspannung von 40 kV (Isochronzyklotron) bzw. 150 kV (klass. Z.) auf der Kreisbahn einer wiederholten Beschleunigungsstrecke unterworfen u. auf eine kinet. Energie von ca. 10–30 MeV gebracht. Der Ionenstrahl wird auf ein stabilisotopes Target gelenkt. Die dabei entstehenden Kernumwandlungsprozesse folgen einer (p,n)-, (d,n)-, (Alpha,d)- o. (Alpha,n)-Reaktion. Die aktivierten Radionuklide sind trägerfrei. Der durch einen Magneten abgelenkte Ionenstrahl kann auch in einen benachbarten Laborraum geleitet u. zur In-vitro- o. In-vivo-Aktivierungsanalyse dienen. Zyklotronproduzierte Radionuklide werden in der Nuklearmed. den reaktorproduzierten gegenüber bevorzugt wegen ihrer kurzen physikalischen Halbwertszeit, ihrer für die Szintigraphie günstigen Gammaenergie u. wegen des Fehlens einer die Strahlenexposition erhöhenden Betastrahlung. Bedeutungsvoll sind die biol. wichtigen Positronenstrahler ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O zur Markierung von Aminosäuren, Fetten u. Kohlenhydraten für Stoffwechseluntersuchungen.

© Elsevier GmbH, München