用于PET同位素产生的强激光诱导氘核反应

我们研究了利用激光加速的质子/氘核通过核反应$^{11}$B($p,n$)$^{11}$C和$^{10}$B($d,n$)$^{11}$C进行正电子发射断层扫描（PET）同位素生产的可行性。第二个反应具有正的Q值且无能量阈值。因此，可以利用激光产生氘核的低能部分，该部分包含了大多数加速的氘核。在劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Titan激光器上，由反应$^{10}$B($d,n$)$^{11}$C产生的$^{11}$C估计为每激光脉冲7.4 × 10$^{9}$个。同时，高重复率桌面激光照射估计从同一反应产生每脉冲3.5 × 10$^{7}$个$^{11}$C。就$^{11}$C的活度而言，约为每脉冲2 × 10$^{4}$ Bq。如果该激光器以千赫兹频率工作，3分钟后活度可累积至1 GBq。该数量足以满足PET医学成像的实际应用。