Cyclotron Arronax
Accélération
Dans le domaine de la lutte contre le cancer, la radiothérapie vectorisée utilise des molécules pour porter directement à la tumeur les noyaux radioactifs. Parmi les différents radionucléides, la recherche médicale fonde de grands espoirs sur le cuivre 67 de demi-vie 61,5 heures.
Il est produit à l’aide d’un faisceau de protons de 70 MeV bombardant une cible de zinc 68. Le cyclotron Arronax situé à Nantes est un des seuls au monde capables de proposer de telles énergies dans ce domaine d’applications.On montre en première année qu'une particule chargée plongée dans un champ magnétique B, est soumise à la force de Lorentz. Son mouvement est circulaire de vitesse angulaire appelée pulsation cyclotron ωc = |q|B / m. La particule accélérée est en fait l'ion H- de masse m = 1,67.10-27 kg et de charge q = -1,6.10-19 C. La pulsation cyclotron ωc vaut 94,83.106 rd/s. On en déduit que l’intensité du champ magnétique est de 0,98 T.
Ejection
La tension d'accélération entre les dés est de 65 000 V. L'énergie gagnée à chaque tour est donc de 130 000 eV. Il faut donc 538 tours pour atteindre les 70 MeV d'énergie cinétique. La vitesse est alors de 1,1.108 m/s (on est un peu limite pour faire de la mécanique classique...). L'opération a duré 0,036 ms. Il ne reste plus qu'à enlever les deux électrons pour avoir le proton accéléré.
Partage cet article
