Циклотроны, ускоряющие заряженные частицы до низких и средних энергий, являются основным инструментом для проведения исследований в области физики атомного ядра и ядерных реакций.
Циклотроны зарекомендовали себя не менее значимо и для прикладных применений, в частности, они нашли широкое применение в медицине: при непосредственном использовании пучка ускоренных ионов для лечения онкологических заболеваний, для производства короткоживущих изотопов, востребованных в диагностике, медицинских исследованиях и лечении, наконец, для наработки трековых мембран. Применяться такие мембраны могут в химической, металлургической промышленности, однако главным потребителем такой продукции в настоящее время является медицина.
Циклотроны, предназначенные для медицинских применений, различаются по целому ряду параметров, таких как интенсивность пучка, тип ускоряемых частиц, конечная энергия ускоренных ионов, однако общим остается одно — повышенные требования ко всем системам ускорителя.
Циклотрон является составной частью ПЭТ-центра которые в нынешнее время находят широкое применение в диагностике онкологических заболеваний.
Структура ПЭТ-центра:
- Циклотрон для наработки изотопов, излучающих позитроны.
- Радиохимический комплекс для производства радиофармпрепаратов (РФП) меченных изотопами, для инъекций и контроля их качества
- Радиодиагностическое отделение, оснащённое позитронно-эмиссионным томографом.
Циклотрон предназначен для получения радиоизотопов, на базе которых основана ядерная медицина. Радиоизотопы используют для диагностики онкологических, кардиологических и психоневрологических заболеваний, а также в фундаментальных научных исследованиях. В России изготовлением циклотронов и организацией ПЭТ-цнтров занимаются петербургский НИИЭФА им.Д.В. Ефремова, подмосковный Объединенный Институт ядерных исследований в Дубне и московский Научно-исследовательскому институту технической физики и автоматизации (НИИТФА).
В Петербурге работает шесть циклотронов:
- в Центральном научно-исследовательском рентгенорадиологическом институте (два);
- в Радиевом институте им. В.Г. Хлопина, в СПбГУ;
- в Санкт-Петербургском государственном политехническом университете;
- в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе.
Стоимость циклотрона составляет не менее $1 млн. Стоимость инфраструктуры для циклотрона (сооружения и оборудование) может превышать стоимость циклотрона в 2 раза.
