Analytical models for development of high performance metal targets irradiated in IPEN-CNEN/SP Cyclone 30 and Cyclone 18 cyclotrons

Foram desenvolvidos modelos analíticos que descrevem os elementos básicos para irradiações de alvos metálicos em ciclotrons. Parâmetros importantes como valor máximo de corrente de feixe e potência térmica depositada sobre o alvo foram obtidos e confrontados com situações práticas. De forma totalmente inédita, foram determinados analiticamente as características encontradas em situações de intensos transientes térmicos, quando altas concentrações de prótons em uma pequena região do feixe provocam intensos gradientes de temperatura em pequenas regiões do alvo. A comparação dos resultados obtidos com aqueles encontrados na literatura mostraram que os modelos desenvolvidos são satisfatórios, tendo em vista todas as limitações do modelo proposto.Analytical models were developed that describe the basic elements for metal targets irradiation in cyclotrons. Important parameters such as maximum beam current value and thermal power deposited on target were obtained and compared with practical situations. In an unprecedented way, were determined analytically the features found in intense thermal transient situations, when high protons concentrations in a small region of the beam cause intense temperature gradients in small regions of the target. Comparing with results found in the literature showed that the developed models are satisfactory, in view of all limitations of the proposed model