Absolventi doktorského studia jaderné chemie

Rok	Absolvent	Název práce Školitelé a konzultanti
2025	Mgr. Kateřina Fenclová	Fluorides matrices development for accelerator mass spectrometry (Vývoj fluoridových matric pro urychlovačovou hmotnostní spektrometrii) doc. Ing. Mojmír Němec, Ph.D. (KJCH) Abstrakt: Urychlovačová hmotnostní spektrometrie je jednou z nejcitlivějších analytických metod pro stanovení vzácných radionuklidů vyskytujících se v životním prostředí. Citlivost a selektivita této metody je dosažena nejen její instrumentací, ale také volbou vhodné terčové matrice, způsobem její přípravy a optimalizovaným nastavením detekční trasy. Díky tomu lze pak metodou AMS měřit izotopové poměry vzácného radionuklidu ke stabilnímu až do hodnot 10-16 a využitím těchto výsledků stopovat přírodní procesy nebo určit původ nuklidu v životním prostředí. K dosažení takto nízkých hodnot je nutné připravit terčový materiál, který poskytuje vysoké iontové proudy a iontové výtěžky za krátkou dobu odprašování, což vede k nízkým detekčním limitům požadovaných pro environmentální analýzy. Tato práce je zaměřena na přípravu, charakterizaci a detekci terčových materiálů fluoridů hliníku a plutonia, které lze použít v AMS jako alternativa k běžně používaným oxidickým matricím. V první části práce je popsána příprava terčového materiálu na bázi kryolitu (Na₃AlF₆) pro stanovení ²⁶Al, které lze využít pro izotopovou charakterizaci meteoritů a hornin nebo v paleoklimatických studiích pro datování polárního ledu. Při běžných AMS analýzách jsou k měření izotopických poměrů ²⁶Al/²⁷Al používány terčové matrice Al₂O₃, ze kterých jsou extrahovány Al^- ionty. Tato měření nejsou ovlivněna izobarickou interferencí hořčíku, jelikož netvoří dostatečně stabilní Mg- ionty, nicméně intenzita proudů ²⁶Al^- je výrazně nižší ve srovnání s molekulárními ionty ²⁶AlO^-, jejichž extrakce je u většiny AMS systémů nepoužitelná z důvodu tvorby izobarických ²⁶MgO^-. Terčový materiál na bázi Na₃AlF₆ byl testován na třech různých systémech. Nejprve na systému Tandetron, kde byla analyzována nízkoenergetická a vysokoenergetická spektra s cílem určit intenzitu nejintenzivnějšího píku fluoridu hliníku, ²⁷AlF₄^-, a také identifikovat interferenci odpovídající hmotnosti 102 AMU (²⁶AlF₄^-). Následně na 300 kV AMS systému MILEA, kde byl materiál charakterizován z hlediska intenzity iontového proudu ²⁷AlF₄^-, transmise a účinnosti ionizace. Při následném měření izotopického poměru ²⁶Al/²⁷Al se na hmotnosti 102 AMU objevila silná interference hořčíku, která měření znemožnila, ale podařilo se ji odstranit na systému ILIAMS (VERA, Vídeň) pomocí laserové techniky a kolizemi v reakčním plynu. Druhá část práce je věnována analýzám plutonia pomocí systému AMS MILEA. Tato měření zahrnují stanovení míry přeslechu ²³⁸U do signálu ²³⁹Pu pro fluoridy i oxidy plutonia pomocí HE ESA a HE2 magnet skenů a také porovnání účinnosti detekce obou materiálů. Další analýzy byly věnovány měřením izotopových poměrů ²³⁹/²⁴²Pu, ²⁴⁰/²⁴²Pu, ²⁴⁰/²³⁹Pu, ²⁴⁴/²⁴²Pu, prvním měřením plutonia na systému MILEA v Řeži. Tato práce poskytuje především podrobnou analýzu chování připravených terčových materiálů, kde fluoridové matrice prokázaly vyšší iontové proudy a výtěžky ionizace iontů ²⁷AlF₄^- v porovnání s Al^- o dva řády vyšší na přístroji AMS MILEA a čtyřikrát vyšší hodnotu ve srovnání s ionty AlO^- při použití systému ILIAMS. Měřením plutonia na AMS MILEA dosáhla účinnost detekce PuF₄^- dvojnásobné hodnoty v porovnání s PuO^-- iontů extrahovaných z oxidické matrice. Toto srovnání prokázalo velký potenciál pro využití fluoridových terčových materiálů pro budoucí rutinní analýzy v oblasti životního prostředí, zejména z hlediska dosažení nižších detekčních limitů a zkrácení doby analýzy. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2024	Ing. Barbora Sedmidubská	The role of the low-energy electrons in the process of radiosensitization (Role nízkoenergetických elektronů v procesu radiosensitizace) Ing. Marie Davídková, CSc. Abstrakt: Konkomitantní chemoradioterapie je jedna z důležitých metod léčby rakoviny. Stále existuje snaha zvýšit její účinnost a udržet toxicitu pro zdravé buňky na snesitelné úrovni. Její největší výhodou je synergický efekt plynoucí z mnoha komplexních interakcí mezi oběma léčebnými přístupy (tzn. chemoterapie a radioterapie). Bylo ukázáno, že jednou z příčin synergismu může být interakce chemosložky (tzv. radiosensitizéru) se sekundárními nízkoenergetickými elektrony vznikajícími v hojném počtu během radiolýzy v ozářené tkáni. V této práci se zaměřuji na proces radiosensitizace s cílem prozkoumat radiosensitizační potenciál molekul a odhalit radiosensitizační mechanismy na bázi jejich interakce s nízkoenergetickými elektrony. Motivací této práce bylo získat nové informace pro návrh nových a více účinných radiosensitizérů s menší toxicitou. Práce sestává z teoretické a experimentální části. Teoretická část je postavena na rešerši již existujících radiosensitizérů a jejich modelových sloučenin z pohledu interakce s nízkoenergetickými elektrony. Experimentální část kombinuje experimenty elektronového záchytu v plynné fázi na dvou experimentálních zařízeních, experimenty pulsní radiolýzy v roztoku, dále ozařování na mikrotronu s NMR spektroskopickým vyhodnocením a ab-initio výpočty elektronových afinit studovaných molekul a jejích fragmentů. V této práci bylo studováno antivirotikum favipiravir, pro který jsme na základě interakce s nízkoenergetickými elektrony potvrdili jeho radiosensitizační potenciál. Také byl zkoumán mechanismus radiosensitizace již potvrzeného radiosensitizéru a zároveň chemoterapeutika RRx-001 z pohledu jeho možné interakce se sekundárními nízkoenergetickými elektrony, která byla v této práci potvrzena. Nakonec byla odhalena silná interakce solvatovaných elektronů s fullerenoly studovanými pro použití v rámci platformy, která by prokazovala citlivost na nízkoenergetické elektrony a užívala by se pro dodávání léků v rámci konkomitantní chemoradiační terapii. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2024	Ing. Michal Sakmár	Příprava a studium nanonosičů ²²⁵Ac a ²²³Ra pro cílenou alfa terapii doc. RNDr. Ján Kozempel, Ph.D. (KJCH) Abstrakt: Cielená alfa terapia (TAT) je jedna zo sľubných možnosti ako efektívne liečiť nádorové ochorenia. Pre terapiu nádorových ochorení využíva rádionuklidy emitujúce alfa častice, ktoré deponujú vysokú energiu na krátkej dráhe (80-100 keV/ µm) a tým môžu účinne ničiť nádorové bunky. Účinná terapia však závisí na presnom zacielení rádionuklidu do potrebného miesta, s čo najnižším ožarovaním zdravého tkaniva. Pre cielenú alfa terapiu je momentálne vyvíjané veľké množstvo nosičov, ktoré by mohli spoľahlivo zacieliť rádionuklid do miesta určenia. Mnohé štúdie však zabúdajú na dcérske rádionuklidy, ktoré pri mnohých rádionuklidoch podliehajúcich alfa premene vznikajú a môžu unikať z pôvodného nosiča, čo môže spôsobovať ožarovanie zdravých tkanív. Táto práca sa zameriava na preskúmanie možnosti využitia nanočastíc ako nosičov rádionuklidov ²²³Ra a ²²⁵Ac a zároveň sledovala množstvo dcérskych atómov, ktoré unikali z pôvodného nosiča. Povrchovo boli označené nanočastice HAP, TiO₂, ZrP a SPIONs, z ktorých bol najvyšší rádiochemický výťažok dosiahnutý pre oba rádionuklidy u nanočastíc TiO₂ (<99 %). Tieto nanočastice boli následne zvolené pre ďalšie experimenty. In vitro stabilitné štúdie testovali stabilitu v prostredí krvného séra, krvnej plazmy, fyziologického roztoku a 5% roztoku albumínu. Uvoľnená aktivita ²²³Ra a ²²⁵Ac v týchto prostrediach nebola vyššia než 7 %, avšak uvoľnená aktivita dcérskych atómov dosahovala v niektorých prípadoch až približne 50 % za 24 hodín. Podobný trend, kedy sledovaná uvoľnená aktivita dcérskych produktov bola vyššia ako u materských, sa ukázal aj pri testovaní závislosti uvoľnenej aktivity na koncentrácii nanočastíc. Boli sledované koncentrácie TiO₂ v roztoku od 1 mg/ml až po 0,01 mg/ml. Tieto experimenty potvrdili tiež trend stúpajúcej uvoľnenej aktivity pri znižovaní koncentrácie nanočastíc. Záverečné biodistribučné experimenty na myšom modeli potvrdili predchádzajúce zistenia. Pri sledovaní uvoľnenej aktivity ²¹¹Pb (pochádzajúceho z rozpadu ²²³Ra) a ²¹³Bi (rozpad ²²⁵Ac) vo vybraných orgánoch bolo zistené, že pomocou krvi sa môžu voľné dcérske atómy distribuovať mimo pôvodného nosiča. Počas 24 h. bolo nameraných až 20 %ID/g voľného ²¹³Bi/²¹¹Pb v obličkách a následne v moči až 30 %ID/g. Z týchto zistení vyplýva, že dcérske atómy môžu v značnej miere unikať z pôvodných nosičov a putovať v tele po vlastných biologických dráhach. Preto je potrebné pri zavádzaní nových rádiofarmák, obsahujúcich alfa rádionuklidy, sledovať aj osud dcérskych atómov, ktoré by mohli zhoršiť prognózu liečby. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2024	Ing. Kateřina Ondrák Fialová	Příprava preparátu ⁶⁸Ga a značení HER2 cílících protilátek RNDr. Martin Vlk, Ph.D. (KJCH) Abstrakt: Disertační práce se věnuje studiu konstrukce ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga radionuklidového generátoru a následného využití sup>68Ga v teranostickém páru s ²²⁵Ac pro účely radioimunodiagnostiky a terapie. První část je zaměřená na vývoj ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga radionuklidového generátoru pro použití v nukleární medicíně. V teoretické části je shrnut současný stav poznání problematiky ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga radionuklidových generátorů a dále pak se zaměřuje na charakteristiku vybraného sorpčního materiálu, oxidu ceričitého. Experimentální část je pak koncipovaná jako komentář k publikovaným výsledkům. Oxid ceričitý byl připraven a charakterizován dostupnými spektrometrickými metodami. Dále byly studovány jeho sorpční vlastnosti s ohledem na separaci ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga. Nakonec byl s využitím kompozitního sorbentu CeO₂-PAN zkonstruován experimentální ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga radionuklidový generátor o nominální aktivitě ⁶⁸Ge 119,1 MBq, který byl testován po dobu 18 měsíců. Připravený generátor poskytoval po celou dobu testování eluát ⁶⁸Ga s výtěžkem nad 60 % v 1,8 ml. Kontaminace mateřským radionuklidem byla po třech měsících testování snížena pod mez 0,001 % eluované aktivity. Použitý kompozitní sorbent CeO₂-PAN vykazoval vysokou radiační stabilitu, díky které byla kontaminace eluátu cerem držena celou dobu pod 5 ppm. Použitelnost eluátu ⁶⁸Ga byla potvrzena značením chelátoru DOTA a peptidu DOTA-TOC. Vyvinutý radionuklidový generátor byl ochráněn užitným vzorem. V druhé části práce byla pozornost přesunuta k radioimunodiagnostice/terapii nádorových onemocnění s nadměrnou expresí HER2 receptoru. Zde jsou popsány principy a současný stav výzkumu a využití radioimunokonjugátů značených především ⁶⁸Ga a ²²⁵Ac. Experimentální část je pak zaměřena na přípravu a testování radioimunokonjugátu HER2 cílící protilátky pertuzumab. Byly připraveny 3 konjugáty monoklonální protilátky pertuzumab a 1 konjugát monoklonální protilátky trastuzumab pro srovnání. Konjugáty byly nejprve značeny teranostickým párem radionuklidů ⁶⁸Ga a ²²⁵Ac. Na základě prvotního značení byly dva konjugáty značené ²²⁵Ac, ²²⁵Ac-DOTA-pertuzumab a ²²⁵Ac-DOTA-trastuzumab, vybrány pro in vitro stabilitní a buněčné studie. Stabilitní studie prokázala vysokou stabilitu obou konjugátů ve fosfátovém pufru (PBS) a fetálním hovězím séru (FBS) po dobu 10 dní. Buněčné studie pak potvrdily specificitu vazby obou konjugátů na HER2 receptory a získané hodnoty disociační konstanty pro oba konjugáty byly srovnatelné s výsledky dostupnými v literatuře. Radioimunokonjugát 225Ac-DOTA-pertuzumab byl pak jako stěžejní sloučenina celé studie podroben ex vivo biodistribuční studii na zdravých a nádorových myších modelech trvající 7 dní. Byla prokázána velmi vysoká akumulace v HER2+ tumoru, 50 ± 14 %ID/g, a naopak nízká akumulace v HER2- tumoru, 5,0 ± 1,7 %ID/g. Aktivita konjugátu ²²⁵Ac-DOTA-pertuzumab v krvi přitom exponenciálně klesala a akumulace v játrech spojená s eliminací protilátky se pohybovala do 10 %ID/g. Zaznamenaná vysoká akumulace ve slezině v případě nádorových modelů byla přičtena použitému imunodeficitním myšímu kmeni SCID. Získané výsledky prokázaly potenciál konjugátu ²²⁵Ac-DOTA-pertuzumab a jeho další testování v in vivo terapeutických studiích je tak vysoce žádoucí. Díky interdisciplinární povaze této práce jako celku její výsledky rozšiřují poznatky širšího spektra oborů: materiálového výzkumu, přípravy radionuklidů, nukleární medicíny a radiofarmacie. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2024	Ing. Lukáš Ondrák	Vývoj ²²⁵Ac/²¹³Bi radionuklidového generátoru pro využití v nukleární medicíně RNDr. Martin Vlk, Ph.D. (KJCH) Abstrakt: Použití alfa zářičů v radioligandové terapii se v posledních desetiletích stále více rozšiřuje. Mezi z jedny nejslibnějších radionuklidů se stále řadí pár ²²⁵Ac/²¹³Bi. Využití ²¹³Bi ve spojení s vhodnými vektory bylo předmětem několika klinických studií věnující se léčbě akutní myeloidní leukémie (AML), rakoviny močového měchýře, neuroendokrinních nádorů, melanomů, gliomů a lymfomů. Relativně krátký poločas přeměny ²¹³Bi (T_1/2 = 46 min) však znamená, že jeho dostupnost pro klinické použití je v současnosti omezena pouze na pracoviště s generátorem radionuklidů ²²⁵Ac/²¹³Bi. Monohydrát monohydrogenfosforečnanu zirkoničitého (ZrP) byl připraven a plně charakterizován pomocí řady analytických technik, včetně infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FT-IR), nukleární magnetické rezonance (³¹P-NMP), termogravimetrické analýzy (TG) a diferenciální termické analýzy (DTA), skenovací (SEM) a transmisní (TEM) elektronové mikroskopie a potenciometrických titrací. ZrP, zejména jeho alfa alotropní modifikace (α-ZrP), je velmi perspektivním sorbentem pro sorpci a separaci různých radionuklidů pro své výjimečné vlastnosti, včetně extrémně vysoké iontové výměnné kapacity a vynikající radiační stability. Sorpční vlastnosti α-ZrP byly testovány v kyselém prostředí (kyselina chlorovodíková a dusičná) pomocí vsádkových sorpčních experimentů a charakterizovány pomocí rovnovážných hmotnostních distribučních koeficientů D_w (ml/g). Matematické modelování získaných experimentálních dat ukázalo, že kinetiku sorpce ²²⁵Ac na povrchu α-ZrP lze popsat pomocí filmového difúzního modelu (FD). Rovnovážný hmotnostní distribuční koeficient D_w pro ²²⁵Ac v kyselině chlorovodíkové, resp. dusičné dosahoval nejvyšších hodnot shodně při koncentraci 5 mM (14 303 ± 153, resp. 65 272 ± 612 ml/g). Pro kolonové experimenty byl připraven kompozitní materiál (α-ZrP-PAN) obsahující polyakrylonitril (PAN) jako matrici s velikostí částic 0,8 až 1,0 mm. Optimální geometrie kolony (délka 75 mm, vnitřní průměr 4 mm, objem lože 0,9 ml) a složení eluentu (směs 10 mM DTPA a 5 mM kyseliny dusičné) byly stanoveny pomocí experimentálních generátorů s nízkou aktivitou. Nakonec byl zkonstruován vysokoaktivní generátor (75 MBq mateřského ²²⁵Ac) o délce lože 75 mm a průměru 4 mm obsahující jako stacionární fázi kompozitní sorbent α-ZrP-PAN o velikosti částic 0,8 až 1,0 mm eluovaný směsí 10 mM DTPA a 5 mM kyseliny dusičné. Takto zkonstruovaný experimentální generátor poskytoval po dobu dvou měsíců od naplnění výtěžky v rozmezí od 77 % do 96 % ve 2,8 ml eluátu, s kontaminací ²²⁵Ac v řádu10-3 % po dobu prvních cca dvaceti dnů provozu. Výsledky sledovaných parametrů naznačují, že separační systém na bázi kompozitního sorbentu α-ZrP-PAN pro eluci ²¹³Bi je vysoce perspektivní a funkční řešení. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2024	Ing. Tomáš Rosendorf	Difúze HTO a chloridu v nízko- a vysokoalkalických cementových materiálech Mgr. Dušan Vopálka, CSc. (KJCH) Abstrakt: Cementitious materials are considered construction materials and partly barriers (e.g., concrete containers) in the deep geological repository concept, which is widely accepted as a final stream for intermediate- and high-level waste and spent fuel management. In addition, cementitious materials are used as a solidification material for conditioning the very low-, low- and intermediate-level waste disposed of/stored in operated repositories. Diffusion parameters – effective diffusion coefficient and capacity factor obtained from the TD experiments on cementitious materials under relevant conditions, based on interactions with the host rock and bentonite buffer and backfill, are used as an indicator of the short- and long-term structural changes of cement materials considered in safety analyses of the deep geological repository concept. Identifying the possible interactions and their effect on materials relevant to the deep geological repository were studied in several stages. In the first stage, the attention was focused on how the high-alkaline cementitious materials (CEM II with water-to-cement ratio w:c of 0.66) could affect the diffusion behavior of HTO on compacted bentonite and itself in the coupled setup. The through diffusion experiments on cementitious materials were evaluated from the individual and coupled setup (with compacted bentonite) of the experiment by parameter intervals as follows: effective diffusion coefficient D_e within the range of (1-3)×10^-11 m² s^-1 ; porosity ε ranging from 0.4 to 0.7 (-). The second stage was focused on alteration and interaction studies on the interface of two hardened cementitious materials (hardened high-alkaline cement paste of CEM II with water-to-cement ratio w:c of 0.45 – “HCP-CEM_II” and low-pH (low alkaline) mixture of CEM I mixed with silica fume, quartz filler, blast furnace slag and superplasticizer at the water-to-binder ratio of 0.25 – “RPM”) with relevant phases for the deep geological repository concept. During controlled conditions in the CEBAMA project, cementitious materials were under aging (up to 27 months), thermal (URF Josef in situ temperature vs. heating at 95 °C), and geochemical load (interface interactions with granitic water from underground research facility Josef and bentonite suspension – a mixture of the granitic water with bentonite B75) in the pressure vessels. The evolution of the cement properties was analyzed using techniques as follows: evolved porewater content using AAS and IC, stability and mechanical tests, leachates properties, mineralogy contents combined with distribution and chemical element content maps, porosity changes and pore radii X distribution using MIP, surface zeta potential. The main part of the experimental plan then focused on performing, evaluating, and comparing the series of through diffusion (TD) experiments using HTO and chloride ³⁶Cl as trackers. The TD experiments were evaluated by parameters of effective diffusion coefficient D_e, capacity factor α (considering sorption of HTO or ³⁶Cl), and effective porosity εeff (considering no sorption of ³⁶Cl) in the range as follows (mean weighted values): 1) HTO-TD on HCP-CEM_II: D_e: <2.1; 19.0> ×10^-12 m² s^-1 , α: <0.47; 0.52> (-); ³⁶Cl-TD on HCP-CEM_II: D_e: <1.4; 40.0> ×10^-13 m² s^-1 , α: <1;33> (-); HTO-TD on RPM: D_e: <3.3; 6.0> ×10^-12 m² s^-1 , α: <0.33; 0.45> (-); ³⁶Cl-TD on RPM: D_e < 8.9 ×10^-14 m² s^-1 , ε_eff < 0.007 (-). Sorption experiments and TD experiments (capacity factors) confirmed the chloride (³⁶Cl) sorption potential declined on the evolved HCP-CEM_II samples, which underwent the thermal load in the groundwater environment of groundwater at 95 °C. The distribution coefficient of HTO on cementitious samples is very low (< 0.5 L kg^-1 ). Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2023	Ing. Jana Kittnerová	Sorpce vybraných radionuklidů na cementových pojivech Ing. Barbora Drtinová, Ph.D. (KJCH) Abstrakt: Bezpečnost úložišť radioaktivních odpadů je posuzována na základě studia interakcí radionuklidů s materiály inženýrských bariér. Mezi radionuklidy, které se mohou potenciálně vyskytovat v ukládaných radioaktivních odpadech patří radium, a jemu chemicky podobné stroncium a baryum, a také uran a olovo. Cementové materiály jsou hojně využívanou inženýrskou bariérou zejména v úložištích nízko- a středněaktivního odpadu, najdou ale uplatnění také v připravovaném hlubinném úložišti. Tato práce je zaměřena na sorpci zmíněných prvků na různé cementové materiály (komerčně dostupné cementové materiály či synteticky připravenou nejvýznamnější sorpční fázi – hydratované křemičitany vápenaté CSH) za různých podmínek, mezi které patří zejména poměr kapalné a pevné fáze ve vsádkových experimentech, teplota (vyhodnocena pomocí izoterem) a přítomnost organické sloučeniny, konkrétně EDTA. Cílem práce bylo na prvním místě stanovit rovnovážné hodnoty distribučního poměru Rd za vybraných podmínek. Kromě sorpčních experimentů byly provedeny také difuzní experimenty a různé pevnolátkové analýzy. Největší prostor byl věnován radiu. Pro experimenty s komerčními cementovými materiály (respektive jejich pojivovou částí) byly použity 4 prvky. Porovnáním získaných distribučních poměrů Rd lze popsat významný rozdíl v sorpčním chování těchto prvků, jelikož jejich Rd (L kg^-1) jsou v řádu 10¹ u Sr, 10¹-10² u Ra, 10²-10³ u Pb a 10³-10⁴ u U. Obecně lze říci, že sorpce na komerční cementová pojiva je zpravidla závislá na poměru fází L/S a tato závislost, a tedy tvar sorpční izotermy, se liší podle zvolené koncentrace daného prvku. Experimenty s CSH byly rozšířeny ještě o použití Ba. Distribuční poměry jsou zde obecně o 1-2 řády vyšší než při sorpci vybraných prvků na komerční cementová pojiva. Rd (L kg^-1 ) sorpce na CSH jsou v řádu 10² u Sr, 10²-10³ u Ba, 10³-10⁴ u Ra, 10⁴ u Pb a 10⁴-10⁵ u U. Sorpční izoterma je při sorpci na CSH lineární (Rd je konstantní s poměrem fází). Porovnáním sorpčního chování Ra a Sr (a Ba), které jsou považovány za analogy, je zřejmé, že distribuční poměry sorpce na cementové materiály těchto prvků se významně liší a využívání Sr a Ba jako analogu Ra není v tomto typu experimentů vhodné. Tento závěr byl podpořen také srovnáním difuzního experimentu s Ra a Sr. Další významnou proměnnou podmínkou byla přítomnost organické sloučeniny EDTA o dvou koncentracích zvolených nad a pod mezí předpokládaného vlivu na sorpci. Bylo ověřeno, že nižší koncentrace EDTA nemá žádný nebo pouze malý vliv na sorpci, zatímco při přechodu k vyšší koncentraci může dojít k významnému ovlivnění sorpčního chování. Vliv teploty byl mimo stanovení rovnovážných izoterem využit k odhadu termodynamických veličin jako je zdánlivá aktivační energie a změna entalpie, entropie a Gibbsovy energie. Tato stanovení se však pro značně heterogenní cementové systémy ukázala jako problematická. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2022	Ing. Ekaterina Kukleva	Nosiče terapeutických a diagnostických radionuklidů pro nukleární medicínu doc. RNDr. Ján Kozempel, Ph.D. (KJCH) Abstrakt: Hydroxyapatit (HAp) je materiál používaný v řadě odvětví. Díky svým příznivým vlastnostem, jako je radiační stabilita, biokompatibilita, nízká toxicita, velký specifický povrch a dalším, může být použit jako nosič pro medicinální radionuklidy pro diagnostiku a terapii. V dané práci nejprve byla vyvinuta metoda přípravy HAp, který byl dále detailně charakterizován. Poté byla zkoumána sorpce čtyř radionuklidů na nanočástice HAp: ¹⁸F, ⁶⁸Ga, ^99mTc a ²²³Ra. Výtěžky značení pro všechny čtyři radionuklidy přesahovali 95 % a další studie stability prokázaly zachování aktivity na HAp přes 80 % u většiny testovaných vzorků v biologicky relevantních médiích, jako hovězí sérum, hovězí plazma, fyziologický roztok a roztoky albuminu po dobu cca. 5 poločasů pro každý radionuklid. Dosažené výsledky potvrdily předpoklad využití HAp jako radionuklidového nosiče vhodného pro nukleární medicínu. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2022	Ing. Vojtěch Vaněček	Combinatorial Development of Scintillators Based on Complex Halides (Kombinatorický vývoj scintilátorů na bázi komplexních halogenidů) prof. Ing. Nikl Martin CSc. Abstrakt: Tato práce shrnuje autorovu vědeckou činnost v rámci doktorského studia zaměřenou na výzkum a vývoj nových scintilátorů na bázi komplexních halogenidů. Publikované výsledky jsou rozděleny do dvou kapitol. První kapitola se věnuje vývoji technologie pro růst vysoce kvalitních krystalů chloridu cesno-hafničitého, výzkumu jeho scintilačních vlastností a vlivu substituce zirkonia. Druhá kapitola se věnuje rozsáhlé studii nových cross-luminiscenčních scintilátorů perspektivních pro aplikace vyžadující vysoké časové rozlišení. Dosažené výsledky jsou prezentovány v kontextu výsledků publikovaných mezinárodní vědeckou komunitou Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2022	Ing. Kateřina Děcká	Synthesis of scintillating metamaterials based on cesium lead halide nanoparticles (Příprava scintilačních metamateriálů s využitím nanočástic cesno-olovnatých halogenidů) doc. Ing. Václav Čuba, PhD. (KJCH) Abstrakt: Cílem této dizertační práce byla syntéza a charakterizace nanokrystalů cesno-olovnatých perovskitů (CsPbBr₃) a zkoumání jejich možné aplikace jako detektorů s vysokým časovým rozlišením v pozitronové emisní tomografii a počítačové tomografii s detekcí doby průletu fotonů. V rámci dosažení tohoto cíle jsem na naší katedře nejdříve zavedla dvě metody syntézy nanokrystalů CsPbBr₃. Poté jsem porovnala výsledky těchto dvou metod a zjistila jsem, že pro zamýšlené aplikace je vhodnější metoda hot injection. Vzorky jsem charakterizovala s ohledem na jejich strukturální a morfologické vlastnosti (rentgenová difrakce, elektronová mikroskopie), optické vlastnosti (absorpční/transmisní spektroskopie) a luminiscenční vlastnosti (foto- a radioluminiscenční spektra a dosvity) se silným důrazem na radioluminiscenci a časové charakteristiky. Ve druhé řadě byly s ohledem na zamýšlené aplikace připravovány a důkladně charakterizovány tenké vrstvy na scintilačních i nescintilačních substrátech. Pro budoucí využití v detektorech s vysokým časovým rozlišením byla identifikována nejlepší kombinace nanokrystalůCsPbBr₃ a objemového scintilátoru. Za účelem překonání zjištěných nedostatků jsem navrhla a vyzkoušela zabudovat CsPbBr₃ do polystyrenové matrice, tyto vzorky jsem následně charakterizovala a ověřila tak tento koncept nanokompozitu. Všechny připravené kompozity (tenké vrstvy i nanokrystaly zabudované v polystyrenové matrici) jsem charakterizovala jako scintilační detektory se zaměřením na jejich časové rozlišení při buzení jak měkkým rentgenovým zářením, tak gama fotony o energii 511 keV. Z předkládané práce vyplynul tento koncept možného budoucího detektoru s vysokým časovým rozlišením: nanokrystaly CsPbBr3 zabudované v polystyrenové matrici prokládané objemovým monokrystalem GGAG:Ce (Gd₃Ga₃Al₂O₁₂:Ce³⁺) jako vrstvený, „sendvičový“ detektor. Jeden z načrtnutých možných budoucích výzkumných směrů je optimalizace a další vývoj nanokrystalů CsPbBr₃ v polystyrenové matrici; na konci této práce jsem popsala konkrétní návrhy. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2022	Ing. Pavel Bartl	Study of Extraction of Transactinide Homologues (Studium extrakce homologů transaktinoidů) doc. Ing. Mojmír Němec, Ph.D. (KJCH) Abstrakt: Tato disertační práce se zabývá velmi širokým tématem kapalinové extrakce prvků 6. skupiny, a to z perspektivy chemie seaborgia. Celé téma může být rozděleno do tří hlavních zájmových oblastí: studium vlastností průmyslového extrakčního činidla Cyanex 600 pro extrakci prvků 6. skupiny z roztoků kyseliny dusičné, popis chování tohoto systému při sub-minutovém kontinuálním extrakčním procesu pomocí mikrofluidní techniky, a propojení mikrofluidní extrakce s cyklotronovou produkcí radionuklidů a jejich následným transportem do laboratoře pomocí transportního systému na bázi aerosolů v proudu plynu (tzv. GJT systému) vyvinutého v Cyklotronové Laboratoři Oslo. Charakterizace systému Cyanex 600/HNO₃ ukázala podobnost s extrakčním mechanismem organofosforečných kyselin. Byl určen mechanismus extrakce Mo Cyanexem 600 a následně stanoveny zdánlivé extrakční konstanty Kex tří extrakčních sub-procesů, které se projevují v závislosti na pH. Ačkoliv nebylo s naprostou jistotou prokázáno, že se W extrahuje totožným mechanismem, byly stanoveny stejným postupem i extrakční konstanty W. Z analýz naměřených dat bylo navíc možno stanovit zdánlivou dimerizační konstantu (K_dim) Cyanexu 600 v kerosenu. Na základě určeného mechanismu extrakce a hodnoty stanovené Kdim bylo zjištěno, že hlavní složkou Cyanexu 600 pravděpodobně není Cyanex 272, jak bylo předpokládáno, ale jeho dithioderivát Cyanex 301. Dle očekávání pak výsledky naznačují, že Cyanex 600 je směsí činidel na podobné bázi. Výsledky v této oblasti jsou bezesporu unikátní, neboť odborná literatura neposkytuje prakticky žádná data týkající se chování Cyanexu 600. Dále byly s uvedeným extrakčním systémem provedeny série rychlých mikrofluidních extrakcí, které vedly ke stanovení koeficientů prostupu hmoty z vodné do organické fáze, pomocí kterých lze kvantifikovat kinetickou výkonnost systému za daných experimentálních podmínek. Rozmezí kyselostí mezi 0,1 a 0,01 mol L^-1 bylo identifikováno jako nejslibnější z hlediska potenciálního využití pro Sg, a to jak kvůli rychlé kinetice, tak i nejvyšší účinnosti extrakce pro Mo i W. Rovněž byly takto porovnány dvě techniky mikrofluidního mísení fází – extrakce v kapiláře (vnitřní průměr 250 μm) a v mikromixéru. Obě techniky se ukázaly být prakticky rovnocenné co do výkonnosti mísení fází. Data získaná v této oblasti výzkumu jsou taktéž zcela nová. V rámci dizertace byly také zkoumány možnosti systému PILS, který byl původně vyvinut jako vzorkovací zařízení na aerosoly pro jejich analýzu na iontovém chromatografu, pro jeho využití v kombinaci s transportním GJT systémem a mikrofluidní extrakcí. Myšlenka využití systému PILS v tomto kontextu je zcela originální a nebyla na poli výzkumu supertěžkých prvků nikdy předtím realizována. Celkový výtěžek připravených radionuklidů, po transportu za použití GJT systému a převodu aerosolů do vodné fáze pomocí PILS, činil 18 %. Použití PILS v kombinaci s GJT navíc vedlo k obrovskému koncentračnímu faktoru 4600 (pro výtěžek 18 %). V rámci dalších vylepšení celého experimentálního zařízení byla vyrobena nová terčová komora pro sběr odražených atomů s dálkově ovládaným robotickým systémem pro výměnu terčů (celé zařízení nazváno MARGE) a je využívána od roku 2021. Vzhledem ke své autonomní povaze umožnuje MARGE efektivnější využití ozařovacího času a značně omezuje nutnost přítomnosti personálu v cyklotronové kobce, což snižuje jeho radiační zátěž. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2022	Mgr. Lucie Baborová	Studium difúze Sr a Cs v kompaktovaném bentonitu Mgr. Dušan Vopálka, CSc. (KJCH) Abstrakt: Na základě provedených sorpčních a difúzních experimentů stroncia a cesia na českém přírodním Mg/Ca bentonitu BaM a jeho homoionních formách za vybraných podmínek, konkrétně v prostředí dvou jednoduchých elektrolytů CaCl₂ a NaCl o iontové síle 0,1 mol·l^-1 a syntetické granitické vody o iontové síle 0,005 mol·l^-1 , byly vhodnými metodami stanoveny jejich difúzní koeficienty a parametry charakterizující sorpci. Výsledky vsádkových sorpčních experimentů ukázaly odlišné sorpční chování obou kationtů v prostředí vápenatého a sodného elektrolytu. V prostředí syntetické granitické vody byly získány zhruba o jeden řád vyšší hodnoty distribučních koeficientů stroncia než v jednoduchých elektrolytech. V případě cesia byla pozorována významná nelinearita sorpční izotermy, která se projevila i v difúzních experimentech v kompaktovaném bentonitu. Sorpční izotermy stroncia i cesia byly popsány empirickými i mechanistickými sorpčními modely. S využitím modelu iontové výměny realizovaném v programu PhreeqC byly získány charakteristické selektivní koeficienty. Pro získání difúzních charakteristik stroncia a cesia byly provedeny průnikové difúzní experimenty a difúzní experimenty s plošným zdrojem. Experimenty s plošným zdrojem jsou výhodné jednoduchostí svého provedení a nepřítomností vstupního a výstupního rezervoáru včetně příslušných oddělujících filtrů. Průnikové experimenty naopak poskytují komplexnější informaci o difúzním transportu. Výsledky obou typů difúzních experimentů ukázaly na nesoulad mezi reálnými experimentálními daty a předpoklady založenými na standardním fickovském popisu difúzního transportu. Proto byla zavedena originální úprava difúzního modelu v programu GoldSim ve smyslu povrchové difúze prezentovaná v této práci jako model duálního transportu (DTM), která umožnila respektovat urychlení transportu kationtů ve vrstvě kompaktovaného bentonitu pozorované experimentálně nejen v této práci ale i v řadě prací dalších autorů. Tato úprava přinesla významné zlepšení fitu difúzního modelu na získaná experimentální data a umožnila jejich konzistentní fyzikální interpretaci. Nezanedbatelným přínosem této disertační práce byla také tvorba a ověření modelu difúzního experimentu v programu PhreeqC, jehož využití do budoucna představuje velký potenciál. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2021	Ing. Adam Pastorek	Studium radikálů jednoduchých prebiotických molekul prof. RNDr, Svatopluk Civiš, DSc. Abstrakt: Tématem této disertační práce je spektroskopické studium jednoduchých radikálů (OH, NH, CN a CH). Navíc se práce věnuje spektrům oxidu uhelnatého, který je sice stabilní molekulou, ale dominantně vzniká a byl přítomen ve všech námi zkoumaných systémech. Tato disertační práce byla realizována pomocí techniky časově rozlišené infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací v emisním uspořádání. Vybrané směsi plynů byly zkoumány v plazmatu doutnavého výboje za podtlaku a vysokého napětí v speciálně upravené výbojové cele. V případě oxidu uhelnatého byla získána nová experimentální data, čítající přes 200 dosud neznámých rotačně-vibračních přechodů o vysoké vibrační excitaci. Tato data byla namodelována a fitována pomocí Dunhamových rovnic a společně s teoretiky z University College London byl vytvořen nerovnovážný (non-LTE) model. Výsledná data a parametry byly opublikovány v časopise Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. V případě spekter jednotlivých radikálů byla změřena infračervená spektra v spektrální oblasti 700-7500 cm^-1. V této práci je uveden detailní seznam všech emisních linií s odpovídající spektroskopickou notací a přiřazením, analýza časových profilů daných částic a porovnání všech spekter se solárními daty. Tato práce také na několika příkladech demonstruje všudypřítomnost CO a CN radikálu v reakcích prebiotické chemie. Zjištěná fakta o roli CO a CN v prebiotické chemii, spolu s navrhovanými reakčními mechanismy, byla opublikována v časopise Nature Scientific Reports. Detailní výsledky jsou uvedeny ve výsledkové části a v závěru práce, kde jsou všechny získané výsledky shrnuty. Získaná spektrální data oxidu uhelnatého a jednotlivých diatomických radikálů byla zahrnuta do vnitřní referenční databáze projektu ARIEL, jehož hlavní misí bude studium spekter a vlastností exoplanetárních atmosfér. Dosažené výsledky této práce rozšiřují současné vědomosti o astrofyzikálně i spektroskopicky významných molekulárních fragmentech, které hrají klíčovou roli v mnoha vědeckých odvětvích a jsou, mimo jiné, produkty prebiotických syntéz. Po vědecké stránce tato práce přispívá do oblastí fundamentální spektroskopie, prebiotické chemie a astrofyziky. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2021	RNDr. Martin Daňo	Štúdim sorpcie technecistanu na uhlíkatých materiáloch doc. RNDr. Galamboš Michal, Ph.D. Abstrakt: Dizertačná práca predstavuje komplexnú fyzikálno-chemickú charakterizáciu študovaných pyrogenických uhlíkatých materiálov – aktivovaného uhlíka a biouhlia, ktoré predstavujú významnú skupinu sorbentov využívaných v separácií (rádio)nuklidov a toxických kovov. Hlavným cieľom práce bol výskum sorpcie ^⁹⁹ᵐTcO_₄^⁻ na pripravených vzorkách aktivovaného uhlíka a vzorkách biouhlia. Pripravené vzorky aktivovaného uhlíka a vzorky biouhlia boli charakterizované nasledujúcimi metódami: fyzikálnou adsorpciou dusíka, elektrónovou mikroskopiou s vysokým rozlíšením, röntgenovou difrakčnou analýzou, röntgenfluorescenčnou analýzou, energiovodisperznou röntgenovou spektroskopiou, infračervenou spektroskopiou a potenciometrickými titráciami. Sorpcia ^⁹⁹ᵐTcO_₄^⁻ bola skúmaná bez použitia nosiča alebo s použitím neizotopového nosiča ReO_₄^⁻. Skúmal sa vplyv pH kvapalnej fázy, rovnovážny čas sorpcie, sorpčná konkurencia aniónov, vplyv množstva nosiča, vplyv konkurenčných iónov na sorpciu technecistanu v kolónovom usporiadaní a prienikové krivky. Nakoniec boli na výsledky potenciometrických titrácií a prienikových kriviek aplikované matematické modely, ktorými sme ako prví popísali mechanizmus sorpcie ^⁹⁹ᵐTcO_₄^⁻ na skúmaných vzorkách. Výsledky výskumu, ktoré boli publikované celkom v piatich recenzovaných prácach v impaktovaných časopisoch a sú súčasťou prílohy tejto práce, poukazujú na aplikovateľnosť skúmaných uhlíkatých sorbentov pri získavaní a koncentrovaní medicínskeho ^⁹⁹ᵐTcO_₄^⁻ z vodných roztokov. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2020	Ing. Petra Suchánková	Příprava a in vitro studie nosičů ²²³Ra a ^99mTc na bázi nanočástic TiO₂ doc. RNDr. Ján Kozempel, Ph.D. (KJCH) Abstrakt: Příprava nosičů radionuklidů pro nukleární medicínu, zejména pro cílenou alfa terapii, je jedním z nejdůležitějších kroků potřebných k nalezení nových a účinných radiofarmak. Cílem této práce bylo připravit a otestovat vhodný nosič pro alfa terapeutické radionuklidy. Slibným kandidátem pro tento účel jsou anorganické nanočástice na bázi oxidu titaničitého. Byla zvolena a optimalizována jednoduchá a rychlá metoda přípravy těchto nanočástic. Pomocí řady metod – jako jsou infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací, rentgenová prášková difrakce, transmisní elektronový mikroskop, Brunauer–Emmett–Teller metoda a potenciometrická, acido-bazická titrace – byly nanočástice charakterizovány, přičemž byl stanoven vysoký měrný povrch – 330 ± 10 m² /g a parametry povrchových skupin, velikost částic byla < 20 nm. Pro výzkum bylo zvoleno ²²³Ra, které je v nukleární medicíně využíváno jako tzv. in vivo generátor. Byl zkoumán mechanismus sorpce ²²³Ra nanočásticemi v závislosti na pH v rozmezí 2 – 12. Výzkumem bylo zjištěno, že i při nízkých hodnotách pH dochází ke značnému záchytu radionuklidu a procento navázaného ²²³Ra se pohybuje nad 90 %. Se zvyšujícím se pH rostlo i procento sorpce. Na základě dat ze sorpčních experimentů bylo zvoleno vhodné pH pro kinetické experimenty a to pH 6, při kterém byla následně sledována závislost sorpčního výtěžku na čase i typ řídícího děje. Během prvních pár minut bylo vychytáno více než 90 % vstupní aktivity ²²³Ra. Pozornost byla věnována také in vitro experimentům, kde kromě ²²³Ra byly provedeny experimenty s nejběžněji používaným diagnostickým radionuklidem – ^99mTc, aby byla prozkoumána možnost využití nosiče v rámci teranostického přístup. Nejprve bylo důležité zvolit vhodnou metodu navázání radionuklidů na nosič, při které je dosaženo vysokých výtěžků značení. Byly zkoumány dva přístupy značení: jednak povrchová sorpce radionuklidů na již připravené nanočástice a dále inkorporace radionuklidů přímo do struktury nanočástic při jejich syntéze. Pro oba způsoby značení i oba radionuklidy byly výtěžky značení vyšší než 97 %. Dále bylo sledováno chování značených nanočástic v biologicky relevantních matricích a bylo sledováno uvolňování aktivity v čase. Experimenty byly rozděleny na krátkodobé do 59 hodin od značení a dlouhodobé po dobu přibližně 5 poločasů. U experimentů s ^99mTc se uvolněná aktivita pohybovala pod 15 %, v případě ²²³Ra se uvolnilo méně než 6 %. Závěrem lze říci, že nanočástice oxidu titaničitého jsou slibným kandidátem pro preklinické testování in vivo a vhodným nosičem terapeutických radionuklidů, zejména pak těch s kaskádou alfa a beta přeměn. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2020	Ing. Jaroslav Červenák	Měření excitačních funkcí jaderných reakcí na cyklotronu U-120M doc. Ing. Ondřej Lebeda, Ph.D. Abstrakt: Excitačné funkcie jadrových reakcií majú nezastupiteľný význam v mnohých vedeckopriemyselných aplikáciách. Hrajú zásadnú úlohu pri plánovaní prípravy rádionuklidov z dôvodu optimalizácie parametrov ožarovania kvôli výťažkom pripravovaného rádionuklidu a rádionuklidovým nečistotám. Ďalším využitím excitačných funkcií je monitorovanie cyklotrónového zväzku nabitých častíc, kde sa na dôslednosť a presnosť pri meraní excitačných funkcií kladú obzvlášť vysoké nároky. Excitačné funkcie sa využívajú aj pri tzv. TLA (Thin Layer Analysis). Je to analytická metóda založená na aktivácii tenkých vrstiev ťažkými nabitými časticami, ktorá dovoľuje stanoviť úbytok materiálu napr. mechanickým oterom či koróznym opotrebovaním. Meranie excitačných funkcií slúži aj ako spätná väzba pre tvorcov teoretických predpovedí účinných prierezov jadrových reakcií či ako podnet pre opätovné meranie jadrových dát (intenzity gama liniek, polčasy premeny) v prípade odhalenia systematických chýb vo výpočtoch aktivít. Táto práca ponúka popis experimentálneho stanovenia excitačných funkcií protónov na ^natMo, ¹⁹⁷Au, ^natTi a ^natCu pri energiách do 36 MeV a deuterónov na ¹⁹⁷Au a ^natCu pri energiách do 20 MeV. Podrobne analyzuje možnosti prípravy rádionuklidov s potenciálnym využitím v nukleárnej medicíne (hlavne ^99mTc, ⁹⁹Mo, ^197m,gHg) vrátane ich teoretických výťažkov a tiež sa venuje excitačným funkciám využiteľným pre monitoring zväzku nabitých častíc na cyklotróne. Štyri excitačné funkcie boli v rámci tejto práce zmerané vôbec po prvýkrát. Experimenty dali podnet na prepočítanie intenzít rozpadovej schémy a intenzít gama liniek rádionuklidu ^197mHg, z ktorého vzišla jedna z publikácií, ktoré túto prácu tvoria. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2020	Ing. Xenie Popovič	Biofunkcionalizace luminiscenční nanokompozitu doc. Ing. Václav Čuba, PhD. (KJCH) Abstrakt: Hlavními cíli práce byl návrh struktury, syntéza a stanovení vlastností multimodálních luminiscenčních nanokompozitních materiálů. Luminiscenční nanokompozitní materiály obsahují scintilující jádro, které bylo připravené buď fotoindukovanou metodou nebo technikou sol-gel. Jádro je obaleno amorfní vrstvou oxidu křemičitého pro zvýšení reaktivity povrchu nanočástic a následně konjugované s biomolekulou v závislosti na modalitě nanokompozitu. Protoporfyrin IX byl navázán pro aplikace v rentgenem buzené fotodynamické terapii (PDTX), protilátka anti-FasL byla zvolena pro použití nanokompozitního materiálu pro katodoluminiscenční biozobrazování. Byl testován koncept zajištění biokompatibility připravených materiálů pomocí konjugace molekul polyethylenglykolu (PEG) na povrch nanokompozitu. Výsledky měření luminiscenčních spektrálních charakteristik nanokompozitu LuAG:Pr³⁺@SiO₂-PpIX ukazují, že dochází k radiačnímu přenosu energie z jádra LuAG:Pr³⁺ na vnější vrstvu protoporfyrinu IX, což je nezbytnou podmínkou pro generování singletního kyslíku v PDTX. Produkce singletního kyslíku byla monitorována pomocí měření fotoluminiscenčních emisních spekter s přídavkem chemické sondy APF citlivé na přítomnost ¹O₂ a NaN₃ jako inhibitoru OH radikálů. Byl testován koncept využitelnosti luminiscenčních nanokompozitních materiálů pro biozobrazování v katodoluminiscenčním svazku. Katodoluminiscenční biozobrazování bylo testováno na kvasinkách Sacharomyces cerevisiae a na leukocytech. Bylo zjištěno, že luminiscenční nanomateriály jsou schopné se navázat na buněčnou membránu buď pomocí sorpce (nanočástice LuAG:Ce³⁺), nebo cílením (nanokompozit LuAG:Ce³⁺@SiO₂-anti-FasL) na transmembránový protein. Připravený nanokompozit navíc vykazuje dobrou stabilitu po excitaci 10 keV elektronovým svazkem. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2019	Ing. Vlasta Zdychová	Příprava referenčních materiálů pro NORM průmysl Pavel Dryák Abstrakt: Cílem této práce bylo vytvoření a charakterizace referenčních materiálů vhodných pro gama spektrometrické měření materiálů pocházejících z průmyslových odvětví zpracovávajících suroviny obsahující přírodní radionuklidy. Na měření a stanovení obsahu přírodních radionuklidů vyskytujících se např. v odpadech a vedlejších produktech těchto průmyslových odvětví se ve společnosti klade zvyšující se důraz. Činnosti spojené se zpracováním těchto materiálů jsou monitorované a regulované. Běžnou metodou používanou pro stanovení aktivity přírodních radionuklidů v těchto materiálech je gama spektrometrie. Vyhodnocení obsahu přírodních radionuklidů resp. aktivity bývá časově náročné a komplikované. Použití referenčních materiálů v procesech měření je může zjednodušit a zrychlit. Byly vytvořeny, charakterizovány a otestovány dva referenční materiály vycházející z vlastností reálných materiálů, jako jsou prvkové složení, hustota a obsah přírodních radionuklidů. Jeden referenční materiál byl vytvořen pro ionex používaný ve vodárnách pro záchyt uranu z pitné vody a druhý pro úsady z výroby titanové běloby a elektrárenský popílek. K referenčním materiálům byla vytvořena výrobní a průvodní dokumentace a následně byly typově schváleny Státním úřadem pro jadernou bezpečnost.
2019	Ing. Kamil Vavřinec Mareš	Separace vybraných štěpných produktů od molybdenu prof. Ing. Jan John, CSc. (KJCH) Abstrakt: Disertační práce se zabývá konceptem procesu přepracování transmutačních paliv s inertní molybdenovou matricí a následnou separací předpokládaných nečistot obsažených ve vzniklých roztocích. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2019	Mgr.Ing. Jakub Višňák	Spectroscopic speciation studies of U(VI) in aqueous solutions (Spektroskopická speciační studie U(VI) ve vodných roztocích) Mgr. Aleš Vetešník, Ph.D. (KJCH) Abstrakt: Experimentální část práce zahrnuje speciační studie systému UO₂²⁺ - XO₄^2- - H₂O (X = S, Se) a analýzu přírodních vzorků obsahujících U(VI) s dominantními species MnUO₂(CO₃)₃ (M = Ca, Mg) pomocí spektroskopických metod (TRLFS a UV-VIS). Získané spektroskopické parametry mají přímý chemicko-fyzikální význam. Teoretická část se zabývá výpočtem luminiscenčních spekter pomocí molekulové dynamiky a kvantové chemie. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2019	Ing. Luděk Vyšín	Vliv dávkového příkonu na radiační poškození biologických soustav hustě a řídce ionizujícím zářením Ing. Libor Juha, CSc. (FÚ AV ČR) Abstrakt: Dizertační práce je věnována stanovení výtěžků dvojných a jednoduchých zlomů DNA pomocí pokročilých pulzních zdrojů hustě ionizujícího záření, které umožnily proměřit také závislost výtěžků na dávkovém příkonu. Jejím nejvýznamnějším výsledkem je nalezení změny charakteru takové závislosti na energii fotonů ve „vodním okně“. Záznam v databázi Dspace ČVUT.
2019	Ing. Eva Hofmanová	Diffusion of anionic species in compacted bentonite (Difúze aniontových specií kompaktovaným bentonitem) Mgr. Dušan Vopálka, CSc. (KJCH) Abstrakt: Kompaktovaný bentonit, plánovaný jako inženýrská bariéra v hlubinném úložišti, je často pro geochemické a transportní modelování koncipován jako multipórový materiál. Bežně se v těchto modelech rozlišují tři druhy vody, voda volná, difúzní dvojvrstva a mezivrstevná voda. Uvažuje se úplná exkluze aniontů v mezivrstevné vodě. Byly provedeny difúzní experimenty s chloridem, jodidem, technecistanem, selenanem, síranem, a chloristanem v kompaktovaném bentonitu nasyceném roztokem 0.1 mol·l^-1 NaCl. Hlavním poznatkem této práce je, že objemy volné a difúzní dvojvrstvy se liší pro jednotlivé anionty. Bylo experimentálně stanoveno, že za shodných podmínek obsahuje pórový roztok bentonitu více síranu a selenanu než jodidu a chloridu. Získané výsledky ukazují že vyloučení aniontů z mezivrství je nesprávný předpoklad při modelování. Získaná data jsou v souladu s predikcemi modelu bentonitu konceptualizovaného jako homogenní směs vody a montmorillonitu.
2018	Ing. Pavel Bláha	Induction of HPRT mutations in mammalian cells after irradiation with heavy ions (Indukce HPRT mutací v savčích buňkách po ozáření těžkými ionty) prof. Ing. Viliam Múčka, DrSc. (KJCH) Abstrakt: Vznik mutací v savčích buňkách po ozáření ionizujícím zářením a jejich vývoj v čase jsou stále ve středu zájmu základního radiačního výzkumu. Ve spojení s plánovanými dlouhodobými lety do vesmíru (především mimo magnetosféru Země) a také díky stále se zvyšujícímu počtu léčených pacientů, se pozornost ubírá ke studiu vysokoenergetických těžkých iontů, které tvoří podstatnou část galaktického kosmického záření. Tato práce je zaměřena na studium pozdních genetických účinků v buňkách čínského křečka (V79) po vystavení záření s vysokou hodnotu lineárního přenosu energie (LET). Důraz je kladen na indukci mutací v genu kódujícím hypoxantin-guanin fosforibosyltransferázu (HPRT) po delších dobách exprese (doba růstu buněk od ozáření po přesazení na selektivní médium) a také na analýzu strukturálních změn v HPRT genu mutantů vyvolaných zářením. V průběhu tohoto výzkumu byly použity různé typy záření: urychlené těžké ionty ¹⁸O (E = 35.2 MeV/n), ²⁰Ne (E = 47.7 MeV/n a 51.8 MeV/n) a ¹¹B (E = 32.4 MeV/n), s LET v rozmezí od 49 do 149 keV/µm, a také gama záření ⁶⁰Co) s odhadnutým LET 0.23 keV/µm. Vznik HPRT mutantních kolonií byl v ozářených buňkách zjišťován během každé rekultivace (většinou každé 3 dny) po dobu přibližně 40 dní (70-80 generací) od ozáření. Jedinečné mutantní kolonie byly pravidelně izolovány a jejich DNA extrahována a analyzována. Bylo zjištěno, že maxima podílu mutantů je dosaženo po různých dobách exprese v závislosti na použitém druhu ionizujícího záření. V testovaném intervalu LET hodnot se pozice maxima podílu mutantů pohybovala k delším dobám exprese se zvyšujícím se LET. Podstatné rozdíly ve spektru mutací (na úrovni exonů) byly nalezeny mezi mutanty vyvolanými řídce a hustě ionizujícím zářením. Mimo to byla nalezena korelace mezi maximem podílu mutací a maximem počtu totálních delecí, která byla pozorována v podobných časech exprese. Byla diskutována teorie popisující zářením vyvolané pozdní genetické účinky jako projev genetické nestability. Další hypotéza se zabývá možným spojením mezi efekty závisejícími na LET a rozdílnou strukturou depozice energie v stopě částice. Přesné mechanismy uplatňující se během pozorovaných jevů a důvody pro indukci a šíření genomové nestability však ještě čekají na své objasnění.
2018	Ing. Lenka Procházková Prouzová	Nanocomposite Scintillators Based on Zinc Oxide with Band Gap Modulation (Nanokompozitní scintilátory na bázi oxidu zinečnatého s modulací zakázaného pásu) doc. Ing. Václav Čuba, PhD. (KJCH) Abstrakt: Hlavními cíli práce byla příprava nanoscintilátorů na bázi ZnO s laditelnou vlnovou délkou emise, charakterizace strukturních a luminiscenčních vlastností připravených produktů a jejich následné zabudování do vhodných matric. Emisní spektrum lze ovlivnit cíleným dopováním struktury ZnO vybranými ionty (Ga³⁺, Cd²⁺ a Mg²⁺) a tepelným zpracováním za vhodných podmínek. Pro přípravu scintilačního nanoprášku Zn(Cd,Mg)O:Ga vykazujícího charakteristiky tuhého roztoku byla úspěšně použita fotoindukovaná syntéza. Pouze krystalická fáze ZnO byla potvrzena v tuhých roztocích až do koncentrace 10 % Cd poté, co byla provedena optimalizace přípravy. Radioluminiscenční spektra jsou charakteristická emisí pouze v UV oblasti spojenou s rekombinací excitonů a vykazují výrazný modrý (ZnMgO:Ga) nebo červený posun (ZnCdO:Ga). Emisní vlnová délka je laditelná v závislosti na obsahu Cd a Mg. Emise související s defekty je zcela potlačena zpracováním v redukční atmosféře. Fotoluminiscenční a katodoluminiscenční dosvity ukazují extrémně rychlou komponentu. Sub-nanosekundový dosvit spolu s modulací zakázaného pásu činí ze Zn(Cd,Mg)O:Ga dobrého kandidáta pro praktické aplikace, jako je PDTX. Pro praktické aplikace je nezbytným krokem imobilizovat volný naoprášek ve vhodné matrici. Bylo otestováno zabudování nanoprášku ZnO:Ga do SiO₂ matrice na SiO₂ substrátu. Vysoce luminiscenční nanokompozit ZnO:Ga-polystyren (ZnO:Ga-PS) s extrémně rychlým sub-nanosekundovým dosvitem byl připraven zabudováním scintilačního prášku ZnO:Ga do scintilující polystyrenové matrice. Luminiscenční spektrální a kinetické charakteristiky volného prášku byly zachovány. Byl navržen neradiační mechanismus přenosu energie z matrice na scintilační ZnO:Ga fázi, jenž byl potvrzen měřením rentgenem excitovaného scintilačního dosvitu s pikosekundovým časovým rozlišením. Byl pozorován extrémně rychlý nárůstový čas (rise time) pod časovým rozlišením experimentálního zařízení (18 ps) a monoexponencielní dosvit okolo 500 ps.
2017	Ing. Filip Kužel	Optimalizace přípravy [18F] fluorocholinu Ing. et Ing. Jan Adam, Ph.D. Abstrakt: Nejvýznamnějším radiofarmakem současnosti používaným pro vyšetření PET je ¹⁸F značená glukóza (FDG). V některých specifických případech však nelze FDG využít, neboť je jeho použití zásadně limitované. Jedním z takových případů je i karcinom prostaty, který je nejčastějším zhoubným nádorovým onemocněním mužů v ČR. [18F]fluorocholin představuje PET radiofarmakum, které je vhodné jak dobou použití, tak vysokým příjmem v maligních nádorech prostaty. Má disertační práce je definována třemi hlavními cíli: identifikace vhodné metody a zařízení pro výrobu [¹⁸F]fluorocholinu, optimalizace jeho přípravy identifikace a vývoj metod kontroly jakosti vhodných pro analýzu produktu za absence lékopisného článku a tedy oficiálně doporučených metod v době zavádění výroby splnění veškerých náležitostí povolení klinického zkoušení přípravku v České republice, jakož i náležitostí vedoucích k úspěšné registraci přípravku a zajištění dostupnosti přípravku pro běžné klinické využití na pracovištích nukleární medicíny v ČR. Po vlastní instalaci zařízení do čistých prostor PET centra v Brně byla provedena řada experimentů pro optimalizaci výrobního procesu. Byla otestována reprodukovatelnost výrobního procesu či optimalizována doba ozařování pro zajištění maximálního výtěžku syntézy. V rámci vývoje analytických metod pro stanovení kontroly kvality byla vyvinuta a validována metoda pro stanovení zbytkového dibromomethanu pomocí plynové chromatografie a metoda pro stanovení zbytkového dimethylaminoethanolu pomocí iontové chromatografie s konduktometrickou detekcí. Tyto metody byly schváleny Státním úřadem pro kontrolu léčiv jako alternativy k metodám lékopisným (zveřejněny v průběhu zavádění výroby [¹⁸F]fluorocholinu). Práce poté pokračovaly provedením studie stability pro určení doby použitelnosti přípravku. Byly provedeny validační výroby a zpracována veškerá dokumentace potřebná k zahájení klinického hodnocení, které bylo po schválení Státním úřadem pro kontrolu léčiv zahájeno v září 2015 a úspěšně ukončeno v říjnu 2016. Po zveřejnění odpovídajícího článku v Českém lékopisu pro [¹⁸F]fluorocholin bylo zjištěno, že používaný proces výroby [¹⁸F]fluorocholinu nevyhovuje požadavkům tohoto článku na maximální povolený limit obsahu zbytkového DMAE (dimethylaminoethanol) ve výsledném produktu. Z toho důvodu byla navázána spolupráce s výrobcem výrobního zařízení (IBA) a po analýze možných řešení naplánovány a provedeny experimenty mající za cíl snížení obsahu zbytkového DMAE ve výsledném produktu. Po sérii experimentů bylo zjištěno, že nejvhodnějším způsobem pro snížení obsahu zbytkového DMAE ve výsledném produktu je přídavek NH₃ (množství bylo optimalizováno v rámci experimentů) do ethanolu před počátkem syntézy. Takto upravený výrobní proces, který byl vyvinut, byl výrobcem zařízení přijat a bude ho v budoucnu možné využívat pro výrobu [¹⁸F]fluorocholinu nejen u nás, ale i u dalších uživatelů výrobních zařízení společnosti IBA po celém světě. Výsledky získané v průběhu práce tvoří nepostradatelnou část dat pro dokumentaci požadovanou k dosažení aplikovaného výsledku, kterým bude v tomto případě registrace léčivého přípravku [¹⁸F]fluorocholin v České republice. Pro onkologické pacienty s karcinomem prostaty se tak zásadním způsobem zvýší dostupnost tohoto diagnostického přípravku a dojde tak ke zkvalitnění zdravotní péče v České republice.
2017	RNDr.Ing. Petr Distler	Studium extrakčních systémů pro separaci lanthanoidů a minoritních aktinoidů prof. Ing. Jan John, CSc. (KJCH) Abstrakt: Separace trojmocných minoritních aktinoidů od trojmocných lanthanoidů a vzájemná separace minoritních aktinoidů je aktuální téma studované v souvislosti s přepracováním ozářeného jaderného paliva a jadernými reaktory IV. generace (uzavírání jaderného palivového cyklu). Cílem disertační práce bylo prohloubení znalostí o extrakčních systémech založených na polydentátních N-ligandech (BTP, BTBP, BTPhen). Metodou kapalinové extrakce byly zkoumány vlastnosti nově syntetizovaných i již dříve testovaných činidel v extrakčních systémech typu r-SANEX. Dvě nová extrakční činidla Cl-CyMe₄-BTBP a Br-CyMe₄-BTBP měla při srovnání s referenční molekulou r-SANEX procesu CyMe₄-BTBP mnohonásobně vyšší rozpustnosti v oktan-1-olu i cyklohexanonu, hodnoty SF_Am/Eu > 110 odpovídaly výsledkům referenční molekuly, ale bez použití fázového přenašeče. Nejlepší výsledky při vzájemné separaci Am(III) a Cm(III) byly dosaženy v extrakčních systémech s CyMe₄-BTPhen ve směsi oktan-1-olu s toluenem, nebo v cyklohexanonu, kde bylo v důsledku nerovnovážného kinetického separačního efektu dosaženo hodnot SF_Am/Cm = 7,9, respektive SF_Am/Cm = 5,5–6,7. Tento kinetický separační efekt byl způsoben rozdílnými hodnotami celkových koeficientů přenosu hmoty, konkrétně Am(III) a Cm(III) do organické fáze, v cyklohexanonu bylo k_Am = 8,7·10³ min^-1, resp. k_Cm = 4,7·10³ min^-1. Při testovaní extrakčních systémů na bázi i-SANEX se sulfonovanými maskovacími činidly byla zkoumána jejich schopnost potlačit extrakci Am(III) do organického rozpouštědla s TODGA. V rozmezí 0,28–0,77 mol/L HNO₃ bylo dosaženo hodnot SF_Eu/Am = 138–934 u čtyřech tetrasulfonovaných BTBP a BTPhen činidel. Tento systém může být alternativou k americkému TALSPEAK procesu, protože dokáže potlačit extrakci Am(III) při vyšších koncentracích HNO₃. Při vzájemné separaci minoritních aktinoidů bylo dosaženo maximální hodnoty SF_Cm/Am = 4,6 v extrakčním systému s (PhSO₃Na)₂-BTPhen. V uspořádání extrakční chromatografie bylo dosaženo maximálních hodnot SF_Cm/Am = 4 na sorbentu TODGA-PAN s využitím (PhSO₃H)₂-BTPhen jako elučního činidla. Při extrakci na pevné fázi bylo dosaženo maximálních hodnot SF_Am/Eu v extrakčním systému s CyMe₄-Fenol-BTPhen–SiO₂–Fe₂O₃. Při vyšších koncentracích HNO3 docházelo k selektivní separaci Am(III) s hodnotami SF_Am/Eu ≈ 1670, při nižších koncentracích může být extrakční systém využit k neselektivní extrakci Am(III), Eu(III) i Cm(III), protože hodnoty hmotnostního rozdělovacího koeficientu jsou D_w > 700. Maximálních hodnot SF_Am/Cm = 3 bylo dosaženo v extrakčním systému s Fenol-BTPhen–SiO₂–Fe₂O₃.
2016	Ing. Hana Burešová	Nové scintilační detektory na bázi polystyrenu prof. RNDr. Fedor Šimkovic, CSc. (Univerzita Komenského v Bratislave), doc. Ing. Ivan Štekl, CSc. (ÚTEF) Abstrakt: Plastové scintilátory mají s ohledem na podstatu materiálu široké možnosti uplatnění a to jak v průmyslových aplikacích, tak v oblasti vědy a výzkumu. I další charakteristiky jako jsou rychlá doba dosvitu a lineární odezva na beta záření jsou výhodné z pohledu částicové a jaderné fyziky a ve velkých objemech jsou pak schopné detekovat i záření gama. Tato práce se zabývá optimalizací vlastností polystyrenové plastového scintilátoru obsahujícího p-terfenyl a POPOP určeného pro experimenty v oblasti bezneutrinového dvojného beta rozpadu a detekci reaktorových antineutrin, kde je důležitým faktorem světelný výtěžek a energetické rozlišení detektoru. Je zde studován vliv základních vlastností materiálu a koncentrace aktivátoru a posunovače spektra a nalezena nejvhodnější kombinace pro tři různé geometrie detektorů – válcové scintilátory 25 mm x 25mm, bloky 256 mm x 256 mm x 194 mm a desky o rozměru 400 mm x 200 mm x 10 mm, kde je sběr světla realizován světlovodnými vlákny s posunem vlnové délky. Energetické rozlišení se pro optimalizovanou koncentraci u bloků snížilo z 9,38% na 7,88% a bloky byly vybrány ke stavbě demonstrátoru experimentu SuperNEMO, který je v současné době konstruován v podzemní laboratoři v Modane ve Francii. Optimalizace koncentrace scintilačních složek v případě desek vedla ke zvýšení světelného výtěžku 1,4 x a tento materiál je použit pro konstrukci detektoru antineutrin S3. V druhé části práce je studována možnost výroby polystyrenových scintilátorů technologií lisování a využití tohoto postupu pro přípravu kompozitního materiálu s práškovým nanoscintilátorem ZnO(Ga), který je svým ultrarychlým dosvitem perspektivní pro experimenty fyziky vysokých energií.
2015	Ing. Tereza Pavelková	Radiation-induced Preparation of Uranium and Thorium Oxides (Radiační příprava oxidů aktinidů) doc. Ing. Václav Čuba, PhD. (KJCH), doc. Ing. Ferdinand Šebesta, CSc. (KJCH) Abstrakt: Tématem předložené práce byla fotochemická a radiační příprava nanokrystalických oxidů uraničitého a/nebo thoričitého a jejich následná peletizace. Metoda přípravy byla založena na radiačně (UV záření, urychlené elektrony, gama záření) indukovaném vzniku amorfních prekurzorů ve vodných roztocích obsahujících dusičnan uranylu a/nebo thoričitý a mravenčan amonný. Připravené prekurzory neobsahovaly uhlík, což umožnilo jejich přímé tepelné opracování v redukční atmosféře bez prekalcinace na vzduchu. Následné tepelné opracování amorfních prekurzorů při 300-700 °C vedlo ke vzniku UO₂, ThO₂ nebo tuhého roztoku (Th,U)O₂ s vysokou čistotou a lineární velikostí krystalitů 3-51 nm. Připravené oxidy byly peletizovány bez použití pojiv (tlak 500 MPa), zelené pelety byly následně sintrovány při 1300 °C ve směsi 20Ar:1H₂(pelety UO₂a (Th,U)O₂) nebo při 1600 °C na vzduchu (pelety ThO₂). Teoretická hustota sintrovaných pelet se pohybovala od 90 do 97 %. Fotochemická a radiační metoda tedy představuje slibný alternativní způsob přípravy pelet (směsných) oxidických jaderných paliv o vysoké hustotě.
2015	Ing. Jan Bárta	Radiation- and Photo-induced Preparation of Synthetic Garnets Based on LuAG (Lu₃Al₅O₁₂) (Radiační a fotochemická příprava syntetických granátů na bázi LuAG (Lu₃Al₅O₁₂)) prof. Ing. Milan Pospíšil, DrSc. (KJCH) , doc. Ing. Václav Čuba, PhD. (KJCH) Abstrakt: V této disertační práci je popsána inovativní metoda přípravy nanočástic granátu Lu₃Al₅O₁₂ (LuAG), a to jak nedopovaných, tak dopovaných rozličnými vzácnými zeminami (Ce³⁺, Pr³⁺, Nd³⁺, Eu³⁺ a Y³⁺). Tato metoda spočívá v radiační či fotochemické tvorbě pevného prekurzoru pro fázi LuAG ve vodných roztocích obsahujících ionty mravenčanů, následované žíháním prekurzoru na vzduchu nebo v mírném vakuu při vysokých teplotách. V této práci byl mimo jiné sledován vliv typu záření (UV světla, gama záření ⁶⁰Co nebo urychlených elektronů o střední energii 4,5 MeV) na vlastnosti připravených materiálů, zejména na fázovou čistotu (určována rentgenovou difrakční analýzou). Při použití UV záření a optimalizovaného postupu přípravy mají vzniklé nanočástice vynikající strukturní vlastnosti (jsou fázově čisté) a výtěžek syntézy je kvantitativní. Teplota vzniku krystalické fáze LuAG z amorfního prekurzoru byla několika nezávislými metodami určena na cca 900 °C, což je hodnota srovnatelná s pokročilými sol-gel syntézami tohoto materiálu. U připravených nanoprášků byla změřena radioluminiscenční a fotoluminiscencenční spektra pro posouzení jejich scintilační účinnosti a pro srovnání pozorovaných excitačních a emisních spekter s již opublikovanými vlastnostmi objemových materiálů. U všech použitých dopantů z řad lanthanoidů byla intenzita luminiscence velice intenzivní a zvyšovala se s teplotou žíhání materiálu. Pozorované emisní charakteristiky s výjimkou středních dob života luminiscence (doby dosvitu) zcela odpovídaly údajům v literatuře. Významně prodloužená doba dosvitu byla úspěšně vysvětlena s použitím efektivního indexu lomu v okolí emisního centra - ten se mění v důsledku nanočásticového charakteru materiálu a výrazně odlišné hodnoty indexu lomu okolního prostředí. Byl studován i vliv koncentrace dopantů na strukturní vlastnosti (mřížkový parametr a), jenž potvrdil platnost Vegardova pravidla ve vzorcích LuAG:Eu a (Lu, Y)₃Al₅O₁₂, zatímco u LuAG:Ce byly výsledky spíše neprůkazné. Ve vzorcích LuAG:Pr se mřížkový parametr prokazatelně měnil s obsahem Pr nemonotónně a procházel výrazným minimem. Ve vzorcích (Lu, Y)₃Al₅O₁₂:Ce se sledovaly i změny polohy emisního maxima Ce³⁺ v závislosti na obsahu Y - energie emisního pásu Ce³⁺ 5d-4f se s rostoucím množstvím yttria lineárně zmenšovala. Rentgenfluorescenční analýzou bylo měřeno prvkové složení pevných vzorků jak kvůli odhalení případných nečistot, tak pro nedestruktivní stanovení koncentrace dopantu v těchto materiálech. Z měření jednotlivých vzorků bylo sestaveno několik kalibračních křivek, které spolu s kvantitativními výtěžky potvrdily, že vzorky obsahují zamýšlený obsah dopantů.
2015	RNDr. Martin Vlk	Příprava a studium izotopicky značených betulininů prof. Ing. Jan John, CSc. (KJCH), RNDr. Jan Šarek, Ph.D. (Betulinines, Stříbrná Skalice), RNDr. Ján Kozempel, Ph.D. (KJCH) Abstrakt:
2015	Ing. Irena Špendlíková	Sample preparation development for ²³⁶U determination by AMS (Vývoj přípravy vzorků pro stanovení ²³⁶U metodou AMS) doc. Ing. Mojmír Němec, Ph.D. (KJCH), prof. Ing. Jan John, CSc. (KJCH) Abstrakt: Stanovení ultrastopových koncentrací vzácných radionuklidů v přírodních vzorcích je jednou z hlavních aplikací speciálních radioanalytických metod jako je urychlovačová hmotnostní spektrometrie (Accelerator Mass Spectrometry, AMS). Citlivost, selektivita a rozsah této metody dnes umožňují měřit více než 50 stopových radionuklidů. Klasické metody přípravy vzorků pro měření ²³⁶U jsou časově náročné a zahrnují mnoho experimentálních kroků. Také jsou používány chemikálie, u nichž není znám obsah uranu a které mohou vnést vysoký stupeň kontaminace. V případě stanovení přírodního ²³⁶U se hodnoty poměrů ²³⁶U/²³⁸U pohybují mezi 10^-10 - 10^-14 a vylepšení klasických metod jsou velmi žádaná jednak ve výběru sorpčního materiálu, tak i v chemii i fyzice chování terčových matric v AMS iontových zdrojích a v minimalizaci možných příspěvků z antropogenních zdrojů, u kterých mohou hodnoty izotopických poměrů ²³⁶U/²³⁸U dosáhnout až 10^-3. Cíle této práce jsou nalézt alternativní kroky nebo sorpční materiály s novými žádoucími vlastnostmi v porovnání s těmi již používanými v metodách přípravy vzorků, navrhnout jejich optimální využití v metodách a zjednodušit postup přípravy. V rámci úspěšné spolupráce byla všechna měření prováděna v laboratořích VERA ve Vídni, Rakousko a CENTA v Bratislavě, Slovensko.
2015	Ing. Boris Andris	Vývoj metód stanovenia limitovaných beta emitujúcich radionuklidov pomocou LSC doc. Ing. Ferdinand Šebesta, CSc. (KJCH) Abstrakt: Stanovenie a deklarácia aktivity rádionuklidov v odpadoch produkovanými jadrovými zariadeniami je primárnou podmienkou nakladania s RAO. Postup deklarácie aktivity rádionuklidov pre určitý tok RAO je komplikovaný a zdĺhavý proces, ktorý sa taktiež nazýva proces charakterizácie. Priamou metódou charakterizácie rádioaktívneho odpadu sa deklarujú aktivity rádionuklidov, tieto hodnoty je možné použiť pri nepriamej charakterizácii na RAO s podobným pôvodom a vlastnosťami. Táto dizertačná práca sa venuje vypracovaniu metodík stanovenia časti limitovaných rádionuklidov v Slovenskom regionálnom úložisku RAO. Zo skupiny 19 limitovaných rádionuklidov boli vybrané rádionuklidy: ⁷⁹Se, ⁹³Zr, ⁹⁹Tc, ¹⁰⁷Pd a ¹⁵¹Sm. Spoločnou charakteristikou je ich energia a typ emitujúceho žiarenia, sú to nízko energetické beta emitujúce rádionuklidy, ktorých emitovaná energia beta častíc neprekračuje hodnotu 400keV. Vzhľadom na charakter žiarenia boli vypracované separačné postupy izotopov tak, aby bola možná ich detekcia prostredníctvom kvapalinových scintilačných detektorov s využitím pomeru trojitej a dvojitej koincidencie (LSC-TDCR).V dizertačnej práci je kladený hlavný dôraz na vypracovanie robustných separačných postupov, ktoré zabezpečia dokonalú rádionuklidovú a chemickú čistotu stanovovaného analytu. Spôsob úpravy rôznych typov RAO (t.j. rozklady a lúženia vzoriek) a príprava preparátov pre detekciu rádionuklidov pomocou LSC-TDCR sa práca venuje len okrajovo. Základom separačného postupu ⁷⁹Se z rádioaktívnych odpadov je redukcia selénu do oxidačného stavu 0 v prítomnosti nosiča selénu. Redukcia selénu prebieha kvantitatívne v prostredí hydroxylamínu hydrochloridu po uplynutí doby 1,5 hodiny. Na dosiahnutie potrebnej rádionuklidovej čistoty je potrebné dočistiť redukovaný selén na zmesnom lóži silného katexu a anexu. Výťažok separácie bol sledovaný prostredníctvom gravimetrie, taktiež bol overený prostredníctvom rádiostopovača ⁷⁵Se. Vzhľadom na prchavosť selénu bola zistená možnosť strát selénu pri kyslom rozklade a lúžení. Táto možnosť nebola potvrdená. Dekontaminačný faktor ¹³⁷Cs bol 1,5 x 10⁵, ⁶⁰Co = 6,9 x 10³ a ⁵⁴Mn = 9,9 x 10³. Dosahované rádiochemické výťažky separácie sa pohybovali v rozmedzí 47-96%. Pri separácii ⁷⁹Se z viacerých typov RAO nebola pozitívne detegovaná aktivita selénu. Extrakcia zirkónia ⁹³Zr za prítomnosti nosiča Zr a stopovača ⁹⁵Zr pomocou thenoyltrifluoracetátu v benzéne tvorí základ separačného postupu ⁹³Zr. Zirkónium je extrahované kvantitatívne prakticky okamžite. Spätná extrakcia zirkónia je možná len pomocou zriedenej kyseliny fluorovodíkovej. Komplikáciou pri separačnom postupe je vysoká koncentrácia neaktívneho železa, kedy výťažky separácie klesli pod hodnotu 40%. Tento nežiaduci jav však bol v dizertačnej práci odstránený pridaním dodatočných separačných krokov. ⁹³Zr bol stanovený predovšetkým v odpadoch z funkčných jadrových elektrární, respektíve v odpadoch jadrovej elektrárne Jaslovské Bohunice V-1, ktorá je krátko po ukončení svojej činnosti. Stanovené hodnoty sa pohybovali v rozmedzí: 9,5 x 10⁰ - 1,7 x 10⁵ Bq.dm^-3. Extrakčno-chromatografické postupy tvoria základ separačného postupu ⁹⁹Tc a ¹⁵¹Sm. Zatiaľ čo separácia ⁹⁹Tc je vykonaná prostredníctvom sorbentu TEVA resin s dodatočným čistením s katexom a anexom. Separácia ¹⁵¹Sm sa vykonáva pomocou pevného extrahentu (PEX) Ln Resin po predchádzajúcom separovaní na PEXe TRU resin. V oboch prípadoch sú na sledovanie rádiochemického výťažku použité stopovače. Separačný postup technécia je sledovaný ^99mTc, ktorého aktivita je stanovená gamaspektrometricky. Proces separovania ¹⁵¹Sm je sledovaný alfaspektrometricky stopovačom ¹⁴⁷Sm. Metodika stanovenia ⁹⁹Tc bola validovaná prostredníctvom overovacej vzorky ČMI a viacerých medzilaboratórnych porovnaní National Physical Laboratory (NPL,UK). V rádioaktívnych odpadoch bolo ⁹⁹Tc detegované v rôznych typoch RAO v intervale aktivít (4,3 x 10⁰ - 1,9 x 10⁴ Bq.dm^-3). Rádiochemický výťažok neklesol pod 70%. Samárium ¹⁵¹Sm bolo detegované v RAO, ktoré bolo v priamom kontakte s porušeným palivom JE A-1 Jaslovské Bohunice (1,7 x 10¹ - 3,3 x 10⁵ Bq.kg^-1).
2015	Mgr. Kamila Šťastná	Vývoj postupů pro separaci Cm od Am prof. Ing. Jan John, CSc. (KJCH) Abstrakt:
2015	RNDr. Ivana Krausová	Krátkodobé produkty fotojaderných reakcí na mikrotronu a jejich využití ve fotonové aktivační analýze Ing. Jiří Mizera, Ph.D. (ÚJF AV ČR, Řež Abstrakt:
2015	Ing. Martina Toufarová	Studium reaktivity celouhlíkových nanostruktur indukované ionizujícím a neionizujícím zářením Ing. Libor Juha, CSc. (FÚ AV ČR), prof. Ing. Milan Pospíšil, DrSc. (KJCH) Abstrakt:
2015	Mgr. Michal Fejgl	Využití stanovení aktivit C-14 pro sledování dávkové zátěže populace Ing. Ivo Světlík, Ph.D. (ÚJV AV ČR), doc. Ing. Mojmír Němec, Ph.D. (KJCH) Abstrakt:
2015	Ing. Petr Kovařík	Vývoj pokročilých technologií pro nakládání s organickými radioaktivními odpady prof. Ing. Jan John, CSc. (KJCH) Abstrakt:
2014	Ing. Tomáš Gbur	Příprava nanočásticového a nanokompozitního scintilátoru na bázi ZnO doc. Ing. Václav Čuba, PhD. (KJCH) Abstrakt:
2014	Ing. Vítězslav Jarý	Thermally induced ionization and quenching processes in novel oxide and sulfide scintillation materials prof. Ing. Martin Nikl, CSc. Abstrakt:
2012	Ing. Jiří Landa	Modelování vlivu vybraných parametrů migrace radionuklidů z úložišť radioaktivních odpadů na jejich přenos do biosféry. Mgr. Dušan Vopálka, CSc. (KJCH) Abstrakt:
2012	Ing. Daniel Seifert	Optimization of the Radiosynthesis of [18]Fluoroethylspiperone Using Commercially Available Automated Synthesis Modules. doc. Ing. Ondřej Lebeda, Ph.D. Abstrakt:
2011	Ing. Marek Fikrle	Vývoj metod stanovení ⁹⁹Tc ve vzorcích životního prostředí. prof. Ing. Jan Kučera, CSc. Abstrakt: Tato práce se věnuje vývoji metody pro stanovení 99Tc ve vzorcích ze životního prostředí. Její součástí byla i příprava radiostopovače 95mTc, včetně stanovení excitační funkce pro reakci (nat Mo(d,x) 95mTc). Radiostopovač 95mTc byl využit pro stanovení výtěžku Tc při rozkladu vzorků a optimalizaci separačního postupu Tc is použitím rost- linného materiálu (jílek vytrvalý) značeného 95mTc. Výsledný separační postup spočívá v rozkladu vzorku v kyselině dusičné v tlakovém zařízení s mikrovlnným ohřevem nebo zahříváním pod zpětným chladičem v Erlenmeyerově baňce, odpaření vzniklého roztoku do sucha, vyjmutí odparku do 0,1M HCl. Roztok se následně vede na chromatografic- kou kolonu s materiálem PAN-A336. Zadržené Tc se vymyje 8 M HNO3 a eluát se vede na chromatografickou kolonu s materiálem TODGA-PAN pro odstranění radionuklidu rušících měření kapalinovou scintilační spektromertií (LSS). Objem výsledného eluátu se zredukuje, eluát se pomocí 8 M NaOH alkalizuje a Tc se opakovaně extrahuje methyl- ethyl ketonem. Výsledné organické frakce se spojí, jejich objem se zredukuje a měří me- todou LSS. Měření 99Tc ve vyseparovaných vzorcích neutronovou aktivační analýzou vedlo k nedostatečným mezím detekce, které byly stanoveny pro reaktorové spektrum neutronů i pro ozařování epithermálními neutrony. Příznivějších mezí detekce bylo dosaženo při měření vyseparovaných frakcí 99Tc kapalinovou scintilační spektrometrii (LSS). Vypracovaný postup rozkladu vzorků a separace Tc byl validován analýzou stan- dardního referenčního materiálu NIST 4359 Seaweed Radionuclide Standard a použit ke stanovení 99Tc ve vzorcích řasy Fucus serratus L. z kontaminované oblasti v okolí La Hague a v kontaminované půdě z okolí havarované jaderné elektrárny v Černobylu.
2011	Mgr. Marek Tomeš	Studium přípravy sloučenin značených luteciem-177. doc. Ing. František Melichar, DrSc. Abstrakt: Lutecium-177 je radionuklidem se stále narůstajícím potenciálem v radioterapeutických aplikacích. Nemalou roli hraje výzkum tohoto radionuklidu pro použití především v oblasti značení biomolekul, radioimunoterapii, paliativní radioterapii, značených polymerních systémech pro terapii jaterních metastáz či radiosynovektomii. Cílem této práce bylo studium vlastností značených sloučenin s potenciálním využitím ve vybraných oblastech nukleární medicíny a na základě získaných výsledků následné posouzení vhodnosti značeného systému z hlediska jeho přípravy, optimálních podmínek či stability in vitro. Studovanými oblastmi jsou zde příprava Lu-177, Lu-EDTMP pro paliativní terapii skeletálních metastáz, polymerní systémy značené Lu-177 pro terapii hepatocelulárních metastáz a značené bombesiny pro terapii karcinomů prostaty, pankreatu a celé řady dalších nádorových onemocnění. Byly vyvinuty a optimalizovány metody přípravy a separace značených systémů, které byly dále posuzovány z hlediska závislosti na reakčním čase, teplotě, pH či stability in vitro. Výsledky experimentů uvedené v této disertační práci pak mohou sloužit jako jeden z faktorů, na jejichž základě lze rozhodnout jakým směrem se lze v případě využití lutecia-177 v nukleární medicíně dále ubírat.
2011	Ing. Jan Ráliš	Studium přípravy ⁸⁶Y a ¹²⁴I na cyklotronu U-120M. Ing. Ondřej Lebeda, PhD., prof. Ing. Jan John, CSc. (KJCH) Abstrakt: 86Y (14,74 h) a 124I (4,18 d) patří mezi tzv. nekonvenční PET radionuklidy.V klinické praxi se dosud etablovaly pouze krátkodobé pozitronové zářiče, zejména 18F (110 min), ale také 15O (122 s), 13N (10 min) a 11C (20,4 min). Hlavními důvody zájmu o většinu nekonvenčních PET radionuklidů, mezi něž patří i 86Y a 124I, jsou jednak jejich relativně dlouhý poločas, který dovoluje sledovat děje s pomalejší kinetikou nebo déletrvající akumulaci v dané tkání či orgánu (např. u protilátek), jednak dobře známá chemie značení. Navíc jsou oba radionuklidy diagnostickými protějšky svých terapeutických radioisotopů, 90Y a 131I, umožňujícími kvantifikaci biodistribuce terapeutik značených těmito radionuklidy. Byly vyvinuty technologie přípravy těchto dvou radionuklidů. Připravené radionuklidy mají vysokou čistotu (radionuklidovou, radiochemickou a chemickou) a vysokou objemovou aktivitu. Dokládají to nejen přímá měření daných parametrů, ale hlavně úspěšné značení nových potenciálních radiofarmak na našem pracovišti. Celková dosažitelná aktivita pomocí těchto technologií je dostatečná pro budoucí použití v humánní aplikaci. Pro přípravu obou izotopů byly vyvinuty systémy ovládané na dálku, buďto pomocí ručního ovládání, nebo pomocí automatické řídící jednotky. Největší radiační zátěží, tak kromě transportu ozářeného materiálu představuje manipulace s terčovými systémy před a po ozařování a při jejich servisu. Výsledky práce umožňují pravidelně připravovat oba radionuklidy pro následnou přípravu nových potenciálních radiofarmak, jenž by jinak z důvodu nedostupnosti uvedených radionuklidů nebyla možná.
2011	MSc. Vera Denis Beckford Rolando	Synthesis and evaluation of radioconjugates formed with selected trivalent radiometals. doc. Ing. František Melichar, DrSc. Abstrakt: Target-specific radiopharmaceuticals are becoming increasingly utilized in the management of cancer because they provide the unique tool for target-specific delivery of radionuclides to the diseased tissues. The encouraging results observed in the radioimmunotherapy of hematologic tumors have not yet been translated to solid tumors. The investigation of new radionuclides, new molecular constructs and better targeting strategies to prevent or overcome host toxicities will translate to progress in the therapy of solid tumors. For tumors associated antigens like EGFR, molecules that are overexpressed in tumors but are also expressed in normal tissues, monoclonal antibodies with intermediate affinity might have preferential uptake in target tissues overexpressing target antigen, while might decrease toxicity in normal tissue. In this thesis the synthesis and preclinical evaluation of radioconjugates based on monoclonal antibodies with intermediate affinity, antibiotic, and selected trivalent radiometals are described. Nimotuzumab, Trastuzumab and Puromycin were radiolabeled with selected trivalent radiometals using bifunctional chelators. The cell-binding characteristics and toxicity of the radioimmunoconjugates was assessed using radioimmunoassay in cultured cell lines. Tumor targeting properties of Nimotuzumab labeled with 177Lu was evaluated in mice bearing human carcinomas xenografts with varying EGFR expression levels. To investigate whether Puromycin labeled with 44Sc can be suitable for imaging of protein synthesis in vivo, micro-PET and biodistribution studies were performed. The radiolabeling procedures yielded a high and reproducible radiometal complexation suitable for the practical preparation of radiopharmaceuticals. Radioconjugates with high radiochemical purity and specific activity without significant loss in the targeting function were obtained. Radioimmunoconjugates showed higher cell growth inhibition in cultured cell lines (overexpressing EGFR or HER2) than unmodified monoclonal antibodies. Optimized preparation of Nimotuzumab labeled with n.c.a. 177Lu showed high stability in vivo. 177LuNimotuzumab showed high specific tumor uptake accompanied by low uptake in normal tissues in mice bearing EGFR-overexpressing human epidermoid (A431) tumor xenografts. 44Sc-DOTA-Pur showed very high tumor to background ratios in two subcutaneous tumor models demonstrating the suitability for imaging of ribosomal activity and hence protein synthesis in vivo
2010	Ing. Miroslava Semelová	Separace radiokobaltu z koncentrátů z odparky JE. prof. Ing. Jan John, CSc. (KJCH) Abstrakt: Separace radiokobaltu z koncentrátu z odparky jaderných elektráren typu VVER je komplikována vysokou solností roztoku, vysokou hodnotou pH a přítomností organických komplexotvorných látek v roztoku. Tato práce se zabývá možností sorpce kobaltu z těchto „problematických“ roztoků a jejich simulantů obsahujících různé organické látky (kyselina citrónová, šťavelová, NTA a EDTA). Přímá separace kobaltu je značně neefektivní, proto byl studován rozklad organických látek. Během podrobné studie radiačního rozkladu kyseliny citrónové, šťavelové a jejich směsi byl sledován vliv různých parametrů na stupeň degradace: hodnota pH, absorbovaná dávka, druh záření, solnost, počáteční koncentrace, přítomnost modifikátoru a sycení různými plyny (kyslík, ozón, dusík a oxid dusný). Fotokatalytický rozklad EDTA v simulovaném roztoku koncentrátu byl studován za přítomnosti různých katalyzátorů (oxid titaničitý, peroxid vodíku a foto-Fentonovo činidlo). Hodnoty distribučních koeficientů záchytu kobaltu na vybraných měničích iontů (vzorky aktivního uhlí i anorganické měniče iontů) z reálného roztoku koncentrátu z odparky jaderné elektrárny nebo jeho simulantu po předchozím rozkladu organických látek byly srovnány s hodnotami přímé separace. Výsledky práce prokázaly, že účinnost záchytu kobaltu na anorganických měničích iontů lze zvýšit rozkladem organických látek. I přes důkladnou studii radiačního rozkladu se však nepodařilo najít vhodné podmínky pro úplnou radiolýzu sledovaných látek. Naopak fotokatalytický rozklad za přítomnosti fotoFentonova činidla se zdá být perspektivní metodou.
2010	Ing. Kateřina Pachnerová Brabcová	Study and development of track etch detectors for dosimetric purposes. prof. Ing. František Spurný, DrSc., Ing. Iva Ambrožová, PhD.
2009	Ing. Ota Fišera	Studium nových kompozitních materiálů pro separaci a analýzu radionuklidů. doc. Ing. Ferdinand Šebesta, CSc. (KJCH) Abstrakt: Disertační práce je zaměřena na studium kompozitních materiálů vhodných pro separaci a analýzu vybraných radionuklidů. Práce je rozdělena do dvou částí podle studovaných, zájmových radionuklidů. První část se zabývá separací radionuklidů niklu 59, 63Ni na kompozitních materiálech na bázi polyakrylonitrilu, kde byly jako aktivní složky testovány zástupci dioximů – dimethylglyoxim a difenylglyoxim. Nejlepší sorpční vlastnosti vykazoval materiál PAN-DMG připravovaný impregnací, který je plně srovnatelný s komerčním materiálem Ni Resin. Separace radionuklidů niklu byla ověřena na 2 typech reálných vzorků z provozu jaderných elektráren, na koncentrátu kyseliny borité z odparky a na výluhu katexu pro čištění chladícího media primárního okruhu. Separace byla úspěšná a kvantitativní za podmínek, kdy v sorpčním roztoku byla koncentrace citranu amonného 0,07 mol·L -1, koncentrace niklu 1·10-4 mol·L -1 a při pH = 9–10,5. Pro kvantitativní eluci niklu byl nejvhodnější roztok kyseliny dusičné o koncentraci 3 mol·L -1 . V návaznosti na eluci byla vyvinuta metodika přípravy preparátu niklu pomocí homogenního srážení pro měření 59Ni pomocí spektrometrie fotonů s nízkou energií. Druhá část práce se věnuje separaci 241Am od europia pomocí extrakčně-chromatografických materiálů obsahujících kyselinu bis(2,4,4-trimethylpentyl)dithiofosfinovou v synergické směsi s tributylfosfátem, jejichž společným rozpouštědlem byl dodekan. Z testovaných inertních nosičů na bázi polyakrylonitrilu, styren-divinylbenzenového kopolymeru nebo polymetakrylátu byl nejlepší styren-divinylbenzenový kopolymer Synachrom E5. Nespecifická sorpce americia i europia na některých nosičích v prostředí 0,2M octanového pufru byla úspěšně potlačena přítomností dusičnanu sodného o koncentraci 0,1 mol·L -1 a nosiče europia o koncentraci 1·10-5 mol·L -1. Za těchto podmínek při pH = 4 a při vyšší koncentraci europia 2·10-4–1·10-3 mol·L -1 byla úspěšně ověřena možnost separace 241Am pomocí extrakčně-chromatografického materiálu E5/HBTPA+TBP+dod při kolonových experimentech. K eluci zachyceného americia byl nejvhodnější roztok kyseliny dusičné o koncentraci 5 mol·L -1 .
2009	Ing. Veronika Kleinová	Výběr metod pro kontrolu kvality značené protilátky TU-20 a jejího scFv fragmentu. Ing. Miroslav Fišer, CSc., prof. Ing. Petr Beneš, CSc. (KJCH) Abstrakt: Monoklonální protilátka TU-20 a její imunoaktivní scFv fragment vykazují vysokou specifitu k β-tubulinu třídy III (tzv. neurotubulin), který se hromadí v místech degradace neuronů, což vybízí k využití těchto substancí jako perspektivních in vivo diagnostik neurodegradačních procesů. K tomu je především třeba vyvinout vhodný způsob vizualizace tohoto procesu v živých organismech. V naší studii jsme prověřovali metodické možnosti a účinnost vizualizace pomocí radioaktivního značení protilátky a jejího scFv. TU-20 a jeho scFv byly označeny izotopy jodu 125I a 123I pomocí chloraminu-T (s průměrným výtěžkem reakce 0,70 a 0,50). Radiochemická čistota a stabilita byly stanoveny pomocí gelové filtrace (pokles na 80 % a 50 % během dvou měsíců). Imunoreaktivita značené TU-20 byla posuzována pomocí ELISA testu. Metody jako afinitní separace a RIA byly designovány jako pilotní experimenty. Míra degradace protilátky a jejího scFv vlivem procesu radioaktivního značení byla zkoumána pomocí bis-tris gelové elektroforézy s následným obarvením stříbrem a autoradiografickým vyhodnocením (přes 95 % radioaktivity bylo navázáno v obou typech cílových substancí). Specifita vazby značených látek ve tkání byla zkoumána in vitro imunohistochemicky na řezech myších mozků. Studie in vivo byly nejprve provedeny na zdravých myších (“wild type C57B/6/J”). Bylo ověřováno chování 125I-TU-20, 125I-scFv TU-20, 123I-scFv TU-20 a Na 125I (autoradiografické a preparativní studie biodistribuce). Obě imunoreaktivní substance označené pomocí 123I byly také podrobeny zobrazovací distribuční studii, v tomto případě za užití SPECT kamery. Pro další experimenty pak byla vybrána transgenní populace myší G93A1 Gur za účelem provedení komparativní studie chování obou substancí ve zdravém organismu a v organismu postiženém amyotrofní laterální sklerózou (ALS). Souhrnem lze říci, že protilátka TU-20 i její scFv fragment byly úspěšně označeny radioizotopy jodu a následně analyzovány několika kontrolními metodami adaptovanými pro tento účel. Rovněž byly provedeny biodistribuční studie in vivo za účelem srovnání chování obou substancí ve zdravém a postiženém myším organismu.
2008	Ing. Kateřina Eigner-Henke	Studium přípravy yttria-86 a jódu-124 pro PET diagnostiku v nukleární medicíně. doc. Ing. František Melichar, DrSc., prof. Ing. Viliam Múčka, DrSc. (KJCH) Abstrakt: Pozitronová emisní tomografie (PET) je nyní obecně považovaná za nejdynamičtěji se rozvíjející zobrazovací techniku v medicíně vůbec, a to jak pro diagnostiku celé řady onemocnění, tak pro zobrazování různých fyziologických a biochemických procesů. Radionuklidy rutinně používané pro účely PET (18F, 150, 13N a 11C)1 nedovolují kvůli svému krátkému poločasu sledování procesů s dlouhou kinetikou, jako je např. metabolismus monoklonálních protilátek a jejich fragmentů či biodistribuce řady farmak. Důležité postavení mezi radionuklidy, které tyto procesy studovat umožňují, zaujímají 86y (poločas rozpadu 14,7 h)3.4 a 1241 (poločas rozpadu 4,18 d)5. Jejich radiochemické chování je relativně dobře známo, mohou být principiálně použity ke značení potenciálních nosičů a lze je připravovat i na malých cyklotronech. Kromě toho umožňují PET zobrazování biodistribuce radioterapeutik značených negatronickými zářiči 90y a 1311. V první fázi předkládané práce byl ve spolupráci s oddělením urychlovačů navržen a zkonstruován nový terčový systém pro ozařování pevných vzorků na cyklotronu U-120M v Ústavu jaderné fyziky AV ČR, v.v.i. Jeho funkčnost byla ověřena v průběhu fáze testování i nadále v běžném ozařovacím provozu. Terčový systém umožnil připravit 86y a 1241. Tyto studované radionuklidy byly radiochemicky odseparovány z terčové matrice v dostatečných množstvích a zároveň v kvalitě, která svými parametry vyhovuje požadavkům jak na značení perspektivních sloučenin, tak na farmaceuticky použitelný radionuklid.
2008	Mgr. Mária Lučaníková	Využitie extrakčných činidiel zakotvených v pevnej fáze v radichemickej neutrónovej aktivačnej analýze. doc. Ing. Jan Kučera, CSc.
2008	Mgr. Jakub Šebera	Kvantově chemické studium spektrálních a katalytických vlastností komplexních systémů rhenia, platiny a zlata na DFT úrovni. Ing. Stanislav Záliš, CSc., prof. Ing. Milan Pospíšil, DrSc. (KJCH)
2008	Ing. Jan Kameník	Studium separace aktinoidů pomocí kompozitních materiálů na bázi CMPO. doc. Ing. Ferdinand Šebesta, CSc. (KJCH) Abstrakt: V práci byly studovány kompozitní materiály obsahující jako aktivní složku komerčně dostupné extrakční činidlo oktyl(fenyl)-N,N-diisobutylkarbamoylmethylfosfinoxid (CMPO) a laboratorně připravená činidla obsahující funkční skupiny odvozené od CMPO. Jako nosič extrakčních činidel byl použit modifikovaný polyakrylonitril (PAN). Na studovaných kompozitních materiálech byl sledován záchyt europia, americia, uranu, plutonia a neptunia z roztoků kyseliny dusičné a chlorovodíkové. Vzájemné srovnání vlastností kompozitních materiálů bylo provedeno pro prostředí 3 M HNO3 . Nejvhodnější vlastnosti v tomto prostředí vykazoval materiál CMPO-PAN. Tento materiál byl použit ke studiu kinetiky záchytu europia a byla pro něj stanovena kapacita pro záchyt europia z extrakční izotermy a z tvaru průnikové křivky. Pro vymývání zachyceného europia a americia z materiálu CMPO-PAN byl navržen roztok 1 M HCl. Další část práce byla věnována studiu chování materiálu CMPO-PAN v roztocích o nízké kyselosti. V těchto roztocích byl zjištěn vysoký záchyt europia a americia na CMPO-PAN, i když tomu záchyt samotným činidlem CMPO nenasvědčoval. Bylo studováno ovlivnění tohoto jevu složením polymeru nosiče, množstvím přidaného dusičnanu sodného a přípravou kompozitního materiálu. Studium tohoto chování bylo doplněno základní interpretací FTIR spekter materiálu CMPO-PAN. Dále byly studovány kompozitní materiály obsahující jako nosič CMPO jiný materiál než PAN. Průběh závislosti záchytu europia a americia z roztoků kyseliny dusičné na těchto kompozitních materiálech byl podobný průběhu záchytu na materiálu CMPO-PAN v roztocích o koncentraci kyseliny dusičné větší než 0,5 mol·L −1 . V práci byl také studován vliv přítomnosti rozpouštědla CMPO v kompozitním materiálu. Bylo zjištěno, že záchyt studovaných prvků na komerčním materiálu TRU Resin (CMPO v rozpouštědle) je menší než na materiálech obsahujících CMPO bez rozpouštědla.
2008	Ing. Ivo Světlík	Vývoj metod stanovení ¹⁴C a jeho speciace pro studium antropogenních vlivů v životním prostředí. prof. Ing. Petr Beneš, DrSc. (KJCH)
2008	Ing. Mojmír Němec	Dekontaminace půd elektrochemickými postupy. prof. Ing. Jan John, CSc. (KJCH)
2008	RNDr. Jana Šuľaková	Study of solid extractants for separation of minor actinides from high active liquid waste. prof. Ing. Jan John, CSc. (KJCH)
2008	Ing. Jan Pejchal	Yb³⁺ and Pr³⁺ doped materials for fast scintillators. Ing. Martin Nikl, CSc.
2007	Ing. Helena Švecová	Návrh analytických postupů kontroly jakosti radioaktivně značených protilátek a jejich fragmentů. Ing. Miroslav Fišer, CSc. Abstrakt: Radiofarmaka, jejichž součástí jsou radioaktivně značené sloučeniny, patří k účinným nástrojům v lékařské diagnostice i terapii. Jako výhodné nosiče radionuklidů lze použít protilátky, které se specificky vážou na svůj antigen. Monoklonální protilátka TU20 je specifická proti III -tubulinu, který se vyskytuje pouze v tkáních nervového původu. Označením TU-20 radioisotopy jodu se získá radiofarmakum vhodné pro diagnostiku periferních neuropatií. Pro rychlejší fyziologickou distribuci přípravku je možné zaměnit protilátku za její scFv fragment, který má šestkrát menší velikost. Pro zjištění vlastností značených protilátek se využívá několik metod kontroly kvality. Monoklonální protilátka TU-20 a scFv TU-20 byly jodovány isotopy 125 I i 123 I především pomocí chloraminu-T jako oxidačního činidla. Imunoreaktivita se pro značenou TU-20 stanovovala ELISA testem. Radiochemická stabilita se sledovala gelovou filtrací. Vznik fragmentů protilátky při značení se určoval elektroforézou spojenou s barvení stříbrem a autoradiografií. Vazba protilátek v tkáni se sledovala imunohistochemicky přes autoradiografii a optickou mikroskopii. S [ 125 I]TU-20, [ 125 I]scFv TU-20 a Na 125 I se provedla fyziologická distribuce ve zdravých myších. Pro přípravu [ 125 I]TU-20 pomocí chloraminu-T bez použití jodačního činidla byl průměrný výtěžek 0,72 a poměr jodu ku protilátce 1,11 a pro [ 125 I]scFv TU-20 se Y rovnal 0,50 a NI*/NS byl 0,52. Radiochemická čistota [ 125 I]TU-20 klesla za necelé dva měsíce o méně než 20%, ale u [ 125 I]scFv TU-20 o 50%. Elektroforézou se zjistilo, že přidání redukčního činidla zamezuje jodaci pomocných látek při odsolení. Z provedené imunohistochemie vyplynulo, že radioaktivně značená protilátka TU-20 si zachovává svou schopnost vázat se v tkáni na svůj antigen. Fyziologické testy potvrdily, že celá protilátka TU-20 se eliminuje z těla výrazně pomaleji než scFv TU-20 a že fragment jeví větší podobnost při eliminaci z organismu s jodidem než s protilátkou. Souhrnem řečeno, byla připravena radiojodovaná protilátka TU-20 i její scFv fragment a provedena jejich kontrola kvality metodami analytickými, bioanalytickými i biologickými, z nichž mnohé se navzájem ve svých výsledcích doplňovaly.
2007	Ing. Barbora Drtinová	Radiační odstraňování iontových forem olova a kadmia z vodných roztoků. prof. Ing. Milan Pospíšil, DrSc. (KJCH) Abstrakt: Vzhledem k pokračující kontaminaci životního prostředí těžkými toxickými kovy nacházejícími se v různých koncentracích hlavně v průmyslových, mnohdy i komunálních odpadních vodách, jsou vyvíjeny ekologicky a ekonomicky výhodnější alternativy konvenčních chemických postupů jejich likvidace. Jedním z možných řešení se jeví využití ionizujícího záření. Jeho aplikace je ekologicky i časově velmi výhodná a vyžaduje minimální počet navazujících operací. Účelem práce bylo studium podmínek, za nichž lze z vodných roztoků radiačně odstranit vybrané těžké kovy - olovo (100 mg/L) a kadmium (100 nebo 27 mg/L), v přítomnosti různých vychytávačů. V přítomnosti HCOOK jako záměrně do systému přidaného scavengeru •OH radikálů (o koncentraci 1×10-2 mol/L) lze z vodných roztoků iontů Pb2+ při pH 5 – 6 prakticky úplně vysrážet olovo účinkem urychlených elektronů již při dávce 2.5 kGy. Přítomnost tuhých modifikátorů (zeolit, Cu2O) radiační děj ovlivňuje, ale účinnost procesu se významně nezvýší. Účinnost radiačního odstraňování lze zvýšit probubláním roztoků N2O, zejména v případě nehomogenního systému. Z vodných roztoků obsahující jako majoritní formu ionty Cd2+ lze při pH 6 - 7 prakticky úplně vysrážet kadmium účinkem urychlených elektronů při dávce 15 kGy. V slabě kyselém roztoku obsahujícím pouze olovo zakomplexované s EDTA může být olovo radiačně odstraněno z 92 % při absorbované dávce 30 kGy i bez přídavku scavengeru OH radikálů. Přídavek scavengerů OH radikálů jako 1×10–3 mol/L HCOOK, 2×10–3 mol/L CO3 2- nebo 2×10–3 mol/L HCO3 - nevede k dalšímu vylepšení průběhu radiačního odstraňování v takto širokém rozsahu pH (3.2 – 9.5). Probublání roztoku N2 nebo O2 rovněž nepůsobí zefektivnění procesu. Vliv probublávání roztoku N2O má slabě pozitivní efekt, ovšem v systému bez scavengeru působí silně negativně (zhoršení až o 30 %). Přítomnost NO3 - (vychytává e– aq) je v tomto uspořádání důležitá pro efektivní odstranění zakomplexovaného olova v závislosti na absorbované dávce. Chování systému, kde byla jako komplexační činidlo přítomná kyselina citronová, je velmi podobné. K efektivnímu odstranění kadmia zakomplexovaného s EDTA dochází z 90 % při absorbování dávky 45 kGy, pokud je jako vychytávač OH radikálů přítomný CO3 2- o koncentraci 5×10–3 mol/L sloužící zároveň jako pufr (pH 10). Po ozáření je kadmium přítomno ve formě CdCO3.
2005	Ing. Miluše Bartusková	Stanovení nízkých aktivit ²¹⁰Pb ve složkách potravního řetězce. prof. Ing. Jan John, CSc. (KJCH)
2004	Ing. Helena Kroupová	Studium sorpčních interakcí v systému: Bentonit - vybrané radionuklidy a produkty koroze kontejneru - podzemní voda. doc. Ing. Karel Štamberg, CSc. (KJCH)
2004	Ing. Martin Cabalka	Metoda gelové chromatografie při studiu interakce kovů s huminovými látkami. Jiří Dolanský, prom. chem., CSc. (KJCH)
2003	Ing. Václav Čuba	Application of ionizing radiation and ozonization in biological wastewater treatment process. prof. Ing. Milan Pospíšil, DrSc. (KJCH), doc. Ing. Pavel Jeníček, CSc.
2002	Ing. Kateřina Černochová	Separation of radionuclides from spent decontamination solution. doc. Ing. Jan John, CSc. (KJCH)
2002	Ing. Martin Kropáček	Příprava a vlastnosti preparátů značených ¹⁶⁶Ho pro terapeutické účely. Ing. František Melichar, DrSc.
2002	Ing. Ondřej Lebeda	Cyclotron production of ⁸¹Rb and ²¹¹At and their use in nuclear medicine. Ing. Miroslav Fišer, CSc.
2002	Ing. Eva Popelová	A study of radionuclides extraction from aqueous systems after degradation of organic complexants. doc. Ing. Jan John, CSc. (KJCH)
2001	Ing. Erika Kaplanová	Vývoj metody stanovení selenu pro účely biologického monitoringu v ČR. Ing. Věra Spěváčková, CSc.
2001	Mgr. Dušan Vopálka
2000	Ing. Štěpánka Smrčková	Studium separace rtuti na anorganických sorbentech. doc. Ing. Ferdinand Šebesta, CSc. (KJCH)
2000	Ing. Josef Tecl	Studium interakce stopových radionuklidů s lesními půdami různých pedologických typů. doc. Ing. Karel Štamberg, CSc. (KJCH)
1999	Ing. Evžen Babůrek	Izomerizace n-butanu a bifunkční katalýza. RNDr. Jana Nováková, CSc., prof. Ing. Viliam Múčka, DrSc. (KJCH)
1999	Ing. Richard Klik	Syntetické metalosilikáty na bázi zeolitů typu MFI obsahující B, Al, Ga, Fe a Zr. RNDr. Vladimír Bosáček, CSc.
1999	Ing. Jiří Mizera	Studium interakce stopových prvků s huminovými látkami radiostopovací metodou. prof. Ing. Petr Beneš, DrSc. (KJCH)

Absolventi doktorského studia jaderné chemie

O nás

Věda a výzkum

Výuka

Pro studenty

Pro zájemce

+420 771 276 711

kjch@fjfi.cvut.cz

Břehová 7
Praha 1, 115 19

O nás

Věda a výzkum

Výuka

Pro studenty

Pro zájemce

+420 771 276 711

kjch@fjfi.cvut.cz

Břehová 7Praha 1, 115 19

Břehová 7
Praha 1, 115 19