Медицински радиоизотопи: краткият период на полуразпад на технеций-99m

1 · Предскажи

Технеций-99m (ползван в медицинското образуване) има период на полуразпад от едва около 6 часа — далеч по-кратък от 5,730-те години на въглерод-14. Намалява ли и неговата радиоактивна АКТИВНОСТ (разпадания в секунда) с времето, или активността остава постоянна, докато пада само пълният брой атоми?

• Активността също намалява, следвайки същия експоненциален разпад като броя атоми, понеже активността е пропорционална на това колко радиоактивни атома остават.
• Активността остава постоянна, дори броят атоми да пада.
• Активността всъщност нараства с намаляване на атомите, понеже всеки оставащ атом е по-вероятно да се разпадне.

2 · Постановка

1. Отвори настройката Tc99m медицински и натисни Нулирай. Периодът на полуразпад е фиксиран на 6 часа; пробата започва с 10¹⁰ атома.
2. Включи показанието за активност.
3. Задай изминалото време за всеки опит и запиши активността на пробата.

3 · Събери данни

Чертай активността A (ос y) спрямо изминалото време t (ос x) за трите си опита. Следва ли същата експоненциална форма като N(t)?

4 · Анализирай

1. За един опит изчисли N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½) с T½ = 6 часа, N₀ = 10¹⁰, после A = λN с λ = ln(2)/T½. Сравни с таблицата.
2. Обясни защо активността A = λN следва точно същата експоненциална крива на разпад като самото N(t) — активността е просто броят атоми, мащабиран с фиксираната константа на разпад λ.

5 · Надгради

1. Краткият период на полуразпад на Tc-99m е точно защото се ползва в медицинското образуване: доставя силен, полезен радиоактивен сигнал бързо, после се разпада до безопасно ниво в рамките на около ден, минимизирайки дългосрочното облъчване на пациента. Обясни защо въглерод-14 (с периода си 5,730 години) би бил ужасен избор за това приложение.
2. Понеже Tc-99m се разпада толкова бързо, болниците не могат да го складират — обикновено се „дои“ на място от по-дългоживеещ родителски изотоп (молибден-99) малко преди употреба. Обясни, със закона за разпад, защо транспортирането на готов Tc-99m от далечна фабрика би пропиляло по-голямата част от дозата в пътя.

Физиката зад този експеримент

← Назад към експеримента

138 безплатни работни листа по физика за печат