Radioisòtops mèdics: el període curt del tecneci-99m
1 · Prediu
El tecneci-99m (usat en imatge mèdica) té un període de només uns 6 hores: molt més curt que els 5,730 anys del carboni-14. Disminueix també amb el temps la seva ACTIVITAT radioactiva (desintegracions per segon), o es queda constant mentre només baixa el recompte total d'àtoms?
- L'activitat també disminueix, seguint el mateix decai exponencial que el recompte d'àtoms, perquè l'activitat és proporcional a quants àtoms radioactius queden.
- L'activitat es queda constant tot i que el recompte d'àtoms baixa.
- L'activitat de fet augmenta quan queden menys àtoms, perquè cada àtom restant té més probabilitat de desintegrar-se.
2 · Configura
- Obre el predefinit «Traçador mèdic Tc-99m» i prem Restableix. El període és fix a 6 hores; la mostra comença amb 10¹⁰ àtoms.
- Activa la lectura d'activitat.
- Defineix el temps transcorregut per a cada prova i enregistra l'activitat de la mostra.
3 · Recull dades
| Temps transcorregut t (h) | Activitat A (MBq) |
|---|---|
| 3.00 | |
| 6.00 | |
| 12.00 |
Representa l'activitat A (eix y) contra el temps transcorregut t (eix x) per a les tres proves. Segueix la mateixa forma exponencial que N(t)?
4 · Analitza
- Per a una prova, calcula N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½) amb T½ = 6 hores, N₀ = 10¹⁰, i després A = λN amb λ = ln(2)/T½. Compara-ho amb la taula.
- Explica per què l'activitat A = λN segueix exactament la mateixa corba de decai exponencial que N(t) mateixa: l'activitat és simplement el recompte d'àtoms escalat per la constant de desintegració λ fixa.
5 · Amplia
- El període curt del Tc-99m és exactament per què s'usa en imatge mèdica: lliura un senyal radioactiu fort i útil de pressa, i després es desintegra fins a un nivell segur en un dia aproximadament, minimitzant l'exposició radiològica a llarg termini del pacient. Explica per què el carboni-14 (amb el seu període de 5,730 anys) seria una elecció terrible per a aquesta aplicació.
- Com que el Tc-99m es desintegra tan de pressa, els hospitals no el poden acaparar: típicament es «muny» in situ des d'un isòtop pare més longeu (molibdè-99) poc abans de l'ús. Explica, amb la llei de desintegració, per què enviar Tc-99m prefet des d'una fàbrica llunyana malgastaria la major part de la dosi en trànsit.
La física al darrere d'aquest experiment
Activitat radioactiva
L'activitat d'una mostra — el seu ritme d'esdeveniments de desintegració per segon — és A = λN, on λ = ln(2)/T½ és la constant de desintegració i N el nombre de nuclis no desintegrats restants. L'activitat cau exponencialment al pas de N.
Física moderna
- L'efecte fotoelèctric: un llindar d'energia nítid
- L'efecte fotoelèctric: potencial de frenament
- Una fotocèl·lula real: la funció treball del sodi
- Dispersió de Compton: desplaçament de longitud d'ona a 90°
- Dispersió de Compton: desplaçament màxim a retrodispersió
- Dispersió de Compton: comparació en angle ras
- La sèrie de Balmer: línies espectrals visibles de l'hidrogen
- La sèrie de Lyman: línies ultraviolades de l'hidrogen
- La sèrie de Paschen: línies infraroges de l'hidrogen
- Desintegració radioactiva: datació amb carboni-14
- Energia de lligam nuclear: el model de gota líquida
- Ones de matèria de De Broglie: la longitud d'ona d'un electró
138 fulls de treball de laboratori de física gratuïts i imprimibles