Meditsiinilised radioisotoobid: tehneetsium-99m lühike poolestusaeg

1 · Ennusta

Tehneetsium-99m (mida kasutatakse meditsiinilises pildistamises) poolestusaeg on ainult umbes 6 tundi — palju lühem kui süsinik-14 omal 5 730 aastal. Kas tema radioaktiivne AKTIIVSUS (lagunemised sekundis) samuti kahaneb ajas, või jääb aktiivsus konstantseks, samas kui ainult aatomite koguarv langeb?

• Aktiivsus kahaneb samuti, järgides sama eksponentilist lagunemist kui aatomite arv, sest aktiivsus on võrdeline allesjäänud radioaktiivsete aatomite arvuga.
• Aktiivsus jääb konstantseks, isegi kui aatomite arv langeb.
• Aktiivsus kasvab tegelikult, kui vähem aatomeid jääb, sest iga allesjäänud aatom laguneb tõenäolisemalt.

2 · Seadista

1. Ava meditsiinilise Tc-99m eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Poolestusaeg on fikseeritud 6 tunnile; proov alustab 10¹⁰ aatomiga.
2. Lülita sisse aktiivsuse näit.
3. Sea iga katse jaoks möödunud aeg ja kirjuta üles proovi aktiivsus.

3 · Kogu andmeid

Joonista aktiivsus A (y-telg) möödunud aja t (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks. Kas ta järgib sama eksponentset kuju kui N(t)?

4 · Analüüsi

1. Arvuta ühes katses N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½), kasutades T½ = 6 tundi, N₀ = 10¹⁰, seejärel A = λN, kasutades λ = ln(2)/T½. Võrdle tabeliga.
2. Selgita, miks aktiivsus A = λN järgib täpselt sama eksponentilist lagunemiskõverat kui N(t) ise — aktiivsus on lihtsalt aatomite arv, skaleeritud fikseeritud lagunemiskonstandiga λ.

5 · Laienda

1. Tc-99m lühike poolestusaeg on täpselt põhjus, miks teda kasutatakse meditsiinilises pildistamises: ta annab tugeva, kasuliku radioaktiivse signaali kiiresti ja laguneb seejärel ohutule tasemele umbes päevaga, minimeerides patsiendi pikaajalist kiirituskogust. Selgita, miks süsinik-14 (oma 5 730-aastase poolestusajaga) oleks selle rakenduse jaoks kohutav valik.
2. Kuna Tc-99m laguneb nii kiiresti, ei saa haiglad teda ladustada — teda „lüpstakse“ tavaliselt kohapeal pikema elueaga emaisotoobist (molübdeen-99) vahetult enne kasutamist. Selgita lagunemisseaduse abil, miks valmistatud Tc-99m vedamine kaugelt tehaselt raiskaks suurema osa doosist teel.

Selle eksperimendi füüsika

← Tagasi eksperimendi juurde

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte