Medicinski radioizotopi: kratki vrijeme poluraspada tehnecija-99m

1 · Predviđanje

Tehnecij-99m (korišten u medicinskom snimanju) ima vrijeme poluraspada od samo oko 6 sati — daleko kraći od 5 730 godina ugljika-14. Opada li i njegova radioaktivna AKTIVNOST (raspadi u sekundi) tijekom vremena, ili aktivnost ostaje stalna dok pada samo ukupni broj atoma?

• Aktivnost također opada, slijedeći isti eksponencijalni raspad kao broj atoma, jer je aktivnost razmjerna tome koliko radioaktivnih atoma ostaje.
• Aktivnost ostaje stalna čak i dok broj atoma pada.
• Aktivnost zapravo raste kako manje atoma ostaje, jer je svaki preostali atom vjerojatnije da se raspadne.

2 · Postava

1. Otvori postav tc99m-medical i pritisni Resetiraj. Period poluraspada fiksiran je na 6 sati; uzorak počinje s 10¹⁰ atoma.
2. Omogući očitanje aktivnosti.
3. Postavi proteklo vrijeme za svaki pokušaj i zabilježi aktivnost uzorka.

3 · Prikupljanje podataka

Nacrtaj aktivnost A (y-os) naspram proteklog vremena t (x-os) za svoja tri pokušaja. Slijedi li isti eksponencijalni oblik kao N(t)?

4 · Analiza

1. Za jedan pokušaj izračunaj N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½) koristeći T½ = 6 sati, N₀ = 10¹⁰, zatim A = λN koristeći λ = ln(2)/T½. Usporedi s tablicom.
2. Objasni zašto aktivnost A = λN slijedi točno istu krivulju eksponencijalnog raspada kao i sam N(t) — aktivnost je samo broj atoma skaliran fiksnom konstantom raspada λ.

5 · Proširenje

1. Kratki vrijeme poluraspada Tc-99m upravo je razlog zašto se koristi u medicinskom snimanju: daje jak, koristan radioaktivni signal brzo, a zatim se raspada na sigurnu razinu unutar oko jednog dana, minimizirajući dugoročnu izloženost pacijenta zračenju. Objasni zašto bi ugljik-14 (s periodom poluraspada od 5 730 godina) bio strašan izbor za ovu namjenu.
2. Budući da se Tc-99m tako brzo raspada, bolnice ga ne mogu uskladištiti — tipično se „muže“ na licu mjesta iz dulje živućeg roditeljskog izotopa (molibden-99) neposredno prije upotrebe. Objasni, koristeći zakon raspada, zašto bi otprema gotovog Tc-99m iz daleke tvornice rasipala većinu doze u prijevozu.

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis