Medicininiai radioizotopai: technecio-99m trumpoji pusėjimo trukmė

1 · Spėk

Technecis-99m (naudojamas medicininiame vaizdavime) turi tik apie 6 valandų pusėjimo trukmę — gerokai trumpesnę nei anglies-14 5 730 metų. Ar jo radioaktyvusis AKTYVUMAS (skilimai per sekundę) irgi mažėja laikui bėgant, ar aktyvumas lieka pastovus, krentant tik bendrajam atomų skaičiui?

2 · Paruošk

  1. Atidaryk „Medicininiai radioizotopai: technecio-99m“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Pusėjimo trukmė fiksuota 6 valandoms; mėginys pradeda su 10¹⁰ atomų.
  2. Įjunk aktyvumo rodmuo.
  3. Nustatyk praėjusį laiką kiekvienam bandymui ir užsirašyk mėginio aktyvumą.

3 · Rink duomenis

Praėjęs laikas t (h)Aktyvumas A (MBq)
3.00
6.00
12.00

Braišyk aktyvumą A (y ašis) prieš praėjusį laiką t (x ašis) savo trims bandymams. Ar jis seka tą pačią eksponentinę formą kaip N(t)?

4 · Analizuok

  1. Vienam bandymui apskaičiuok N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½) naudodamas T½ = 6 valandos, N₀ = 10¹⁰, tada A = λN naudodamas λ = ln(2)/T½. Palygink su lentele.
  2. Paaiškink, kodėl aktyvumas A = λN seka tiksliai tą pačią eksponentinio skilimo kreivę kaip pats N(t) — aktyvumas yra tik atomų skaičius, pamasteliotas fiksuotosios skilimo konstantos λ.

5 · Išplėsk

  1. Tc-99m trumpoji pusėjimo trukmė yra būtent tai, kodėl jis naudojamas medicininiame vaizdavime: jis pristato stiprų, naudingą radioaktyvųjį signalą greitai, tada suskyla iki saugaus lygio maždaug per parą, minimizuodamas paciento ilgalaikę radiacijos apšvitą. Paaiškink, kodėl anglis-14 (su savo 5 730 metų pusėjimo trukme) būtų baisus pasirinkimas šiai programai.
  2. Kadangi Tc-99m skyla taip greitai, ligoninės negali jo kaupti — jis paprastai „pamelžiamas“ vietoje iš ilgiau gyvuojančio tėvinio izotopo (molibdeno-99) likus neilgai prieš naudojimą. Paaiškink, naudodamas skilimo dėsnį, kodėl iš anksto pagaminto Tc-99m gabenimas iš tolimos gamyklos švaistytų didžiąją dalį dozės kelyje.

Fizika už šio eksperimento

Radioaktyvusis aktyvumas

Mėginio aktyvumas — jo skilimo įvykių sparta per sekundę — yra A = λN, kur λ = ln(2)/T½ yra skilimo konstanta, o N — nesuskilusių branduolių skaičius. Aktyvumas krenta eksponentiškai žingsnyje su N.

← Grįžti prie eksperimento

Modernioji fizika

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai