Medicīniskie radioizotopi: tehnēcija-99m īsais pussabrukšanas periods

1 · Prognozē

Tehnēcijam-99m (ko izmanto medicīniskajā attēlveidošanā) ir pussabrukšanas periods tikai aptuveni 6 stundas — daudz īsāks nekā ogleklim-14 (5 730 gadu). Vai tā radioaktīvā AKTIVITĀTE (sabrukumi sekundē) arī krīt laika gaitā, vai aktivitāte paliek nemainīga, kamēr krīt tikai kopējais atomu skaits?

2 · Iestati

  1. Atver Tc-99m medicīnas eksperimentu un nospied Atiestatīt. Pussabrukšanas periods ir fiksēts 6 stundas; paraugs sākas ar 10¹⁰ atomiem.
  2. Ieslēdz aktivitātes rādījumu.
  3. Iestati pagājušo laiku katram mēģinājumam un ieraksti parauga aktivitāti.

3 · Vāc datus

Pagājušais laiks t (h)Aktivitāte A (kBq)
3.00
6.00
12.00

Zīmē aktivitāti A (y ass) pret pagājušo laiku t (x ass) saviem trim mēģinājumiem. Vai tā seko tai pašai eksponenciālajai formai kā N(t)?

4 · Analizē

  1. Vienam mēģinājumam izrēķini N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½) ar T½ = 6 stundas, N₀ = 10¹⁰, tad A = λN ar λ = ln(2)/T½. Salīdzini ar tabulu.
  2. Izskaidro, kāpēc aktivitāte A = λN seko tieši tai pašai eksponenciālajai sabrukuma līknei kā N(t) pats — aktivitāte ir tikai atomu skaits, skalēts ar fiksēto sabrukšanas konstanti λ.

5 · Paplašina

  1. Tc-99m īsais pussabrukšanas periods ir tieši iemesls, kāpēc to izmanto medicīniskajā attēlveidošanā: tas piegādā stipru, noderīgu radioaktīvu signālu ātri, tad sabrūk līdz drošam līmenim aptuveni dienas laikā, minimizējot pacienta ilgtermiņa starojuma iedarbību. Izskaidro, kāpēc ogleklis-14 (ar 5 730 gadu pussabrukšanas periodu) būtu šausmīga izvēle šim pielietojumam.
  2. Tā kā Tc-99m sabrūk tik ātri, slimnīcas to nevar uzkrāt — to parasti „izslauka” uz vietas no ilgāk dzīvojoša vecākā izotopa (molibdēna-99) neilgi pirms lietošanas. Izskaidro, izmantojot sabrukuma likumu, kāpēc gatava Tc-99m piegāde no tālas fabrikas izšķiestu lielāko daļu devas ceļā.

Fizika aiz šī eksperimenta

Radioaktīvā aktivitāte

Parauga aktivitāte — tās sabrukumu notikumu ātrums sekundē — ir A = λN, kur λ = ln(2)/T½ ir sabrukšanas konstante un N ir atlikušo nesabrukušo kodolu skaits. Aktivitāte krīt eksponenciāli solī ar N.

← Atpakaļ pie eksperimenta

Modernā fizika

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas