वैद्यकीय समस्थानिक: टेक्नेशियम-99m ची लहान अर्धायु

1 · अनुमान

टेक्नेशियम-99m (वैद्यकीय चित्रणात वापरले जाणारे) ची अर्धायु फक्त सुमारे 6 तास — कार्बन-14 च्या 5,730 वर्षांपेक्षा खूपच कमी. तिची किरणोत्सारक सक्रियता (प्रति सेकंद क्षय)ही वेळेसह घसरते, की एकूण अणू-संख्या घसरत असताना सक्रियता स्थिर राहते?'

• सक्रियताही घसरते, अणू-संख्येप्रमाणेच घातांकीय क्षय पाळते, कारण सक्रियता शिल्लक किरणोत्सारक अणूंच्या संख्येच्या प्रमाणात असते.
• अणू-संख्या घसरत असतानाही सक्रियता स्थिर राहते.
• कमी अणू उरतात तसतसे सक्रियता वाढते, कारण प्रत्येक शिल्लक अणू क्षय पावण्याची शक्यता जास्त.

2 · मांडणी

1. टीसी99m-मेडिकल प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. अर्धायु 6 तासांवर निश्चित; नमुना 10¹⁰ अणूंपासून सुरू.
2. सक्रियता-वाचन सुरू करा.
3. प्रत्येक फेरीसाठी उलटलेला वेळ निश्चित करा व नमुन्याची सक्रियता नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

तुमच्या तीन फेर्यांसाठी सक्रियता A (y-अक्ष) विरुद्ध उलटलेला वेळ t (x-अक्ष) काढा. ती N(t) प्रमाणेच त्याच घातांकीय आकार पाळते का?

4 · विश्लेषण

1. एका फेरीसाठी T½ = 6 तास, N₀ = 10¹⁰ सह N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½) काढा, मग λ = ln(2)/T½ सह A = λN. तक्त्याशी तुलना करा.
2. सक्रियता A = λN स्वतः N(t) प्रमाणेच त्याच घातांकीय क्षय-वक्र का पाळते ते स्पष्ट करा — सक्रियता म्हणजे अणू-संख्या स्थिर क्षय-स्थिरांक λ ने मोजलेली.

5 · विस्तार

1. Tc-99m ची लहान अर्धायु हेच तिला वैद्यकीय चित्रणासाठी योग्य बनवते: ती झटपट् मजबूत, उपयुक्त किरणोत्सारक सिग्नल देते, मग सुमारे एका दिवसात सुरक्षित पातळीपर्यंत क्षय पावते, रुग्णाची दीर्घकालीन विकिरण-संपर्क कमी करते. तिच्या 5,730-वर्षांच्या अर्धायुसह कार्बन-14 या उपयोगासाठी भयानक निवड का ठरला असता ते स्पष्ट करा.
2. Tc-99m इतका जलद क्षय पावतो की हॉस्पिटल त्याचा साठा करू शकत नाहीत — तो साधारणपणे वापरण्याआधीच लवकरच दीर्घायुच्या पालक समस्थानिकातून (मोलिब्डेनम-99) जागेवरच 'दुहतात'. क्षय-नियम वापरून, दूरच्या कारखान्यातून पूर्व-बनवलेले Tc-99m वाहतूक केल्यास वाटेतच डोसचा बहुतांश भाग का वाया जाईल ते स्पष्ट करा.

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

← प्रयोगाकडे परत

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका