Radioisotop Perubatan: Separuh Hayat Pendek Teknesium-99m

1 · Ramal

Teknesium-99m (digunakan dalam pengimejan perubatan) mempunyai separuh hayat hanya kira-kira 6 jam -- jauh lebih pendek daripada 5,730 tahun karbon-14. Adakah AKTIVITI radioaktifnya (pereputan per saat) juga menurun dari masa ke masa, atau adakah aktiviti kekal malar sementara hanya jumlah kiraan atom turun?

• Aktiviti turun juga, mengikut susutan eksponen yang sama seperti kiraan atom, kerana aktiviti berkadar dengan berapa banyak atom radioaktif berbaki.
• Aktiviti kekal malar walaupun kiraan atom menurun.
• Aktiviti sebenarnya meningkat ketika kurang atom berbaki, kerana setiap atom berbaki lebih berkemungkinan mereput.

2 · Susun

1. Buka praset tc99m-perubatan dan tekan Set semula. Separuh hayat ditetapkan pada 6 jam; sampel bermula dengan 10¹⁰ atom.
2. Aktifkan bacaan aktiviti.
3. Tetapkan masa berlalu bagi setiap percubaan dan rekod aktiviti sampel.

3 · Kumpul Data

Plot aktiviti A (paksi-y) melawan masa berlalu t (paksi-x) bagi tiga percubaan anda. Adakah ia mengikut bentuk eksponen yang sama seperti N(t)?

4 · Analisis

1. Bagi satu percubaan, kira N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½) menggunakan T½ = 6 jam, N₀ = 10¹⁰, kemudian A = λN menggunakan λ = ln(2)/T½. Bandingkan dengan jadual.
2. Terangkan mengapa aktiviti A = λN mengikut lengkung susutan eksponen yang tepat sama seperti N(t) sendiri -- aktiviti hanyalah kiraan atom diskalakan oleh pemalar pereputan λ yang tetap.

5 · Lanjutkan

1. Separuh hayat pendek Tc-99m tepat mengapa ia digunakan dalam pengimejan perubatan: ia menyerahkan isyarat radioaktif kuat dan berguna dengan pantas, kemudian mereput ke aras selamat dalam lebih kurang sehari, meminimumkan pendedahan sinaran jangka panjang pesakit. Terangkan mengapa karbon-14 (dengan separuh hayatnya 5,730 tahun) akan menjadi pilihan buruk bagi aplikasi ini.
2. Oleh sebab Tc-99m mereput begitu pantas, hospital tidak boleh menyimpan stoknya -- ia biasanya 'diperah' di tapak daripada isotop induk berumur-panjang (molibdenum-99) sejurus sebelum digunakan. Terangkan, menggunakan hukum pereputan, mengapa penghantaran Tc-99m pra-buat daripada kilang jauh akan membazirkan sebahagian besar dos dalam perjalanan.

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma