Izotopy medyczne: krótki okres technetu-99m

1 · Prognoza

Technet-99m (używany w obrazowaniu medycznym) ma okres połowiczny tylko około 6 godzin — dużo krótszy niż 5730 lat węgla-14. Czy jego radioaktywna AKTYWNOŚĆ (rozpady na sekundę) też maleje z czasem, czy aktywność pozostaje stała, a spada tylko liczba atomów?

• Aktywność też maleje, podążając za tym samym zanikiem wykładniczym co liczba atomów, bo aktywność jest proporcjonalna do liczby pozostałych atomów promieniotwórczych.
• Aktywność pozostaje stała, choć liczba atomów spada.
• Aktywność wręcz rośnie, gdy atomów jest mniej, bo każdy pozostały atom ma większe szanse rozpadu.

2 · Przygotowanie

1. Otwórz preset tc99m-medical i naciśnij Reset. Okres połowiczny jest stały 6 godzin; próbka startuje z 10¹⁰ atomów.
2. Włącz odczyt aktywności.
3. Ustaw czas dla każdej próby i zapisz aktywność próbki.

3 · Zbieranie danych

Narysuj aktywność A (oś y) względem czasu t (oś x) dla trzech prób. Czy podąża za tym samym kształtem wykładniczym co N(t)?

4 · Analiza

1. Dla jednej próby oblicz N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½) przy T½ = 6 godzin; N₀ = 10¹⁰, a potem A = λN przy λ = ln(2)/T½. Porównaj z tabelą.
2. Wyjaśnij, dlaczego aktywność A = λN podąża dokładnie po tej samej wykładniczej krzywej rozpadu co sama N(t) — aktywność to po prostu liczba atomów przeskalowana stałą rozpadu λ.

5 · Rozszerzenie

1. Krótki okres Tc-99m to właśnie powód jego użycia w obrazowaniu medycznym: daje silny, użyteczny sygnał radioaktywny szybko, a potem zanika do bezpiecznego poziomu w ciągu około doby, minimalizując długoterminową ekspozycję pacjenta. Wyjaśnij, dlaczego węgiel-14 (z okresem 5730 lat) byłby fatalnym wyborem do tego zastosowania.
2. Ponieważ Tc-99m rozpada się tak szybko, szpitale nie mogą go magazynować — typowo „doją” go na miejscu z dłużej żyjącego izotopu macierzystego (molibden-99) tuż przed użyciem. Wyjaśnij, prawem rozpadu, dlaczego wysyłanie gotowego Tc-99m z odległej fabryki zmarnowałoby większość dawki w transporcie.

Fizyka tego eksperymentu

← Wróć do eksperymentu