Radioisótopos médicos: meia-vida curta do tecnécio-99m
1 · Prever
O tecnécio-99m (usado em imagens médicas) tem uma meia-vida de apenas cerca de 6 horas - muito mais curta do que os 5, 730 anos do carbono-14. Sua ATIVIDADE radioativa (decaimentos por segundo) também diminui com o tempo ou a atividade permanece constante enquanto apenas a contagem total de átomos diminui?
- A atividade também diminui, seguindo o mesmo decaimento exponencial da contagem de átomos, uma vez que a atividade é proporcional ao número de átomos radioativos restantes.
- A atividade permanece constante mesmo quando a contagem de átomos diminui.
- Na verdade, a atividade aumenta à medida que restam menos átomos, uma vez que cada átomo restante tem maior probabilidade de decair.
2 · Preparar
- Abra a predefinição tc99m-medical e pressione Redefinir. A meia-vida é fixada em 6 hours; a amostra começa com 10¹⁰ átomos.
- Ative a leitura de atividade.
- Defina o tempo decorrido para cada tentativa e registre a atividade da amostra.
3 · Coletar Dados
| Tempo decorrido t (h) | Atividade A (MBq) |
|---|---|
| 3.00 | |
| 6.00 | |
| 12.00 |
Plote a atividade A (eixo y) em relação ao tempo decorrido t (eixo x) para suas três tentativas. Segue a mesma forma exponencial de N(t)?
4 · Analisar
- Para uma tentativa, calcule N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½) usando T½ = 6 horas, N₀ = 10¹⁰, então A = λN usando λ = ln(2)/T½. Compare com a tabela.
- Explique por que a atividade A = λN segue exatamente a mesma curva de decaimento exponencial que o próprio N(t) - a atividade é apenas a contagem de átomos escalonada pela constante de decaimento fixa λ.
5 · Aprofundar
- A meia-vida curta do Tc-99m é exatamente o motivo pelo qual ele é usado em imagens médicas: ele fornece rapidamente um sinal radioativo forte e útil e, em seguida, decai para um nível seguro em cerca de um dia, minimizando a exposição do paciente à radiação a longo prazo. Explique por que o carbono-14 (com sua meia-vida de 5, 730 anos) seria uma péssima escolha para esta aplicação.
- Como o Tc-99m se decompõe tão rapidamente, os hospitais não conseguem armazená-lo – normalmente ele é “ordenhado” no local a partir de um isótopo original de vida mais longa (molibdênio-99) pouco antes do uso. Explique, usando a lei de decaimento, por que o envio de Tc-99m pré-fabricado de uma fábrica distante desperdiçaria a maior parte da dose em trânsito.
A física por trás deste experimento
Atividade Radioativa
A atividade de uma amostra - sua taxa de eventos de decaimento por segundo - é A = λN, onde λ = ln(2)/T½ é a constante de decaimento e N é o número de núcleos não decaídos restantes. A atividade cai exponencialmente em sincronia com N.