Fizică modernă

Indicator medical Tc-99m

Indicator cu timp de înjumătățire scurt — activitatea scade rapid pe graficul de dezintegrare.

Indicator medical Tc-99m — simulație interactivă de Fizică modernă. Indicator cu timp de înjumătățire scurt — activitatea scade rapid pe graficul de dezintegrare. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.

Indicator medical

Indicator cu timp de înjumătățire scurt — activitatea scade rapid pe graficul de dezintegrare.

Tehnețiul-99m (T½ ≈ 6 h) este un indicator emițător gamma ales astfel încât activitatea A = λN să scadă rapid după imagistică, limitând doza pacientului. Apasă Pornește: grila își schimbă culoarea rapid, pe măsură ce N/N₀ = (½)^(t/T½). T½ scurt înseamnă λ = ln2/T½ mare și activitate inițială mare pentru un N₀ dat.

• T½ scurt
• Activitate A = λN

Rezumat de investigație

Planifică întrebarea înainte să deschizi laboratorul

Rezumatul reflectă pagina pre-randată: întrebarea-ghid, predicțiile concurente, rolurile variabilelor, legile guvernante, montajul, analiza și extensiile rămân vizibile și în această ordine.

Întrebare-ghid

Tehnețiul-99m (folosit în imagistica medicală) are un timp de înjumătățire de doar aproximativ 6 ore — mult mai scurt decât cei 5.730 de ani ai carbonului-14. Scade și ACTIVITATEA lui radioactivă (dezintegrări pe secundă) în timp, sau rămâne activitatea constantă în timp ce scade doar numărul total de atomi?

Predicții de cântărit

• Activitatea scade și ea, urmând aceeași dezintegrare exponențială ca numărul de atomi, pentru că activitatea este proporțională cu câți atomi radioactivi rămân.
• Activitatea rămâne constantă chiar dacă numărul de atomi scade.
• Activitatea crește de fapt pe măsură ce rămân mai puțini atomi, pentru că fiecare atom rămas e mai probabil să se dezintegreze.

Rolurile variabilelor

Ce stabilești tu:

• Timpul scurs t (h)

Ce măsori:

• Activitatea A (MBq)

Cum decurge investigația

1. Deschide presetarea tc99m-medical și apasă Resetează. Timpul de înjumătățire este fix la 6 ore; mostra pornește cu 10¹⁰ atomi.
2. Activează citirea activității.
3. Setează timpul scurs pentru fiecare încercare și înregistrează activitatea mostrei.

Ecuația guvernantă

Activitate radioactivă — A = λN

Activitatea unei mostre — rata ei de evenimente de dezintegrare pe secundă — este A = λN, unde λ = ln(2)/T½ este constanta de dezintegrare, iar N numărul de nuclee nedezintegrate rămase. Activitatea scade exponențial în pas cu N.

Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve

• Pentru o încercare, calculează N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½) folosind T½ = 6 ore, N₀ = 10¹⁰, apoi A = λN folosind λ = ln(2)/T½. Compară cu tabelul.
• Explică de ce activitatea A = λN urmează exact aceeași curbă de dezintegrare exponențială ca N(t) însuși — activitatea este doar numărul de atomi scalat cu constanta fixă de dezintegrare λ.

Unde mai apare asta dincolo de laborator

• Timpul scurt de înjumătățire al Tc-99m este exact motivul pentru care e folosit în imagistica medicală: livrează un semnal radioactiv puternic și util repede, apoi se dezintegrează la un nivel sigur în aproximativ o zi, minimizând expunerea pe termen lung a pacientului la radiații. Explică de ce carbonul-14 (cu timpul lui de înjumătățire de 5.730 de ani) ar fi o alegere groaznică pentru această aplicație.
• Pentru că Tc-99m se dezintegrează atât de repede, spitalele nu-l pot stoca — este de obicei „muls” pe loc de la un izotop părinte cu viață mai lungă (molibden-99), chiar înainte de folosire. Explică, folosind legea dezintegrării, de ce transportul de Tc-99m pregătit de la o fabrică îndepărtată ar irosi cea mai mare parte din doză pe drum.

• AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
• IB Physics — E.3 Radioactive decay
• General High School Physics — Modern physics intro
• NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light

1. Bine ai venit la Tc99m Medical
2. Selectează nucidul
3. Apasă Pornește
4. Timp de înjumătățire medical
5. Deschide panoul Proprietăți
6. Ai reușit!

Deschide simularea interactivă pentru a construi scena, a apăsa Pornește și a explora cu măsurători live și un tutorial ghidat.

Deschide laboratorul interactiv →

Descarcă fișa →

Dezintegrare radioactivă și timpul de înjumătățire