Radioizotopi medicali: timpul scurt de înjumătățire al tehnețiului-99m

1 · Prezice

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?

• 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.

2 · Montaj

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.

3 · Colectează date

Plotează activitatea A (axa y) în funcție de timpul scurs t (axa x) pentru cele trei încercări. Urmează aceeași formă exponențială ca N(t)?

4 · Analizează

1. 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.
2. 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.

5 · Extinde

1. 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.
2. 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.

Fizica din spatele acestui experiment

← Înapoi la experiment

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit