Lekárske rádioizotopy: krátky polčas technícia-99m

1 · Predikuj

Technícium-99m (používané v lekárskom zobrazovaní) má polčas len asi 6 hodín — oveľa kratší než 5,730 rokov uhlíka-14. Klesá aj jeho rádioaktívna AKTIVITA (rozpady za sekundu) v čase, alebo zostáva aktivita konštantná, kým klesá len celkový počet atómov?

• Aktivita klesá tiež, nasledujúc ten istý exponenciálny rozpad ako počet atómov, pretože aktivita je úmerná tomu, koľko rádioaktívnych atómov zostáva.
• Aktivita zostáva konštantná, aj keď počet atómov klesá.
• Aktivita v skutočnosti rastie, keď menej atómov zostáva, pretože každý zostávajúci atóm je pravdepodobnejšie rozpadnutý.

2 · Priprav

1. Otvor predvolbu Tc99m v medicíne a stlač Resetovať. Polčas je pevne 6 hodín; vzorka začína s 10¹⁰ atómov.
2. Zapni odčítanie aktivity.
3. Nastav uplynulý čas pre každý pokus a zaznamenaj aktivitu vzorky.

3 · Zbieraj údaje

Zaznamenaj aktivitu A (os y) verzus uplynulý čas t (os x) pre svoje tri pokusy. Nalseduje ten istý exponenciálny tvar ako N(t)?

4 · Analyzuj

1. Pre jeden pokus vypočítaj N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½) s T½ = 6 hodín, N₀ = 10¹⁰, potom A = λN s λ = ln(2)/T½. Porovnaj s tabuľkou.
2. Vysvetli, prečo aktivita A = λN nasleduje presne tú istú exponenciálnu krivku rozpadu ako samotné N(t) — aktivita je len počet atómov škálovaný pevnou rozpadovou konštantou λ.

5 · Rozšír

1. Krátky polčas Tc-99m je presne dôvod, prečo sa používa v lekárskom zobrazovaní: dodá silný, užitočný rádioaktívny signál rýchlo a potom sa rozpadne na bezpečnú úroveň do asi dňa, minimalizujúc dlhodobé ožiarenie pacienta. Vysvetli, prečo uhlík-14 (s polčasom 5,730 rokov) by bol hrozná voľba pre túto aplikáciu.
2. Pretože Tc-99m sa rozpadá tak rýchlo, nemocnice ho nemôžu skladovať — zvyčajne sa „dojí“ na mieste z dlhšie žijúceho rodičovského izotopu (molybdén-99) tesne pred použitím. Vysvetli pomocou zákona rozpadu, prečo preprava hotového Tc-99m zo vzdialenej továrne by premárnila väčšinu dávky po ceste.

Fyzika za týmto experimentom

← Späť na experiment

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky