Medicinski radioizotopi: kratek razpolovni čas tehnecija-99m

1 · Predvidi

Tehnecij-99m (uporabljen v medicinskem slikanju) ima razpolovni čas le približno 6 ur — precej krajši od 5 730 let ogljika-14. Ali se njegova radioaktivna AKTIVNOST (razpadi na sekundo) prav tako zmanjšuje s časom, ali ostaja aktivnost konstantna, medtem ko pade le skupno število atomov?

• Aktivnost prav tako pada in sledi istemu eksponentnemu razpadu kot število atomov, ker je aktivnost sorazmerna s tem, koliko radioaktivnih atomov ostaja.
• Aktivnost ostaja konstantna, medtem ko število atomov pada.
• Aktivnost pravzaprav raste, ko ostaja manj atomov, ker je vsak preostali atom bolj verjetno, da razpade.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev tc99m-medical in pritisni Ponastavi. Razpolovni čas je fiksen 6 ur; vzorec začne z 10¹⁰ atomov.
2. Omogoči odčitek aktivnosti.
3. Nastavi pretečeni čas za vsak poskus in zabeleži aktivnost vzorca.

3 · Zberi podatke

Nariši aktivnost A (os y) proti pretečenemu času t (os x) za svoje tri poskuse. Ali sledi isti eksponentni obliki kot N(t)?

4 · Analiziraj

1. Za en poskus izračunaj N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½) s T½ = 6 ur, N₀ = 10¹⁰, nato A = λN z λ = ln(2)/T½. Primerjaj s tabelo.
2. Razloži, zakaj aktivnost A = λN sledi natanko isti eksponentni krivulji razpada kot N(t) sam — aktivnost je le število atomov, skalirano s fiksno razpadno konstanto λ.

5 · Razširi

1. Kratek razpolovni čas Tc-99m je točno razlog, zakaj se uporablja v medicinskem slikanju: hitro dostavi močan, uporaben radioaktiven signal, nato razpade na varno raven v približno dnevu, kar minimizira dolgotrajno izpostavljenost bolnika sevanju. Razloži, zakaj bi bil ogljik-14 (s svojim 5.730-letnim razpolovnim časom) grozna izbira za to uporabo.
2. Ker Tc-99m tako hitro razpade, ga bolnišnice ne morejo založiti — tipično se „podoji“ na lokaciji iz dlje živečega starševskega izotopa (molibden-99) tik pred uporabo. Z zakonom razpada razloži, zakaj bi odpošiljanje predpripravljenega Tc-99m iz oddaljene tovarne zapravilo večino odmerka v tranzitu.

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov