వైద్య రేడియో ఐసోటోప్‌లు: టెక్నీషియం-99m యొక్క స్వల్ప అర్ధాయువు

1 · ఊహించండి

టెక్నీషియం-99m (వైద్య ఇమేజింగ్‌లో వాడేది) అర్ధాయువు కేవలం సుమారు 6 గంటలు మాత్రమే — కార్బన్-14 యొక్క 5,730 సంవత్సరాల కంటే చాలా తక్కువ. దీని రేడియో క్రియాశీలత (సెకనుకు క్షయాలు) కూడా కాలంతో తగ్గుతుందా, లేక పరమాణువుల మొత్తం సంఖ్య మాత్రమే పడిపోతూ క్రియాశీలత స్థిరంగా ఉంటుందా?

• క్రియాశీలత కూడా తగ్గుతుంది, పరమాణువుల సంఖ్య వలె అదే ఘాతీయ క్షయాన్ని అనుసరిస్తూ — క్రియాశీలత ఎంత రేడియో పరమాణువులు మిగిలి ఉన్నాయన్న దానికి అనుపాతంలో ఉంటుంది.
• పరమాణువుల సంఖ్య పడిపోయినా క్రియాశీలత స్థిరంగానే ఉంటుంది.
• తక్కువ పరమాణువులు మిగిలినకొద్దీ ప్రతి మిగిలిన పరమాణువు క్షయం చెందడానికి ఎక్కువ అవకాశం ఉండడం వల్ల క్రియాశీలత వాస్తవానికి పెరుగుతుంది.

2 · అమరిక

1. tc99m-medical ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. అర్ధాయువు 6 గంటలుగా స్థిరంగా ఉంది; నమూనా 10¹⁰ పరమాణువులతో ప్రారంభమవుతుంది.
2. క్రియాశీలత రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి గడిచిన కాలాన్ని సెట్ చేసి, నమూనా క్రియాశీలతను నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం గడిచిన కాలం t (x-అక్షం) పై క్రియాశీలత A (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. అది N(t) వలె అదే ఘాతీయ ఆకారాన్ని అనుసరిస్తుందా?

4 · విశ్లేషించండి

1. ఒక ప్రయత్నానికి, T½ = 6 గంటలు, N₀ = 10¹⁰ ఉపయోగించి N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½) లెక్కించి, ఆపై λ = ln(2)/T½ ఉపయోగించి A = λN. పట్టికతో పోల్చండి.
2. క్రియాశీలత A = λN, N(t) దానంతట అదే ఘాతీయ క్షయ వక్రరేఖను ఎందుకు ఖచ్చితంగా అనుసరిస్తుందో వివరించండి — క్రియాశీలత అనేది స్థిర క్షయ స్థిరాంకం λ తో స్కేల్ చేయబడిన పరమాణువుల సంఖ్య మాత్రమే.

5 · విస్తరించండి

1. Tc-99m యొక్క స్వల్ప అర్ధాయువే దాన్ని వైద్య ఇమేజింగ్‌లో వాడేలా చేసింది: ఇది త్వరగా బలమైన, ఉపయోగకరమైన రేడియో సిగ్నల్‌ను అందించి, ఆపై సుమారు ఒక రోజులో సురక్షిత స్థాయికి క్షయం అవుతుంది, రోగి యొక్క దీర్ఘకాలిక రేడియేషన్ బహిర్గతాన్ని తగ్గిస్తుంది. దీని 5,730-సంవత్సరాల అర్ధాయువు గల కార్బన్-14 ఈ అనువర్తనానికి ఘోరమైన ఎంపిక అవుతుందో వివరించండి.
2. Tc-99m చాలా త్వరగా క్షయం చెందడం వల్ల ఆసుపత్రులు దాన్ని నిల్వ చేయలేవు — సాధారణంగా వాడే ముందు కొద్ది సేపటికే ఎక్కువ-ఆయువు గల మాతృ ఐసోటోప్ (మోలిబ్డినం-99) నుండి సైట్‌లోనే 'పిండి' తీస్తారు. క్షయ నియమాన్ని ఉపయోగించి, దూరంలోని కర్మాగారం నుండి ముందే తయారైన Tc-99m ను రవాణా చేస్తే మోతాదిలో ఎక్కువ భాగం మార్గమధ్యంలోనే వృథా అవుతుందో వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు