ไอโซโทปรังสีทางการแพทย์ ครึ่งชีวิตสั้นของเทคนีเชียม-99m

1 · ทำนาย

เทคนีเชียม-99m (ใช้ในการถ่ายภาพทางการแพทย์) มีครึ่งชีวิตเพียงราว 6 ชั่วโมง — สั้นกว่า 5,730 ปีของคาร์บอน-14 มาก กัมมันตภาพรังสี (การสลายต่อวินาที) ของมันลดลงตามเวลาหรือไม่ หรือคงที่โดยมีแค่จำนวนอะตอมรวมที่ลด

• กัมมันตภาพลดลงด้วย ตามการสลายแบบเอกซ์โพเนนเชียลเดียวกับจำนวนอะตอม เพราะกัมมันตภาพแปรผันกับจำนวนอะตอมกัมมันตรังสีที่เหลือ
• กัมมันตภาพคงที่แม้จำนวนอะตอมลด
• กัมมันตภาพกลับเพิ่มขึ้นเมื่ออะตอมเหลือน้อยกว่า เพราะอะตอมที่เหลือมีโอกาสสลายมากกว่า

2 · จัดเตรียม

1. เปิดค่าที่ตั้งไว้ tc99m-medical แล้วกดรีเซ็ต ครึ่งชีวิตตายตัวที่ 6 ชั่วโมง ตัวอย่างเริ่มด้วย 10¹⁰ อะตอม
2. เปิดค่าแสดงกัมมันตภาพ
3. ตั้งเวลาที่ผ่านไปในแต่ละรอบแล้วบันทึกกัมมันตภาพของตัวอย่าง

3 · เก็บข้อมูล

พล็อตกัมมันตภาพ A (แกน y) กับเวลาที่ผ่านไป t (แกน x) จากสามรอบการทดลอง เป็นรูปเอกซ์โพเนนเชียลเดียวกับ N(t) หรือไม่

4 · วิเคราะห์

1. สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½) โดยใช้ T½ = 6 ชั่วโมง, N₀ = 10¹⁰ แล้วหา A = λN โดยใช้ λ = ln(2)/T½ เทียบกับตาราง
2. จงอธิบายว่าทำไมกัมมันตภาพ A = λN จึงเฟ้ดตามเส้นโค้งสลายตัวเอกซ์โพเนนเชียลเดียวกันกับ N(t) เป๊ะ กัมมันตภาพคือเพียงจำนวนอะตอมที่ถูกสเกลด้วยค่าคงที่การสลายตัว λ ที่ไม่เปลี่ยน

5 · ต่อยอด

1. ครึ่งชีวิตสั้นของ Tc-99m คือเหตุที่มันถูกใช้ในการถ่ายภาพทางการแพทย์ มันให้สัญญาณรังสีแรงและมีประโยชน์อย่างรวดเร็ว แล้วสลายเหลือระดับปลอดภัยในราวหนึ่งวัน ลดการสัมผัสรังสีระยะยาวของผู้ป่วย อธิบายว่าเหตุใดคาร์บอน-14 (ครึ่งชีวิต 5,730 ปี) จึงเป็นทางเลือกแย่มากสำหรับงานนี้
2. เพราะ Tc-99m สลายเร็วมาก โรงพยาบาลกักตุนไว้ไม่ได้ — มักถูก “รีด” ณ จุดใช้งานจากไอโซโทปแม่อายุยืนกว่า (โมลิบดีนัม-99) ก่อนใช้ไม่นาน ใช้กฎการสลายตัวอธิบายว่าเหตุในการขนส่ง Tc-99m สำเร็จรูปจากโรงงานไกลจึงทิ้งโดสส่วนใหญ่ระหว่างทาง

ฟิสิกส์เบื้องหลังการทดลองนี้

← กลับไปการทดลอง