Tıbbi Radyoizotoplar: Teknesyum-99m'nin Kısa Yarı Ömrü
1 · Tahmin Et
Teknesyum-99m'nin (tıbbi görüntülemede kullanılır) yarı ömrü yalnızca 6 saattir; bu, karbon-14'ün 5.730 yıllık ömründen çok daha kısadır. Radyoaktif AKTİVİTESİ (saniye başına bozunma) da zamanla azalıyor mu, yoksa sadece toplam atom sayısı düşerken aktivite sabit mi kalıyor?
- Aktivite, kalan radyoaktif atom sayısıyla orantılı olduğundan, atom sayısıyla aynı üstel azalmayı takiben aktivite de azalır.
- Atom sayısı azalsa bile aktivite sabit kalır.
- Geriye kalan her atomun bozunma olasılığı daha yüksek olduğundan aktivite aslında daha az atom kaldıkça artar.
2 · Kurulum
- tc99m-medical ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Yarılanma ömrü 6 saat olarak sabitlenmiştir; örnek 10¹⁰ atomla başlar.
- Etkinlik okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için geçen süreyi ayarlayın ve numunenin aktivitesini kaydedin.
3 · Veri Toplayın
| Geçen süre t (h) | Etkinlik A (MBq) |
|---|---|
| 3.00 | |
| 6.00 | |
| 12.00 |
Üç denemeniz için aktivite A'yı (y ekseni) geçen süre t'ye (x ekseni) karşı çizin. N(t) ile aynı üstel şekli mi izliyor?
4 · Analiz et
- Bir deneme için, T½ = 6 saat, N₀ = 10¹⁰ kullanarak N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½)'yi hesaplayın, ardından λ = ln(2)/T½ kullanarak A = λN'yi hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
- A = λN aktivitesinin neden N(t)'nin kendisiyle aynı üstel bozunma eğrisini izlediğini açıklayın; aktivite yalnızca sabit bozunma sabiti λ. tarafından ölçeklenen atom sayısıdır
5 · Uzat
- Tc- 99 m'nin kısa yarı ömür'si tıbbi görüntülemede kullanılmasının nedeni tam olarak budur: hızlı bir şekilde güçlü, kullanışlı bir radyoaktif sinyal iletir, ardından yaklaşık bir gün içinde güvenli bir seviyeye bozunarak hastanın uzun vadeli radyasyonuna maruz kalmasını en aza indirir. carbon-14'nin (5, 730 -yıl yarı ömür ile birlikte) bu uygulama için neden berbat bir seçim olacağını açıklayın.
- Tc-99 m çok hızlı bozunduğu için hastaneler onu stoklayamıyor; genellikle kullanımdan kısa bir süre önce bir daha uzun ömürlü ana izotopundan (molybdenum-99) 'sağlanan' sahada'dir. Bozunma yasasını kullanarak, önceden hazırlanmış Tc-99 m'nin uzak bir fabrikadan nakliyesinin neden dozun çoğunu nakliye sırasında israf edeceğini açıklayın.
Bu Deneyin Arkasındaki Fizik
Radyoaktif Aktivite
Bir örneğin aktivitesi (saniyedeki bozunma olaylarının hızı) A = λN,'dir; burada λ = ln(2)/T½ bozunma sabitidir ve N, kalan bozulmamış çekirdeklerin sayısıdır. Aktivite N ile üstel olarak aynı hızda düşüyor.