Opgave
Het isotoop Technetium-99m zendt gammastraling uit en heeft een halfwaardetijd van 6,0 uur. Let op: het gaat hier om de isomeer (een aangeslagen toestand) van technetium, aangeduid met 99mTc of Technetium-99m. Voor een medisch onderzoek maakt men een preparaat dat op een tijdstip dat we t = 0 noemen 2,00 . 10-9 gram van het technetium bevat. Activiteit - A(t) - is het aantal vervalsreacties per seconde. Voor de activiteit van een hoeveelheid radioaktief materiaal geldt:
hierin is Thalf de halfwaardetijd en N(0) het aantal atoomkernen op tijdstip t = 0.
a) Bereken het aantal atoomkernen technetium op tijdstip t = 0.
b) Bereken de activiteit op tijdstip t = 0.
c) Bereken de activiteit op tijdstip t = 10,0 uur.
d) Bereken na hoeveel tijd de activiteit nog maar 0,10 % van die op t = 0 is.
Van het gammaverval van 99mTc ontstaat het isotoop 99Tc, dat zelf ook weer blijkt te vervallen tot een ander isotoop.
e) Geef de reactievergelijking van dit verval.
f) Leg uit waarom dit verval van 99Tc in het menselijk lichaam niet veel schade zal veroorzaken.
Uitwerking vraag (a)
• De molmassa van Technetium-99m is 99 gram per mol.
• Het aantal mol is dus 2,0 . 10-9 / 99 = 2,02 . 10-11
• Het aantal atoomkernen is dan 2,02 . 10-11 * 6,02 . 10-23 = 1,2 . 1013.
Uitwerking vraag (b)
Als t = 0 volgt uit de formule hierboven:
Dus:
Uitwerking vraag (c)
Uitwerking vraag (d)
Uitwerking vraag (e)
Zie Binas tabel 25: 99Tc is een β-straler, dus: 99m43Tc → 0-1e + 9944Ru
Uitwerking vraag (f)
De halfwaardetijd van 99Tc (dat is het technetium dat je krijgt na het gamma-verval) is ongeveer een half miljoen jaar. De activiteit van het betaverval is uiterst gering. Daarnaast heeft de betastraling ook niet zo’n heel sterk ioniserende werking.
