Opgave
Lees het artikel.
Men gebruikt radioactief jodium-123 bij onderzoek aan de schildklier. Na toediening van deze stof aan de patiënt verzamelt het zich in de schildklier. Bij het verval van jodium-123 komt γ-straling vrij. Buiten het lichaam van de patiënt wordt met een γ-camera gemeten hoe de radioactieve stof zich in de schildklier heeft verspreid.
a) Leg uit waarom men dit onderzoek alleen kan doen met een stof die gamma-straling uitzendt.
Een andere stof die voor dit type onderzoek in aanmerking komt, is jodium-131 (131I).
Een nadeel van deze stof is dat het naast gamma-straling ook ß-straling uitzendt.
b) Geef de vervalvergelijking van jodium-131.
Ook om een andere reden heeft jodium-123 de voorkeur boven jodium-131.
Stel dat aan de ene patiënt een hoeveelheid jodium-123 wordt toegediend en aan een andere een hoeveelheid jodium-131 met dezelfde activiteit.
c) Leg uit waarom jodium-131 schadelijker is voor de patiënt dan jodium-123. Laat daarbij de ß-straling die jodium-131 uitzendt buiten beschouwing.
Tussen de aanmaak van het jodium-123 in Eindhoven en het gebruik in Athene verloopt enige tijd. Omdat de activiteit van het preparaat afneemt, mag die tijd niet te groot zijn.
d) Bereken de tijd die mag verstrijken zodat de activiteit bij gebruik 8,0 maal zo klein is als bij aanmaak.
De muur van 2,5 m beton die om het cyclotron staat, dient vooral om de neutronen tegen te houden die bij sommige kernreacties vrijkomen. Om de stralingsbelasting van de vrijkomende γ-straling op een aanvaardbaar niveau te krijgen, is een muur met een dikte van 2,5 m namelijk nogal overdreven.
De halveringsdikte van beton voor de γ-straling die bij de aanmaak van jodium-123 vrijkomen, is 2,0 cm.
e) Bereken hoe dik de muur moet zijn om minder dan 0,10% van deze γ-straling door te laten.
Uitwerkingen
Open het antwoord op de vraag van jouw keuze.
Uitwerking vraag (a)
Andere soort straling komt bijna niet door het lichaam heen en dus niet in de camera.
Uitwerking vraag (b)
Als jodium een electron verliest, wordt de lading en dus het atoomnummer van het restant met 1 verhoogd. Dit restant is dus Xenon.
Het electron heeft massagetal 0, dus het massagetal van het Xenon is nog steeds 131.
Uitwerking vraag (c)
Omdat dat halveringstijd van jodium-131 veel langer (8 dagen) is dan die van jodium-123 (13,3 uur), wordt de patiënt dus veel langer bestraald.
Uitwerking vraag (d)
In één halveringstijd wordt de activiteit gehalveerd, dus om met een factor 8 achteruit te gaan, moet er 3 keer de halveringstijd gewacht worden:
Uitwerking vraag (e)
De hoeveelheid straling na een x halveringsdiktes is...
Dus de dikte van de muur moet minimaal zijn...
