Technetium-99m wordt in ziekenhuizen gebruikt als tracer. Het Tc-99m dat daar voor nodig is, wordt in het ziekenhuis zelf geproduceerd. Tc-99m is een vervalproduct van molybdeen-99. Tc-99m is metastabiel. Dit betekent dat de protonen en neutronen in de kern van een Tc-99m atoom zich nog kunnen herschikken tot een toestand met minder energie.
Opgaven
a) Geef de vergelijking van de vervalreactie waarbij Tc-99m ontstaat.
$_{42}^{99}\textrm{Mo} \rightarrow _{43}^{99m}\textrm{Tc} + _{-1}^{0}\textrm{e} + _{0}^{0}\gamma$
b) Leg uit of er bij het gebruik van een tracer voor de patiënt sprake is van
bestraling of van besmetting.
De tracer komt in het lichaam terecht. Er komt dus een bron van radioactiviteit in het lichaam. Er is sprake van besmetting.
In het ziekenhuis wordt het Tc-99m van het Mo-99 gescheiden. Tijdens dit scheidingsproces blijft er Mo-99 in de oplossing van het Tc-99m achter. Deze verontreiniging van het Tc-99m is ongewenst, omdat Mo-99 bètastraling uitzendt.
Volgens wettelijke eisen mag de activiteit van de Mo-99 verontreiniging maximaal 0,15 kBq zijn per 1,0 MBq activiteit van het Tc-99m.
De verhouding van activiteiten is te berekenen met:
$\frac{A(t)_{\mathrm{Mo}-99}}{A(t)_{\mathrm{Tc}-99\mathrm{m}}} = \frac{t_{\frac{1}{2}\mathrm{Tc}-99\mathrm{m}}\cdot N(t)_{\mathrm{Mo}-99}}{t_{\frac{1}{2}\mathrm{Mo}-99}\cdot N(t)_{\mathrm{Tc}-99\mathrm{m}}}$
c) Bereken hoeveel Mo-99-kernen er maximaal per miljoen Tc-99m-kernen mogen voorkomen.
In BiNaS tabel 25 vind je de halveringstijden. Voor Mo-99 is dat 65,9 uur en voor Tc-99m 6,0 uur.
Invullen geeft dan:
$\frac{0,15\cdot 10^3}{1,0\cdot 10^6} = \frac{6,0\cdot N}{65,9\cdot 1\cdot 10^6} \rightarrow N = 1,6\cdot 10^3$
Het geproduceerde Tc-99m wordt bewaard in potten gemaakt van 6,0 mm dik lood. In een pot ontstaat de volgende straling:
- gammafotonen, met een energie van 0,1 MeV, uitgezonden door Tc-99m;
- bètadeeltjes, uitgezonden door Mo-99;
- gammafotonen, met een energie van 1,0 MeV, uitgezonden door Mo-99.
d) Geef een reden waarom de bètadeeltjes, uitgezonden door Mo-99, niet
buiten de pot gedetecteerd kunnen worden.
Het doordringend vermogen van bètastraling is zo laag dat de deeltje niet door het lood van de pot kunnen.
De intensiteit van de gammastraling van het Tc-99m buiten de pot is relatief klein.
Het percentage van de oorspronkelijke intensiteit dat aan de buitenkant van de pot gemeten wordt, kan zowel voor Tc-99m als Mo-99 met behulp van de halveringsdikte bepaald worden. In figuur 1 staan hierover twee tabellen.
e) Voer de volgende opdrachten uit:
- Noteer in een print van figuur 1 in de eerste tabel de halveringsdikte (in cm) van lood voor gammastraling met een energie van 0,1 MeV en met een energie van 1,0 MeV.
- Omcirkel in een print van figuur 1 in de tweede tabel de intensiteit (in % van de oorspronkelijke intensiteit) van de gammastraling van Tc-99m en van Mo-99 buiten de pot.
Als voor een behandeling in het ziekenhuis het Tc-99m te vroeg wordt geproduceerd, neemt de verontreiniging met Mo-99 toe.
f) Hieronder staan hierover drie zinnen. Omcirkel in deze zinnen telkens het juiste alternatief.
1. De halveringstijd van Tc-99m is kleiner dan / groter dan de halveringstijd van Mo-99.
2. De activiteit van Tc-99m neemt daardoor minder snel / even snel / sneller af dan/als de activiteit van Mo-99.
3. Voor de verhouding A(t)Mo-99 / A(t)Tc-99m geldt dan dat deze in de loop van de tijd kleiner wordt / gelijk blijft / groter wordt.
1. De halveringstijd van Tc-99m is kleiner dan de halveringstijd van Mo-99.
2. De activiteit van Tc-99m neemt daardoor sneller af dande activiteit van Mo-99.
3. Voor de verhouding A(t)Mo-99 / A(t)Tc-99m geldt dan dat deze in de loop van de tijd groter wordt.
