Renium-188-HEDP is een vorm van bestraling die gebruikt wordt om bottumoren te behandelen. Atomen van het radioactieve renium-188 (Re-188) worden daarvoor gekoppeld aan atomen van een stof die door botten wordt opgenomen. Hiermee kan men specifieke tumoren in botten bestralen.
Re-188 ontstaat door het verval van wolfraam-188 (W-188). In een laboratorium wordt eerst van het stabiele W-186 het isotoop W-188 gemaakt.
Opgaven
a) Hoe verschillen de atomen W-186 en W-188 van elkaar?
A Een atoom W-188 heeft alleen twee elektronen meer dan een atoom W-186.
B Een atoom W-188 heeft alleen twee neutronen meer dan een atoom W-186.
C Een atoom W-188 heeft alleen twee protonen meer dan een atoom W-186.
D Een atoom W-188 heeft twee protonen en twee elektronen meer dan een atoom W-186.
B
Een laborant heeft een bepaalde hoeveelheid W-188 aangemaakt op t = 0 s. In figuur 1 staat de grafiek van het verdere verloop van het aantal kernen W-188 als functie van de tijd.
b) Bepaal de activiteit van het wolfraam op t = 0 s. Geef daarbij in een print van figuur 1 aan hoe je aan je antwoord komt.
De activiteit volgt uit de helling op t = 0 s. Teken daarvoor eerst een raaklijn:
En dan:
$A=-\frac{\Delta N}{\Delta t} = - \frac{-430\cdot 10^{15}}{92\cdot 24\cdot 3600} = 5,4\cdot 10^{10}~\mathrm{Bq}$
Re-188 is een β- en γ-straler. In figuur 2 staat een tabel met een aantal
eigenschappen van Re-188.
c) Geef de vergelijking van de vervalreactie van Re-188 waarbij ook een γ-foton wordt uitgezonden.
$_{75}^{188}\textrm{Re} \rightarrow _{76}^{188}\textrm{Os} + _{-1}^{0}\textrm{e} + _{0}^{0}\gamma$
d) Welke soort straling levert de grootste bijdrage aan de behandeling van de bottumor? Geef twee argumenten waarom de bijdrage van die soort straling het grootst is.
De β-straling:
- De β-deeltjes hebben meer energie dan de γ-fotonen.
- De β worden sterker geabsorbeerd door het bot dan de γ-fotonen.
In het ziekenhuis kan de arts een hoeveelheid van het gevormde renium uit de generator halen voor de behandeling van een patiënt. Bij deze patiënt wordt een hoeveelheid renium-188 toegediend met een activiteit van 120 MBq. Omdat renium vervalt en ook wordt uitgescheiden via de urine, is de totale stralingsbelasting door de β-straling voor het lichaam niet zo hoog, namelijk 0,070 mGy per toegediende MBq.
e) Bereken de equivalente dosis die de patiënt als gevolg van de β-straling zal ontvangen.
De totale stralingsbelasting is:
$D = 0,070 \cdot 10^{-3}\cdot 120 = 8,4\cdot 10^{-3}~\mathrm{Gy}$
De equivalente dosis is dan:
$H=w_R\cdot D = 1\cdot 8,4\cdot 10^{-3} = 8,4\cdot 10^{-3} ~\mathrm{Sv}$
