Opgave
Lees het volgende artikel.
a) Verklaar het voorvoegsel "nano" in het woord "nanogenerator".
b) Leg uit waarom actinium-225 voor het beschreven doel een geschikte isotoop is.
Betrek in je antwoord het soort straling dat wordt uitgezonden en de halveringstijd.
Ook het vervalproduct van actinium-225 is niet stabiel. Tot de vervalproducten behoren onder andere α-stralers francium-221 en astaat-217. Zie het vervalschema hieronder.
c) Ga na welke stabiele isotoop uiteindelijk ontstaan.
Maak hiertoe het vervalschema hierboven af; vul op alle stippellijnen het juiste gegeven in.
De α-straling van alle vervalproducten zorgt samen met die van het actinium voor het vernietigen van de tumorcel.
Voor het door de cel ontvangen dosisequivalent geldt: H = Q∙E/m
hierin is:
- H het dosisequivalent in Sv,
- Q de weegfactor of kwaliteitsfactor (voor α-straling geldt: Q = 20),
- E de door de cel ontvangen stralingsenergie in J (1,000 MeV = 1,602∙10-13 J),
- m de massa van het bestraalde weefsel in kg.
In een tumorcel wordt door het antilichaam één actiniumatoom binnengesmokkeld.
Veronderstel dat de massa van de bestraalde cel 0,30 µg bedraagt en dat alle α-straling door deze cel geabsorbeerd wordt.
d) Bereken het totale dosisequivalent dat deze cel ontvangt ten gevolge van de α-straling.
Uitwerking vraag (a)
- "nano" slaat op de afmeting, namelijk enkele nanometers.
Uitwerking vraag (b)
- Actinium-225 is een α-straler.
- Dit soort straling heeft een erg korte dracht, dus het kan niet buiten de tumorcel schade aan richten.
- De halveringstijd is ongeveer 10 dagen, dus de isotoop zal niet vervallen voordat hij bij de tumor is.
Uitwerking vraag (c)
- Met behulp van BINAS kan het schema worden afgemaakt.
Uitwerking vraag (d)
- In het antwoord van de vorige vraag is te zien dat er in totaal 5,8 + 6,3 7,0 + 8,3 MeV = 27,4 MeV = 4,39∙10-12 J aan energie aan α-straling is vrijgekomen.
- H = Q∙E/m = 20∙4,39∙10-12/(0,30∙10-9) = 0,29 Sv.
