Icon up Overzicht

Nieronderzoek (VWO 2001)

Onderwerp: Ioniserende straling, radioactiviteit

Examenopgave natuurkunde 1 2001 tijdvak 1: opgave 3

Opgave

Om het functioneren van nieren te onderzoeken, brengt men via het bloed een radioactieve stof het lichaam binnen. Deze stof verspreidt zich door het hele lichaam en wordt via de nieren weer uitgescheiden. Meestal gebruikt men hiervoor een isotoop van technetium, 99mTc. De "m" betekent metastabiel of isomeer. In deze metastabiele toestand bezit het isotoop een extra hoeveelheid energie die in de vorm van y-straling is een proces met een halveringstijd van 6,0 uur. Daarbij ontstaat het normale 99Tc. Met een voor y-straling gevoelige camera registreert men hoe het 99mTc zich in de loop van de tijd door de nieren verspreidt. Bij een onderzoek wordt een hoeveelheid 99mTc met een activiteit van 39 MBq bij een patiënt ingebracht. Voor het verband tussen de activiteit A en het aantal radioactieve kernen N geldt op elk moment:

 

waarin t0,5 de halveringstijd is.
Neem aan dat de massa van een kerndeeltje gelijk is aan 1,67.10-27 kg.

a) Bereken de massa van het ingebrachte 99mTc

Per kern 99mTc die vervalt, komt 140 keV vrij in de vorm van y-straling. De patiënt absorbeert 60% van de energie van de gammastraling. Bij het onderzoek vervallen er in totaal 8,0.1011 kernen 99mTc in het lichaam. De massa van de patiënt is 70 kg. Voor de dosis H geldt:
H = Q * (E / m)
Hierin is:
Q de weegfactor. Deze is voor y-straling gelijk aan 1;
E de geabsorbeerde energie;
m de bestraalde massa.

b) Bereken het door de patiënt opgenomen dosisequivalent.