Brachytherapie

June stelde deze vraag op 29 mei 2022 om 11:21.

Hallo,
Ik heb een vraag over een opgave in mijn examenbundel met de naam 'Brachytherapie'.
De vraag is:
Bij een bepaalde behandeling moet een stukje weefsel van 4 gram eens stralingsdosis van 2 gy ontvangen. De behandeling duurt 3.5 uur. De gemiddelde energiie van de hierbij uitgezonden B-deeltjes is 9.6x 10^-14 Joule. Neem aan dat alle uitgezonden straling door het stukje weefsel wordt opgenomen.
Bereken de gemiddelde activiteit die het iridium moet hebben. 

Ik snap dat je hierbij de formule A(t)= dN/dt moet gebruiken. 
Maar in de uitwerkingen doen ze voor dN= Estr/Ebeta, dit snap ik niet. 
Kan iemand mij helpen?

groetjes

Reacties

Jaap op 29 mei 2022 om 12:04
Dag June,
Er zijn verschillende manieren om de activiteit A te berekenen of te bepalen. Welke manier geschikt is, hangt af van de gegevens in de opgave.
Je schrijft: 'Ik snap dat je hierbij de formule A(t)= dN/dt moet gebruiken.' Deze manier lukt als je weet hoe het aantal aanwezige kernen N verandert in de tijd t. Dat is in deze opgave (nog) niet bekend.

Daarom zoeken we een andere manier, waarbij we de gegevens uit de opgave kunnen gebruiken. Laten we bedenken wat de gegevens betekenen en wat ze met elkaar te maken hebben.
De geabsorbeerde dosis D=2 Gy is de energie van de geabsorbeerde β-straling per kilogram absorberend weefsel (m=0,004 g). In formulevorm: D=Estr/m.
Ha! Hiermee kunnen we iets nieuws berekenen, namelijk de energie Estr van alle geabsorbeerde β-deeltjes samen.
Wil je de energie Estr van alle geabsorbeerde β-deeltjes eens berekenen?
Daarna kun je berekenen hoeveel β-deeltjes zijn geabsorbeerd: ga je gang.

Als er bij voorbeeld 100 β-deeltjes zijn geabsorbeerd, zijn er 100 kernen iridium-192 vervallen. Het aantal aanwezige iridiumkernen noemen we N →
ΔN=–100 (minteken omdat het aantal Ir-kernen MINder wordt, afneemt door verval).
Nu denken we terug aan jouw formule A(t)= dN/dt. Dit is een wiskundige formule voor heeeeeeeeeeeeeeel kleine veranderingen dN en dt. In deze som zijn dN en en dt niet klein.

Daarom noteren we Agem=–ΔN/Δt (Binas tabel 35E3 witte kolom).
De verstreken tijd Δt is gegeven, denk aan de juiste eenheid.

In de uitwerking worden mintekens weggelaten die er eigenlijk wel moeten staan.
ΔN is negatief, zodat –ΔN positief is en A ook positief.
De opgave is te vinden op
https://www.natuurkunde.nl/opdrachten/661/brachytherapie-vwo-1-2004-ii
Lukt het zo?
Groet, Jaap
June op 29 mei 2022 om 12:20
Hoi,
Ik heb net met de formule D=Estr/m berekent dat Estr 0,008 J is.
Alleen snap ik nu niet hoe ik moet berekenen hoeveel B-kernen er zijn vervallen. 
Jaap op 29 mei 2022 om 12:40
Dag June,
De energie van alle geabsorbeerde bètadeeltjes is Estr=0,008 J.
Gegeven is de gemiddelde energie van een enkel bètadeeltje.
Hiermee kun je het aantal geabsorbeerde bètadeeltjes berekenen.
Dat aantal is gelijk aan het aantal iridiumkernen die zijn vervallen.
Groet, Jaap
June op 29 mei 2022 om 12:43
Ah nu snap ik het! Bedankt
Jan van de Velde op 29 mei 2022 om 14:13
Dan heb ik nog wel een vraag over de eerste vraag in deze serie:






A) Hoe kan alfastraling überhaupt die holle naald uit? 

B) De dracht van alfa's in weefsels lijkt me zó gering (<0,1 mm?) dat die nauwelijks van belang kan zijn bij (ook al is het inwendige) behandeling van een tumor?

Groet, Jan
Theo de Klerk op 29 mei 2022 om 21:01
De alfa deeltjes komen niet door de wand van die holle buis heen (hooguit het uiteinde als de buis geen bodem heeft) en is daarmee niet geschikt. Blijft beta straling over (die ook in de opgave wordt genoemd)  - maar die kan niet alleen door de buis maar wellicht ook buiten het weefsel komen - afhankelijk van de mate van absorptie erin. 
Resteert ook nog (harde/zachte) gamma straling die overal doorheen dringt en alleen afzwakt (halfwaarde dikte). 

Een examenuitwerking waar niet helemaal over is nagedacht. En met een houding "over de uitslag kan niet worden gecorrespondeerd" wellicht in het nadeel van enkele kandidaten... Er is 2004 ook geen erratum uitgedeeld hierover noch puntenaanpassing. Tweede termijn examens zijn altijd minder kritisch bekeken omdat slechts enkelen dit herkansingsexamen doen.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft achttien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)