Inloggen

Alfanuclidetherapie
vwo 2021, 1e tijdvak, opgave 3




Vraag 14

Uit de in de opgave gegeven formule volgt voor de eenheid van de LET-waarde

[LET-waarde] = eenheid energie / eenheid weglengte

[LET-waarde] = [J] / [m]

[LET-waarde] = [N m] / [m]

[LET-waarde] = [N]

Vraag 15

Een alfadeeltje wordt afgeremd naarmate het doordringt in het materiaal. Hoe dieper het het materiaal is binnen gedrongen hoe lager de snelheid. In figuur 2 is te zien dat de LET-waarde toeneemt met toenemende diepte dus: hoe langzamer het deeltje beweegt hoe hoger de LET-waarde.

Vraag 16

  1. Te zien is dat de deeltjes afkomstig van alfastraler I gestopt zijn bij iets boven de 40 μm. Die van alfastraler II zijn pas gestopt bij 80μm. De dracht van alfastraler I is dus kleiner dan die van alfastraler II en hieruit is af te leiden dat de beginsnelheid van alfastraler I kleiner was.
  2. De totale energie dit de deeltjes hadden bij binnenkomst is evenredig met het oppervlak onder de grafiek. Te zien is dat het oppervlak onder de grafiek voor alfastraler I kleiner is. De kinetische energie van alfastraler I is dus lager en dus ook de snelheid.


Vraag 17

Als de dochterkern los komt van de drager is de dochterkern niet meer gebonden aan het tumor en kan op andere plaatsen in het lichaam terecht komen. Als de dochterken vervalt wordt er dus op andere plaatsen in het lichaam dan waar het de bedoeling is schade toegebracht en worden ook gezonde weefsel beschadigd.

Vraag 18

  • Uit de formule voor impuls (p=m·v) volgt voor de snelheid v = p/m. Wanneer we dit invullen in de formule voor kinetische energie (Ek = ½·m·v2) vinden we

    Ek = ½·m·(p/m)2

    Ek = ½·m·p2 / m2

    Ek = ½·p2 / m

    2·Ek·m =p2

    Hieruit volgt voor de impuls

    p = √(2·Ek·m)

  • Aan de formule is te zien dat de impuls (p) recht evenredig is met de wortel van de massa (√m). Voor de massa van een β--deeltje en een α-deeltje vinden we

    mα = 4·u = 6,6422·10-27 kg

    mβ- = 9,1094·10-31 kg (elektronmassa Binas tabel 7)

    Voor de verhouding tussen beide massa vinden we dan

    mα/mβ- = 7291,59

    De verhouding tussen de impulsen is de wortel hiervan

    7291,59 ≈ 85


Vraag 19

Voor de activiteit geldt

A = ln 2 · N / t½

Hieruit volgt voor het aantal kernen

N = A · t½ / ln 2

De halveringstrijd van Ac-225 vinden we in Binas tabel 25. Invullen van

A = 0,10·103 Bq
t½ = 8,64·105 s (10 dagen)
ln 2 = 0,693147

geeft

N = 1,24649·108 kernen

De massa per kern is gelijk aan

225 u = 3,73622·10-25 kg

De totale massa wordt dan

1,24649·108 · 3,73622·10-25 = 4,65715·10-17 kg

Afgerond is dit 4,7·10-17 kg.

Vraag 20

  • Dosisequivalent is evenredig met de weegfactor wR en met de geabsorbeerde energie. De weegfactor van α-straling is 20 en die voor β-straling 1. β-straling geeft dus een 20 keer lagere dosisequivalent. Ook is de zien dat de energie van de β-deeltjes veel lager is dan die van de α-straling (0,2 en 0,5 MeV).
  • Als geen gebruik wordt gemaakt van een polymeersoom draagt alleen het eerste verval in de vervalreeks bij aan de dosis. Dit geeft een energie van 5,8 MeV.

    Als er wel een polymeersoom gebruikt wordt draagt ook het verval van alle dochterkernen bij. Dit geeft voor de α-stralers een totale energie van 5,8 + 6,3 + 7,1 + 8,4 = 27,6 MeV. Dit geeft verschil van een factor

    27,6 / 5,8 = 4,7586

    Afgerond geeft het gebruik van een polymeersoom een 4,8 keer hogere dosisequivalent.









Vraag over "Alfanuclidetherapie"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Alfanuclidetherapie

Op vrijdag 23 feb 2024 om 19:39 is de volgende vraag gesteld
Hoi Erik, ik heb een vraagje over opdracht 15. Is het volgende ook goed: hoe lager de snelheid van het alfa deeltje, hoe minder kinetische energie verloren gaat en hoe meer energie het dus overhoudt om dieper het water binnen te dringen.

Erik van Munster reageerde op vrijdag 23 feb 2024 om 20:12
Klopt dat er bij lagere snelheid minder kinetische energie is om af te geven. Maar je zal in je antwoord in ieder geval ook iets over de LET-waarde en de grafiek in figuur 2 moeten zeggen.


Op zaterdag 13 mei 2023 om 09:56 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,
Ik had een vraag over vraag 16, want waarom is het oppervlakte onder de grafiek een maat voor de energie van de deeltjes, want als je de eenheid van het oppervlakte bekijkt, is dat toch newton en niet joule? Alvast bedankt voor uw hulp :)

Erik van Munster reageerde op zaterdag 13 mei 2023 om 10:35
Horizontaal is de eenheid μm en verticaal keV/μm als je dit met elkaar vermenigvuldigd krijg je

keV/μm * μm = keV

En dit is een eenheid van energie. Gaat trouwens hier niet om een berekening alleen om het inzicht dat het oppervlak onder de grafiek iets zegt over de energie van het deeltje.


Op maandag 24 okt 2022 om 21:18 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,
Kan je bij 17 ook zeggen dat je besmet raakt aangezien een radioactieve bron in je lichaam zit?

Erik van Munster reageerde op maandag 24 okt 2022 om 21:51
Zeker, er is sprake van besmetting want er zit inderdaad een radioactieve bron in je lichaam. Maar in je antwoord zul je óók iets moeten zeggen over dat de bron zich kan verplaatsen als hij loskomt en dus op de verkeerde plaats in het lichaam schade aanricht.


K Mizouri vroeg op zaterdag 15 okt 2022 om 23:14
dag meneer
bij opdracht 14 is het KeV / Mm, ik begrijp niet waarom je die kilo en Micro weg kan laten uit de som.

Erik van Munster reageerde op zondag 16 okt 2022 om 10:33
De vraag is om aan te tonen dat [N] “ook” een eenheid kan zijn. Dit betekent dat je ook andere eenheden van energie en afstand kan gebruiken en omdat N (newton) eigenlijk kg m s^—2 is kun het best ook met kg m en s werken om hierop uit te komen.


Op woensdag 18 mei 2022 om 22:07 is de volgende vraag gesteld
Dag meneer,
hoe kan ik weten dat de weegfactor van alfa straling 20 is?
Ik kan zelf alleen de weegfactor van beta straling vinden in binas tabel 27d.

Erik van Munster reageerde op donderdag 19 mei 2022 om 00:26
Helemaal rechtsonder in tabel 27-D3. Daar staat dat alfa-deeltjes (heliumkernen) een weegfactor van 20 hebben.