Inloggen

PET samen met CLI
vwo 2019, 1e tijdvak, opgave 2


Download hierboven de originele pdf van het examen waar deze opgave in staat en de bijbehorende uitwerkbijlage. "PET samen met CLI" is de 2e opgave in dit examen. Als je de opgave gemaakt hebt kun je jezelf nakijken met het correctievoorschrift.

Uitleg bij "PET samen met CLI"

Probeer altijd eerst zelf de opgave te maken en gebruik de uitleg alleen als je er zelf niet uitkomt. Als je ook na deze uitleg nog vragen hebt dan kun je deze helemaal onderaan deze pagina stellen.

Vraag 7

In de vraag staat dat F-18 vervalt onder uitzending van een positron+). F-18 staat niet in Binas tabel 25, maar wel is te vinden dat F atoomnummer 9 heeft (fluor). De vervalvergelijking wordt dan

189F → 188 O + 01β

Daarnaast komt er ook een γ-deeltje en een neutrino (νe) vrij. Dit kun je niet uit de gegevens in de vraag afleiden of opzoeken in Binas en hoeft dus ook niet bij je antwoord te staan.

Vraag 8

In zowel figuur 2a als 2b is te zien dat de watermoleculen zich met hun minkant naar het deeltje toekeren en dat de pluskant weg van het deeltje wijst. Dit betekent dat het deeltje minladingen aantrekt en plusladingen afstoot. Het deeltje zelf is dus positief geladen.

Vraag 9

  • Hieronder staat figuur 2 met daarin aangegeven de richtingen van de veldlijnen op de positie van elk molecuul. In figuur 2a (links) is het patroon symmetrisch er wijzen netto evenveel pijltjes naar boven als naar onder en het netto elektrisch veld is dus nul: Het veld van elk watermolecuul wordt opgeheven door een even groot tegengesteld veld van een tegenoverliggend watermolecuul.
  • In figuur 2b (rechts) is dit niet zo. Door de snelheid van het positron hebben de watermoleculen die het positron nog niet bereikt heeft geen tijd om te reageren. Alleen de moleculen die direct in de buurt van het positron liggen of waar het positron al gepasseerd is zijn gericht. Het resultaat is dat watermoleculen die het deeltje nog niet bereikt heeft niet bijdragen aan het netto elektrisch veld en dat de richtingen van de veldlijnen niet-symmetrisch zijn er hier dus wél een netto elektrisch veld over blijft.
  • Het patroon van gerichte watermoleculen verplaatst zich mee met het positron. Omdat er in de linkersituatie (fig 2a) geen netto elektrisch veld is is er ook geen verplaatsend elektrisch veld. In de rechtersituatie is er wél een netto elektrisch veld en dit verplaatst zich dus mee met het positron.

Vraag 10

Het oppervlak onder de grafiek in figuur 3 is een maat voor het aantal positronen. Er staat dat de positronen met een kinetische energie groter dan 0,205 MeV bijdragen aan de Cerenkovstraling. Het oppervlak onder de grafiek rechts van de lijn E = 0,205 MeV is duidelijk groter dan het oppervlak links hiervan. Meer dan de helft van de positronen zla dus bijdragen aan het Cerenkov-straling. Antwoord is dus 60%.

Vraag 11

a) De Cerenkov-straling is extreem zwak. Om zeker te weten dat de opgevangen licht ook echt Cerenkov-straling is moet elke andere bron van licht weggenomen worden. Dit betekent dat de omgeving volkomen donker moet zijn.

b) Als de Cerenkov-straling door een dikke laag weefsel heen moet, wordt de straling geabsorbeerd en verstrooid. Hoe dikker de laag weefsel waar de straling doorheen moet hoe groter dit effect. Als de tumor zich vlak onder het huidoppervlak bevindt zul je hier het minste last van hebben.

Vraag 12

  • Het uitzenden van Cerenkov-straling stopt zodra de snelheid van het positron onder de 0,70 c komt maar het positron kan daarna nog best een bepaalde afstand afleggen (met een kleinere snelheid) voordat het positron annihileert. Het afnemen van de snelheid tot 0,70 c gebeurt altijd voor de annihilatie en dus is dCLI kleiner dan dPET.
  • In figuur 5 is op te meten dat dat voor elk van de drie spoortjes het (dunne) spoor eindigt op gemiddeld 1,3 mm van het midden (zie afbeelding hieronder). Dit betekent dat dPET gemiddeld ongeveer 1,3 mm bedraagt.

Vraag 13

In figuur 5 is te zien dat het dikkere spoortje (waar Cerenkov-straling wordt uitgezonden) eerder eindigt dan het dunnere spoor. Dit betekent dat de plaats waarvandaan de Cerenkov-straling wordt uitgezonden dichter bij de oorspong ligt dan het punt waar de annihilatie-straling wordt uitgezonden. CLI levert dus een nauwkeuriger plaatsbepaling dan PET.


petcli-1

petcli-2

Vraag over "PET samen met CLI"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | PET samen met CLI

Over "PET samen met CLI" zijn nog geen vragen gesteld.