Vraag 15
- Na behandeling mag de capsule geen gevaar meer opleveren. Het is dus het beste als de capsule geen radioactieve straling meer afgeeft omdat alles vervallen is tot een stabiele stof. Bij de isotoop met de kortste halveringstijd zal het meeste vervallen zijn na behandeling. Dit is capsule I met een halveringstijd van 3,8 dagen.
- Alle capsules geven β-straling af. Deze stralingsoort heeft een slechte dracht en kan dus niet diep in het lichaam doordringen. Vandaar dat de capsule in of vlakbij het de tumor moet worden geplaatst.
Vraag 16
In Binas tabel 25 vinden we dat Sr-90 atoomnummer 38 heeft en vervalt via β--verval. De vervalvergelijking wordt dus9038Sr → 9039Y + 0-1β
(De stof Y-90 vervalt hierna verder)
Vraag 17
Per vervallen kern wordt een energie van 2,9 MeV door de tumor geabsorbeerd. Omgerekend van MeV naar Joule is dit gelijk aan 2,9 · 1,602·10-13 = 4,6458·10-13 J. Uit de formule voor de stralingsdosis (D = Eabs/m) volgt voor de geabsorbeerde energieEabs = D·m = 20 · 7,9·10-5 = 0,00158 J
Voor het het aantal kernen dat moet vervallen voor deze energie vinden we dan
N = 0,00158 / 4,6458·10-13 = 3,4009·109 kernen
De gemiddelde activiteit tijdens het bestralen is 3,1·106 deeltjes per seconde. Dit betekent voor de totale tijd dat er bestraald moet worden om de dosis te bereiken
t = 3,4009·109 / 3,1·106 = 1097,07 s
Afgerond is dit gelijk 1,1·103 s of 18 minuten.
Vraag 18
De fotonenergie van microgolfstraling met een frequentie van 2,45 GHz berekenen we met Ef = h·f. Met de constante van Planck (h = 6,626·10-34, Binas tabel 7) vinden weEf = 6,626·10-34 · 2,45·109 = 1,62337·10-24 J
De stralingsbron zendt 6,2·025 fotonen per seconde uit. Voor het vermogen (= energie die per seconde wordt uitgezonden) vinden we dan
P = 6,2·025 · 1,62337·10-24 = 100,648 J/s
Met P = E/t vinden we de benodige tijd voor het opwarmen tot behandeltemperatuur
topwarm = 7,2·102 / 100,648 = 7,1536 s
Daarna wordt het tumor nog 30 s bestraalt met dezelfde intensiteit. Voor de totale tijd vinden we dan
ttot = 7,1536 + 30 = 37,1536 s
Afgerond is dit een tijd van 37 s.
Vraag 19
In figuur 2 lezen we af dat de temperatuur van 42 °C bereikt kan worden op een diepte van 5,7 mm (zie hieronder). In de schematische doosnede van de huid van een paard (figuur 3) is te zien dat de opper- en lederhuid samen 4,5 mm dik zijn. Ook bij wat dikkere huid kan de minimale behandeltemperatuur van 42 °C dus bereikt worden.