Verontreinigd Technetium
havo 2018, 1e tijdvak, opgave 4

Download hierboven de originele pdf van het examen waar deze opgave in staat en de bijbehorende uitwerkbijlage. "Verontreinigd Technetium" is de 4e opgave in dit examen. Als je de opgave gemaakt hebt kun je jezelf nakijken met het correctievoorschrift.

Uitleg bij "Verontreinigd Technetium"

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 18

In de inleiding staat dat Tc-99m ontstaat uit molybdeen-99. De atoomnummers van technetium en molybdeen vinden we in BINAS tabel 99 of 40A. In BINAS tabel 25 vinden we de vervalwijze van molybdeen-99: β^- met γ-verval. De vervalvergelijking wordt dus

⁹⁹₄₂Mo → ^99m₄₃Tc + ⁰_-1β + ⁰₀γ

Vraag 19

Bestraling betekent dat de patiënt bloot staat aan ioniserende straling van een bron buiten het lichaam. Bij besmetting draagt de patiënt de stralingsbron zelf op of in zijn lichaam mee. Een tracer is een bewust in het lichaam gebrachte radioactieve bron. In dit geval is er dus sprake van besmetting.

Vraag 20

Uit de gegevens in de opgave volgt dat de verhouding tussen de activiteiten van het molybdeen en het technetium maximaal gelijk mag zijn aan

0,15·10³ Bq / 1,0·10⁶ Bq = 0,00015

Uit de in de opgave gegeven formule volgt dan

t_½Tc·N_Mo / t_½Mo·N_Tc = 0,00015

Hieruit volgt voor het aantal kernen molybdeen

N_Mo = 0,00015 · t_½Mo·N_Tc / t_½Tc

Invullen van

N_Tc = 1000000
t_½Mo = 65,9·3600 (BINAS tabel 25)
t_½Tc = 6,0·3600 (BINAS tabel 25)

geeft

N_Mo = 1647,5

Er mogen dus afgerond maximaal 1,6·10³ kernen molybdeen-99 aanwezig zijn op elke miljoen kernen Tc-99m.

Vraag 21

De dracht van verschillende stralingssoorten verschilt. Van β-straling is de dracht klein. Zelf in lucht wordt β straling al na een paar cm tegengehouden. In lood is de dracht nog veel kleiner zodat alle β-straling in de loden wand van de pot geabsorbeerd zal worden en buiten de pot niet gedetecteerd zal worden.

Vraag 22

In het stukje boven vraag 21 vinden we de energie van de gammastraling afkomstig van Tc-99m en Mo-99m:

Tc-99m: 0,1 Mev
Mo-99: 1,0 MeV

De halveringsdiktes in lood voor gammastraling met een energie van 0,1 MeV en 1,0 MeV vinden we in BINAS tabel 28 F:

d_½ = 0,0106 cm (voor 0,1 MeV)
d_½ = 0,86 cm (voor 1,0 MeV)

De loden pot heeft een wanddikte van 6,0 mm. (0,60 cm). Dit komt overeen met

0,60 / 0,0106 = 56,6 halveringsdiktes (voor 0,1 MeV)
0,60 / 0,86 = 0,6977 halveringsdiktes (voor 1,0 MeV)

De intensiteit van de straling afkomstig van Tc-99m wordt dus 56,6 keer (!!!) gehalveerd en wordt dus verwaarloosbaar klein. Het percentage straling afkomstig van Tc-99m is dus < 10^-6. De straling afkomstig van Mo-99 wordt minder dan één keer gehalveerd en er komt dus meer dan 50% van de straling buiten de pot. Antwoord voor Mo-99 is dus 50-100%.

Vraag 23

In BINAS tabel 25 is te zien dat de halveringstijd van Tc-99m kleiner is dan die van Mo-99 (6,0 uur i.pv. 65,9 uur).

Halveringstijd is de tijd waarin de activiteit van een stof met 50% afneemt. Dit betekent dat de activiteit van Tc-99m sneller afneemt dan de activiteit van Mo-99.

De verhouding van de activiteiten van Mo-99 en Tc-99m kan geschreven worden als

A_mo-99 / A_Tc-99m

Omdat de activiteit van Tc-99m door de kortere halveringstijd sneller afneemt dan de activiteit van Mo-99 zal de verhouding in de loop van de tijd groter worden en er dus relatief steeds meer Mo-99 aanwezig zijn in de pot.

Vraag over "Verontreinigd Technetium"?

Typ hier je vraag

Stel je vraag     Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers