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ESCUELA DE MEDICINA HUMANA

PRÁCTICA DE LABORATORIO N° 05: DECAIMIENTO RADIOACTIVO I. INTRODUCCION: La radioactividad, es la emisión espontánea de radiación, directamente desde un núcleo inestable ó como consecuencia de una reacción nuclear. Puede ser en forma de partículas (α, β) ó radiación electromagnética (γ). Fue descubierta por Henri Becquerel en 1896.

La constante de decaimiento (λ), representa la probabilidad de que un núcleo radioactivo se desintegre en la unidad de tiempo. En el SI la unidad es el s-1. La ley fundamental de decaimiento radioactivo, N= No 𝒆− 𝒕 donde: N, es el número de núcleos radioactivos que quedan al tiempo t. N0, es el número de núcleos radioactivos que hay para el tiempo t = 0. λ, es la constante de decaimiento.

La actividad (A), es la tasa de decaimiento radioactivo, A=  N A= Ao 𝒆− 𝒕 donde: A, es la actividad que queda al tiempo t. A0, es la actividad que hay para el tiempo t = 0.

La actividad de 1g de Ra-226, se le llama curie (Ci) es una unidad antigua; en el S.I. la unidad es el becquerel (Bq) representa una desintegración por segundo. La equivalencia es: 1 Ci = 3,7x1010 Bq El periodo de semidesintegración (T1/2), es el intervalo de tiempo, requerido para que N ó A, a partir de un valor dado se reduzca a la mitad de aquel valor. T1/2=

𝐼𝑛 2 

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La vida media (t), es el tiempo promedio que viven los núcleos radioactivos de una fuente. 𝑡=

𝑇1/2 1 =  𝐼𝑛 2

Se muestran las curvas N Vs t y A Vs t, respectivamente.

II. OBJETIVOS  Obtener la curva característica de decaimiento radioactivo.  Determinar la constante de decaimiento, el periodo de semidesintegración y la vida media del radioisótopo utilizado.  Determinar la actividad inicial del radioisótopo utilizado III. MATERIALES Y EQUIPOS  01 fuente radioactiva en su respectivo vial (Tc99m)  01 sistema de detección de radiación (activímetro + cámara de pozo)  01 pinza (longitud mínima de 50 cm)  01 juego de guantes  01 cronómetro

IV. PROCEDIMIENTO 1. Colocarse los guantes. 2. Encender el sistema de detección y esperar 15 min para que se estabilice. 3. Utilizar la pinza para extraer del blindaje, manipular y colocar la fuente radioactiva en la cámara de pozo. 4. Para la primera medida registrar el tiempo en que se empieza, pero la actividad no. 5. En la siguiente medida registrar el tiempo desde la primera medida y su respectiva actividad (leída en el activímetro) en la Tabla 1. 6. Guardar la fuente radioactiva en su blindaje. 7. Repetir el procedimiento para las siguientes medidas 2 USS/Escuela de Medicina Humana

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TABLA 01 HORA DE MEDIDA

ACTIVIDAD (m CI)

0

………..

40

9.23

75

8.39

………..

8.158

110

7.83

128

7.48

145

7.14

180

6.61

190

………

207

6.13

246

5.54

301

4.88

……….

4

V. RESULTADOS (FUNDAMENTACIÓN) 1. Graficar la A vs. t, para la fuente utilizada ¿Qué comportamiento tiene la curva?

Chart Title 2.5 y = -0.0024x + 2.3205 2 1.5 1 0.5 0

0

50

100

150

200

250

300

350

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2. ¿Cómo transformas la curva obtenida a una recta? 3. Utilizando el método de mínimos cuadrados, calcular: • •

𝑛𝑎 + (∑ 𝑥𝑖)𝑏 − (∑ 𝑦𝑖) = 0 (∑ 𝑥𝑖)𝑎 + (∑ 𝑥 2 𝑖)𝑏 − ∑ 𝑥𝑖 𝑦𝑖 = 0

• •

9𝑏 + 1432𝑎 − 17.38 = 0 1432𝑏 + 283100𝑎 − 2630.95 = 0  9𝑏 + 1432𝑎 = 17.38 17.38 − 1432𝑎 𝑏= 9  1432𝑏 + 283100 = 2630.95 17.38 − 1432𝑎 1432 ( ) = 2630.95 − 283100 9 24888.16 − 2050624𝑎 = 2630.95 − 283100𝑎 9 24888.16 − 2050624𝑎 = 23678.55 − 2547900𝑎 2547900𝑎 − 2050624𝑎 = 23678.55 − 24888.16 497276𝑎 = −1209.61 𝑎 = −0.0024324721

 𝑏=

17.38−1432𝑎 9

17.38 − 1432(−0.024) 𝑏= 9 𝑏 = 2.3129778

a) La constante de decaimiento: λ = −a λ = −(−0.0024) λ = 0.0024

b) El periodo de semidesintegración del radioisótopo utilizado: 1 𝐿𝑛 2 𝑇 = 2 λ 𝑇

1 0.693 = = 288.75 𝑚𝑖𝑛 2 0.0024

c) La vida media del radioisótopo utilizado 1 𝑉𝑀 = λ

𝑉𝑀 =

1 0.0024

= 416.67 𝑚𝑖𝑛

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d) La actividad inicial que tenía el radioisótopo

𝐴0 = eb 𝐴0 = (2.718)2.31 𝐴0 = 10.0720120 𝐴0 = 10.07 e) La actividad después de 8 h:

A= ? T= 8h = 480 min A= A0 e –λt A= 10.07 (2.718)(-0.0024)(480) A= 10.07 (2.718)(-1.152) A= 10.07 (0.3160419) A= 3.1825417 A= 3.18 mCi 4. ¿Cómo se produce el Tc99m? El Tc99m, se produce mediante el bombardeo del molibdeno 98Mo, con neutrones. El 99Mo resultante, decae con una semi-vida de 66 horas, a un estado metaestable de Tc. Este proceso permite la producción de fisión del 235U, se puede separar de los otros productos de la fisión, y usarse para generar 99mTc. Para fines médicos. El 99mTc se usa en la forma pertecnato, TcO4-. El isotopo tecnecio 99mTc es inusual, ya que tiene una vida media de emisión gamma de 6.03 horas. Esto es muy largo para un decaimiento electromagnéticomás típico son 10-16 segundos. Con tal larga semi-vida para el estado excitado que conduce a este decaimiento, este estado se denomina estado metaestable. Y esa es la razón para designarlo 99m. El modo de desintegración dominante da e rayo gamma útil de 140.5 KeV.

5. Investigue aplicaciones del Tc99m en medicina nuclear El tecnecio es el más ligero de los elementos químicos que no cuentan con isotopos estables y el primer elemento sintético que se encuentra en la tabla periódica. Su número atómico es el 43 y su símbolo es Tc. Las propiedades químicas de este metal de transición cristalino de color gris plateado son intermedias a las del renio y las del manganeso. Su isómero nuclear 99m Tc, de muy corta vida y emisor de rayos gamma, se usa en medicina nuclear para efectuar una amplia variedad de pruebas diagnósticas. El 99 Tc se usa como fuente de partículas beta libre de la emisión de rayos gamma. El anión pertecnetato (TcO4-) se emplea como inhibidor de corrosión anódica para aceros.6

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VI. CONCLUSIONES Al realizar la tabla correspondiente durante la clase, nos dimos cuenta que los valores de la actividad eran muy similares con los valores calculados, por lo que, debido a la falta de tiempo, se optó por tomar estos últimos para el análisis de datos. Es por esto que, a pesar de obtener valores con muy poco error, no se pudo verificar de forma practica la vida medio del radionúclido. Respecto al grafico de la actividad vs tiempo, pudimos notar que la curva no tenía una pendiente muy pronunciada, esto se debe a que el valor relativamente grande y la vida media es pequeña.

VII.

BIBLIOGRAFÍA 

Es.m.wikipedia.org. (2017). Tecnecio. en línea Disponible en: https.//es.m.wikipedia.org/wiki/TecnecioConsultado el 25 de noviembre de 2017

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