Тераностика заболеваний радиоактивными изотопами
(для решения требуется авторизация)
Источник: Всероссийская студенческая олимпиада «Я – профессионал» по направлению "Физическая химия и катализ", 2018-2019, заключительный этап
Среди разнообразия методов диагностики и лечения, использующих радиоактивное излучение, можно выделить однофотонную эмиссионную компьютерную томографию (SPECT) и позитронно-эмиссионную томографию (PET). Достоинствами этих методов являются высокая чувствительность и большая глубина детекции. В зависимости от локализации болезненного процесса и его характера можно использовать α-, β- и γ-излучения.
-
Как Вы думаете, какой из представленных видов излучения может проникать на наибольшую глубину? Какой вид излучения по этим причинам Вы бы не рекомендовали использовать? Свой ответ аргументируйте.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Для проведения диагностических процедур SPECT наиболее часто используется изотоп 99mTc. Этот изотоп может быть получен при β- распаде изотопа 99Mo [реакция 1], который получают при бомбардировке устойчивого изотопа 98Mo нейтронами [реакция 2]. Изотоп 99mTc, испуская гамма квант [реакция 3], превращается в радионуклид, который испускает β- частицу [реакция 4].
-
Напишите уравнения ядерных реакций [1–4]. Как Вы думаете, что означает буква «m» рядом с массовым числом изотопа 99mTc?
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Для метода PET используют обычно изотопы с очень коротким временем жизни, что приводит к бóльшей чувствительности по сравнению с томографией SPECT. При проведении диагностики PET в последнее время возрос интерес к изотопу 68Ga. Период полураспада радионуклида 68Ga составляет 67,7 минут. Известно, что этот изотоп распадается по двум параллельным ядерным реакциям: позитронный распад (доля протекания этого процесса составляет 89 %) [реакция 5] и захват орбитального электрона ядром (доля протекания этого процесса – 11%) [реакция 6].
-
Напишите уравнения ядерных реакций [5, 6].
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Рассчитайте периоды полураспада 68Ga по двум параллельным направлениям отдельно, в минутах, с точностью до десятых.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Наибольшее применение для диагностики и лечения рака щитовидной железы среди всех радиоактивных изотопов галогенов нашел 131I с периодом полураспада 8 суток. Этот изотоп может испускать два вида излучения: одно используется для лечения, а другое – для диагностики. Для проведения радиотерапии этим методом пациенту дают принять капсулу препарата, содержащего 50 мг изотопно-меченного 131I иодида натрия.
-
Какое количество моль изотопа 131I останется в организме пациента через сутки после приема препарата, если допустить, что радионуклид не будет выводиться из организма? Ответ введите в мкмоль с точностью до целых.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
При упомянутой радиотерапии пациента рекомендовано изолировать от других людей как минимум на сутки. Поясните, с чем это может быть связано?
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Недавно для лечения опухолей была предложена оригинальная методика, в рамках которой радиоактивное излучение образуется непосредственно в опухоли. Речь идет о бор-нейтронозахватной терапии, основанной на доставке соединений со стабильным изотопом 10B в опухоль. Изотоп 10B при облучении захватывает нейтрон и превращается в свой нестабильный изотоп [реакция 7], который тут же распадается с образованием α-частицы [реакция 8]. Образующиеся при этом α-частицы быстро тормозятся и выделяют большое количество энергии, что приводит к разрушению клетки.
-
Напишите уравнения ядерных реакций [7, 8].
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
