רפואה גרעינית

רפואה גרעינית

לאחרונה סובלת נטע מכאבים בקרסול הימני, המקשים עליה את ההליכה. לאחר ביקור אצל רופא מומחה, הומלץ לנטע לעבור מיפוי עצמות באזור הקרסול. בבדיקה זו מזריקים לתוך הוריד חומר רדיואקטיבי שפולט קרינת גמא, ולאחר מכן סורקים את העצמות במצלמת גמא (הקולטת קרינת גמא). בדרך כלל מזריקים תרכובת המכילה איזוטופ רדיואקטיבי של היסוד טֶכנֵטיום Tc המתרכז באזורים בעצמות שבהם חילוף החומרים אינו תקין. אזורים אלו נראים בצילום כאזורים כהים. פענוח הצילום הראה כי נטע סובלת מ”שבר הליכה”, וסייע לרופא להחליט על דרך הטיפול. בדרך דומה ניתן לבדוק את תפקוד הלב, תפקוד בלוטת התריס ועוד.
איזוטופים רדיואקטיביים משמשים גם לריפוי מחלות. לדוגמא, ניתן להשמיד גידולים שונים בגוף בעזרת החדרת חומר המכיל איזוטופ רדיואקטיבי המגיע לאזור הגידול ופולט קרינה המשמידה את הגידול. בשני המקרים (מיפוי וריפוי), דואגים לכך שהקרינה הרדיואקטיבית לא תסכן את המטופל. בוחרים חומר רדיואקטיבי שדועך במהירות (החומר מתפרק תוך זמן קצר יחסית והופך ליסוד אחר, שאינורדיואקטיבי) ו/או מופרש מן הגוף בתהליכי חילוף חומרים.

לרבים  מהיסודות בטבע יש מספר איזוטופים, כלומר: אטומים של אותו יסוד

שנבדלים במספר הנויטרונים בגרעין, אך מספר הפרוטונים בגרעין זהה. במספר יסודות קיימים איזוטופים הפולטים קרינה רדיואקטיבית, הנקראים איזוטופים

רדיואקטיביים.

זמן מחצית החיים של איזוטופ רדיואקטיבי מוגדר כזמן הנחוץ למחצית מהאטומים בכמות מסוימת של האיזוטופ להתפרק ולהפוך ליסוד אחר. זמן מחצית החיים משמש מדד לקצב הדעיכה של הקרינה הרדיואקטיבית.

מונה גייגר הוא מכשיר למדידת עוצמה של קרינה רדיואקטיבית. כאשר מודדים בעזרת מכשיר זה קרינה של יסוד רדיואקטיבי רואים כי עוצמת הקרינה יורדת עם הזמן.

בלוטת התריס (בלוטת המגן) הנמצאת בצוואר משפיעה על קצב תהליכי חילוף חומרים בגוף. בשל יכולת תאי בלוטת התריס לקלוט יוד ולרכזו טוב יותר מכל רקמה אחרת בגוף, ניתן באמצעות יוד רדיואקטיבי לאבחן סרטן בבלוטת התריס. בשיטת אבחון זו משמש יוד רדיואקטיבי כסמן שאחרי הכנסתו לבלוטה ניתן לעקוב מבחוץ, בעזרת גלאי מתאים, אחר פיזורו בה, מבלי לפגוע בתפקודה הרגיל.

יוד רדיואקטיבי נקשר באופן שונה לתאים סרטניים ולתאים בריאים.

יוד רדיואקטיבי ניתן לנבדק בנוזל לשתייה או בהזרקה, שוהה בגוף זמן מועט כי הוא דועך על ידי פליטת קרינת ביתא וקרינת גמא והופך ליסוד יציב שאינו רדיואקטיבי.

א.   מדוע יוד רדיואקטיבי מתאים לשמש כסמן לאיתור תאי סרטן בבלוטת התריס?

ב.   מדוע יוד רדיואקטיבי הניתן לנבדק בנוזל לשתייה מגיע דווקא לבלוטת התריס?

ג.    האיזוטופים של יוד I¹²³  ו- I¹³¹ משמשים ברפואה. שני האיזוטופים הם רדיואקטיביים. בטבלה שלפניכם נתון זמן מחצית החיים של שני האיזוטופים:

אחד מהאיזוטופים של היוד משמש לאבחון ולמיפוי מחלות והאחר לריפוי.

איזה מהאיזוטופים משמש לריפוי? הסבירו את תשובתכם.

בשנת 1895 גילה וילהלם קונרד רנטגן סוג חדש של קרינה, ונתן לה את השם קרינת X , היות ולא היה הסבר לתכונותיה (X כמו נעלם במשוואה). הוא ערך ניסויים ומצא שהקרינה חודרת לחומרים רבים, אולם עובי החומר וצפיפותו יכולים להשפיע על החדירות. בטבלה הבאה מוצגים נתונים מאחד הניסויים שביצע רנטגן, שבו בדק מהו העובי של מתכות שונות שיאפשר לקרניX  חדירות במידה שווה:

א.   מה ניתן להסיק מהנתונים המוצגים בטבלה לבי הקשר בין צפיפות החומר לבין עובי השכבה של החומר הנדרשת לחסימת קרינת X? הסבירו.

ב.         בצילומי רנטגן, שבהם משתמשים בקרינת X, מגנים על חלקים שונים בגוף על ידי “סינורים” עבים מעופרת. מדוע לדעתכם לא משתמשים בסינורי אלומיניום?