Aktivität eines präparats Untersuchung der Wirkung eines Präparats In den meisten Gebieten der Physik sind Prozesse und Ergebnisse eines Versuches direkt sichtbar. Aber was passiert im ganz Kleinen? 1 Analyse der Aktivität eines Medikaments Aktivitätsnormale in Form von punktförmigen Präparaten sind in erster Linie für die Kalibrierung von Photonenspektrometern vorgesehen. Vor ihrer Auslieferung werden die Präparate durch Wischtest auf Dichtheit und Kontaminationsfreiheit geprüft; eine Freigabe erfolgt nur dann, wenn die Aktivität der Wischprobe 20 Bq nicht übersteigt. 2 Testung der biologischen Aktivität eines Präparats Das Zerfallsgesetz ist eine in der Physik verwendete Gleichung, die den exponentiellen Zerfall einer radioaktiven Substanz beschreibt. Grundsätzlich besteht ein Atomkern Nukleus aus Protonen und Neutronen , die im Zuge ihres Zusammenschlusses Bindungsenergie abgeben. 3 Einfluss der Dosierung auf die Aktivität eines Präparats Die Aktivität oder Zerfallsrate einer radioaktiven Stoffmenge gibt die Anzahl der Kernzerfälle pro Zeitintervall an. Die SI-Einheit der Aktivität ist das Becquerel Bq. 4 Definition der Aktivität. Die Aktivität A eines radioaktiven Präparates dient zur Charakterisierung der "Stärke" der Strahlungsquelle. Die Aktivität A gibt dabei die Anzahl der Zerfälle Δ N in einer radioaktiven Quelle pro Zeitintervall Δ t an. 5 Im Allgemeinen nimmt durch den Zerfallsvorgang die Zahl der radioaktiven Atome in einem Präparat zeitlich ab. Die Aktivität ist definiert als. Sie ist also eine zeitabhängige Größe und der Zahl proportional. Sie kann allerdings konstant sein, wenn Atome desselben Radionuklids im Gleichgewicht mit dem Zerfall neu erzeugt werden (siehe. 6 Abb. 3 Exponentielles Abfallen der Aktivität A eines radioaktiven Präparates. Für die Aktivität A eines radioaktiven Präparates gilt A (t) = A 0 ⋅ e − λ ⋅ t (4) mit A 0 = λ ⋅ N 0 Gleichung (4) bezeichnet man häufig auch als Zerfallsgesetz, wir wollen es Aktivitätsgesetz nennen. 7 Berechnung der Aktivität. Ist N(t) die zeitabhängige Anzahl Atome im Präparat, ist die Aktivität definiert als Jedes Radionuklid hat eine Zerfallskonstante λ, die die "Geschwindigkeit" des Zerfalls bestimmt. Sie ist der Kehrwert der mittleren Lebensdauer τ eines Kerns; zwischen τ und der Halbwertszeit T 1 / 2 besteht die einfache Beziehung. 8 Denke über den Unterschied von Aktivität und spezifischer Radioaktivität nach. Aufgaben Geiger-Müller-Zählrohr gibt nicht die Aktivität eines Präparats? Bewerte anhand der Skizze, wie gut ein Geiger-Müller-Zählrohr zur Messung der Aktivität eines radioaktiven Präparats geeignet ist. 9 Zeitlicher Verlauf der Aktivität. Die Aktivität A (Zahl der Zerfälle pro Zeiteinheit) ist proportional zur Zahl der vorhandenen noch unzerfallenen Kerne N (t) in einer Probe. Daher gilt auch für den zeitlichen Verlauf der Aktivität einer Probe eine analoge Gesetzmäßigkeit wie für die Zahl der noch unzerfallenen Kerne. 10 Die Aktivität eines radioaktiven Präparates ist das. 12