isotopi Flashcards
su che cosa si basa medicina nucleare
impiego sia per fini diagnostici che per fini terapeutici di radionuclidi prodotti artificialmente in appositi apparecchi e confezionati in forma non sigillata, ossia in forma atta a poter essere somministrata al paziente.
definizione isotopo
elementi che hanno lo stesso numero atomico (caratteristiche fisico-chimiche simili) ma diverso numero di massa
esempi isotopi
- Idrogeno
- Deuterio
- Trizio
caratteristiche isotopi
- in gran parte stabili,
- alcuni sono instabili
- Presenti in natura, atmosfera, superficie terrestre
DA CHE COSA E’ CONFIGURATO IL NUMERO DI MASSA
somma nucleare di protoni ed elettroni.
NUMERO ATOMICO, DA CHE COSA E’ DEFINITO
numero di protoni (o di elettroni)
SITUAZIONE INSTABILE POSSIBILE
eccesso di neutroni rispetto ai protoni =isotopo instabile.
unita’ di misura radioattivitò
becquerel
DEFINIZIONE BECQUEREL
corrisponde ad una disintegrazione al secondo,
UNITA’ DI MISURA PREVALENTEMENTE USATA IN DIAGNOSTICA
millicurie, equivalenti a 37 megabq
RADIOISOTOPI, DEFINIZIONE
elementi caratterizzati da instabilita’ nucleare per eccesso di protoni o di neutroni,
ELEMENTO CHE SI PRESENTA CON PIU’ ISOTOPI IN NATURA
Iodio, quattro isotopi radioattivi, tutti isotopi hanno numero atomico 53, ma diverso numero di massa
ISOTOPI RADIOATTIVI, COSA TENDONO A FARE,
disintegrazione radioattiva per formare delle configurazioni piu’ stabili,
PROCEDURA CON CUI I RADIONUCLIDI POSSONO DIVENTARE PIU’ STABILI
- Trasmutazione,
* Disintegrazione radioattiva,
CHE COSA CONFIGURANO I PROCESSI DI TRASMUTAZIONE E DISINTEGRAZIONE RADIOATTIVA,
, radioattivita
RADIOATTIVITA’, TIPI,
- Naturale
* artificiale
RADIOATTIVITA’ ARTIFICIALE, PER CHE COSA VIENE UTILIZZATA,
mpiego diagnostico e terapeutico di radionuclidi prodotti artificialmente e confezionati in forma non sigillata
ISOTOPI RADIOATTIVI UTILIZZABILI IN MEDICINA NUCLEARE
• Iodio n atomico 53 con n massa diversi 125,131, 123,124.
DA CHE COSA DIPENDE IL PROCESSO CON IL QUALE AVVIENE LA TRASMUTAZIONE,
dalla configurazione dell’atomo in questione.
TEMPO DI DIMEZZAMENTO, DEFINIZIONE,
dato campione di attivita’ di un radioisotopo al tempo zero, si definisce tempo di dimezzamento il tempo necessario perché il suddetto riduca la sua attivita’ della meta’
ISOTOPO PIU’ UTILIZZATO IN MEDICINA NUCLEARE
tecnezio, tempo di dimezzamento di 6h,
SCELTA ISOTOPI SULLA BASE DEL TEMPO DI DIMEZZAMENTO,
- Diagnostica, uso isotopi con tempo di dimezzamento breve
* Terapia, Tempo di dimezzamento lungo
TIPI DI DECADIMENTO RADIOATTIVO,
- Alfa, isotopi con na molto elevato
- Beta meno, instabili per eccesso di neutroni
- Beta +, isotopi instabili per eccesso di protoni nel nucleo
- Cattura elettronica, isotopi instabili per eccesso di protoni nel nucleo
DECADIMENTO ALFA, COSA LIBERA
PARTICELLA ALFA
• Particella alfa, costituzione,
- 2 protoni e 2 neutroni ,
- reazione corpuscolata molto pesante
- dotata di carica,
• Cosa avviene quando un nucleo emette particella alfa,
- numero atomico diminuisce di 2
* numero di massa diminuisce di 4
• Cosa determina sull’organismo emissione ALFA,
- elevato potere ionizzante con effetti dannosi sulle cellule,
- maneggiare con cura in pratica clinica
ALFA EMITTENTI
elementi ad elevato numero atomico,
ENERGIA PARTICELLA ALFA
varia da 4 a 9 mev
• Isotopo con decadimento alfa usato in pratica clinica
RADIO 123
• Uso radio 123 c
calcio mimetico usato nel trattamento pz con tumore prostata refrattarie con metastasi osteoblastiche
• Esempio decadimento alfa
Uranio 238, con numero atomico 92 e di massa 238, è un isotopo instabile, torna alla stabilita’ liberando particella alfa,
QUANDO SI CONFIGURA DECADIMENTO BETA NEGATIVO,
• eccesso di neutroni
COSA AVVIENE IN DECADIMENTO BETA MENO,
- un neutrone tenderà a diventare protone
- le caratteristiche fisico-chimiche della particella cambiano: si passa da un atomo neutro a una particella positiva.
- eccesso di carica negativa che viene eliminata sotto forma di particella - e di un antineutrino.
• Cosa avviene ad atomo dopo decadimento beta meno,
- n.massa rimane uguale
- il n.atomico e aumentato di 1,
- eccesso di carica negativa,
• Tipi di radiazioni emesse, BETA MENO
RADIAZIONE GAMMA, BETA MENO
• Radiazione gamma definizione
Radiazione elettromagnetica, ionizzante non associata a massa
• Radiazione corpuscolata beta -
eccesso di carica negativa,
differenza tra raggi gamma e raggi x
entrambe radiazioni elettromagnetiche ionizzanti ma di origine diversa
- origine perinucleare raggi x
- origine nucleare gamma,
TECNICA DIAGNOSTICA CHE SFRUTTA DECADIMENTO BETA –
Gamma camera,
TECNICA DIAGNOSTICA CHE SFRUTTA DECADIMENTO BETA +
pet, circolare
PARTICELLA BETA , DEFINIZIONE E CARATTERISTICHE
assimilabile ad un elettrone
- dimensioni infinitesimali
- chiamata beta e non e perchè origina da una disintegrazione del nucleo e non ha origine periferica dall’orbitale.
COSA AVVIENE NEL CASO IN CUI VENGA ELIMINATA PARTICELLA BETA
sempre liberato anche un fotone γ (raggio e sinonimo).
FOTONE GAMMA, CONFIGURAZIONE
- Radiazione elettromagnetica e del tutto simile al raggio x
• γ per origine nucleare
PARTICELLA BETA MENO, DEFINIZIONE
radiazione corpuscolata
- con carica negativa
DIFFERENZA TRA RADIAZIONI CORPUSCOLATE E FOTONI
- fotoni sono elettromagnetici, non associati a massa ma ad un campo elettromagnetico, rappresentabili come un’onda,
- le radiazioni corpuscolate sono dotate di massa,
DANNO ASSOCIATO A RADIAZIONI CORPUSCOLATE
danno maggiore perché dotate di massa,
DANNO PROVOCATO DA RADIAZIONI CORPUSCOLATE ED ELETTROMAGNETICHE,
il prototipo della radiazione piu dannosa in assoluto è la particella alfa (nucleo di elio particella di massa 4: 2 prot 2 neutr e 2cariche pos) che produce una ionizzazione 20 volte maggiore rispetto a radiazioni elettromagnetiche.
DECADIMENTO BETA +. DEFINIZIONE
per eccesso di protoni si ha trasformazione di un protone in un neutrone
PARTICELLA BETA +,
- origine nucleare
- stessa massa e peso di un elettrone,
- carica positiva,
COSA SI EMETTE CON BETA +
- elettrone positivo o beta +
- neutrino,
IN QUALI ISOTOPI RADIOATTIVI SI VERIFICA BETA +
isotopi radioattivi con eccesso di protoni
COSA AVVIENE CON DECADIMENTO BETA +
- si passa da una particella carica + a una neutra,
* eccesso positivo con origine nucleare, sempre BETA.
COSA AVVIENE QUANDO UN ATOMO EMETTE UNA PARTICELLA BETA +
- Numero atomico diminuisce di 1
- numero di massa rimane invariato
CICLO DI TRASMUTAZIONE DOPO DECADIMENTO BETA +,
- + esce dal nucleo,
- viene attratta dall’elettrone a carica negativa dell’orbita piu interna,
- l’attrazione è talmente forte che uno sconfina nell’altro
- avviene il fenomeno dell’annichilazione, non più massa.
CHE COSA SI GENERA IN DECADIMENTO BETA + DOPO ANNICHILAZIONE
due radiazioni elettromagnetiche (al contrario di - con un fotone singolo)
COME SI DIRIGONO NELLO SPAZIO LE RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE LIBERATE DOPO BETA +,
- in maniera diametralmente opposta 180°
- energia ciascuna di 511kiloelettronVolt [keV]
COSA RAPPRESENTA 511 KEV
energia dell’elettrone che passa al fotone.
DIFFERENZA TRA DECADIMENTO BETA + E BETA -
- nel decadimento beta meno si genera un singolo fotone per trasmutazione
- nel decadimento beta + se ne generano 2,
METODO DIAGNOSTICO BASATO SUL DECADIMENTO BETA +,
Data la direzione dei due fotoni rilevabile da un apparecchio di rivelazione circolare come la pet, tomografia ad emissione di positroni,
METODO DIAGNOSTICO BASATO SUL DECADIMENTO BETA -
considerando la direzione del singolo fotone basta un apparecchio piatto,
CATTURA ELETTRONICA, DEFINIZIONE
:instabilita’ dovuta ad un eccesso di protoni, altra via per tornare alla stabilita’ rispetto a beta + altro tipo di trasmutazione.
COME RIACQUISISCONO STABILITA’ ELEMENTI CON ECCESSO DI PROTONI
, catturano elettrone dell’orbita interna, trasformando protone in eccesso in neutrone
IN CHE COSA CONSISTE CATTURA ELETTRONICA
cattura da parte del nucleo di uno degli elettroni degli orbitali interni con trasformazione di un protone in un neutrone,
COSA EMETTE DECADIMENTO PER CATTURA ELETTRONICA
- raggi x,
* Fotone gamma singolo
• QUANDO VENGONO EMESSI RAGGI X
• sempre emessi quando il vuoto dell’orbita è colmato da un ridimensionamento degli elettroni orbitali ,
ORIGINE RAGGI X
origine periferica
• 0RIGINE FOTONE GAMMA SINGOLO
ORIGINE nucleare
COSA AVVIENE SIA DOPO EMISSIONE PARTICELLA BETA CHE DOPO CATTURA,
- il nucleo si trova in stato di eccitazione
- ridimensionamento nucleo con immediata liberazione di energia di eccitazione, emissione di raggi gamma
quali raggi vengono emessi in emissione particella beta e cattura elettronica
Raggi gamma, alla base imaging nucleare,
QUALE TECNICA DIAGNOSTICA UTILIZZA ELEMENTI CHE DECADONO PER CATTURA ELETTRONICA,
scintigrafia
VANTAGGIO STUDIO ELEMENTI CON CATTURA ELETTRONICA E NON BETA -,
non si ha librazione di particelle corpuscolate ma solo di radiazioni elettromagnetiche gamma, vantaggio per non uso di particelle potenzialmente dannose
principale elemento utilizzato con decadimento per cattura elettronica
tecnezio
DA CHE COSA SONO RILEVATI I RAGGI GAMMA
Gamma camera o tomografo
tempistiche di emissione di raggi gamma
- , praticamente contemporanea a decadimento,
- tempo permanenza nucleo in uno stato eccitato è nell’ordine di 10 alla meno dodici secondi,
TEMPO DI PERMANENZA IN UNO STATO ECCITATO,
- stabile inferiore a 10 alla -12 secondi
* metastabile, superiore
cosa avviene in cattura elettronica
torna alla stabilità catturando un elettrone dell’ orbita interna,
• da un protone si genera un neutrone.
• si genera un’onda elettromagnetica singola.
• L’elettrone lascia spazio vacante che viene rimpiazzato da un elettrone piu periferico, causando un rimescolamento di elettroni a livello orbitale
• rimescolamento causa la liberazione di raggi x.
quando viene usata la gamma camera
- liberazione generale di fotoni singoli,
- isotopi radioattivi che decadono con -
- isotopi radioattivi che decadono per cattura elettronica
quando si usa il tomografo pet
isotopi che decadono con emissione di positroni
origine raggi gamma
nucleo, x perinucleare,
ESEMPIO DECADIMENTO ALFA,
radio 223,trattamento k prostatico,
ENERGIA DI EMISSIONE, DEFINIZIONE, r
radiazioni liberate sono dotate di una determinata energia, che si misura in elettronvolt,
ENERGIA DI EMISSIONE OTTIMALE PER GAMMA CAMERA
rilevano isotopi con energia di emissione tra 50 e 200 kev
ENERGIA DI EMISSIONE OTTIMALE PER PET,
rilevano dei raggi gamma a piu’ alta energia, che possono superare il megaev
DIFFERENZA TRA GAMMA CAMERA E TOMOGRAFO PET
- Tomografo pet, circolare, deve recepire fotoni diametralmente opposti
- Gamma came recepisce fotoni singoli, piatto
polonio, decadenza
- emissione di particelle α
- genera radiazioni pesanti
misura dose radiazioni
- emissione di particelle α
- genera radiazioni pesanti,
MISURA DOSE DI RADIAZIONI,
• Molto difficile, dosi di radiazioni si hanno sulla base degli effetti della ionizzazione dell’aria,
• La misura della corrente può essere usata per indicare la dose assorbita in gy,
• Gran parte degli strumenti sono per ragioni tecniche tarate per confronto con camere di ionizzazione
