TEP)بوزتروناتال بإرسال طبقيالشعاعي التصویر ال تقنیة تصویر طبیة : (La tomographie par émissions de positons, TEP

الكشف عن جوانب ھاعلى ترسانة من تقنيات التصوير تمكن كل واحدة من" Les neurobiologistes"يتوفر علماء األعصاب اإلحيائيين يمكن التصوير الشعاعي الطبقي من الوصول إلى تغيرات التدفق الدموي والتي تعكس نشاط التمثيل الغذائي ...خاصة لھندسة واشتغال الدماغ

بفضل ھذه التقنية تولدت فكرة مالحظة كل ما يجري داخل الجمجمة ...للدماغ ، نستعمل الماء المشع )والتي توجد بكمية كبيرة في الدماغ ( من الكشف عن جزيئات الماء بوزتروناتتمكن تقنية التصوير الطبقي بإرسال ال

أحد بروتونات النواة : β+ذو النشاط اإلشعاعي O 15ب O 16النويدة فيھا لماء استبدلتلجزيئات مشعة وھي .الذي يحقن عبر الوريد يتحول سريعا إلى نوترون مع انبعاث بوزترون

Pour la Science, N° 302, décembre 2002. :ن مقالة من مجلة عبتصرف

:معطيات عددية

نوى ودقائق C166 N15

7 O158 F15

5 Électron Positon Neutron Proton

طاقة الربط بالنسبة لنوية

A

El (MeV.nucléon-1)6,676 7,699 7,463 6,483 - - - -

(kg)الكتلة - - - - 9,10910 –31 9,10910 –31 1,674 9210 –27 1,672 6210 –27

الكتلة الموليةde O158 : 15 g.mol-1

سرعة انتشار الضوء في الفراغ: c = 2,99810 8 m.s-1

1 eV = 1,60210 -19 J6,02: ثابتة أفوكادرو 1023 mol–1

I.15تفتت األوكسيجين Aأكتب الرمز .1

Z X 15لنواة األوكسیجین.

.ثم عّبر عن التفسیر الوارد في النص لھذا النشاط بمعادلة .علما أن النواة المتولدة مستقرة 15األوكسیجین أكتب معادلة تفتت نواة.2

للمجموعة خالل التفتت السابق Eیعطي المخطط أسفلھ تغیر الطاقة .3

.Elعرف طاقة الربط )14

E1 = 111,9 MeV: بّین أن)24

المشار إلیھا في المخطط E2ذكر بفرضیة إینشتین ثم اعتمدھا لحساب ) 34

15تغیر الطاقة الناتجة عن تفتت نواة األوكسیجین Eباعتماد نتائج األسئلة السابقة استنتج قیمة )44

مخطط الطاقة 1 الشكل

الطاقة

نواة األوكسیجین

E1

E2

بوزترون+ النواة المتولدة

7 p + 8 n + بوزترون

8 p + 7 n

E

E3

II.في تقنیة 15استعمال األوكسیجینTEP

المادة المضادة لإللكترون وعند یعتبر البوزترونالتقائھما تختفي المادة ویظھر بدلھما فوتونان

ینتشران في نفس االتجاه وفق منحیان متعاكسان و .E = 511KeVتقدر الطاقة المقابلة لھما

ھي رصد الفوتونات التي تتجاوز TPEمھمة الدماغ و الجمجمة لتصل إلى ألة التصویر

الشخص وكل زوج من المحیطة برأس الموضعيالفوتونات یحدد إذن موضع كل نواة األوكسیجین

مما یمكن من الحصول على مجموعة من 15والتي تعكس (°360)الصور المقطعیة للدماغ

التقنیة غیر مضرة .الصبیب الدموي المحلي ھو 15وكسجین لألأن عمر النصف وبما أن حسب وزن الشخص MBq 300و 180لھا ما بین الجرعة المستعملة نشاط بالشخص ألن

t1/2 =123s تأثیرھا الجانبي ضعیف ویحتم تحضیر الجرعات دقائق قبل الحقن وإن اقتضى الحقن لعدة مرات یجب أن تكون مدة صغیرة جدا... عشر دقائق من ثمانیة إلى متباعدة

t1/2عرف الدور اإلشعاعي )1

لحظة حقن 15عدد نوى األوكسیجین N0یخضع لقانون التناقص اإلشعاعي ، حیث 15لنوى األكسیجین N(t)تطور العددنعتبر أن )2. (t = 0s)الشخص

.15ثابتة النشاط اإلشعاعي لألوكسجین ذّكر بقانون التناقص اإلشعاعي ، حیث ) 12

أثبت العالقة ) 22 2/1

2ln

t

.احسب قیمة ) 32

.... في النشاط اإلشعاعي نادرا ما نتعامل بعدد النوة )3

.، ثم قدر قیمتھ من النص نشاط الجرعة المستعملةحدد مدلول ) 13

.15O ل، احسب عدد النوى البدئي 300MBqباعتبار نشاط العینة البدئیة ) 23

من الماء المشع الذي قام بتحضیره باستعمال عداد جیجر خالل الزمن ، باعتماد تعریف aیتكلف ثقني المختبر بمراقبة نشاط عینة )33

تكون t=n.t1/2أثبت أنھ عند اللحظة عمر النصف na

a

2

1

0

ثل المنحنى ثم مa =f(t)

.أحسب كتلة الماء المشع الذي تم حقنھ في المریض ) 43

%5تصبح نسبة النوى المتبقى t1فإن الطبیب یلزم المریض االنتظار حتى لحظة یتطلب حقنات جدیدة TEPإذا كان الفحص ب ) 4

.ثم علل المدة المشار إلیھا في النص t1أحسب قیمة

III.استكشاف األشعة )لكل فوتون المنبعث عن ھذا التفاعل نرمز ب (الناتجة عن التقاء بوزترون وإلكترون أكتب المعادلة باعتماد معطیات النص ) 13الفوتونین لھما نفس الطاقة و كتلتھما منعدمة ، أحسب طاقة كل فوتون وھل ذلك یوافق معطیات النص في ما یخص مبدأ نفترض أن ) 23

. االشتغال

محطة االشتغال

جھاز الكشف عن الفوتونات

فوتونان 511 keV طاقتھما

TEP اشتغال مبدأ