Kvantumfizikai jelenségek az élet- és orvostudományokban Maróti Péter

Kvantumfizikai jelenségek az élet- és orvostudományokban

• Maróti Péter

• egyetemi tanár, SZTE

Az atommag létezésének első kísérleti bizonyítéka: a Rutherford-féle szórási kísérlet

Összehasonlító nagyságrendek: elektronok, atommagok és atomok kiterjedése

Összehasonlító, lineáris és közelítő méretek

Elemi részecskék

A természet alapkölcsönhatásai

Ami az atommagot összetartja: erős kölcsönhatás (magerő)

Atommag-modellek

Atommag-modellek

Atommag-modellek

Kötési energia

Magenergia

• Fajlagos magenergia (1 nukleonra jutó kötési energia):

• a mag teljes kötési energiája (B) osztva a nukleonok számával (A).

Fajlagos (egy nukleonra eső) magenergia

A kötések energia-létrája

Radioaktivitás: a radioaktív sugarak szétválasztása mágneses indukcióban (térben)

A radioaktivitás bomlástörvénye

Radioaktív felezési idő

Radioaktív kormeghatározás

Effektív felezési idő: egy szerv radioaktivitásának időbeli változása

Az effektív felezési idő

• A fizikai és a biológiai bomlási állandók összege az effektív bomlási állandó. Mivel ezek egymástól független és párhuzamos folyamatokat írnak le, ezért a bomlási állnadók (de nem a felezési idők!) összegezhetők:

Példa: egyidejű anyagcsere és radioaktív bomlás

Néhány, az emberi szervezetben alkalmazott radiofarmakon

A neutron (N)- és proton (Z)- számoktól függően stabilak vagy instabilak (radioaktivak) az atommagok

Radioaktív bomlási módok

α-bomlás, alagúteffektus

Radioaktív bomlási módok

Radioaktív bomlási módok

Radioaktív bomlási módok

Soddy-Fajans-féle eltolódási törvény

Radioaktív bomlási sorok

Egyensúlyi állapot a bomlási sorban: Anya-lány-rendszer

Anya-lány rendszer egyensúlyban

Az aktivitások időfüggése (speciális esetekben)

Általánosítás: egyensúly kialakulása radioaktív bomlási sorokban

Példa: Legalább mennyi uránszurokércből kellett a Curie házaspárnak kiindulni, hogy 1 gramm rádiumot kaphassanak?

Házi- és szemináriumi feladatok