تصحيح التلف

تصحيح الاضمحلال هو طريقة لتقدير كمية الاضمحلال الإشعاعي في وقت محدد قبل قياسه فعليًا.

يرغب الباحثون غالبًا في قياس، على سبيل المثال، المركبات الطبية في أجسام الحيوانات. يصعب قياسها مباشرة، لذا يمكن ربطها كيميائيًا بنظير مشع - ومن خلال قياس النشاط الإشعاعي، يمكن الحصول على فكرة جيدة عن كيفية معالجة المركب الطبي الأصلي.

يمكن جمع العينات وعدّها على فترات زمنية قصيرة (مثلاً: ساعة واحدة وأربع ساعات). ولكن يمكن أيضاً فحصها جميعاً للكشف عن النشاط الإشعاعي دفعة واحدة. يُعدّ تصحيح الاضمحلال الإشعاعي إحدى طرق حساب مستوى النشاط الإشعاعي وقت أخذ العينة، بدلاً من وقت فحصها.

على سبيل المثال، يبلغ عمر النصف لنظير النحاس-64 ، الشائع استخدامه في البحوث الطبية، 12.7 ساعة. إذا تم حقن مجموعة كبيرة من الحيوانات عند "الزمن صفر"، ثم قياس النشاط الإشعاعي في أعضائها في وقتين لاحقين، فيجب "تصحيح" قراءات المجموعتين الأخيرتين لمراعاة الاضمحلال الإشعاعي الذي حدث بين هذين الوقتين.

صيغة تصحيح الاضمحلال هي:${\displaystyle A_{t}={A_{0}}*{e^{-\lambda t}}}$^{[ 1 ]}

أين ${\displaystyle A_{0}}$يمثل عدد الأنشطة الأصلي عند الزمن صفر،${\displaystyle A_{t}}$يمثل النشاط عند الزمن "t"، و"λ" هو ثابت الاضمحلال ، و"t" هو الزمن المنقضي.

ثابت الاضمحلال هو${\displaystyle {\frac {\ln(2)}{t_{1/2}}}}$أين "${\displaystyle t_{1/2}}$" هو نصف عمر المادة المشعة محل الاهتمام.

يمكن استخدام تصحيح الاضمحلال على النحو التالي: تُحقن مجموعة من 20 حيوانًا بمركب مُراد دراسته يوم الاثنين الساعة 10:00  صباحًا. يرتبط هذا المركب كيميائيًا بنظير النحاس-64، الذي يبلغ عمر النصف له 12.7 ساعة، أو 764 دقيقة. بعد ساعة واحدة، تُقتل الحيوانات الخمسة في مجموعة "الساعة الواحدة"، وتُشرح، وتُوضع الأعضاء المراد دراستها في حاويات مُحكمة الإغلاق بانتظار القياس. تُكرر هذه العملية لخمسة حيوانات أخرى، بعد ساعتين، ثم بعد أربع ساعات. عند هذه النقطة (مثلاً الساعة 4:00  مساءً يوم الاثنين)، تُقاس جميع الأعضاء التي جُمعت حتى الآن من حيث النشاط الإشعاعي (مؤشر على توزيع المركب المراد دراسته). في اليوم التالي (الثلاثاء)، تُقتل مجموعة "الـ 24 ساعة" وتُشرح الساعة 10:00  صباحًا، ثم يُقاس النشاط الإشعاعي فيها (مثلاً الساعة 11:00  صباحًا). من أجل مقارنة جميع المجموعات معًا، يجب تصحيح البيانات من "24 ساعة" وفقًا للانحلال: يجب "تعديل" النشاط الإشعاعي المقاس في اليوم الثاني للسماح بالمقارنة مع القياسات من وقت سابق، ولكن لنفس المادة الأصلية.

في هذه الحالة، يُعتبر "الوقت صفر" هو يوم الاثنين، الساعة الرابعة  مساءً، حيث تم قياس أعضاء المجموعات الثلاث الأولى (أعضاء الحيوانات بعد ساعة وساعتين وأربع ساعات). أما مجموعة "الأربع والعشرين ساعة" فقد تم قياسها في الساعة الحادية عشرة  صباحًا من يوم الثلاثاء، أي بعد تسع عشرة ساعة من قياس المجموعات الأولى.

ابدأ بحساب ثابت الاضمحلال "K". استبدل 12.7 (ساعة، نصف عمر النحاس-64) بـ${\displaystyle t_{1/2}}$، إعطاء ${\displaystyle {0.693 \over 12.7}}$= 0.0546.

بعد ذلك، اضرب قيمة "K" هذه في الوقت المنقضي بين القياس الأول والثاني للنشاط الإشعاعي، 19 ساعة: (0.0546 × 19) = 1.0368.

قم بتغيير الإشارة، لتصبح - 1.0368، ثم ابحث عن "المعكوس Ln"؛ في هذه الحالة 0.3546.

هذه القيمة موجودة في مقام كسر تصحيح الاضمحلال، لذا فهي تعادل ضرب البسط في معكوسه (${\displaystyle {1 \over 0.3546}}$)، وهو ما يعادل 2.82.

(إحدى الطرق البسيطة للتحقق من صحة استخدامك لصيغة الاضمحلال الصحيحة هي وضع قيمة نصف العمر مكان "t". بعد إجراء عملية حساب اللوغاريتم الطبيعي العكسي، يجب أن تكون القيمة قريبة جدًا من 0.5. عند قسمة القيمة "A" (للحسابات غير المصححة)، فإنها تتضاعف فعليًا، وهو التصحيح الضروري بعد حدوث نصف عمر واحد.)

في هذه الحالة، سيتم ضرب القيم غير المصححة في 2.82، وهو ما يصحح مرور 19 ساعة (بين نصف عمر واحد ونصف عمرين).

إذا انخفض الإشعاع المقاس إلى النصف بين عينة الأربع ساعات وعينة الأربع والعشرين ساعة، فقد نعتقد أن تركيز المركب في ذلك العضو قد انخفض إلى النصف؛ ولكن بتطبيق الاضمحلال الصحيح نرى أن التركيز هو 0.5 * 2.82، لذا فقد زاد في الواقع بنسبة 40٪ في تلك الفترة.