La radioactivité Cohésion et transformation de la matière Activité n°16 : la scintigraphie thyroïdienne La thyroïde est une glande, située dans la région cervicale antérieure, appliquée contre le larynx et la partie supérieure de la trachée. La fonction principale de cette glande est la sécrétion des hormones thyroïdiennes à partir de l'iode alimentaire qui se fixe temporairement sur cette glande. Elle peut s'hypertrophier, soit de manière plus ou moins diffuse et homogène, soit de manière localisée avec la formation de nodule(s). Ces nodules peuvent principalement être de deux sortes : hypofixant ou hyperfixant. Ils sont dits hypofixants s'ils fixent peu d'iode par rapport au reste de la thyroïde. Inversement, ils sont dits hyperfixants s'ils fixent plus d'iode que le reste de la thyroïde. Ce sont ces nodules qu'il faut déceler pour traiter le patient si nécessaire. Ceci est réalisé à l'aide de traceurs radioactifs, les isotopes 123I ou 131I … Ces isotopes sont en effet des émetteurs de rayons gamma pouvant être détectés par un appareil de mesure appelé "détecteur à scintillations".Celui-ci fournira une image reconstituée de l'organe étudié, sur laquelle les zones foncées représentent les zones de l'organe fortement émettrices en rayons gamma. La scintigraphie est donc une sorte de photographie. Texte utilisé et légèrement réécrit dusujet bac S : 2005 Réunion Données : Numéro atomique de l'élément iode : Z( I ) = 53. Demie-vie notée t1/2 : temps au bout duquel il reste la moitié des noyaux radioactifs initialement présents. Au cours du temps, l’activité est divisée par (2)n tous les n×t1/2 . Masse de certaines entités : - positon m( ) = 9,11636×10-31 kg - proton m(p) = 1,67262×10-27 kg ; - neutron m( ) = 1,67494×10-27 kg - iode 123 m(123I)=2,0404×10-25 kg - iode 131 m(131I)=2,1725×10-25kg 1- Donner la composition des noyaux d’iode 123 et 131. Pourquoi sont-ils isotopes ? 2- Energie de liaison : a- Calculer les énergies de liaison de ces deux isotopes. b- En déduire les énergies de liaison par nucléon et dire qui est le plus stable. 3- L'isotope 123I est préparé par réaction nucléaire entre un deutérium 12H de haute énergie, et du tellure 122 52Te . Ecrire l'équation correspondante. Préciser les lois de conservation utilisées et le nom de la particule émise. 1 La radioactivité Cohésion et transformation de la matière 4- a- Le temps de demi-vie de 131I est t1/2=8j environ. Le graphe ci-dessous indique l’activité (A ×106) en Becquerel en fonction du temps (t) en heure. A l’aide du graphe ci-dessous, trouver le temps de demi-vie de l’iode 123. b- Quel peut être alors l'avantage d'utiliser l'isotope 123I par rapport au 13II ? Justifier. 5a- Donner la définition de l’activité. b- Le patient a recu une dose d’iode 123 d’activité égale à 7,4MBq à t=0. L’image est photographiée au bout de 5 heures après l’injection. D’après le graphe ci-dessus, que vaut l’activité 5 heures après l’injection? 6- La scintigraphie permet d'obtenir les images ci-dessous. On y trouve notamment une thyroïde comportant un nodule, puis cette thyroïde après traitement. S'agit-il d'un nodule hyperfixant ou hypofixant ? Justifier. Avant traitement Après traitement nodule 7- Le patient doit refaire une scintigraphie 6 semaines plus tard. Calculer à l’aide des données que la scintigraphie précédente ne gênera en rien la seconde. 2