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Aufgabe

Bestrahlung von Tumoren

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

Seeds (Quelle: Uni Marburg)

Computersimulation (Quelle: Uni Marburg)

 

Hinweis: Diese Aufgabe ist ähnlich einem Aufgabenvorschlag des ISB Bayern.

Bei Männern ist der Prostata-Krebs eine der häufigsten Krebsarten. Um einen Tumor in diesem Organ zu bekämpfen werden direkt in die Prostata sogenannte Seeds, eingebracht. Seeds sind kleine Zylinder (Durchmesser ca. \(1\,{\rm{mm}}\), Länge ca. \(3{,}5\,\rm{mm}\)) die radioaktives Jod-125 enthalten.

Ist ein Mensch an einem Tumor erkrankt, so ist eine Methode den Tumor zu verkleinern bzw. den Tumor zu beseitigen, die Bestrahlung mit energiereichen Photonen oder Teilchen (z.B. Protonen).

a)Erkläre inwiefern die "Bestrahlungsmethode" zur Verbesserung bzw. zur Genesung eines Patienten führen kann.

b)Wenn es möglich ist, setzen die Ärzte ein radioaktives Präparat direkt in den Körper so ein, dass es sich möglichst nahe am Tumor befindet. Erläutere, welchen Vorteil diese Methode gegenüber der Bestrahlung von außen hat.

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a)Tumorzellen reagieren auf radioaktive Bestrahlung meist empfindlicher als gesunde Zellen. Die radioaktive Strahlung tötet die Tumorzellen ab, die dann durch biologische Prozesse aus dem Körper entfernt werden.

b)Bei der Bestrahlung von außen werden nicht nur Tumorzellen in Mitleidenschaft gezogen, sondern auch gesunde Zellen, mit welchen die Strahlung auf dem Weg zum Tumor in Wechselwirkung tritt. Wird die Strahlung im Tumor nicht vollständig absorbiert, werden auch gesunde Zellen geschädigt, die "hinter" dem Tumor liegen.

Bringt man ein radioaktives Präparat (wenn möglich kurzer Reichweite) möglichst nah an den Tumor, so wird der Anteil der gesunden Zellen, die durch die Strahlung geschädigt werden im Vergleich zur Bestrahlung von außen geringer.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Kern-/Teilchenphysik

Anwendungen der Kernphysik