www.wikidata.de-de.nina.az

Bateman Funktion In der Kernphysik ist die die Lösung für das mathematische Modell einer radioaktiver Zerfallsreihe als

Bateman-Funktion

In der Kernphysik ist die Bateman-Funktion die Lösung für das mathematische Modell einer radioaktiver Zerfallsreihe als gekoppelte gewöhnliche Differentialgleichungen, das die Menge und Aktivitäten in einer Zerfallskette als Funktion der Zeit t beschreibt.

Menge der Isotope in der Zerfallsreihe 241Pu als Funktion der Zeit

Die Parameter sind

  • die Anzahl der Isotope (), für die die Berechnung durchgeführt werden soll,
  • die Anzahl der Zerfallsprodukte, für die die Menge N zum Zeitpunkt t (eben ) berechnet werden soll,
  • die Zerfallsraten (Halbwertszeit) der einzelnen Isotope i oder j in der Zerfallskette,
  • die anfänglichen Menge an Isotopen und die Menge an Isotopen zum Zeitpunkt t,
  • die Häufigkeit für eine Zerfallsart (z. B. - oder -Zerfall, wenn es denn alternative Wege in der Zerfallskette gibt).

Das Modell wurde 1905 von Ernest Rutherford formuliert und die analytische Lösung wurde 1910 von Harry Bateman bereitgestellt.

Die Bateman-Lösung für die gekoppelte Differentialgleichung für exponentielle Zerfallsprozesse wird auch verwendet, um (bio-)chemische oder pharmazeutische Abbauprozesse (auch in der Medizin) quantitativ zu beschreiben.

Bateman-Funktion in der Pharmazie Bearbeiten

Graph der Bateman-Funktion Blutplasma

Die Bateman-Funktion ist eine mathematische Beziehung, die ein vereinfachtes Modell der Aufnahme (Invasion) oder Bildung und Elimination eines Stoffes (meist eines Arzneistoffs oder eines Zwischenprodukt in einer radioaktiven Zerfallsreihe) in Abhängigkeit von der Zeit beschreibt. Bei der Bateman-Funktion wird angenommen, dass der Stoff sich in nur einem Kompartiment verteilt und die Aufnahme und Elimination einer Reaktion erster Ordnung folgt. Sie enthält daher zwei exponentielle Terme, die voraussetzen, dass Aufnahme und Elimination nur von der Stoffkonzentration c und damit von der Diffusionskonstanten abhängt. Aktive Prozesse zum Stofftransport oder die unterschiedliche Verteilung und Anreicherung z. B. durch die Hydrophobie des Stoffes bleiben unberücksichtigt. Die Bateman-Funktion wird verwendet, um beispielsweise den Zeitpunkt und die Höhe der maximalen Stoffkonzentration oder das Unterschreiten einer minimalen Wirkkonzentration abzuschätzen. Sie ist nach dem britischen Mathematiker Harry Bateman (1882–1946) benannt. Eine Variante der Bateman-Funktion lautet:

Dabei bezeichnet die Absorptionsrate, die Eliminationsrate, die Dosis, das Verteilungsvolumen und die Bioverfügbarkeit.

Literatur Bearbeiten

  • Harry Bateman: Solution of a System of Differential Equations Occurring in the Theory of Radioactive Transformations. In: Proc. Cambridge Phil. Soc. Band 15, 1910, S. 423–427.
  • E. R. Garrett: The Bateman function revisited: a critical reevaluation of the quantitative expressions to characterize concentrations in the one compartment body model as a function of time with first-order invasion and first-order elimination. In: J Pharmacokinet Biopharm. (1994) 22(2): S. 103–128 PMID 7815308
  • E. R. Garrett: Simplified methods for the evaluation of the parameters of the time course of plasma concentration in the one-compartment body model with first-order invasion and first-order drug elimination including methods for ascertaining when such rate constants are equal. In: J Pharmacokinet Biopharm. (1993) 21(6): S. 689–734 PMID 8138893
  • Bauer, Frömming, Führer: Lehrbuch der pharmazeutischen Technologie
  • Langguth, Fricker, Wunderli-Allenspach: Biopharmazie
  • J. Gabrielsson, D. Weiner: Pharmacokinetic & Pharmacodynamic Data Analysis: Concepts and Applications
wikipedia, wiki, deutsches, deutschland, buch, bücher, bibliothek artikel lesen, herunterladen kostenlos kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele
Veröffentlichungsdatum:
In der Kernphysik ist die Bateman Funktion die Losung fur das mathematische Modell einer radioaktiver Zerfallsreihe als gekoppelte gewohnliche Differentialgleichungen das die Menge N t displaystyle N t und Aktivitaten in einer Zerfallskette als Funktion der Zeit t beschreibt Menge der Isotope in der Zerfallsreihe 241Pu als Funktion der ZeitDie Parameter sind die Anzahl der Isotope d e c a y s t e p s displaystyle decaysteps fur die die Berechnung durchgefuhrt werden soll die Anzahl der Zerfallsprodukte fur die die Menge N zum Zeitpunkt t eben N t displaystyle N t berechnet werden soll die Zerfallsraten Halbwertszeit l i displaystyle lambda i der einzelnen Isotope i oder j in der Zerfallskette die anfanglichen Menge an Isotopen N t 0 displaystyle N t 0 und die Menge N t displaystyle N t an Isotopen zum Zeitpunkt t die Haufigkeit fur eine Zerfallsart z B a displaystyle alpha oder b displaystyle beta Zerfall wenn es denn alternative Wege in der Zerfallskette gibt Das Modell wurde 1905 von Ernest Rutherford formuliert und die analytische Losung wurde 1910 von Harry Bateman bereitgestellt N t i 1 d e c a y s t e p s N t 0 i j 1 d e c a y s t e p s 1 a j l j j 1 d e c a y s t e p s e t l j n 1 d e c a y s t e p s I f n j l n l j 1 displaystyle N t sum i 1 decaysteps N t 0 i left prod j 1 decaysteps 1 a j lambda j right sum j 1 decaysteps frac e t lambda j prod n 1 decaysteps If n neq j lambda n lambda j 1 Die Bateman Losung fur die gekoppelte Differentialgleichung fur exponentielle Zerfallsprozesse wird auch verwendet um bio chemische oder pharmazeutische Abbauprozesse auch in der Medizin quantitativ zu beschreiben Bateman Funktion in der Pharmazie Bearbeiten nbsp Graph der Bateman Funktion BlutplasmaDie Bateman Funktion ist eine mathematische Beziehung die ein vereinfachtes Modell der Aufnahme Invasion oder Bildung und Elimination eines Stoffes meist eines Arzneistoffs oder eines Zwischenprodukt in einer radioaktiven Zerfallsreihe in Abhangigkeit von der Zeit beschreibt Bei der Bateman Funktion wird angenommen dass der Stoff sich in nur einem Kompartiment verteilt und die Aufnahme und Elimination einer Reaktion erster Ordnung folgt Sie enthalt daher zwei exponentielle Terme die voraussetzen dass Aufnahme und Elimination nur von der Stoffkonzentration c und damit von der Diffusionskonstanten abhangt Aktive Prozesse zum Stofftransport oder die unterschiedliche Verteilung und Anreicherung z B durch die Hydrophobie des Stoffes bleiben unberucksichtigt Die Bateman Funktion wird verwendet um beispielsweise den Zeitpunkt und die Hohe der maximalen Stoffkonzentration oder das Unterschreiten einer minimalen Wirkkonzentration abzuschatzen Sie ist nach dem britischen Mathematiker Harry Bateman 1882 1946 benannt Eine Variante der Bateman Funktion lautet c t f D V k a k a k e e k e t e k a t displaystyle c t f cdot frac D V cdot frac k mathrm a k mathrm a k mathrm e cdot left mathrm e k mathrm e cdot t mathrm e k mathrm a cdot t right nbsp Dabei bezeichnet k a displaystyle k mathrm a nbsp die Absorptionsrate k e displaystyle k mathrm e nbsp die Eliminationsrate D displaystyle D nbsp die Dosis V displaystyle V nbsp das Verteilungsvolumen und f displaystyle f nbsp die Bioverfugbarkeit Literatur BearbeitenHarry Bateman Solution of a System of Differential Equations Occurring in the Theory of Radioactive Transformations In Proc Cambridge Phil Soc Band 15 1910 S 423 427 E R Garrett The Bateman function revisited a critical reevaluation of the quantitative expressions to characterize concentrations in the one compartment body model as a function of time with first order invasion and first order elimination In J Pharmacokinet Biopharm 1994 22 2 S 103 128 PMID 7815308 E R Garrett Simplified methods for the evaluation of the parameters of the time course of plasma concentration in the one compartment body model with first order invasion and first order drug elimination including methods for ascertaining when such rate constants are equal In J Pharmacokinet Biopharm 1993 21 6 S 689 734 PMID 8138893 Bauer Fromming Fuhrer Lehrbuch der pharmazeutischen Technologie Langguth Fricker Wunderli Allenspach Biopharmazie J Gabrielsson D Weiner Pharmacokinetic amp Pharmacodynamic Data Analysis Concepts and Applications Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Bateman Funktion amp oldid 213799223