- Главная
- Разное
- Бизнес и предпринимательство
- Образование
- Развлечения
- Государство
- Спорт
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Религиоведение
- Черчение
- Физкультура
- ИЗО
- Психология
- Социология
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Что такое findslide.org?
FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.
Обратная связь
Email: Нажмите что бы посмотреть
Презентация на тему Радиационная физика
Содержание
- 2. Часть 2: Радиационная ФизикаЦЕЛЬЗнакомство с основами радиационной
- 3. Часть 2: Радиационная ФизикаСодержаниеСтруктура атомаРадиоактивный распадПроизводство радионуклидовВзаимодействие
- 4. Часть 2. Радиационная Физика 2.1. Структура атомаМАГАТЭ Учебный Материал по Радиационной Защите в Ядерной Медицине
- 5. Часть 2: Радиационная ФизикаАТОМСтроение атомапротоны и нейтроны
- 6. Часть 2: Радиационная ФизикаОпределение: ИзотопАтомный номерКоличество нейтроновАтомная масса
- 7. Эрнест Резерфорд (1871-1937)Часть 2: Радиационная Физика
- 8. ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ ЭЛЕКТРОНАЭлектроны могут иметь только дискретные
- 9. ИОНИЗАЦИЯ-ВОЗБУЖДЕНИЕЭнергияЧасть 2: Радиационная Физика
- 10. характеристическое излучениеОже-электронСНЯТИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯЧасть 2: Радиационная Физика
- 11. УРОВНИ ЭНЕРГИИ ЯДРАНуклоны могут занимать различные энергетические
- 12. ИЗОМЕРНЫЙ ПЕРЕХОДОбычно возбужденное ядро переходит в основное
- 13. Энергиячастицы фотоныВОЗБУЖДЕНИЕ ЯДРАЧасть 2: Радиационная Физика
- 14. альфа-частицы бета-частицыГамма-излучениеСНЯТИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЯДРАЧасть 2: Радиационная Физика
- 15. ВНУТРЕННЯЯ КОНВЕРСИЯхарактеристическое излучениеконверсионный электронЧасть 2: Радиационная Физика
- 16. Гамма-спектр (характеристика ядра)Часть 2: Радиационная ФизикаИмпульс на каналЭнергия фотона (КэВ)
- 17. ИК: инфракрасный, УФ: ультрафиолетовыйФотоны являются частью электромагнитного спектраЧасть 2: Радиационная ФизикаИКсветУФХ и гамма-лучикэВкэВ
- 18. Часть 2. Радиационная Физика2.2. Радиоактивный распадМАГАТЭ Учебный Материал по Радиационной Защите в Ядерной Медицине
- 19. СТАБИЛЬНЫЕ ЯДРА дальнедействующиеэлектростатические силыкороткодействующиеядерные силы ppnЛиния стабильностиЧасть 2: Радиационная ФизикаКоличество нетронов (N)Количество протонов (Z)
- 20. Стабильные и нестабильные ядраСлишком много нейтронов для
- 21. РАДИОАКТИВНЫЙ РАСПАДРасщеплениеЯдро делится на две части -
- 22. Никогда неизвестно в какое время определенное радиоактивное
- 23. Активность – количество ядер, распадающихся в единицу
- 24. 1 Бк - маленькая величинаВ теле содержится
- 25. Множители и приставки (Активность)Множители
- 26. Анри Беккерель 1852-1908Часть 2: Радиационная Физика
- 27. Мария Кюри 1867-1934Часть 2: Радиационная Физика
- 28. Распад материнского и дочернего ядерACBλ1λ2Часть 2: Радиационная Физика
- 29. Распад материнского и дочернего ядерВековое (или секулярное) равновесиеTB
- 30. 99Mo-99mTc99Mo87.6%99mTcγ 140 кэВT½ = 6.02 часов99Tcß- 292
- 31. Ире́н Кюри́ (1897-1956) и Фредерик Жолио (1900-1958)Часть 2: Радиационная Физика
- 32. Часть 2. Радиационная Физика2.4. Взаимодействие ионизирующего излучения
- 33. ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕЗаряженные частицы альфа-частицы бета-частицы протоныНезаряженные частицы фотоны (гамма- и рентгеновское
- 34. Взаимодействие заряженных частиц с веществомтяжелыелегкиеМакроскопически
- 35. Бета-частицыАльфа-частицыВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ВЕЩЕСТВОМ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦЧасть 2: Радиационная
- 36. Средний пробег β-частицРадионуклид Макс энергия
- 37. Тормозное излучениеФотонЭлектронЧасть 2: Радиационная Физика
- 38. Получение тормозного излученияЧем выше атомный номер материала
- 39. Создание рентгеновского излученияЭлектроны с высокой энергией попадают
- 40. Рентгеновская трубка для создания рентгеновского излучения низкой
- 41. Линейный ускоритель для получения рентгеновских лучей высокой энергиимишеньэлектронырентгеновские лучиЧасть 2: Радиационная Физика
- 42. Проблемы с получением рентгеновского излученияУгловое распределение: фотоны
- 43. Получающийся рентгеновский спектрХарактеристические рентгеновские лучиТормозное излучениеСпектр после
- 44. поглощениерассеяниепрохождениепередача энергииВзаимодействие фотонов с веществомЧасть 2: Радиационная Физика
- 45. фотонхарактеристическое излучениеэлектронФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТЧасть 2: Радиационная Физика
- 46. фотонэлектронРассеянный фотонЭФФЕКТ КОМПТОНАЧасть 2: Радиационная Физика
- 47. РОЖДЕНИЕ ПАРфотонпозитронэлектронЧасть 2: Радиационная Физика
- 48. АННИГИЛЯЦИЯβ+ + e-γ (511 кэВ)γ (511 кэВ)β+
- 49. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФОТОНАЭнергия фотона (МэВ)Атомный номер (Z)Часть 2: Радиационная ФизикаФотоэлектрический эффектЭффект КомптонаРождение пар
- 50. d: толщина поглотителяμ: коэффициент поглощенияHVL: слой половинного
- 51. HVL: слой половинного поглощенияЧасть 2: Радиационная ФизикаТолщина
- 52. Часть 2. Радиационная Физика2.5. Радиационные величины и
- 53. Высокая поглощенная энергия на единицу массыМного ионизаций
- 54. Поглощенная дозаПоглощенная энергия на единицу массы1 Гр (грэй) = 1 Дж / кгЧасть 2: Радиационная Физика
- 55. Гарольд Грэй (1905-1965)Часть 2: Радиационная Физика
- 56. 1 Гр - сравнительно большая величина
- 57. Множители и Приставки (Доза)Множитель Приставка
- 58. Предостережение: Передача энергии веществу – этослучайный процесс
- 59. He = wr * DD: поглощенная доза
- 60. Эффективная дозаТкань или орган
- 61. Эффективная доза (мЗв) 0.010.1110ангиокардиография
- 62. Рольф Зиверт (1896-1966)Часть 2: Радиационная Физика
- 63. КОЛЛЕКТИВНАЯ ДОЗАСуммарная эквивалентная доза или эффективная доза
- 64. Коллективные эффективные дозы в ШвецииЧасть 2: Радиационная
- 65. Часть 2. Радиационная Физика2.6. Радиационные детекторыМАГАТЭ Учебный Материал по Радиационной Защите в Ядерной Медицине
- 66. Детектор является основополагающей базой для практического использования
- 67. Любой материал, в котором ионизирующее излучение создает
- 68. Принципы детектора Газонаполненные детекторыпропорциональные счетчикисчетчики Гейгера-Мюллера (ГM)Сцинтилляционные детекторытвердыйжидкийДругие детекторыПолупроводниковые детекторыПлёночныеТермолюминесцентные детекторы (ТЛД)Часть 2: Радиационная Физика
- 69. 1) Счетчики Газонаполненные детекторы Сцинтилляционные детекторы2) Спектрометры
- 70. Газонаполненные детекторы Часть 2: Радиационная Физика
- 71. ИОНИЗАЦИОННЫЕ КАМЕРЫВысокое напряжение+-Отрицательный ионПоложительный ион1234ЭлектрометрСигнал пропорционален количеству
- 72. Радиометр - дозкалибраторИнструменты мониторинга (радиометрического контроля)ИОНИЗАЦИОННЫЕ КАМЕРЫ Использование в ядерной медицинеЧасть 2: Радиационная Физика
- 73. Общие свойства ионизационных камерВысокая точностьСтабильностьОтносительно низкая чувствительностьЧасть 2: Радиационная Физика
- 74. Диапазоны работы для газонаполненных детекторовЧасть 2: Радиационная ФизикаKnoll
- 75. Пропорциональный счетчикЧасть 2: Радиационная Физика
- 76. Инструменты мониторинга (радиометрического контроля)Пропорциональный счетчик Использование в ядерной медицинеЧасть 2: Радиационная Физика
- 77. Свойства пропорциональных счетчиковЧувствительность немного выше, чем у
- 78. Knoll-+-Единственная случайная частица может быть причиной полной ионизацииПринцип действия счетчика Гейгера МюллераЧасть 2: Радиационная Физика
- 79. Радиометр для контроля загрязненияДозиметр (если калиброванный)
- 80. Высокая чувствительностьНизкая точностьОбщие свойства счетчика Гейгера-МюллераЧасть 2: Радиационная Физика
- 81. Сцинтилляционные детекторыЧасть 2: Радиационная Физика
- 82. УсилительАнализатор амплитуды импульсаСчетчикСцинтилляционный детекторЧасть 2: Радиационная ФизикаДетекторФотокатодДинодыАнод
- 83. Анализатор амплитуды импульсаВерхний порогНижний порогВремяАмплитуда импульса (В)Анализатор
- 84. Распределение амплитуд импульсов NaI(Tl)Часть 2: Радиационная ФизикаСкорость счетаАмплитуда импульса (энергия)Рассеянное излучениеПик полной энергии
- 85. детекторОбразец, смешанный с сцинтилляционным растворомЖидкостные сцинтилляционные детекторыЧасть 2: Радиационная Физикадетектор
- 86. Счетчик образцовОдно- и много- пробные системыГамма-камерыИнструменты контроля
- 87. Другие детекторыЧасть 2: Радиационная Физика
- 88. Полупроводниковые детекторы в качестве спектрометраДетекторы, использующие кристаллический
- 89. Сравнение спектра от Na(I) сцинтилляционного детектора и Ge (Li) полупроводникового детектораЧасть 2: Радиационная ФизикаKnoll
- 90. Идентификация нуклидовКонтроль чистоты радионуклидов Полупроводниковые детекторы Применение в ядерной медицинеЧасть 2: Радиационная Физика
- 91. Принцип: как у обычной фотопленкиЗёрна галида серебра,
- 92. ПлёночныеТребуется обработка ---> проблемы с воспроизводимостьюДвумерный дозиметрВысокое
- 93. Принцип термолюминесценции ТЛДЧасть 2: Радиационная Физика
- 94. Упрощенная схема процесса ТЛДЧасть 2: Радиационная ФизикаИонизирующее излучение Нагревэлектронная ловушкаЗона проводимостиВидимый светВалентная зона
- 95. Термолюминесцентная дозиметрия (ТЛД)Мелкие кристаллыЭквивалентны тканям организмаПассивный дозиметр
- 96. Применение в ядерной медицинеиндивидуальные дозиметры (тело, пальцы…)специальные измеренияТЛДЧасть 2: Радиационная Физика
- 97. Недостатки:Требует много времениНе создает постоянной записиТЛДЧасть 2: Радиационная Физика
- 98. Вопросы?Часть 2: Радиационная Физика
- 99. ОБСУЖДЕНИЕ В определенный момент времени Mo /
- 100. ОБСУЖДЕНИЕ Лечение проводится с помощью йода-131. Какие типы
- 101. ОБСУЖДЕНИЕ Лаборатория выполняет работу с Н-3. Обсудите
- 102. Скачать презентацию
- 103. Похожие презентации
Часть 2: Радиационная ФизикаЦЕЛЬЗнакомство с основами радиационной физики, дозиметрическими величинами и единицами, необходимых для выполнения расчетов, а также с различными видами детекторов излучения, их характеристиками, принципами работы и ограничениями.
Слайд 3
Часть 2: Радиационная Физика
Содержание
Структура атома
Радиоактивный распад
Производство радионуклидов
Взаимодействие ионизирующего
излучения с веществом
Радиационные величины и единицыРадиационные величины и единицы
Детекторы излучения
Примечание: радиационные единицы и величины находятся в фазе выработки консенсуса между МКРЕ и МАГАТЭ. Возможны изменения которые необходимо будет включить в этот документ.
Слайд 4
Часть 2. Радиационная Физика
2.1. Структура атома
МАГАТЭ Учебный
Материал по Радиационной Защите в Ядерной Медицине
Слайд 5
Часть 2: Радиационная Физика
АТОМ
Строение атома
протоны и нейтроны =
нуклоны
Z протонов с положительным электрическим зарядом (1,6·10-19 Кл)
нейтроны
без заряда (нейтральные)число нуклонов = массовое число A
Внеядерная структура
Z электронов (легкие частицы с электрическим зарядом)
Заряд электрона равен заряду протона, но отрицательный
Символ Масса Энергия Заряд
Частицы (кг) (МэВ)
----------------------------------------------------------
Протон p 1.672*10-27 938.2 +
Нейтрон n 1.675*10 -27 939.2 0
Электрон e 0.911*10 -30 0.511 -
Слайд 6
Часть 2: Радиационная Физика
Определение: Изотоп
Атомный номер
Количество нейтронов
Атомная масса
Слайд 8
ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ ЭЛЕКТРОНА
Электроны могут иметь только дискретные энергетические
уровни
Чтобы удалить электрон из своей оболочки надо приложить энергию,
E,которая больше или равна энергия связи электронаДискретные оболочки вокруг ядра: K, L, M, …
K-оболочка имеет максимальную энергию (т.е., наиболее устойчивая)
Энергия связи уменьшается при увеличении Z
Максимальное число электронов в каждой оболочке: 2 в K, 8 в L-оболочке, …
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 11
УРОВНИ ЭНЕРГИИ ЯДРА
Нуклоны могут занимать различные энергетические уровни
и ядро может находиться либо в основном состоянии, либо
в возбужденном состоянии. Возбужденное состояние может быть достигнуто путем передачи дополнительной энергии ядру. При снятии возбуждения, ядро излучает избыток энергии испуская частицы или электромагнитное излучение. В этом случае электромагнитное излучение называется гамма-излучением. Энергия гамма-излучения - это разница энергий между различными энергетическими уровнями ядра.Заполненные уровни
~8 МэВ
0 МэВ
ЭНЕРГИЯ
Испускание частиц
Гамма-фотон
Снятие буждения
Возбуждение
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 12
ИЗОМЕРНЫЙ ПЕРЕХОД
Обычно возбужденное ядро переходит в основное состояние
в течение пикосекунд. В некоторых случаях, однако, среднее время
пребывания ядра в возбужденном состоянии вполне измеримо. Снятие возбуждения такого состояния ядра называется изомерным переходом (ИП). Это свойство ядра отмечается добавлением буквы m в знаке нуклида: технеций-99m, Тс-99m или 99mТс.Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 14
альфа-частицы
бета-частицы
Гамма-излучение
СНЯТИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЯДРА
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 15
ВНУТРЕННЯЯ КОНВЕРСИЯ
характеристическое
излучение
конверсионный электрон
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 16
Гамма-спектр
(характеристика ядра)
Часть 2: Радиационная Физика
Импульс на канал
Энергия фотона
(КэВ)
Слайд 17
ИК: инфракрасный, УФ: ультрафиолетовый
Фотоны являются частью электромагнитного спектра
Часть
2: Радиационная Физика
ИК
свет
УФ
Х и гамма-лучи
кэВ
кэВ
Слайд 18
Часть 2. Радиационная Физика
2.2. Радиоактивный распад
МАГАТЭ Учебный Материал
по Радиационной Защите в Ядерной Медицине
Слайд 19
СТАБИЛЬНЫЕ ЯДРА
дальнедействующие
электростатические
силы
короткодействующие
ядерные силы
p
p
n
Линия стабильности
Часть 2: Радиационная Физика
Количество
нетронов (N)
Количество протонов (Z)
Слайд 20
Стабильные и нестабильные ядра
Слишком много нейтронов для стабильности
Слишком
много протонов для стабильности
Часть 2: Радиационная Физика
Количество протонов (Z)
Количество
нейтронов (N)
Слайд 21
РАДИОАКТИВНЫЙ РАСПАД
Расщепление
Ядро делится на две части - продукты
распада, и 3-4 нейтрона.
Например: Cf-252 (спонтанный), U-235 (вынужденный)
α-распад
Ядро
испускает α-частицы (He-4). Примеры: Ra-226, Rn-222β-распад
Слишком много нейтронов приводит к β− -распаду. n=>p++e-+ν.
Пример:H-3, C-14, I-131.
Слишком много протонов приводит к β+ -распаду
p+=>n+ e++ν Примеры: O-16, F-18
или к электронному захвату (ЭЗ). p+ + e-=>n+ν
Примеры: I-125, Tl-201
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 22
Никогда неизвестно в какое время определенное радиоактивное ядро
распадется. Однако можно определить вероятность того, что оно
распадется
в определенное время. В образце содержащим N ядер, число
распадов в единицу времени:РАДИОАКТИВНЫЙ РАСПАД
Часть 2: Радиационная Физика
Активность
Время
Слайд 23
Активность –
количество ядер, распадающихся в единицу времени
Единица
активности
1 Бк (Беккерель) = 1 распад в секунду
АКТИВНОСТЬ
Часть 2:
Радиационная Физика
Слайд 24
1 Бк - маленькая величина
В теле содержится 3000
Бк естественной активности
20 000 000-1000 000 000 Бк в
процедурах ядерной медициныЧасть 2: Радиационная Физика
Слайд 25
Множители и приставки (Активность)
Множители
Приставки Сокращения
1
- Бк1 000 000 Мега- (M) МБк
1 000 000 000 Гига- (G) ГБк
1 000 000 000 000 Тера- (T) ТБк
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 29
Распад материнского и дочернего ядер
Вековое (или секулярное) равновесие
TB
≈ ∞
Переходное равновесие
TA ≈ 10 TB
Нет равновесия
TA ≈ 1/10
TBЧасть 2: Радиационная Физика
Дочерняя активность
Дочерняя активность
Дочерняя активность
Материнская активность
Материнская активность
Материнская активность
Периоды полураспада дочернего ядра
Периоды полураспада дочернего ядра
Периоды полураспада дочернего ядра
Активность (относительные единицы)
Активность (относительные единицы)
Активность (относительные единицы)
Слайд 30
99Mo-99mTc
99Mo
87.6%
99mTc
γ 140 кэВ
T½ = 6.02 часов
99Tc
ß- 292 кэВ
T½
= 2*105 лет
99Ru стабильное
12.4%
ß- 442 кэВ
γ 739 кэВ
T½ =
2.75 днейЧасть 2: Радиационная Физика
Слайд 32
Часть 2. Радиационная Физика
2.4. Взаимодействие ионизирующего излучения м
веществом
МАГАТЭ Учебный Материал по Радиационной Защите в Ядерной Медицине
Слайд 33
ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Заряженные частицы
альфа-частицы
бета-частицы
протоны
Незаряженные частицы
фотоны (гамма- и рентгеновское
излучения)
нейтроны
Каждая отдельная частица может привести
к ионизации, прямо или косвенно
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 34
Взаимодействие заряженных частиц с веществом
тяжелые
легкие
Макроскопически
Микроскопически
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 35
Бета-частицы
Альфа-частицы
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ВЕЩЕСТВОМ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ
Часть 2: Радиационная Физика
Экстраполированный
диапазон
Фон
Средний диапазон
Относительное число
зарегистрированных
частиц Толщина поглотителя
Толщина поглотителя
Разброс диапазона
Относительное число
зарегистрированных частиц
Слайд 36
Средний пробег β-частиц
Радионуклид Макс энергия
Пробег (см) в
(кэВ) воздухе
воде алюминии------------------------------------------------------------------------------------------
H-3 18.6 4.6 0.0005 0.00022
C-14 156 22.4 0.029 0.011
P-32 1700 610 0.79 0.29
Часть 2: Радиационная Физика
Средний диапазон (мг/см2)
Энергия (МэВ)
Слайд 38
Получение тормозного излучения
Чем выше атомный номер материала мишени,
на которую падают электроны, тем выше интенсивность рентгеновских лучей
Чем
выше энергия падающего электрона, тем больше вероятность возникновения рентгеновского излученияПри любой энергии электрона, вероятность генерации рентгеновского излучения уменьшается с увеличением энергии рентгеновского излучения
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 39
Создание рентгеновского излучения
Электроны с высокой энергией попадают в
(металлическую) мишень, где часть их энергии преобразуется в излучение
мишень
электроны
рентгеновские
лучиОт низкой до
средней
энергии
(10-400кэВ)
Высокая
> 1МэВ
энергия
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 40 Рентгеновская трубка для создания рентгеновского излучения низкой и
средней энергий
Часть 2: Радиационная Физика
Электроны
Медный анод
Вольфрамовая мишень
Нагретый вольфрамовый катод
накаливанияВакуумная трубка
Источник высокого напряжения
Рентгеновские лучи
Слайд 41
Линейный ускоритель для получения рентгеновских лучей высокой энергии
мишень
электроны
рентгеновские
лучи
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 42
Проблемы с получением рентгеновского излучения
Угловое распределение: фотоны рентгеновского
излучения высокой энергии в основном направлены вперед, в то
время как фотоны низкой энергии в основном испускаются перпендикулярно пучку падающих на мишень электроновЭффективность получения: в общем, чем выше энергия, тем выше эффективность получения рентгеновского излучения. Это означает, что при низких энергиях, большая часть энергии электронов (>98%) преобразуется в тепло – необходимо охлаждение мишени
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 43
Получающийся рентгеновский спектр
Характеристические рентгеновские лучи
Тормозное излучение
Спектр после
фильтрации
Максимальная энергия
электронов
Часть 2: Радиационная Физика
Интенсивность
Нефильтрованное излучение (в вакууме)
Энергия фотона (кэВ)
Слайд 44
поглощение
рассеяние
прохождение
передача энергии
Взаимодействие фотонов с веществом
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 45
фотон
характеристическое излучение
электрон
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 48
АННИГИЛЯЦИЯ
β+ + e-
γ (511 кэВ)
γ (511 кэВ)
β+
диапазон 1-3 мм
(зависит
от радионуклида )Радионуклид
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 49
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФОТОНА
Энергия фотона (МэВ)
Атомный номер (Z)
Часть 2: Радиационная
Физика
Фотоэлектрический эффект
Эффект Комптона
Рождение пар
Слайд 50
d: толщина поглотителя
μ: коэффициент поглощения
HVL: слой половинного поглощения
TVL: слой 10-кратного поглощения
ПРОХОЖДЕНИЕ ФОТОНОВ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО
Часть 2:
Радиационная ФизикаКоличество фотонов
Толщина слоя
Слайд 51
HVL: слой половинного поглощения
Часть 2: Радиационная Физика
Толщина поглотителя
, необходимая для поглощения 50 процентов излучения
(HVL –
слой половинного поглощения).Энергия излучения
Бетон
Свинец
Слайд 52
Часть 2. Радиационная Физика
2.5. Радиационные величины и единицы
измерения
МАГАТЭ Учебный Материал по Радиационной Защите в Ядерной Медицине
Слайд 53
Высокая поглощенная энергия на единицу массы
Много ионизаций на
единицу массы
Повышенный риск биологических повреждений
ПОГЛОЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 54
Поглощенная доза
Поглощенная энергия на единицу массы
1 Гр (грэй)
= 1 Дж / кг
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 56
1 Гр - сравнительно большая величина
Дозы лучевой терапии
> 1Гр
Доза в диагностической процедуре ядерной медицины обычно 0,05-0.001Гр
Годовая
доза от естественных источников излучения (земных, космических, из-за внутренней радиоактивности, радона, ...) около 0,002-0,004 ГрЧасть 2: Радиационная Физика
Слайд 57
Множители и Приставки (Доза)
Множитель Приставка Сокращения
1
- Зв1/1000 мили (м) мЗв
1/1 000 000 микро (мк) мкЗв
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 58
Предостережение:
Передача энергии веществу – это
случайный процесс и
определение дозы
неприменимо
для малых объемов (например, для одной клетки). Дисциплина «микро- дозиметрия» занимается решением этого
вопроса.По материалам Zaider 2000
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 59
He = wr * D
D: поглощенная доза (Gy),
wr : коэффициент качества излучения(1-20)
Heff=wT*He
He: эквивалентная доза (Sv),
wT:
взвешивающие тканевые коэффициенты (0.05-0.20)Единица: 1 Зв (Зиверт)
Эквивалентная доза Эффективная доза
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 60
Эффективная доза
Ткань или орган
взвешивающие коэффициенты
Гонады 0.20
Костный мозг (красный) 0.12
Толстая
кишка 0.12Легкое 0.12
Желудок 0.12
Мочевой пузырь 0.05
Молочная железа 0.05
Печень 0.05
Пищевод 0.05
Щитовидная железа 0.01
Поверхность кости 0.01
Остальные органы 0.05
(надпочечники, почки, мышцы,
верхний отдел толстой кишки, тонкая кишка, поджелудочная железа, селезенка, вилочковая железа, матка, головной мозг)
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 61
Эффективная доза (мЗв)
0.01
0.1
1
10
ангиокардиография
щитовидная жел. I-131
КТ таза миокард Tl-201
толстая кишка
КТ брюшной полости церебральный Tc-99m
кровоток
урография щитовидная жел. I-123
поясничный отдел кость Tc-99m
позвоночника щитовидная жел. Tc-99m
печень Tc-99m
легкое Tc-99m
грудная клетка ренография I-131
конечности
объем крови I-125
зубы почечный клиренс Cr-51
Рентгеновские лучи Ядерная медицина
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 63
КОЛЛЕКТИВНАЯ ДОЗА
Суммарная эквивалентная доза или эффективная доза излучения,
полученная определенной группой людей, например, всеми пациентами в отделении
ядерной медицины, всеми сотрудниками отделения, всем населением страны и т.д.Единица измерения: 1 человеко-Зв
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 64
Коллективные эффективные дозы в Швеции
Часть 2: Радиационная Физика
Источник
Коллективная
мощность дозы (чел∙Зв/год)
Количество смертельных раковых заболеваний в год
Природный
космическое
излучениевнешнее
внутреннее
Помещения
гамма-излучение
радон
Технический
ядерная энергетика
испытания ядерного оружия
другие
Медицинский
диагностическая радиология
стоматологическая радиология
ядерная медицина
Профессиональный
диагностическая радиология
ядерная медицина
радиотерапия
стоматологическая
радиология
индустрия, исследования
ядерная энергетика
шахты
Всего:
Слайд 65
Часть 2. Радиационная Физика
2.6. Радиационные детекторы
МАГАТЭ Учебный Материал
по Радиационной Защите в Ядерной Медицине
Слайд 66 Детектор является основополагающей базой для практического использования ионизирующего
излучения
Знание возможностей инструментов, а также их ограничений необходимо для
правильной интерпретации измеренийЧасть 2: Радиационная Физика
Слайд 67 Любой материал, в котором ионизирующее излучение создает изменения,
которые могут быть измерены, может быть использован в качестве
детектора ионизирующего излучения.Изменение цвета
Химические изменения
Испускание видимого света
Электрический заряд
…..
…..
Активные детекторы: непосредственное измерение изменений.
Пассивные детекторы: обработка перед считыванием
Материал детектора
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 68
Принципы детектора
Газонаполненные детекторы
пропорциональные счетчики
счетчики Гейгера-Мюллера (ГM)
Сцинтилляционные детекторы
твердый
жидкий
Другие детекторы
Полупроводниковые
детекторы
Плёночные
Термолюминесцентные детекторы (ТЛД)
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 69
1) Счетчики
Газонаполненные детекторы
Сцинтилляционные детекторы
2) Спектрометры
Сцинтилляционные
детекторы
Твердотельные детекторы
3) Дозиметры
Газонаполненные детекторы
Твердотельные детекторы
Сцинтилляционные
детекторыТермолюминесцентные детекторы
Плёночные
ВИДЫ ДЕТЕКТОРОВ
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 71
ИОНИЗАЦИОННЫЕ КАМЕРЫ
Высокое
напряжение
+
-
Отрицательный ион
Положительный ион
1234
Электрометр
Сигнал пропорционален количеству
ионизаций в
единицу времени (активность, мощность излучения)
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 72
Радиометр - дозкалибратор
Инструменты мониторинга (радиометрического контроля)
ИОНИЗАЦИОННЫЕ КАМЕРЫ
Использование в
ядерной медицине
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 73
Общие свойства ионизационных камер
Высокая точность
Стабильность
Относительно низкая чувствительность
Часть 2:
Радиационная Физика
Слайд 76
Инструменты мониторинга (радиометрического контроля)
Пропорциональный счетчик
Использование в ядерной
медицине
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 77
Свойства пропорциональных счетчиков
Чувствительность немного выше, чем у ионизационной
камеры
Используется для регистрации частиц и фотонов низкой энергии
Часть 2:
Радиационная Физика
Слайд 78
Knoll
-
+
-
Единственная случайная частица может быть причиной полной ионизации
Принцип
действия счетчика Гейгера Мюллера
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 79
Радиометр для контроля загрязнения
Дозиметр (если калиброванный)
Счетчик Гейгера-Мюллера
Использование в ядерной медицине
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 80
Высокая чувствительность
Низкая точность
Общие свойства счетчика Гейгера-Мюллера
Часть 2: Радиационная
Физика
Слайд 82
Усилитель
Анализатор амплитуды импульса
Счетчик
Сцинтилляционный детектор
Часть 2: Радиационная Физика
Детектор
Фотокатод
Диноды
Анод
Слайд 83
Анализатор амплитуды импульса
Верхний
порог
Нижний
порог
Время
Амплитуда импульса (В)
Анализатор амплитуды
импульса позволяет подсчитывать только импульсы определенной амплитуды (энергии).
Сосчитаны
Несосчитаны
Часть 2:
Радиационная Физика
Слайд 84
Распределение амплитуд импульсов NaI(Tl)
Часть 2: Радиационная Физика
Скорость счета
Амплитуда
импульса (энергия)
Рассеянное излучение
Пик полной энергии
Слайд 85
детектор
Образец, смешанный с сцинтилляционным раствором
Жидкостные сцинтилляционные детекторы
Часть 2:
Радиационная Физика
детектор
Слайд 86
Счетчик образцов
Одно- и много- пробные системы
Гамма-камеры
Инструменты контроля
Сцинтилляционные детекторы
Использование в ядерной медицине
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 88
Полупроводниковые детекторы в качестве спектрометра
Детекторы, использующие кристаллический германий
или Ge(Li) кристалл
Принцип: электронно-дырочные пары (аналогично парам ион -
электрон в газонаполненных детекторах)Отличное энергетическое разрешение
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 89
Сравнение спектра от Na(I) сцинтилляционного детектора и
Ge (Li) полупроводникового детектора
Часть 2: Радиационная Физика
Knoll
Слайд 90
Идентификация нуклидов
Контроль чистоты радионуклидов
Полупроводниковые детекторы
Применение в ядерной
медицине
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 91
Принцип: как у обычной фотопленки
Зёрна галида серебра, в
результате облучения и проявления, превращаются в металлическое серебро
Применение в
ядерной медицине: Индивидуальный дозиметрПлёночные
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 92
Плёночные
Требуется обработка ---> проблемы с воспроизводимостью
Двумерный дозиметр
Высокое пространственное
разрешение
Высокий атомный номер ---> зависимость сигнала от качества излучения
Часть
2: Радиационная Физика
Слайд 94
Упрощенная схема процесса ТЛД
Часть 2: Радиационная Физика
Ионизирующее
излучение
Нагрев
электронная ловушка
Зона проводимости
Видимый свет
Валентная
зона
Слайд 95
Термолюминесцентная дозиметрия (ТЛД)
Мелкие кристаллы
Эквивалентны тканям организма
Пассивный дозиметр –
кабели не требуются
Широкий дозиметрический диапазон (от мкГр to 100
Гр)Много различных применений
Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 96
Применение в ядерной медицине
индивидуальные дозиметры (тело, пальцы…)
специальные измерения
ТЛД
Часть
2: Радиационная Физика
Слайд 97
Недостатки:
Требует много времени
Не создает постоянной записи
ТЛД
Часть 2: Радиационная
Физика
Слайд 99
ОБСУЖДЕНИЕ
В определенный момент времени
Mo / Тс генератор
содержит 15 ГБк Мо-99. Какую концентрацию активности Тс-99м мы
получим через 15 часов, если объем элюации 3 мл? Предположить эффективность элюации 75%.Часть 2: Радиационная Физика
Слайд 100
ОБСУЖДЕНИЕ
Лечение проводится с помощью йода-131. Какие типы взаимодействия
испускаемого излучения с мягкими тканями человека доминирут?
Часть 2: Радиационная
Физика
Слайд 101
ОБСУЖДЕНИЕ
Лаборатория выполняет работу с Н-3. Обсудите подходящий
