1. Az ionizáló sugárzások és az anyag kölcsönhatása

Hasonló dokumentumok
1. Az ionizáló sugárzások és. az anyag kölcsönhatása. Prefixumok. levegőben (átlagosan) 1 ionpár keltéséhez 34 ev = 5.4 aj energia szükséges

Sugárzás kölcsönhatása az anyaggal 1. Fény kölcsönhatása az anyaggal. 2. Ionizáló sugárzás kölcsönhatása az anyaggal KAD

1. Az ionizáló sugárzások és az anyag kölcsönhatása (2-34) 2. Fizikai dózisfogalmak. 3. A sugárzás mérése (42-47) Prefixumok

Sugárvédelem kurzus fogorvostanhallgatók számra. Töltött részecskék elnyelődése. Sugárzások és anyag kölcsönhatása. A sugárzások elnyelődése

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Radioaktív sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktív sugárzások detektálása.

Radioaktív sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktív sugárzások detektálása.

A sugárzás és az anyag kölcsönhatása. A béta-sugárzás és anyag kölcsönhatása

Sugárterápia. Ionizáló sugárzások elnyelődésének következményei. Konzultáció: minden hétfőn 15 órakor. 1. Fizikai történések

Sugárterápia. Ionizáló sugárzások elnyelődésének következményei

Röntgendiagnosztikai alapok

Orvosi biofizika. 1 Az orvostudomány és a biofizika kapcsolata. Sugárzások a medicinában. gyakorlatok. 1. félév előadásai

Az ionizáló sugárzások fajtái, forrásai

Sugárzások és anyag kölcsönhatása

Radioaktivitás biológiai hatása

Az ionizáló sugárzások előállítása és alkalmazása

Röntgensugárzás. Röntgensugárzás

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Radioaktív sugárzás elnyelődésének vizsgálata

A gamma-sugárzás kölcsönhatásai

A röntgendiagnosztika alapjai

Az ionizáló sugárzások előállítása és alkalmazása

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Az ionizáló sugárzások el állítása és alkalmazása

Jelöljük meg a kérdésnek megfelelő válaszokat! 1, Hullámokról általában: alapösszefüggések a harmonikus hullámra. A Doppler-effektus

A radioaktív bomlás típusai

Atomfizika. Radioaktív sugárzások kölcsönhatásai Biofizika, Nyitrai Miklós

Izotópok. diagnosztikai alkalmazásai 2. Az izotóp kiválasztásának szempontjai. hf > 50 kev. α β γ. Maximáljuk a nyerhető információt.

FIZIKA. Radioaktív sugárzás

8. AZ ATOMMAG FIZIKÁJA

Röntgendiagnosztika és CT

A Nukleáris Medicina alapjai

4. A nukleá ris mediciná fizikái álápjái

Bővített fokozatú SUGÁRVÉDELMI TANFOLYAM

Radioaktivitás és mikrorészecskék felfedezése

Röntgendiagnosztika és CT

LABORATÓRIUMI GYAKORLAT. Alfa-, béta-, gamma-sugárzások mérése

Ionizáló sugárzások dozimetriája

Izotópok. diagnosztikai alkalmazásai. Képalkotó eljárásokkal nyerhető információ. Izotópdiagnosztikai eljárás lépései

Modern fizika vegyes tesztek

Röntgensugárzás az orvostudományban. Röntgen kép és Komputer tomográf (CT)

Radioaktív sugárzások abszorpciója

3. GAMMA-SUGÁRZÁS ENERGIÁJÁNAK MÉRÉSE GAMMA-SPEKTROMETRIAI MÓDSZERREL

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Orvosi Biofizika I. 12. vizsgatétel. IsmétlésI. -Fény

Az atom felépítése Alapfogalmak

RADIOAKTIVITÁS, SUGÁRZÁSMÉRÉS

Párhuzamok: legerjedés Párhuzamok: energia átadása

Kvarkok. Mag és részecskefizika 2. előadás Február 23. MRF2 Kvarkok, neutrínók

A röntgendiagnosztika alapjai

SUGÁRZÁS DETEKTÁLÁS - MÉRÉS SUGÁRZÁS DETEKTÁLÁS - MÉRÉS. A sugárzás mérés eszközei Méréstechnikai módszerek, eljárások

Magsugárzások. Előadásvázlat. Készítette: Dr. Blaskó Katalin

Az expanziós ködkamra

Mágneses momentum, mágneses szuszceptibilitás

Magfizika tesztek. 1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem

PROMPT- ÉS KÉSŐ-GAMMA NEUTRONAKTIVÁCIÓS ANALÍZIS A GEOKÉMIÁBAN I. rész

Radioaktivitás biológiai hatása

A kvantummechanika kísérleti előzményei A részecske hullám kettősségről

Izotóp geológia: Elemek izotópjainak használata geológiai folyamatok értelmezéséhez.

Dozimetriai alapfogalmak. Az ionizáló sugárzás mérése

RADIOKÉMIA. László Krisztina, F ép. I. lh., I. emelet, 135

Az atom szerkezete. Az eltérülés ritka de nagymértékű. Thomson puding atom-modellje nem lehet helyes.

Gamma-kamera SPECT PET

I. DOZIMETRIAI MENNYISÉGEK ÉS MÉRTÉKEGYSÉGEK

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós

Gamma sugárzás. Gamma-kamera SPECT PET. Tömeg-energia ekvivalencia. Nukleáris medicína. γ-sugárzás előállítása. γ-sugárzás kölcsönhatása az anyaggal

Izotópos méréstechnika, alkalmazási lehetőségek

FIZIKA. Sugárzunk az elégedettségtől! (Atomfizika) Dr. Seres István

Úton az elemi részecskék felé. Atommag és részecskefizika 2. előadás február 16.

Compton-effektus ( cos. Szóródás elektronon A foton energiája csökken, iránya változik. Az impulzus és energia megmaradásából: γ = m c.

Izotópok. diagnosztikai alkalmazásai. Képalkotó eljárásokkal nyerhető információ. Izotópdiagnosztikai eljárás lépései

Mérés szerepe a mérnöki tudományokban Mértékegységrendszerek. Dr. Berta Miklós Fizika és Kémia Tanszék Széchenyi István Egyetem

FIZIKA. Atommag fizika

1. mérési gyakorlat: Radioaktív izotópok sugárzásának vizsgálata

Magsugárzások, Radioaktív izotópok. Az atom alkotórészei. Az atom felépítése. A radioaktivitás : energia kibocsátása

Általános Géptan I. SI mértékegységek és jelölésük

-A homogén detektorok közül a gyakorlatban a Si és a Ge egykristályból készültek a legelterjedtebbek.

Radiometrikus kutatómódszer. Összeállította: dr. Pethő Gábor, dr. Vass Péter

Biofizika. Sugárzások. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? Biológiai jelenségek fizikai leírása/értelmezése

Az atommagtól a konnektorig

3. (b) Kereszthatások. Utolsó módosítás: április 1. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Radiokémia vegyész MSc radiokémia szakirány Kónya József, M. Nagy Noémi: Izotópia I és II. Debreceni Egyetemi Kiadó, 2007, 2008.

IDTÁLLÓ GONDOLATOK MOTTÓK NAGY TERMÉSZET TUDÓSOK BÖLCS GONDOLATAIBÓL A TUDOMÁNY ÉS A MINDEN NAPI ÉLET VONAKOZÁSÁBAN

Megmérjük a láthatatlant

11. tétel - Elektromágneses sugárzás és ionizáló sugárzás kölcsönhatása kondenzált anyaggal, áthatolóképesség, záporjelenségek.

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens.

A röntgensugárzás természete, forrásai és biológiai hatásai X-rays

Orvosi biofizika II. Orvosi Biofizika II. Az X-sugár. Röntgen- sugárzás Előállítás, tulajdonságok

Biofizika tesztkérdések

Környezetgazdálkodás ban gépészmérnöki diplomát szerzett Dr. Horváth Márk ben ő lett az első Fizikai Nobel-díj tulajdonosa.

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 4. (e) Kvantummechanika. Utolsó módosítás: december 3. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Sugárvédelmi feladatok az egészségügyben. Speciális munkakörökben dolgozók munkavégzésére vonatkozó általános és különös szabályok.

Alapfogalmak. Magsugárzások. A magsugárzások kölcsönhatása az anyaggal. Töltött részecskék ionizáló hatása. tulajdonságai.

Arany-Tóth Attila. Sebészeti röntgenvizit: Általános radiológia - előadás

Modern fizika laboratórium

Tantárgy neve. Környezetfizika. Meghirdetés féléve 6 Kreditpont 2 Összóraszám (elm+gyak) 2+0

Sugárvédelem alapjai. Nukleáris alapok. Papp Ildikó

Modern Fizika Labor Fizika BSC

Abszolút és relatív aktivitás mérése

Átírás:

Az ionizáló sugárzások és az anyag kölcsönhatása. A sugárzások érése KAD 2018.03.26 1. Az ionizáló sugárzások és az anyag kölcsönhatása Gondolat, 1976 1 2 levegőben (átlagosan) 1 ionpár keltéséhez 34 ev = 5.4 aj energia szükséges 3 Prefixuok yotta Y 10 24 zetta Z 10 21 exa E 10 18 peta P 10 15 tera T 10 12 giga G 10 9 ega M 10 6 kilo k 10 3 hekto h 10 2 deka da 10 1 deci d 10-1 centi c 10-2 illi 10-3 ikro 10-6 nano n 10-9 piko p 10-12 feto f 10-15 atto a 10-18 zepto z 10-21 yocto y 10-24 3 nagyságrendenként külön prefixu inden nagyságrendre külön prefixu 3 nagyságrendenként külön prefixu 4

Alfa-sugárzás és az anyag kölcsönhatása pályája egyenes (v. atoagon szóródás) alfa-részecske: He atoag elektroos töltése: 2e + kezdő sebesség több int 1000 k/s kinetikus energia néhány MeV ionizálóképesség jellezése lineáris ionsűrűség (fajlagos v. specifikus ionizáció) l hosszúságú úton n db ionpárt hoz létre 5 214 Po -részecskéjének fajlagos ionizációja (levegő esetén) a egtett út függvényében (Rontó - Tarján 3.1 ábra) - forrás árnyékolás 6 hatótávolság (R, Reichweite): az a távolság, ait egy részecske a közegben befut, íg energiája a terikus értékre ne csökken pl. Ra: R (levegőben) = 3.4 c, R (folyadékban) = 10-100 µ fékezőképesség: egységnyi úthosszra vonatkoztatott energia veszteség (a közeg szepontjából) lineáris energia átadás (LET, Linear Energy Transfer) (a részecske szepontjából) LET = (lineáris ionsűrűség). (1 ionpár keltésére jutó energia) egyéb hatások: (ionizáció/gerjesztések) karakterisztikus röntgen-sugárzás szcintilláció biológiai: funkcionális és orfológiai elváltozások végül: hő atoaggal való ütközés: agreakció (kis valószínűséggel) 7 Béta-sugárzás és az anyag kölcsönhatása béta-részecske: elektron (vagy pozitron) elektroos töltése: 1e (vagy 1e + ) lineáris ionsűrűség: az alfáénál 1000-szer kisebb pályája zegzugos (az elektron szóródik az elektronokon), visszaszórás is lehet spektrua folytonos (antineutrinó!), így nincs egységes hatótávolság levegőben: 10 c- 1 víz (szövet): 1-1c 8

ionpár/1 levegő Töltéssel rendelkező részecskék Sugárzás fajlagos ionizációja és anyag kölcsönhatása levegőben 1000 -részecske 100 proton 32 P -spektrua (Rontó - Tarján 3.2 ábra) 10 elektron 0,01 0,1 1 Az -, a - és a proton sugárzás átlagos fajlagos ionizációja a részecske energia függvényében, a levegőben 16 as 9 sugárzás axiális hatótávolsága a axiális energia függvényében (Rontó - Tarján 3.3 ábra) 10 kitérő kitérő Eloszlás sűrűségfüggvény Eloszlás sűrűségfüggvény Spektru N h 10c 1 h: testagasság H: kollektív agasság N h 1 10c H h H h H görbe alatti terület: n görbe alatti terület: H h 160 170 180 190 200 210 160 170 180 190 200 210 Spektru int speciális eloszlás sűrűségfüggvény 11 h (c) h (c) 12

Gaa/röntgen-sugárzás anyaggal való kölcsönhatása 13 14 15 16

(találkozik egy elektronnal) annihiláció 17 18 A sugárzás leírására használható fizikai ennyiségek A sugárintenzitás gyengülése energia teljesítény intenzitás E J E P t J W s energia ára (Power) J P A W 2 elegendően vékony (x) abszorbensre: x (akroszkopikus) vastagságú abszorbensre: : J Jx J J x J J 0 e x gyengítési együttható spektru is!? 21 2.6 10 1eV 2.6 10 17 10 4 ev 19 pl. D = 2 c 0,693 D D felezési rétegvastagság 20

A sugárintenzitás gyengülése J J 0 e x J J 0 e x Z, ; gyengítési együttható 0,693 D J J 0 e részleges gyengítési eh.-k x Z; töeggyengítési együttható 0,693 D 21 Z, ; * x x cx nx gyengítési együttható, 1/c Z; töeggyengítési együttható, c2 /g * a kitevő: sűrűség oláris konc. oláris extinkciós együttható, L/(ol*c) hatáskeresztetszet, c 2 részecske konc. 22 Gyengítési együttható Töeggyengítési együttható 23 24

Gyengítési/töeggyengítési együttható fotonenergiától és az abszorbens inőségétől való függése részfolyaatainak fotonenergiától való függése ólo esetén 25 26 részfolyaatainak fotonenergiától való függése víz esetén 27 28

Z eff f Z 3 3 i i vezető kölcsönhatás Effektív rendszáok 80 fotoeffektus párképződés anyag Z eff zsír 6-7 levegő 7.26 víz 7.5 lágy szövet 7-8 csont 12-14 jód 53 báriu 56 ólo 82 60 40 20 Copton effektus 29 30 1 kev 10 kev 100 kev 1 MeV 10 MeV 100 MeV rendszá, Z Neutronsugárzás egyes agreakciók teréke, bobázott atoagok gerjesztett állapotba kerülnek, felesleges energiájuktól neutronkibocsátással szabadulnak eg elektroos töltéssel ne rendelkezik, ezért csak közvetve ionizál; a kölcsönhatások fajtái: rugalas szóródás (rugalas ütközés, proton és neutron töege egyenlő), a proton ionizál rugalatlan szóródás (jellezően 5 MeV felett): a neutronnal kölcsönható atoag gerjesztett állapotba kerül, ajd vagy alfa kibocsátás neutronbefogás (a terikus neutron beépül az atoagba): radioaktív izotóp keletkezik protonok közegbeli kölcsönhatása nagyon hasonló az alfa sugárzáséhoz a felülethez közeli rétegekben csak kicsi a lefékeződés a Bragg csúcshoz tartozó behatolási élység: hatótávolság terápiás felhasználás! Protonsugárzás különböző energiájú protonsugárzás behatolása vízbe (DFS 2.67 ábra) Bragg csúcsok aghasítás (>100 MeV): agtöredékek, n-ok, -sugárzás 31 32

alfa béta gaa neutron áthatolóképesség nagyon kicsi kicsi nagyon nagy nagyon nagy veszélyesség belső belső/ külső külső külső védele papír űanyag ólo, beton víz, beton.. 33 34 2. A sugárzások érése Szcintillációs száláló 35 36

Ionizációs kara Fildoziéter fil fényzáró tokban egfeketedése arányos az ionizáló sugárzás dózisával két réteg: érzékenyebb (50 Sv-50 Sv) érzéketlenebb (50 Sv-10 Sv). szűrők: űanyag, Al, Pb, stb. lehetővé teszik a sugárzás fajtájának és energiájának egállapítását, Orvosi fizika gyakorlatok, 2005 A:rekobináció B:ionizációs kara (összegyűjti az összes iont, a sugárzás ionizáló hatását éri) C: proporcionális tartoány D:Geiger tartoány (lavina effektus) 37 Orvosi fizika gyakorlatok, 2005 hátrányok: csekély pontosság, utólagos kiértékelés (pl. 1 hónap). 38 Zsebkara doziéter GM-csöves szálálók Teroluineszcens dózisérő az elektronok csapdába kerülnek Orvosi fizika gyakorlatok, 2005 39 Gyűrűbe foglalt TLDkapszula (a kéz sugárterhelésének detektálására), ill. a agyar fejlesztésű PILLE nevű teroluineszcens doziéter kiértékelő egysége az űrben (Sally Ride 1984). 40