Bővített fokozatú SUGÁRVÉDELMI TANFOLYAM

Hasonló dokumentumok
Az atommag összetétele, radioaktivitás

Az ionizáló sugárzások fajtái, forrásai

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Izotóp geológia: Elemek izotópjainak használata geológiai folyamatok értelmezéséhez.

Az atommag összetétele, radioaktivitás

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

A sugárzások a rajz síkjára merőleges mágneses téren haladnak át γ α

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

Sugárterápia. Ionizáló sugárzások elnyelődésének következményei

Izotóp geológia: Elemek izotópjainak használata geológiai folyamatok értelmezéséhez.

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

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

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Az ionizáló sugárzások előállítása és alkalmazása

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

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

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Az atom felépítése Alapfogalmak

A Nukleáris Medicina alapjai

-A radioaktivitás a nem stabil (úgynevezett radioaktív) atommagok bomlásának folyamata. -Nagyenergiájú ionizáló sugárzást kelt Az elnevezés: - radio

Röntgensugárzás. Röntgensugárzás

Sugárzások és anyag kölcsönhatása

Az ionizáló sugárzások előállítása és alkalmazása

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

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

Sugárvédelem kurzus fogorvostanhallgatók számra. Méretek. Az ionizáló sugárzások fajtái. 1. Atomfizika, Radioaktivitás és Röntgensugázás

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

Az ionizáló sugárzások el állítása és alkalmazása

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

Az atommagtól a konnektorig

A testek részecskéinek szerkezete

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

Név... intenzitás abszorbancia moláris extinkciós. A Wien-féle eltolódási törvény szerint az abszolút fekete test maximális emisszióképességéhez

8. AZ ATOMMAG FIZIKÁJA

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

RADIOAKTIVITÁS, SUGÁRZÁSMÉRÉS

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

FIZIKA. Radioaktív sugárzás

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

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

Radioaktív elemek környezetünkben: természetes és mesterséges háttérsugárzás. Kovács Krisztina, Alkímia ma

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós

Radioaktív sugárzás elnyelődésének vizsgálata

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

Radioaktivitás és mikrorészecskék felfedezése

ATOMMODELLEK, SZÍNKÉP, KVANTUMSZÁMOK. Kalocsai Angéla, Kozma Enikő

1. mérési gyakorlat: Radioaktív izotópok sugárzásának vizsgálata

Röntgendiagnosztika és CT

Röntgendiagnosztikai alapok

Radioaktív lakótársunk, a radon. Horváth Ákos ELTE Atomfizikai Tanszék december 6.

Párhuzamok: legerjedés Párhuzamok: energia átadása

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

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

Radioaktív sugárzások abszorpciója

ELEMI RÉSZECSKÉK ATOMMODELLEK

Mag- és neutronfizika

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

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

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

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

Magsugárzások. Előadásvázlat. Készítette: Dr. Blaskó Katalin

Röntgen. W. C. Röntgen. Fizika-Biofizika

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

9. Radioaktív sugárzás mérése Geiger-Müller-csővel. Preparátum helyének meghatározása. Aktivitás mérés.

Általános Kémia, BMEVESAA101 Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár. Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár,

Az atom felépítése Alapfogalmak

Az atomhéj (atommag körüli elektronok) fizikáját a kvantumfizika írja le teljes körűen.

Az elektromágneses hullámok

Általános Kémia, BMEVESAA101

RADIOKÉMIA SZÁMOLÁSI FELADATOK Szilárdtest- és Radiokémiai Tanszék

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

ATOMFIZIKA, RADIOAKTIVITÁS

MAGFIZIKA. a 11.B-nek

Röntgendiagnosztika és CT

61. Lecke Az anyagszerkezet alapjai

A radioaktív bomlás típusai

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

Miért érdekes? Magsugárzások. Az atommag felépítése. Az atom felépítése

Modern fizika vegyes tesztek

Atommag, atommag átalakulások, radioaktivitás

rzások a Dr. Fröhlich Georgina ELTE TTK, Budapest Országos Onkológiai Intézet Sugárterápiás Központ Budapest


Bevezetés a magfizikába

Biofizika tesztkérdések

Gamma-röntgen spektrométer és eljárás kifejlesztése anyagok elemi összetétele és izotópszelektív radioaktivitása egyidejű elemzésére

A gamma-sugárzás kölcsönhatásai

RADIOAKTÍV HULLADÉK; OSZTÁLYOZÁS, KEZELÉS ÉS ELHELYEZÉS. (Dr. Kanyár Béla, SE Sugárvédelmi Szolgálat)

Tamás Ferenc: Természetes radioaktivitás és hatásai

+ + Az atomhéj (atommag körüli elektronok) fizikáját a kvantumfizika írja le teljes körűen.

FIZIKA. Atommag fizika

4. A nukleá ris mediciná fizikái álápjái

Radioaktív sugárzások az orvosi gyakorlatban. Az ionizáló sugárzások biológiai hatása. A sugárhatás osztályozása. A sugárhatás osztályozása

A modern fizika születése

Az atommag szerkezete

Az Országos Képzési Jegyzékről és az Országos Képzési Jegyzék módosításának eljárásrendjéről szóló 133/2010. (IV. 22.) Korm.

Műszeres analitika II. (TKBE0532)

Miért érdekes? Magsugárzások. Az atommag felépítése. Az atom felépítése

Atomfizika. Radioaktív sugárzások kölcsönhatásai Biofizika, Nyitrai Miklós

Abszorpciós spektrometria összefoglaló

Sugárbiológia ismeretek jelentősége a diagnosztikában és terápiában. és sugárkémiai alapismeretek.

Átírás:

Bővített fokozatú SUGÁRVÉDELMI TANFOLYAM Sugárfizikai alapismeretek. A röntgen sugárzás keletkezése és tulajdonságai. Salik Ádám, sugárvédelmi szakértő salik.adam@osski.hu, 30-349-9300 ORSZÁGOS SUGÁRBIOLÓGIAI ÉS SUGÁREGÉSZSÉGÜGYI KUTATÓ INTÉZET

Ionizáló sugárzások Sugárzás típusa Sugárrészecske RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK Alfa (α) -sugárzás 4 2 He ++ Béta (β) - sugárzás e -, e + Gammasugárzás (γ) foton RÖNTGEN SUGÁRZÁS foton NEUTRON SUGÁRZÁS neutron

SUGÁRFIZIKAI Az atom felépítése Röntgensugárzás Elektronhéj A sugárzás fogalma

Az atom felépítése Protonokból és neutronokból álló ATOMMAG Elektronokból álló ELEKTRONHÉJ az atom mérete : ~ 10-10 m az atommag mérete : 10-15 10-14 m az atommag sűrűsége : 10 17 kg/m 3

RÖNTGENSUGÁRZÁS 1896 Wilhelm C. Röntgen X-sugárzás észlelése kisülési csőben, 1912 Laue elektromágneses sugárzás, Broglie hullám-részecske kettőségi elmélete (az elekromágneses sugárzás bizonyos kölcsön-hatásokban hullámként, másokban részecskeként, ún. fotonként viselkedik).

A röntgendiagnosztika kezdete

Röntgen alapkészülék sémája

A röntgensugárzás előállítása Nagy sebességű elektronok valamilyen anyagba való ütközésük (anyagban történő lefékeződésük)során kölcsönhatásba kerülnek az anyag atomjaival, és ennek a folyamatnak következtében, ún. röntgensugárzás keletkezik. Röntgencső az elektronok a katód és anód között létesített feszültség (10-400 kv) által felgyorsulnak és az anódban ütközve lelassulnak, a röntgensugarakat a lefékeződő elektronok váltják ki. Sugárzás energiája: csőfeszültség (kv) Sugárzás intenzitása:csőáram (ma)

Röntgensugárzás előállítása

röntgencső kialakítása kollimátor-mezőméret

A röntgensugárzás tulajdonságai előállításához külső (elektromos) energiára van szükség, kizárólag addig sugároz, ameddig a röntgencsövön áram folyik át, az elektronhéjban keletkezik, a keletkezési mechanizmus szempontjából két fajtáját különböztetjük meg: fékezési és karakterisztikus röntgensugárzást, az elektromágneses sugárzások közé tartozik, (minta a gamma sugárzás) sem elektromos, sem mágneses térrel nem téríthető el, fénysebességgel terjed egyenes vonalban, (minden esetben)

Röntgensugárzás gyengülése abszorbensben A röntgensugárzás az anyagban (abszorbeáló) exponenciálisan gyengül. N N e 0 d d: abszorbens vastagsága : gyengítési együttható HVL: felezőréteg TVL: tizedelő réteg

Kölcsönhatás az anyaggal Kölcsönhatás eredménye: gerjesztés, ionizáció szóródás elnyelődés áthatolás Detektor Energia átadás

GERJESZTÉS- IONIZÁCIÓ a sugárzás-anyag kölcsönhatás során a sugárzás energiája elsősorban az elektronhéj gerjesztésére, ionizációjára fordítódik Sugár-részecske e- kiszakad Ionizáció e- külső pályára kerül Gerjesztés Energia átadás IONIZÁCIÓ: az atomból kiszakad egy elektron Biológiailag az ionizáló képesség döntő jelentőségű Sugárvédelmi mérésekre leggyakrabban alkalmazott hatás

A röntgen technikai beállítások hatása I. A diagnosztikai képalkotás szempontjából a fotoelektromos abszorpciónak és a Comptonszóródásnak van szerepe (a vizsgálati beállításokkal módosítani lehet) 10 cm lágyrész esetén 50 kv csőfeszültséget alkalmazva a röntgenfotonok 99,27%-a elnyelődik és csupán az elsődleges sugárnyaláb 0,73%-a halad át a szöveten és érkezik a receptorfelülethez (detektor). 130 kv csőfeszültséget alkalmazva az elsődleges sugár 94,4%-a nyelődik el és 5,6% halad át a szöveten. egy 5 cm vastag lágyrész vizsgálata esetén 50 kv-nál 91,45% elnyelődik és 8,55% halad át. 130 kv esetén ez az arány 76,34% és 23,66%.

A technikai beállítások hatása II. Ha a kimenő dózis szintjét fenn akarjuk tartani, akkor a csőfeszültség emelése esetén a mas értéket, azaz a fotonszámot csökkenteni kell. ha a kvp-t emeljük, nőni fog a szóródás és csökkenni a fotonok abszorpciója. Az emberi testben jó néhány diagnosztikai röntgenvizsgálat alkalmával a Comptonszóródás a jellemző kölcsönhatási forma. Magasabb fotonenergiáknál tehát a Compton-szóródás lesz a domináns kölcsönhatási forma, a diagnosztikai képalkotásban a vizsgálatok jelentős része történik a fentinél magasabb fotonenergia tartományban.

A röntgensugárzás tulajdonságai nagy az áthatolóképessége, az áthatolóképessége befolyásolható (csőfeszültség, csőáram, szűrés), a röntgensugárzás ionizál, azaz az eredetileg semleges atomokból, molekulákból töltéssel rendelkezőt csinál (ion párok keletkeznek), hatására a fotóanyagok megfeketednek, bizonyos anyagokat fénykibocsátásra késztet.

Radioaktivítás

Az atom A Z X Pl.: 238 131 92 U 53 I 78 A: tömegszám: protonok és neutronok száma Z: rendszám: protonok száma

Az atommag Az elem kémiai tulajdonságai a rendszámtól (protonok számától) függenek. Az egyes kémiai elemek viselkedését, a periódusos rendszerben elfoglalt helyét az szabja meg, hogy atommagjaikban hány proton van (és ennek megfelelően az elektronhéj szerkezetben hány elektron van).

Izotópok Egy ugyanazon kémiai elem (meghatározott Z proton számmal) atommagjai különbözhetnek, más neutronszámmal (N), tehát tömegszámmal (A) rendelkezhetnek. Ezeket az atomokat izotópoknak nevezzük. Izotópok: azonos rendszámú és eltérő tömegszámú atommagok Az izotópok kémiai tulajdonságaik megegyeznek, de lényeges különbségek lehetnek közöttük magszerkezet, magstabilitás tekintetében. Pl.: A természetes klórgáz (rendszáma 17) két izotóp keverékéből áll: 17 35 Cl (75%), 17 37 Cl (25%).

Izotópfogalom Egy kémiai elem különböző tömegszámú atomjait az adott elem izotópjainak hívjuk; Az izotópok kémiailag és fizikailag lényegében azonos módon viselkednek, tulajdonságaik mindig az adott elemre jellemzőek; A különbség az atommag stabilitásában van. a stabil izotópok atommagja nem sugárzó, az instabil (radioaktív) izotópok atommagja idővel átalakul, sugárzást bocsát ki.

Hidrogén izotópjai Izotópok = rendszám azonos, tömegszám különböző; kémiailag és fizikailag lényegében azonos módon viselkednek, tulajdonságaik mindig az adott elemre jellemzőek. a különbség az atommag stabilitásában van. a stabil izotópok atommagja nem sugárzó. az instabil (radioaktív) izotópok atommagja idővel átalakul, a magból sugárzás lép ki.

Izotópok Stabil magok (264): 6 12 C, 7 14 N, 8 16 O Természetes radionuklidok: elsődleges természetes radionuklidok: 92 238 U, 19 40 K, 37 87 Rb másodlagos természetes radionuklidok: 88 226 Ra, 90 234 Th, 86 222 Rn indukált természetes radionuklidok: 6 14 C, 13 H Mesterséges radionuklidok (~2000): 27 60 Co, 55 137 Cs, 11 24 Na

Az elektronhéj szerkezete

Radioaktivitás H. Becquerel 1895: uránsók külső megvilágítás nélkül is bocsátanak ki fényérzékeny anyagokra hatást gyakorló ismeretlen sugárzást; Pierre és Marie Curie: 8 tonna uránszurokércből 0,1 gramm tiszta radioaktív izotópot vonnak ki. A radioaktivitás alapjelensége: spontán, oka: a mag állapota, nem befolyásolható jelenség, az átalakulás és a kibocsátott sugárzás nuklidra jellemző;

Alfa-sugárzás Az alfa-sugárzás nehéz, töltött részecskékből, hélium atommagokból álló sugárzás. Hatótávolságuk igen rövid, akár egy vékony papírlap, vagy az emberi bőr is könnyen elnyeli. Levegőben a hatótávolsága 2 10 cm.

Béta-sugárzás Nagy sebességű elektronokból álló sugárzás. A béta-részecskék lefékezhetők és elnyelethetők. n p p n

Gamma-sugárzás Az α- és β-bomlás során a keletkező új nuklid (leányelem) energiafelesleggel rendelkezik, ún. gerjesztett állapotú. Az energiafelesleget többnyire úgy adja le, hogy elektromágneses sugárzást bocsát ki, amelynek energiája a két energianívó különbségének felel meg. Ezt az elektromágneses sugárzást gamma-sugárzásnak nevezzük. A γ-sugárzás "energia csomagjait" fotonoknak nevezzük.

A radioaktiv sugárzások áthatoló képessége

Az aktivitás és mértékegysége Aktivitás (jele: A) - időegységre eső magbomlások száma Mértékegysége: becquerel, jele Bq 1 Bq nagyon kicsiny radioaktivitás, a gyakorlatban többszöröseit használjuk: kbq, MBq, GBq, TBq Aktivitás: az időben exponenciálisan csökken T 1/2 felezési idő

Néhány példa a gyakorlati alkalmazások során előforduló aktivitások nagyságrendjéről a lakások levegője átlagosan 20 Bq/m 3 természetes radioaktivitást tartalmaz, az emberi test kb. 60 Bq/kg 40 K radioizotópot tartalmaz, a diagnosztikai vizsgálat céljából adott 99m Tc aktivitása 100-1000 MBq, a pajzsmirigyrák terápiájára használt 131 I aktivitása megközelítőleg 3 GBq (Giga) (3x10 9 Bq), a csernobili baleset során körülbelül 40 PBq (Peta) (40x10 15 Bq) aktivitású radioaktív cézium került a környezetbe.

Néhány fontosabb radioizotóp felezési ideje és bomlás típusa Radionuklid T 1/2 Jellemző sugárzás H-3 12,3 év béta C-14 5730 év béta Co-60 5,3 év béta, gamma Sr-90 29,1 év béta I-131 8,04 nap béta, gamma Cs-137 30 év béta, gamma Rn-222 3,8 nap alfa, gamma Ra-226 1600 év alfa, gamma U-235 7,1x10 8 év alfa, gamma U-238 4,47x10 9 év alfa, gamma Pu-239 24065 év alfa, gamma

RADIOAKTÍV ANYAG A radioaktív anyagok felhasználása jogi értelemben: az anyag aktivitása és aktivitás koncentrációja mentességi szint fölötti (124/1997. mentességi Korm.rendelet) Felhasználása ZÁRT SUGÁRFORRÁSKÉNT Zártság: a kialakítás a felhasználni kívánt sugárzást átengedi, de a radioaktív anyagot nem NYITOTT RADIOAKTÍV KÉSZÍTMÉNYKÉNT A felhasználás csak izotóplaboratóriumban történhet

Zárt sugárforrások