dozymetria promieniowania jąnizującego

Dozymetria promieniowania jonizującego
wykład 30godz., konw. 30 godz.
Forma zaliczenia: zaliczenie konwersatorium + egzamin ustny
Osoba odpowiedzialna za treści kształcenia:
Zajęcia wymagane do zaliczenia przed rozpoczęciem podanego przedmiotu:
Cel kształcenia: Zapoznanie z zagadnieniami warunkującymi prowadzenie dozymetrii w celach
diagnostycznych i terapeutycznych.
Treści kształcenia:
Podstawy dozymetrii. Wzorce materii w dozymetrii. Wnikanie promieniowania w materię.
Promieniowanie pierwotne i wtórne, jonizacja. Transfer energii. Gęstość prawdopodobieństwa
strat energii promieniowania. średnia energia generacji pary. Ekspozycja i absorpcja. Definicja
LET. Masowa moc strat. Współczynniki jakości promieniowania, tablice, normy.Oddziaływanie
fotonów z materią. Osłabienie wąskiej wiązki, liniowy współczynnik osłabienia. Przekrój
czynny, masowy współczynnik osłabienia, zasięg. Zjawisko fotoelektryczne, absorpcja i
fluorescencja. Proces Augera. Zjawisko Comptona, energia fotonu i elektronu. Tworzenie par i
anihilacja. Szeroka wiązka, współczynnik rozbudowy wiązki. Osłony. Transfer energii
promieniowania gamma do materii. Współczynnik absorpcji: transferu i energii. KERMA.
Fotorozszczepienie. Oddziaływanie ciężkich naładowanych cząstek z materią. Prawo BohraWhiddingtona. Krzywa Bragga. Zasięg. Wzór Bohra i Bethego. LET dla protonów i wody,
uogólnienie dla innych cząstek. Oddziaływanie promieniowania beta z materią. Ogólny opis
zjawiska. Długość toru i głębokość wnikania. Hamowanie zderzeniowe i promieniste. Ilościowy
opis hamowania elektronów w materii. Wyniki obliczeń dla wody. Osłony. Podstawowe
wielkości w dozymetrii. Aktywność źródła promieniowania. Dawki: pochłonięta i ekspozycyjna.
Równoważnik dawki. Współczynniki jakości. Współczynniki wagowe tkanki. Wzorzec
powietrzny i wodny. Wielkości pochodne, przeliczenia dawek. Warunek Bragga-Gray'a. Pole
promieniowania źródeł laboratoryjnych. Źródła i parametry charakteryzujące źródło.
Przybliżenie źródła punktowego, stała ekspozycyjna. Profil terapeutyczny wiązki, izodozy,
R100, fantom wodny. Klin i bolus. Graniczne dawki promieniowania i normy. Zasada ALARA.
Wielkości i jednostki. Wzorce: powietrzny, wodny, człowiek standardowy. Dawki graniczne,
definicje, normy, tablice. Dawki wewnętrzne: ALI, DAC. Pojęcia pochodne. Detektory
promieniowania jonizującego. Detektory gazowe, scyntylacyjne i półprzewodnikowe. Wpływ
zjawiska Comptona. Piki główne i ucieczki. Rozwiązania konstrukcyjne. Rozdzielczość i
kalibracja wydajności. Dozymetry termoluminescencyjne (TLD). Kinetyka zjawiska.
Komercyjne TLD, ich zalety i ograniczenia. Chemiczny detektor Fricke'go. Inne detektory:
emulsje, kalorymetry, śladowe, jonizacyjne. Neutrony. Źródła netronów. Rezonansowe
rozpraszanie i energie progowe neutronów. Reakcje jądrowe wywołane przez neutrony.
Naturalna dozymetria powypadkowa. Aktywacja neutronowa. Termalizacja, straty energii w
zderzeniach n-p, teleskop protonów. Dawka pierwszego zderzenia. Dozymetria neutronów.
Równoważnik dawki, LET. Efektywność strumienia neutronów. Osłony. Wykładnicze osłabienie
i rozwój lawiny. Detekcja neutronów: licznik BF3, długi licznik, kolektrony.
Literatura:
Strzałkowski, Wstęp do fizyki jądra atomowego (PWN, Warszawa 1990).
Bożena Gostkowska, Fizyczne podstawy ochrony radiologicznej (CLOR, Warszawa 1992).
J. E. Turner, Atoms, Radiation and Radiation Protection (John Wiley & Sons, New York 1995).
W. Łobodziec, Dozymetria promieniowania jonizującego w radioterapii (Wyd. Uniwersytetu
Śląskiego, Katowice 1995).
J. Araminowicz i in., Laboratorium fizyki jądrowej (PWN, Warszawa 1984).
W. B. Mann, S. B. Garfinkel, Promieniotwórczo ć i jej badanie (PWN, Warszawa 1966).