slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
CARRERA: INGENIERÍA BIOMÉDICA

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 14

CARRERA: INGENIERÍA BIOMÉDICA - PowerPoint PPT Presentation


  • 135 Views
  • Uploaded on

MATERIA: MEDICINA NUCLEAR. CARRERA: INGENIERÍA BIOMÉDICA. F.C.E.F.y N - U.N.C. Año: 2008. Lic. G. R. Vélez – Lic. A. Martínez – Lic. M.L. Haye. Interacción de la Radiación con la Materia.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'CARRERA: INGENIERÍA BIOMÉDICA' - fola


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1
MATERIA: MEDICINA NUCLEAR

CARRERA: INGENIERÍA BIOMÉDICA

F.C.E.F.y N - U.N.C.

Año: 2008

Lic. G. R. Vélez – Lic. A. Martínez – Lic. M.L. Haye.

slide2
Interacción de la Radiación con la Materia.

Cuando rayos X o  pasan a través de un medio, ocurren interacciones entre los fotones y la materia que dan como resultado la transferencia de energía a dicho medio.

RADIACIONES

IONIZANTES

NO IONIZANTES

(sólo exitan el átomo)

(ionizan la materia)

slide3
RADIACIONES IONIZANTES

El proceso por el cual un átomo neutro adquiere carga positiva o negativa se conoce como IONIZACIÓN.

El hecho de que un electrón orbital sea liberado del átomo, deja al átomo cargado positivamente, dando como resultado un PAR IÓNICO:

IÓN NEGATIVO

ELECTRÓN LIBERADO

ÁTOMO RESIDUAL

IÓN POSITIVO

slide4
TIPOS DE RADIACIONES IONIZANTES MÁS IMPORTANTES

RAYOS

Es la radiación electromagnética emitida por un núcleo o en la aniquilación de materia con antimateria

Un cuanto de energía de un fotón cualquiera está dado por:

Frecuencia

Longitud de onda

c

Velocidad de la luz en el vacío

h

Constante de Planck

El rango de energías (en la práctica) emitida por átomos radioactivos va desde 2,6 keV hasta 6,1 – 7,1 MeV.

slide5
RAYOS X

Es la energía electromagnética emitida por partículas cargadas (usualmente e-) cuando cambian de nivel de energía en un átomo (radiación característica) o durante el frenado en un campo de fuerza coulombiano (espectro continuo o bremsstrahlung – tubos de rayos X)

Rangos de energía de rayos X en términos de los voltajes que los generan

0,1 – 20 kV Baja Energía (Soft)

20 -120 kV Rango de Diagnóstico

120 – 130 kV Orthovoltaje

300 kV – 1 MV Intermedios

>1 MV Megavoltaje

Los fotones de rayos y rayos X de una dada energía tienen propiedades idénticas y solamente difieren en le modo en que se originan.

slide6
ELECTRONES
  • Son partículas livianas cargadas
  • Si son de carga positiva se llaman positrones
  • Si son emitidos por un núcleo se llaman rayos  (positivos o negativos)
  • Si resultan de una colisión de partículas cargadas se los llama rayos 

Mediante aceleradores lineales, betatrones y microtrones se generan haces de electrones muy energéticos (del orden de los MeV)

PARTÍCULAS PESADAS CARGADAS

PROTÓN

Núcleo de Hidrógeno.

DEUTERÓN

Núcleo de Deuterio; un protón y un neutrón unidos por fuerzas nucleares.

slide7
TRITÓN

Un protón y dos neutrones unidos por fuerzas nucleares

PARTÍCULAS α

Núcleo de Helio; dos protones y dos neutrones

NEUTRONES

Son partículas neutras (sin carga eléctrica) obtenidas mediante reacciones nucleares, ya que no pueden ser aceleradas electrostáticamente.

Hay que distinguir la interacción con la materia de las partículas cargadas y las no cargadas

slide8
RADIACIÓN DIRECTAMENTE IONIZANTE

Son aquellas partículas cargadas rápidas (electrones, protones, etc.), las cuales entregan su energía directamente, a través de pequeñas interacciones coulombianas a lo largo de su camino

RADIACIÓN INDIRECTAMENTE IONIZANTE

Son aquellas partículas no cargadas (fotones, neutrones), las cuales transfieren su energía a partículas cargadas en la materia, mediante la cual sufren varias interacciones. Luego las pertículas cargadas rápidas, entregan su energía a la materia como en el caso anterior.

El depósito de energía en la materia mediante la radiación indirectamente ionizante es un proceso de dos pasos.

slide9
DISPERSIÓN COHERENTE (COHERENT SCATTERING)

Átomo

TIPOS DE INTERACCIONES ENTRE PARTÍCULAS

INTERACCIONES DE LOS FOTONES CON LA MATERIA.

Este proceso se puede visualizar considerando la naturaleza ondulatoria de la raddiación electromagnética.

Una onda electromagnética pasa cerca de un electrón orbital y lo excita de manera tal que el e- queda oscilando, este e- irradia energía en la misma frecuencia del fotón incidente (onda electromagnética).

El únicoefecto que se obtiene es la dispersión del fotón incidente en pequeños ángulos.

slide10
EFECTO FOTOELÉCTRICO

h

L

M

K

Átomo

Es un fenómeno en el cual un fotón interactúa con un átomo y se libera un electrón orbital del átomo.

En este proceso toda la energía h del fotón se transfiere al e- orbital.

r-X característicos

e- Auger

La energía cinética del e- eyectado (foto-electrón) es:

EB es la energía de ligadura del electrón orbital

Este efecto se produce con e- de las capas K, L, M y N

e-

Luego de que el e- es eyectado del átomo, se produce una vacancia en la capa, dejando al átomo en un estado excitado.

Emisión de rayos X característicos

La vacancia puede llenarse

e- de una capa más externa

Emisión de e- Auger

slide11
EFECTO COMPTON

e-

e- Compton

e- libre

h0

Fotón incidente

h’

Fotón dispersado

En este proceso, el fotón interactúa con un electrón del átomo, como si este e- fuera un electrón “libre”.

(“Libre” significa que la energía de ligadura del electrón es mucho menor que la del fotón incidente).

En esta interacción:

  • El e- recibe una parte de la energía del fotón incidente y es emitido en un ángulo .
  • El fotón, con energía reducida, es dispersado en un ángulo 
slide12
Se puede analizar este proceso como una colisión entre dos partículas: un fotón y un electrón.

Planteando conservación de la energía y del momento, se obtiene:

Energía del e- compton

Energía del fotón dispersado

Ángulo del e- compton

es la energía en reposo del e-

y

slide13
PRODUCCIÓN DE PARES

e-

h >1,02MeV

e+

En este proceso, el fotón interactúa fuertemente con el campo electromagnético de un núcleo atómico y entrega toda su energía en el proceso de creación de un par electrón (e-) – positrón (e+)

Como la masa en reposo de un e- o e+ es 0,511MeV, el fotón incidente debe tener una energía mínima de 1,022MeV que es la necesaria para producir un par e-, e+.

Umbral de Energía

El exceso de energía del fotón incidente es compartido entre el e- y el e+ como energía cinética.

La energía cinética disponible para el par e-, e+ está dada por:

slide14
h = 0,511 MeV

e-

e+

h = 0,511 MeV

La dirección en que las partículas tienden a seguir es la misma dirección del fotón incidente

La distribución más probable de energía cinética de estas partículas es que cada una de ellas reciba la mitad de la energía disponible, aunque es posible cualquier otra distribución. En algunos casos límite, una de las partículas recibe toda la energía y la otra nada.

ANIQUILACIÓN DE POSITRONES

Es el proceso inverso a la producción de pares. Es el proceso en el cual un positrón se combina con un electrón y se producen dos fotones, llamados radiación de aniquilación.

Los dos fotones que se se producen son emitidos en direcciones opuestas, ya que hay conservación del momento.

ad