Promieniowanie jonizujące można podzielić na: jonizujące bezpośrednio cząstki naładowane (cząstki α, β, protony, jądra odrzutu),

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Promieniowanie jonizujące można podzielić na: jonizujące bezpośrednio cząstki naładowane (cząstki α, β, protony, jądra odrzutu),"

Transkrypt

1 1

2 Promieniowaniem jonizującym nazwano promieniowanie wywołujące lawinową (!) jonizację. Jonizacja polega na oderwaniu od atomu lub cząsteczki elektronów. W wyniku jonizacji pojawia się w środowisku swobodny elektron naładowany ujemnie i dodatnio naładowany jon (kation). Energia jonizacji większości atomów zawiera się w przedziale od jednego do kilkudziesięciu ev (1 ev = 1, J). Energia cząstek tworzących promieniowanie jonizujące jest zawsze większa od energii jakichkolwiek wiązań chemicznych i od tzw. potencjału jonizacji. Promieniowanie jonizujące można podzielić na: jonizujące bezpośrednio cząstki naładowane (cząstki α, β, protony, jądra odrzutu), jonizujące pośrednio cząstki nienaładowane (kwanty promieniowania X i γ, neutrony). Widmo Jonizacja bezpośrednia jest wynikiem elektrostatycznego oddziaływania cząstki naładowanej z elektronami walencyjnymi atomów i cząsteczek. W takim przypadku zdolność do jonizacji zależy od wielkości ładunku cząstki i jej prędkości. Jonizacja pośrednia towarzyszy oddziaływaniu elektromagnetycznego promieniowania jonizującego (X i γ) i nienaładowanych cząstek z materią. 2

3 Oddziaływanie Promieniowania Jonizującego z Materią 1. Cząstki naładowane: niesprężyste zderzenia z elektronami powłok atomów, reakcje jądrowe w wyniku niesprężystego zderzenia z jądrem, sprężyste zderzenia z atomami lub jądrami atomów. 2. Promieniowanie elektromagnetyczne X i γ. W zależności od energii kwantów wyróżnić można trzy mechanizmy oddziaływania z materią. Energia Zjawisko fotoelektryczne Zjawisko Comptona Powstawanie par elektron pozyton 10 kev 99 % 200 kev 1 % 99 % 2 MeV 99 % 1 % 20 MeV 50 % 50 % Prawdopodobieństwo tych zjawisk zależy jednak nie tylko od energii promieniowania, ale także od liczby atomowej (porządkowej) Z atomów absorbentu, tak jak to pokazuje poniższy rysunek. Linie na tym wykresie wyznaczone są przez te wartości energii promieniowania i liczby atomowe atomów absorbentu przy których oddziaływania po obu stronach linii są tak samo prawdopodobne. Rozpatrzmy przykład tkanek miękkich. około 0,035 MeV = 35 kev około 28 MeV W każdym przypadku bezpośrednim skutkiem oddziaływania jest pojawienie się w ośrodku elektronów, które wywołują kolejne akty jonizacji bezpośredniej. 3

4 Zjawisko fotoelektryczne: jest niesprężystym oddziaływaniem kwantu promieniowania z elektronem związanym w atomie. Następuje przy tym absorpcja (pochłonięcie) fotonu. gdzie: h stała Plancka, ν częstotliwość fotonu, m e masa elektronu, v jego prędkość, energia jonizacji. W j Rozpraszanie Comptona jest sprężystym oddziaływaniem padającego kwantu promieniowania z elektronem swobodnym (lub słabo związanym elektronem walencyjnym). Towarzyszy temu zjawisko rozproszenia padającego kwantu promieniowania. gdzie: h stała Plancka, ν częstotliwość fotonu, m e masa elektronu, v jego prędkość, p pęd fotonu, p e pęd elektronu, λ długość fali związanej z fotonem. Primem oznaczono odpowiednie wielkości związane z fotonem rozproszonym. 4

5 Tworzenie par elektron pozyton może mieć miejsce gdy energia fotonu jest większa od energii odpowiadającej sumie energii spoczynkowej dwóch elektronów (E = m e c 2 = 0,511 MeV). Gdy energia fotonu jest większa od 1,02 MeV, to w wyniku oddziaływania fotonu z polem elektrostatycznym jądra atomu może dojść to powstania pary elektron pozyton. gdzie: h stała Plancka, ν częstotliwość fotonu, m e masa elektronu, v e jego prędkość, m p masa pozytonu, v p jego prędkość, c prędkość światła. 3. Cząstki nienaładowane, oddziaływanie neutronów na materię: zderzenie sprężyste (szybkie neutrony) z jądrami atomów absorbentu, powstają jądra odrzutu, szczególnie ważne protony odrzutu (po zderzeniu z wodorem) odpowiedzialne za dalszą jonizację, zderzenie niesprężyste (szybkie neutrony) z jądrami atomów absorbentu, neutron wzbudza jądro przekazując mu część energii, powrót do stanu podstawowego przez emisję promieniowania γ, wychwycie przez jądro atomów absorbentu (neutrony termiczne). Istotne znaczenie posiadają wychwyty radiacyjne wodoru, fosforu i azotu: 5

6 Sekwencja zjawisk wywołanych jonizacją Jonizacja jako wynik niesprężystego oddziaływania cząstek (promieniowania) z materią jest pierwotnym, fizycznym, etapem oddziaływania promieniowania jonizującego z materią. W następnym etapie, fizyko chemicznym, powstają wolne rodniki. Reakcje pomiędzy rodnikami oraz pomiędzy rodnikami i obojętnymi cząsteczkami zachodzą w stadium chemicznym. Etap zmian własności biologicznych ośrodka. Stadium oddziaływania Fizyczne: jonizacja i wzbudzenie Fizyczno chemiczne: powstawanie rodników Chemiczne: reakcje pomiędzy rodnikami i cząsteczkami Biologiczne: zmiany właściwości biologicznych Czas trwania s s 10 3 s dni, lata Efekty Radiacyjne w Wodzie Radioliza wody Promieniowanie jonizujące wywołuje w środowisku określone zmiany fizyko chemiczne, np.: defekty sieci krystalicznej, polimeryzację lub radiolizę związków organicznych, w układach aktywnych biologicznie napromieniowanie inaktywuje białka, aminokwasy, enzymy, kwasy nukleinowe. Szereg istotnych zmian w układach biologicznych wywołanych jest produktami radiolizy wody. Są nimi m.in. wolne rodniki. Wolny rodnik to atom, cząsteczka lub jej fragment (naładowany lub obojętny), w którym ostatni orbital zawiera jeden lub więcej niesparowany elektron (oznaczany kropką). Wykazują one właściwości paramagnetyczne oraz na ogół bardzo dużą aktywność chemiczną. W organizmach żywych duże znaczenie mają rodniki utleniające: OH wodorotlenowy (hydroksylowy), O 2 anionorodnik ponadtlenkowy, HO 2 wodoronadtlenkowy, O 2 tlen trypletowy. Oraz tlen singletowy i nadtlenek wodoru H 2 O 2, które nie są rodnikami, ale stanowią bardzo aktywne postaci tlenu. 6

7 Kwant lub cząstka promieniowania jonizującego może wyrwać z cząsteczki wody elektron wiążący: H OH e X, γ HO 2 lub H OH e lub niewiążący: 2 e 2 H H H 2, 2 X γ 2 e H O H O Powstały jon H 2 O + wychwytuje elektron i przechodzi do stanu wzbudzonego: * H O H O H OH Powstałe rodniki H i OH mogą ze sobą reagować dając: OH OH H O Uważa się, że produkty radiolizy wody są podstawowymi czyn nikami odpowiedzialnymi za uszkodzenia radiacyjne w układach biologicznych poddanych działaniu promieniowania X lub γ i są przyczyną 80% uszkodzeń popromiennych. 2 2 Mechanizmy oddziaływania elektromagnetycznego promieniowania jonizującego na materię 7

8 Ilościowy opis jonizacji Intensywność pierwotnych zjawisk fizycznych (jonizacja, wzbudzenie) opisuje funkcja liniowego przenoszenia energii LET (Linear Energy Transfer): LET oznacza ilość energii ΔE jaką traci cząstka na jednostce drogi Δl. LET można powiązać z gęstością jonizacji (jonizacją właściwą): gdzie: Δn/Δl to liczba par jonów jednego znaku powstająca na drodze Δl, a E j energia jonizacji. LET charakteryzuje więc jakość promieniowania, jego zdolność do jonizacji. Wartość LET dla cząstek naładowanych zależy od: 2 q LET N Z v gdzie: q oznacza ładunek cząstki, v jej prędkość, N liczbę atomów absorbentu w jednostce objętości, a Z liczbę atomową atomów absorbentu. 2 Pik Bragga gdzie: E energia cząstki, Zasięg maksymalną głębokość wnikania. LET promieniowania jonizującego zależy od głębokości w absorbencie. 8

9 Promieniowanie Średnie LET w wodzie (kev/μm) Fotony: 60 Co 1,2 MeV 0,3 X 200 kev 2,5 Elektrony: 1 MeV 0,2 100 kev 0,5 10 kev 2,0 1 kev 10 Ciężkie naładowane cząstki: protony 2 MeV 17 alfa 5 MeV 90 jądra węgla 100 MeV 160 Neutrony: 2,5 MeV ,1 MeV 3-30 Obliczmy dla przykładu średnią odległość pomiędzy sąsiednimi miejscami jonizacji: Promieniowanie Energia MeV LET kev/μm Δl nm Zasięg μm (1) Co 60 1,2 0, (2) elektron 0, ,5 5 (3) proton , (4) cz. alfa ,37 56 Cząsteczka wody w proporcji wygląda następująco: W większym powiększeniu. 9

10 Dozymetria Promieniowania Jonizującego Pierwotne znaczenie przy określaniu skutków oddziaływania promieniowania jonizującego z materią ma ilość energii promieniowania jonizującego ΔE pochłonięta przez absorbent o masie Δm. Podstawową wielkością określającą skutki oddziaływania promieniowania jonizującego z materią jest dawka pochłonięta promieniowania D: Używana jest także jednostka spoza układu SI: 1 rad = 0,01 Gy = 1 cgy. rad = roentgen absorption dose W celu umożliwienia korelacji dawki jakiegokolwiek promieniowania jonizującego z jego efektami biologicznymi lub pokrewnymi, ICRU (International Commission on Radiological Units) zaleca, by dawkę wyrażać za pomocą wielkości energii pochłoniętej przez jednostkę masy napromieniowanego materiału w danym miejscu. Bezpośredni pomiar dawki pochłoniętej w absorbencie w wyniku napromieniowania jest bardzo trudny. Louis Harold Gray ( ) brytyjski fizyk, który badał m.in. skutki napromieniowania obiektów biologicznych. Obok wielu innych osiągnięć, zdefiniował dawkę pochłoniętą promieniowania. 10

11 Wielkością mierzoną bezpośrednio jest ilość ładunku jednego znaku ΔQ, jaka powstaje w jednostce masy Δm suchego powietrza na skutek padającego promieniowania, czyli dawka ekspozycyjna X: Δ Q 1 C X [ X] Δ m 1 kg tzn. gdy wszystkie jony dodatnie i elektrony wytworzone w elemencie objętości o masie Δm pozostają w nim zatrzymane. Dawka ekspozycyjna odnosi się tylko do promieniowania X lub γ. Używana jest także jednostka spoza układu SI: 1R(oentgen) = 2, C/kg i oznacza wytworzenie ładunku jonów jednego znaku o wartości 1 j.es. w 1 cm 3 suchego powietrza (o masie 0, g), a 1 j.es. = 3, C. Mierząc dawkę ekspozycyjną w powietrzu można obliczyć dawkę pochłoniętą w powietrzu: Liczba jonów Dawka pochłonięta Stąd: gdzie E j - energia jonizacji cząsteczek powietrza, e ładunek elementarny. Powietrze: pomiar dawki ekspozycyjnej X obliczenie dawki pochłoniętej w powietrzu D p zakładamy, że: Tkanka: nie można zmierzyć dawki ekspozycyjnej X zakładamy, że w tkance D T : Zatem dawka pochłoniętą w tkance D T : 11

12 Skutki biologiczne zależą nie tylko od dawki pochłoniętej. Ma na nie wpływ, wobec możliwości inicjowania procesów naprawczych w komórkach, także czas zdeponowania dawki pochłoniętej w obiekcie biologicznym, czyli moc dawki D : Skutki biologiczne zależą także od rodzaju zdeponowanego promieniowania, a nie tylko od ilości pochłoniętej energii w jednostce czasu. Wpływ rodzaju promieniowania określa równoważnik dawki H: gdzie Q oznacza współczynnik jakości promieniowania (ang. Quality factor). Jeżeli D wyrażone jest w: grejach (Gy) to H w sivertach (Sv) w radach (rad) to w H w remach (rem = roentgen equivalent man). Współczynnik jakości Q zależy od rodzaju promieniowania, co oznacza jego zależność od LET: Średnia gęstość jonizacji Średnie LET Współczynnik w wodzie (1/μm) w wodzie (kev/μm) jakości Q 100 lub mniej 3,5 lub mniej ,5 7, , Rolf Maximilian Sievert ( ) fizyk medyczny; wniósł bardzo duży wkład w badania efektów biologicznych wywołanych napromieniowaniem promieniowaniem jonizującym. 12

13 Równoważnik dawki H T,R (nazwa zalecana od 1991 r. wg publikacji ICRP 60), dawka równoważna (starsze pojęcie z 1977 r. wg publikacji ICRP 26), biologiczny równoważnik dawki (H T ), (ang. equivalent dose (ICRP 60), dose equivalent (ICRP 26)) jest to dawka pochłonięta w danej tkance lub narządzie T z uwzględnieniem skutków biologicznych wywołanych przez różne rodzaje promieniowania R. Równoważnik dawki H T,R, zdefiniowany jest wzorem: gdzie: D T,R średnia dawka pochłoniętą promieniowania typu R w narządzie typu T, w R współczynnik wagowy promieniowania typu R. w R to czynnik jakości promieniowania zależny od rodzaju i energii promieniowania; uwzględnia wielkość niszczącego wpływu, określonego rodzaju promieniowania, na tkankę; w przeszłości (ICRP 26 z 1977 r.) posługiwano się współczynnikiem jakości Q. Rodzaj promieniowania w R Fotony (promieniowanie X, promieniowanie γ) wszystkie energie 1 Elektrony (promieniowanie β) i miony wszystkie energie 1 energia < 10 kev 5 10 kev < energia < 100 kev 10 Neutrony 100 kev < energia < do 2 MeV 20 2 MeV < energia < do 20 MeV 10 energia > 20 MeV 5 Protony, z wyłączeniem protonów odrzutu, energie > 2 MeV 5 Cząstki α, ciężkie jądra (jony) 20 Wartości współczynników wagowych w R promieniowania (dawniej Q, QF) dla różnych rodzajów promieniowania i różnych zakresów jego energii ustalone przez ICRP 60 (International Commission on Radiological Protection). 13

14 Przy napromieniowaniu mającym miejsce w dłuższym okresie czasu należy posługiwać się pojęciem mocy równoważnika dawki. Moc równoważnika dawki: jest to równoważnik dawki zdeponowany w jednostce czasu. Najczęściej przyjmuje się wartość dla całego ciała, przy napromienianiu zewnętrznym określonym rodzajem promieniowania, w związku z przebywaniem w miejscu występowania promieniowania. Pomiar mocy dawki służy określeniu dopuszczalnego czasu przebywania w takim miejscu. Jednostką mocy równoważnika dawki jest siwert/sekunda, Sv/s. 1 Sv/s = 1 W/kg = wat/kilogram Nie wszystkie organy i narządy są jednakowo wrażliwe na dane promieniowanie. Wymaga to stosowania odpowiednich poprawek przy prawidłowym obliczaniu dawki. Przy napromienieniu całego ciała lub kilku narządów posługujemy się pojęciem dawki skutecznej. Dawka skuteczna, H ef dawka efektywna (dawna nazwa: skuteczna dawka równoważna), (ang. Effective dose), suma wszystkich równoważników dawek od napromieniowania zewnętrznego i wewnętrznego we wszystkich tkankach i narządach z uwzględnieniem odpowiednich współczynników wagowych narządów lub tkanek, obrazująca narażenie całego ciała, zdefiniowana jest wyrażeniem: Sumowanie przeprowadza się po rodzajach pochłoniętego promieniowania i po rodzajach napromienionych tkanek. D T,R dawka pochłonięta promieniowania R, uśredniona w tkance lub narządzie T; w R współczynnik wagowy promieniowania R; w T współczynnik wagowy narządu lub tkanki T, współczynnik ryzyka radiacyjnego, określający radiowrażliwość tkanki lub narządu T na promieniowanie. Jeśli określoną tkankę napromieniono określonym równoważnikiem dawki, to jeśli obciążyć jednorodnie cały organizm równoważnikiem dawki liczbowo równym dawce skutecznej, to skutki napromieniowania w obu przypadkach będą takie same. 14

15 Wartości współczynnika wagowego w T dla tkanek człowieka Gonady 0,20 Czerwony szpik kostny, jelito grube, płuca, żołądek 0,12 Pęcherz moczowy, gruczoły piersiowe, wątroba, przełyk, tarczyca 0,05 Skóra, powierzchnia kości 0,01 Pozostałe tkanki 0,05 Wartości współczynnika wagowego w T (ryzyka radiacyjnego) dla tkanek czło wieka zalecana przez ICRP 60. Przykład Załóżmy, że pacjent przyjął doustnie niewielką ilość trytu: Średnia dawka pochłonięta w przewodzie pokarmowym została oszacowana na 5 mgy. Zakładamy, że tylko zaniedbywalnie mała ilość trytu pojawiła się w pęcherzu. Jaka była wartość równoważnika dawki, a jaka dawka skuteczna w tym przypadku? W tabeli współczynników wagowych dla różnych rodzajów promieniowania znajdujemy, że dla promieniowania β w R =1, zatem równoważnik dawki H wynosi: H = D w R = 5 mgy 1 = 5 msv Czyli skutki napromieniowania będą takie, jak zdeponowanie 5 mgy promieniowania X. Aby jednak skutki uwzględniały rodzaj napromieniowanych tkanek obliczymy dawkę skuteczną. Z tabeli współczynników wagowych tkanek znajdujemy: w Przełyku = 0,05 dla przełyku, w Żoładka = 0,12 dla żołądka, w Jelit = 0,12 dla jelit. Zatem dawka skuteczna H ef : H ef = H w Przełyku + H w Żoładka + H w Jelit = = 5 msv 0, msv 0,12 +5 msv 0,12 = 1,45 msv Ponieważ miało miejsce tylko częściowe napromieniowania ciała pacjenta dawka skuteczna liczbowo jest mniejsza niż równoważnik dawki. Podanie dawki 1,45 mgy jednorodnie na całe ciało w postaci promieniowania X wywoła takie same uszkodzenia (prawdopodobieństwo wywołania złośliwych i niezłośliwych nowotworów, czy zmian genetycznych) jakie wywoła podane, opisane wyżej, promieniowanie w przewodzie pokarmowym. 15

16 Rodzaje Dozymetrów: Dozymetry kalorymetryczne Dozymetry fotograficzne Dozymetry chemiczne Dozymetry scyntylacyjne Dozymetry termoluminescencyjne Dozymetry fotoluminescencyjne Komora jonizacyjna Dozymetria kalorymetryczna Prawie cała energia promieniowania zaabsorbowana w danym środowisku w koocu degraduje się do ciepła. Jeśli absorbujące środowisko jest odizolowane od otoczenia, to wzrost temperatury środowiska jest proporcjonalny do pochłoniętej energii: Wzrost temperatury można zmierzyd termoparą lub termistorem. Termopara Próżnia Promieniowanie X lub γ Schemat budowy dozymetru kalorymetrycznego. 16

17 Dawkomierz termo(foto)luminescencyjny. Poziomy energetyczne w dawkomierzu termo(foto)luminescencyjnym, np. LiF. Zasada działania dawkomierza termo(foto)luminescencyjnego. Przed napromieniowaniem dawkomierz ma temperaturę pokojową. W wyniku napromieniowania elektrony ulegają wzbudzaniu, a niektóre z nich są spułapkowane na poziomie pułapek. Mogą w tym stanie pozostawać przez miesiące a nawet lata, dopóki dawkomierz nie zostanie ogrzany do około ºC lub oświetlany. Natężenie światła emitowanego podczas termoluminescencji jest proporcjonalne do sumarycznej dawki pochłoniętej przez dany materiał od czasu ostatniego działania wysokiej temperatury. Pomiar Dawki Ekspozycyjnej Komora jonizacyjna podstawowym przyrządem dozymetrycznym. Jest to kondensator gazowy, do którego okładek przyłożone jest pewne napięcie (niezbyt duże, tak by nie powstawało tzw. wzmocnienie gazowe). Cząstka promieniowania jonizującego przenikająca przez komorę jonizuje gaz, ładunki dopływające do elektrod powodują przepływ prądu, który jest rejestrowany. Układ pomiarowy do wyznaczania charakterystyki prądowo-napięciowej komory jonizacyjnej. Komora Źródło jonizacyjna promieniowania Zasilacz Przesłona Wiązka promieniowania jonizującego Objętość robocza komory 17

18 Charakterystyka prądowo-napięciowa komory jonizacyjnej. Tor cząstki jonizującej Obszar II charakterystyki umożliwia pomiar dawki ekspozycyjnej X. Komora po naładowaniu do napięcia U k, gromadzi na okładkach kondensatora ładunek: Q k = C U k Po odłączeniu komory od źródła napięcia, eksponuje się ją na padające promieniowanie jonizujące. W wyniku jonizacji gazu w komorze, powstałe jony zobojętniają część ładunku na okładach kondensatora, napięcie na okładkach komory spada do niższej wartości U. Mierzymy to napięcie. Teraz na okładkach zgromadzony jest ładunek Q = C U. Stąd: Q = C U i X = K U Gdzie K = C/Δm jest stałą komory jonizacyjnej. 18

19 Duże znaczenie praktyczne posiadają jeszcze: Istnieje szereg detektorów promieniowania jonizującego, jak liczniki cząstek jonizujących. Są to na ogół proste detektory promieniowania jonizującego umożliwiające szybkie, elektroniczne zliczanie rejestrowanych cząstek, takie jak: liczniki scyntylacyjne, detektory półprzewodnikowe, liczniki Geigera Müllera. Licznik Geigera-Müllera Schemat budowy i zasada działania licznika Geigera-Müllera. Składa się on z metalowego cylindra o średnicy kilku cm wypełnionego gazem szlachetnym. W środku cylindra biegnie cienki odizolowany od cylindra drut stanowiący anodę. Pomiędzy cylindrem, a drutem wytworzone jest pole elektryczne. Cząstka przechodząca przez licznik powoduje jonizację atomów gazu wypełniających cylinder. Wewnątrz licznika powstają jony, które przyśpieszone polem elektrycznym wywołują lawinową jonizację gazu. Powstałe elektrony ze względu na małą masę bardzo szybko osiągają anodę, powodując przepływ prądu przez opór R. Wzrasta napięcie na R, maleje zatem napięcie pomiędzy anodą i katodą. Powoduje to przerwanie dalszej lawinowej jonizacji. Ten krótkotrwały spadek wartości napięcia pomiędzy anodą i katodą licznika nazwa się impulsem. Rejestrując poszczególne impulsy, z których każdy odpowiada przejściu przez licznik pojedynczej cząstki, możemy ustalić liczbę cząstek przechodzących przez licznik. 19

20 Detektor półprzewodnikowy Idea podobna, jak w detektorach gazowych: promieniowanie wywołuje jonizację ośrodka. Ośrodkiem jest w tym przypadku ciało stale - kryształ półprzewodnika, tworzące diodę spolaryzowaną zaporowo. Uwolnione, w wyniku jonizacji, ładunki elektrony i dziury, przepływają w obwodzie zasilania, dając krótkotrwały impuls elektryczny. Schemat budowy i zasada działania detektora półprzewodnikowego. Biologiczne Skutki Działania Promieniowania Jonizującego Na Poziomie Komórek i Tkanek Promieniowanie jonizujące charakteryzuje niezwykle wysoka skuteczność biologiczna niewspółmierna do ilości zaabsorbowanej energii. Dawka pochłonięta o wartości 6 Gy, czyli zdeponowanie w każdym kilogramie masy człowieka energii 6 J jest śmiertelna. Ta sama ilość energii w postaci ciepła ogrzeje 1 kg wody zaledwie o około 0,0012 K. Podstawą ilościowej oceny biologicznych skutków napromieniowania może być analiza przeżywalności (w sensie zachowania ich aktywności biologicznej) populacji osobników, komórek, cząsteczek Ilościowej oceny efektów radiobiologicznych dostarcza analiza krzywych efekt dawka. Na poziomie komórkowym mówimy o krzywych przeżycia określających frakcję komórek przeżywających (zachowujących zdolność do proliferacji) napromieniowanie określoną dawką. 20

21 Dawka rzekomoprogowa Typowe krzywe efekt dawka, tutaj krzywe przeżycia. Dawka pochłonięta D 37 zmniejsza populację komórek zdolnych do namnażania się e-krotnie, do 37% ich liczby początkowej, zwana dawką letalną; brak dawki progowej. W przypadku innych czynników toksycznych występuje dawka progowa. Czynniki Modyfikujące Krzywe Efekt - Dawka: Efekt tlenowy Obserwuje się istotną różnicę w radiowrażliwości na napromieniowanie promieniowaniem o małym LET komórek pozostających w hipoksji (anoksji, niedotlenieniu) i takich samych komórek normalnie natlenowanych. Komórki napromieniowane w stanie hipoksji są bardziej oporne na napromieniowanie. Współczynnik wzmocnienia tlenowego OER (Oxygen Enhancement Ratio): gdzie: D hipoksja średnia dawka letalna w stanie hipoksji, D normalne średnia dawka letalna przy normalnym utlenowaniu. Efekt istotny dla promieniowania o małym LET: γ i X, OER γ,x 3. Tak jest, ponieważ dla promieniowania o małym LET uszkodzenia popromienne mają charakter pośredni i są w większości skutkiem działania produktów radiolizy wody. 21

22 DNA uszkodzenie pośrednie OH H H 2 O promieniowanie jonizujące promieniowanie jonizujące uszkodzenie bezpośrednie Schemat powstawania bezpośrednich i pośrednich uszkodzeń pod wpływem promieniowania. Decydujący wpływ na udział pośrednich uszkodzeń ma cząstkowe ciśnienie tlenu w komórce. Tlen reaguje z powstałym na skutek radioli-zy wody rodnikiem wodorowym, co prowadzi do powstania niestabilne-go rodnika wodoronadtlenkowego: Reagując z drugim takim rodnikiem lub z rodnikiem wodorowym, tworzy on nadtlenek wodoru, cząsteczkę silnie utleniającą, powodującą liczne uszkodzenia DNA: Czynniki Modyfikujące Krzywe Efekt - Dawka: Rola LET Zwiększenie LET (deuterony, promieniowanie α, jądra ciężkich atomów) zmniejsza radiooporność; zmniejsza wartość średniej dawki letalnej, redukuje także efekt tlenowy. Moc dawki Zwiększenie radiooporności (wzrost średniej dawki letalnej) przy małej mocy dawki wskazuje na istnienie w komórkach procesów naprawczych, prowadzących do rekonstrukcji układu, naprawy u- szkodzeń wywołanych napromieniowaniem. 22

23 Czynniki Modyfikujące Krzywe Przeżycia: Badania zsynchronizowanych populacji komórkowych wskazują, że radiowrażliwość zależy fazy życia komórki, podczas której jest ona napromieniona. Komórki są najbardziej radiowrażliwe (mniejsza wartość średniej dawki letalnej), gdy są napromieniowane w fazach: G 2 faza posyntetyczna, M mitoza. W fazach G 0 i późnej S są najbardziej radiooporne. Radiowrażliwość komórki jest tym większa, im większe jest jej aktywność mitotyczna. W ustroju człowieka można wyróżnić cztery typy komórek. Poniżej uszeregowano je wg malejącej radiowrażliwości: 1. Komórki składowych macierzystych, niezróżnicowane komórki macierzyste w tkance krwiotwórczej, dzielące się komórki krypt jelita, spermatogonie typu A nabłonka nasieniotwórczego, proliferujące komórki ziarniste pęcherzyków w jajniku, komórki warstwy rozrodczej skóry. 2. Komórki składowych różnicujących się dzielące i różnicujące się komórki tkanki krwiotwórczej, bardziej zróżnicowane spermatogonie i spermatocyty. 3. Komórki funkcjonalnie dojrzałe, niedzielące się w normalnych warunkach komórki wątroby, trzustki, gruczołów potowych, gruczołów wydzielania wewnętrznego, komórki gruczołu śródmiąższowego jąder, komórki Sertoliego. 4. Komórki wyspecjalizowane czynnościowo, które utraciły zdolność do podziału erytrocyty, spermatydy, plemniki, komórki nabłonkowe, nerwowe, mięśniowe. 23

24 Radiowrażliwość tkanek jest tym większa, im większe są: aktywność mitotyczna i liczba komórek pozostających w trakcie różnicowania. Względna radiowrażliwość Wysoka Względnie wysoka Średnia Względnie niska Niska Narząd narządy limfatyczne, szpik kostny, jądra, jajniki, jelita skóra, rogówka, jama ustna, przełyk, odbytnica, pochwa, szyjka macicy, pęcherz moczowy, soczewka oka, żołądek naczynia włosowate, tkanka chrzęstna, kostna w okresie wzrostu dojrzałe chrząstki i kości, gruczoły ślinowe, narząd oddechowy, nerki, wątroba, trzustka, nadnercza, przysadka mięśnie, mózg, rdzeń kręgowy Skutki działania promieniowania jonizującego na organizm człowieka zależą od: wielkości równoważnika dawki pochłoniętej i jej mocy, wielkości obszaru ciała, który uległ napromieniowaniu. Promieniowanie jonizujące może wywołać skutki: somatyczne: dla dawek >1 Gy, są to wczesne skutki, praktycznie zdeterminowane wielkością dawki promieniowania, można wskazać dawki progowe, w 100 % zdetermininowane dla dawek większych od progowych (skutki niestochastyczne), somatyczno stochastyczne, genetyczne. Te dwa ostatnie rodzaje są późnymi skutkami, wywołanymi małymi dawkami (< 0,2 Gy), charakteryzują się brakiem dawki progowej i nie są w pełni zdeterminowane, mają charakter stochastyczny. 24

25 Efekty deterministyczne to zmiany w tkankach lub narządach wynikające ze śmiertelnego uszkodzenia pewnej liczby komórek. Stopień nasilenia efektu deterministycznego jest wprost proporcjonalny do liczby zabitych komórek. Istnieje dawka progowa, powyżej której efekt jest w 100 % zdetermininowany. Dawka progowa Zależność częstości efektu od dawki z wyraźnym progiem. Stopień ostrości uszkodzeń zależny od dawki. Wybrane skutki somatyczne działania promieniowania jonizującego na organizmy żywe. Wrażliwość całego organizmu na napromieniowanie charakteryzuje tak zwana dawka śmiertelna LD 50/30 wywołuje śmierć 50 % osobników z napromienionej populacji w ciągu 30 dni od napromieniowania. Organizm Wirusy, ameba, osa LD 50/30 (Gy) 1000 Wąż 800 Drożdże diploidalne 300 Ślimak 200 Bakterie 60 Drożdże haploidalne 50 Mysz 9 Szczur, królik, ryba, żaba 8 Człowiek 5 Świnia, pies, koza 3,5 Świnka morska 2,6 25

26 W wypadku napromieniowania całego organizmu można mówić o ostrym Zespole Popromiennym w zależności od zdeponowanej dawki: Zespół Mózgowy Zespół Jelitowy Zespół Szpiku Kostnego D >10 Gy wywołuje uszkodzenia w CUN; śmierć w ciągu kilku godzin. 6 Gy < D <10 Gy uszkodzenia przewodu pokarmowego, jelita cienkiego; śmierć w ciągu 1 do 2 tygodni po napromieniowaniu. 2 Gy < D < 6 Gy zmiany w układzie krwiotwórczym; śmierć po upływie 1 do 2 miesięcy po napromieniowaniu. Jeżeli dawka zostanie zdeponowana lokalnie, to dawki progowe wywołujące określone skutki w określonych narządach są znacznie większe. Ważniejsze efekty radiopatologiczne w wybranych tkankach i narządach. Tkanka, narząd Efekt patologiczny Dawka progowa (Gy) Skóra Przewód pokarmowy Gonady męskie Rumień Martwica Dyspepsja Nieżyt żołądka, owrzodzenie z perforacją Okresowa bezpłodność Trwała bezpłodność Gonady żeńskie Trwała bezpłodność 7 Tkanka chrzęstna, kostna Zahamowanie wytwarzania kostniny Martwica , Oko Zaćma 4 26

27 Skutki somatyczno stochastyczne Są to późne skutki długotrwałego napromieniowania małymi dawkami. Najważniejsze z nich to indukowane napromieniowaniem nowotwory złośliwe. Związek pomiędzy napromieniowaniem i rozwojem zmian nowotworowych wymaga długotrwałych badań na grupach ludzi narażonych na małe dawki promieniowania. Większość informacji o takich skutkach pochodzi z badań grupy około ludzi napromieniowanych w wyniku zrzucenia bomby atomowej na Hiroszimę i Nagasaki i innych katastrof. Bezsprzeczny jest związek pomiędzy napromieniowaniem a następującymi zmianami nowotworowymi: białaczka, rak skóry, mięśniaki kości, rak tarczycy, rak płuc, rak żołądka. Dla tych schorzeń można podać odpowiednie współczynniki ryzyka, które załączono w tabelce. Cechą charakterystyczną nowotworów indukowanych jest długi czas utajenia, zależność od wieku napromieniowanego (młodsze organizmy charakteryzuje większa radiowrażliwość). Efekt stochastyczny (np. nowotwór) jest niezależny od wielkości zdeponowanej dawki i jest sprawą przypadku. Wraz ze wzrostem dawki wzrasta jednak częstość (prawdopodobieństwo) wystąpienia efektu stochastycznego: Nie ma w tym przypadku progu, poniżej którego efekt nie wystąpi. Natura i stopień nasilenia efektu stochastycznego wynika wyłącznie z rodzaju uszkodzenia materiału genetycznego komórki i jej funkcji w organizmie. Bezprogowa zależność częstości od dawki. Stopień ostrości uszkodzeń niezależny od dawki. 27

28 Skutki somatyczno stochastyczne. Ryzyko (prawdopodobieństwo zachorowania na niektóre popromienne nowotwory złośliwe. Nowotwór Współczynnik ryzyka F ryzyka (10 3 Sv 1 ) Żołądka 11,0 Okrężnicy 8,5 Płuc 8,5 Szpiku kostnego 5,0 Tarczycy 0,8 Powierzchni kości 0,5 Skóry 0,2 Zdeponowanie równoważnika dawki pochłoniętej o wartości 1 Sv w populacji 1000 osób wyindukuje nowotwór żołądka wśród 11 osób; 2 Sv wśród 22. Jednak przed podaniem tej dawki nie można wskazać, u których osób nowotwór zostanie wyindukowany. Przykład Oszacujmy prawdopodobieństwo wywołania nowotworu płuc na skutek tomografii płuc. Dawka pochłonięta w tym badaniu to około 8 mgy. P = F ryzyka H ef = F ryzyka w R w T D Potrzebne są jeszcze wartości współczynnika wagowego użytego promieniowania i współczynnika wagowego obciążonej tkanki. Wynoszą one odpowiednio 1 i 0,12, a współczynnik ryzyka nowotworu płuc wynosi 8, /Sv. Zatem: P = 8, /Sv 1 0, Gy = 8, Zatem w wyniku miliona badań zachoruje na nowotwór płuc 8 badanych pacjentów. 28

29 Skutki Genetyczne Obserwuje się wprost proporcjonalną zależność pomiędzy dawką promienio wania a liczbą mutacji. Nawet najmniejsze dawki wywołują mutacje, brak dawki progowej. Uszkodzenia genetyczne można podzielić na: mutacje genowe (punktowe zmiany w DNA), aberracje chromosomowe. Mutacje w komórkach somatycznych obciążają swymi skutkami jedynie osobnika napromieniowanego. Natomiast mutacje w komórkach rozrodczych obciążają jego bliższe i dalsze potomstwo. Źródła Promieniowania Jonizującego Obciążające Ludzi: 1. NATURALNE (obciążają całą populację ludzi): a) pierwotne i wtórne promieniowanie kosmiczne (0,3 msv/rok). Protony i lekkie jądra docierające w postaci pierwotnego promieniowania kosmicznego do atmosfery Ziemi i inicjują powstanie promieniowania: γ, 14 C, 3 H. b) promieniowanie pochodzące z Ziemi (0,4 1,3 msv/rok). Podstawowe znaczenie posiadają pierwiastki promieniotwórcze: 40 K, 87 Rb, 222 Rn i 220 Rn. Średnia dawka zależy od miejsca na powierzchni Ziemi. W Polsce od promieniowania pochodzącego z Ziemi pochodzi dawka od 0,13 0,8 msv/rok. c) promieniowanie wewnątrzustrojowe pochodzące od wchłoniętych radionuklidów (0,4 do 10 msv/rok). 40 K i gazowy radon 222 Rn, izotop pochodzący z szeregu promieniotwórczego uranu 238 o czasie połowicznego zaniku T 1/2 = 3,82 dnia. 2. SZTUCZNE (nie zawsze obciążają całą populację ludzi): a) diagnostyczne zastosowania medyczne: urografia 18 msv, prześwietlenie klatki piersiowej 11 msv, tomografia komputerowa około 100 msv, badania izotopowe średnio 0,15 msv. b) terapeutyczne zastosowania medyczne: w tym przypadku dawki są znaczne, ale dotyczą jedynie chorych. 29

30 3. OPADY RADIOAKTYWNE (obciążają całą populację ludzi) Są skutkiem próbnych wybuchów jądrowych w atmosferze. Z opadami związane jest narażenie na 14 C, 137 Cs, 90 Sr, cer i tryt. 4. ELEKTROWNIE JĄDROWE na świecie działa około 400 elektrowni. Przy pracy bezawaryjnej pochodzi od nich 0,0002 msv/rok. Statystyczny Polak otrzymuje rocznie ze wszystkich źródeł promieniowania dawkę ok. 3,5 msv, w tym 80% to dawka ze źródeł naturalnych, a pozostałe 20% ze źródeł sztucznych. Normy wynikające z zaleceń ICRU: dodatkowa dawka (poza źródłami naturalnymi i medycznymi) dla przeciętnego człowieka nie powinna przekraczać 1 msv/rok. Osoby pracujące zawodowo w warunkach narażenia na promieniowanie: lekarze, dozymetryści, pracownicy laboratoriów izotopowych, itp. są specjalnie szkoleni i instruo wani w jaki sposób uniknąć zbędnego napromienienia. Dla tej grupy osób dawkę grani czną określono na 50 msv/rok. W tabelce zebrano uśrednione dane dotyczące udziału poszczególnych źródeł promieniowania w średnim rocznym równoważniku dawki w Polsce. Składowe promieniowania promieniowanie Rn 220 i Rn 222 oraz ich pochodnych w powietrzu wewnątrz budynków Średnia dawka roczna msv /osoba Udział w % 1,580 43,9 diagnostyka rentgenowska i badania in vivo 0,780 21,7 radionuklidy inkorporowane (bez radonu) 0,409 11,4 promieniowanie gamma w budynkach 0,380 10,6 promieniowanie kosmiczne 0,290 8,0 promieniowanie Rn 220 i Rn 222 oraz ich pochodnych na wolnym powietrzu 0,080 2,2 promieniowanie γ z podłoża 0,040 1,1 opad promieniotwórczy po wybuchach jądrowych i po katastrofie czarnobylskiej 0,021 0,6 zagrożenia zawodowe w górnictwie 0,016 0,4 inne (przedmioty powszechnego użytku) 0,005 0,1 Razem 3, ,0 30

31 Wartości dawek pochłoniętych w różnych narządach podczas procedur diagnostycznych z wykorzystaniem promieniowania jonizującego. Średni roczny równoważnik dawki w Polsce wynosi 3,6 msv na mieszkańca. Procedura Dawka pochłonięta mgy Prześwietlenie zęba 0,02 Prześwietlenie klatki piersiowej tzw. mały obrazek 0,2 1,0 Prześwietlenie czaszki 0,20 Mammografia 0,6 3 Tomografia CT 1 10 Lewatywa barowa 4 8 Koronarografia 5 12 Badania sercowo - naczyniowe 7 Urografia 18,0 Podstawowe zasady ochrony radiologicznej Skutki wywołane promieniowaniem jonizującym są tym mniejsze im: krócej znajdujemy się w polu promieniowania dalej przebywamy od źródła promieniowania (10 razy dalej 100 razy bezpieczniej) grubszą osłoną oddzielamy się od źródła promieniowania mniej aktywne jest źródło promieniowania. W ochronie radiologicznej ważną zasadą jest zasada ALARA, (As Low As Reasonably Achievable), która mówi o tym, że należy poczynić wszelkie niezbędne rozsądne kroki, aby utrzymać ekspozycję na promieniowanie daleko poniżej limitów. 31

32 Hormeza Radiacyjna W ciągu 70 lat życia średnia życiowa dawka naturalna promieniowania wynosi około 250 msv. W niektórych regionach świata dawka ta znacznie odbiega od średniej: Norwegia średnia dawka życiowa wynosi 365 msv (dochodzi 1500 msv), Finlandia 525 msv, Kerala w Indiach 2000 msv, Iran poziom promieniowania naturalnego przekracza 3000 msv, Ramsar (Iran) średnią dawka życiowa msv. Jednakże mieszkańcy tych regionów nie wykazują zwiększonej zachorowalności na nowotwory i inne dolegliwości, a niektórzy osiągają wiek 110 lat. Hipoteza hormezy radiacyjnej. Hormeza zjawisko polegające na tym, że czynnik występujący w przyrodzie, szkodliwy dla organizmu w większych dawkach, w małych dawkach działa nań korzystnie. Już w XVI wieku szwajcarski lekarz Paracelsus (1493(4) 1541), twierdził, że to dawka (a nie substancja) czyni truciznę. Paracelsus 1493(4)

33 Powrót Wilhelm C. Roentgen ( ) fizyk niemiecki. Studiował w Holandii, w roku 1888 został profesorem w Instytucie Fizyki w Würzburgu. W 1895 roku Roentgen zauważył, że lampa katodowa powoduje świecenie, na odległość, papieru pokrytego związkiem baru. Lampa wysyłała nie znane wówczas promieniowanie, które było przyczyną świecenia. Roentgen nazwał je promieniami X, ponieważ X oznacza niewiadomą. Jego odkrycie, za które został wyróżniony w 1901 roku Nagrodą Nobla, zrewolucjonizowało medycynę, umożliwiając wejrzenie do wnętrza ludzkiego ciała bez użycia skalpela. Roentgen odmówił opatentowania promieni X. 33

34 Widmo promieniowania elektromagnetycznego. Podział uwarunkowany jest sposobami wytwarzania promieniowania elektromagnetycznego z danego zakresu i sposobami jego oddziaływania z materią. Powrót 34

Wpływ promieniowania jonizującego na organizmy

Wpływ promieniowania jonizującego na organizmy Wpływ promieniowania jonizującego na organizmy Napromienienie Oznacza pochłonięcie energii promieniowania i co za tym idzieotrzymanie dawki promieniowania Natomiast przy pracy ze źródłami promieniotwórczymi

Bardziej szczegółowo

MATERIAŁ SZKOLENIOWY SZKOLENIE WSTĘPNE PRACOWNIKA ZATRUDNIONEGO W NARAŻENIU NA PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE. Ochrona Radiologiczna - szkolenie wstępne 1

MATERIAŁ SZKOLENIOWY SZKOLENIE WSTĘPNE PRACOWNIKA ZATRUDNIONEGO W NARAŻENIU NA PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE. Ochrona Radiologiczna - szkolenie wstępne 1 MATERIAŁ SZKOLENIOWY SZKOLENIE WSTĘPNE PRACOWNIKA ZATRUDNIONEGO W NARAŻENIU NA PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE Ochrona Radiologiczna - szkolenie wstępne 1 Cel szkolenia wstępnego: Zgodnie z Ustawą Prawo Atomowe

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie cząstek z materią

Oddziaływanie cząstek z materią Oddziaływanie cząstek z materią Trzy główne typy mechanizmów reprezentowane przez Ciężkie cząstki naładowane (cięższe od elektronów) Elektrony Kwanty gamma Ciężkie cząstki naładowane (miony, p, cząstki

Bardziej szczegółowo

DAWKA SKUTECZNA I EKWIWALENTNA A RYZYKO RADIACYJNE. EFEKTY STOCHASTYCZNE I DETERMINISTYCZNE. Magdalena Łukowiak

DAWKA SKUTECZNA I EKWIWALENTNA A RYZYKO RADIACYJNE. EFEKTY STOCHASTYCZNE I DETERMINISTYCZNE. Magdalena Łukowiak DAWKA SKUTECZNA I EKWIWALENTNA A RYZYKO RADIACYJNE. EFEKTY STOCHASTYCZNE I DETERMINISTYCZNE. Magdalena Łukowiak Równoważnik dawki. Równoważnik dawki pochłoniętej, biologiczny równoważnik dawki, dawka równoważna

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie jonizujące

Promieniowanie jonizujące Promieniowanie jonizujące Wykład IV Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią Fizyka MU, semestr 2 Uniwersytet Rzeszowski, 26 kwietnia 2017 Wykład IV Oddziaływanie promieniowania jonizującego

Bardziej szczegółowo

1. Co to jest promieniowanie jonizujące 2. Źródła promieniowania jonizującego 3. Najczęściej spotykane rodzaje promieniowania jonizującego 4.

1. Co to jest promieniowanie jonizujące 2. Źródła promieniowania jonizującego 3. Najczęściej spotykane rodzaje promieniowania jonizującego 4. 1. Co to jest promieniowanie jonizujące 2. Źródła promieniowania jonizującego 3. Najczęściej spotykane rodzaje promieniowania jonizującego 4. Przenikanie promieniowania α, β, γ, X i neutrony 5. Krótka

Bardziej szczegółowo

SYMULACJA GAMMA KAMERY MATERIAŁ DLA STUDENTÓW. Szacowanie pochłoniętej energii promieniowania jonizującego

SYMULACJA GAMMA KAMERY MATERIAŁ DLA STUDENTÓW. Szacowanie pochłoniętej energii promieniowania jonizującego SYMULACJA GAMMA KAMERY MATERIAŁ DLA STUDENTÓW Szacowanie pochłoniętej energii promieniowania jonizującego W celu analizy narażenia na promieniowanie osoby, której podano radiofarmaceutyk, posłużymy się

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie jonizujące

Promieniowanie jonizujące Promieniowanie jonizujące Wykład V Krzysztof Golec-Biernat Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią Uniwersytet Rzeszowski, 6 grudnia 2017 Wykład V Krzysztof Golec-Biernat Promieniowanie jonizujące

Bardziej szczegółowo

Dozymetria promieniowania jonizującego

Dozymetria promieniowania jonizującego Dozymetria dział fizyki technicznej obejmujący metody pomiaru i obliczania dawek (dóz) promieniowania jonizującego, a także metody pomiaru aktywności promieniotwórczej preparatów. Obecnie termin dawka

Bardziej szczegółowo

P O L I T E C H N I K A W R O C Ł A W S K A

P O L I T E C H N I K A W R O C Ł A W S K A P O L I T E C H N I K A W R O C Ł A W S K A Wydział Chemiczny, Zakład Metalurgii Chemicznej Chemia Środowiska Laboratorium RADIOAKTYWNOŚĆ W BUDYNKACH CEL ĆWICZENIA : Wyznaczanie pola promieniowania jonizującego

Bardziej szczegółowo

Ochrona przed promieniowaniem jonizującym. Źródła promieniowania jonizującego. Naturalne promieniowanie tła. dr n. med.

Ochrona przed promieniowaniem jonizującym. Źródła promieniowania jonizującego. Naturalne promieniowanie tła. dr n. med. Ochrona przed promieniowaniem jonizującym dr n. med. Jolanta Meller Źródła promieniowania jonizującego Promieniowanie stosowane w celach medycznych Zastosowania w przemyśle Promieniowanie związane z badaniami

Bardziej szczegółowo

Radiobiologia. Dawki promieniowania. Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią. Jonizacja. Wzbudzanie

Radiobiologia. Dawki promieniowania. Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią. Jonizacja. Wzbudzanie Radiobiologia Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią Podczas przechodzenia promieniowania jonizującego przez warstwy ośrodka pochłaniającego jego energia zostaje zaabsorbowana Jonizacja W

Bardziej szczegółowo

II. Promieniowanie jonizujące

II. Promieniowanie jonizujące I. Wstęp Zgodnie z obowiązującym prawem osoba przystępująca do pracy w warunkach narażenia na promieniowanie jonizujące powinna być do tego odpowiednio przygotowana, czyli posiadać, miedzy innymi, niezbędną

Bardziej szczegółowo

PODSTAWY DOZYMETRII. Fot. M.Budzanowski. Fot. M.Budzanowski

PODSTAWY DOZYMETRII. Fot. M.Budzanowski. Fot. M.Budzanowski PODSTAWY DOZYMETRII Fot. M.Budzanowski Fot. M.Budzanowski NARAŻENIE CZŁOWIEKA Napromieniowanie zewnętrzne /γ,x,β,n,p/ (ważne: rodzaj promieniowania, cząstki i energia,) Wchłonięcie przez oddychanie i/lub

Bardziej szczegółowo

METODY DETEKCJI PROMIENIOWANIA JĄDROWEGO 3

METODY DETEKCJI PROMIENIOWANIA JĄDROWEGO 3 METODY DETEKCJI PROMIENIOWANIA JĄDROWEGO 3 ENERGETYKA JĄDROWA KONWENCJONALNA (Rozszczepienie fision) n + Z Z 2 A A A2 Z X Y + Y + m n + Q A ~ 240; A =A 2 =20 2 E w MeV / nukl. Q 200 MeV A ENERGETYKA TERMOJĄDROWA

Bardziej szczegółowo

Wielkości i jednostki radiologiczne stosowane w danej dziedzinie

Wielkości i jednostki radiologiczne stosowane w danej dziedzinie Wielkości i jednostki radiologiczne stosowane w danej dziedzinie Promieniowanie jonizujące EM to dodatkowa energia, która oddziaływuje na układ (organizm). Skutki tego oddziaływania zależą od ilości energii,

Bardziej szczegółowo

Radiobiologia. Działanie promieniowania jonizującego na DNA komórkowe. Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią. Jonizacja.

Radiobiologia. Działanie promieniowania jonizującego na DNA komórkowe. Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią. Jonizacja. Radiobiologia Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią Podczas przechodzenia promieniowania jonizującego przez warstwy ośrodka pochłaniającego jego energia zostaje zaabsorbowana Jonizacja W

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie w naszych domach. I. Skwira-Chalot

Promieniowanie w naszych domach. I. Skwira-Chalot Promieniowanie w naszych domach I. Skwira-Chalot Co to jest promieniowanie jonizujące? + jądro elektron Rodzaje promieniowania jonizującego Przenikalność promieniowania L. Dobrzyński, E. Droste, W. Trojanowski,

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie jonizujące i metody radioizotopowe. dr Marcin Lipowczan

Promieniowanie jonizujące i metody radioizotopowe. dr Marcin Lipowczan Promieniowanie jonizujące i metody radioizotopowe dr Marcin Lipowczan Budowa atomu 897 Thomson, 0 0 m, kula dodatnio naładowana ładunki ujemne 9 Rutherford, rozpraszanie cząstek alfa na folię metalową,

Bardziej szczegółowo

Foton, kwant światła. w klasycznym opisie świata, światło jest falą sinusoidalną o częstości n równej: c gdzie: c prędkość światła, długość fali św.

Foton, kwant światła. w klasycznym opisie świata, światło jest falą sinusoidalną o częstości n równej: c gdzie: c prędkość światła, długość fali św. Foton, kwant światła Wielkość fizyczna jest skwantowana jeśli istnieje w pewnych minimalnych (elementarnych) porcjach lub ich całkowitych wielokrotnościach w klasycznym opisie świata, światło jest falą

Bardziej szczegółowo

Spis treści. Trwałość jądra atomowego. Okres połowicznego rozpadu

Spis treści. Trwałość jądra atomowego. Okres połowicznego rozpadu Spis treści 1 Trwałość jądra atomowego 2 Okres połowicznego rozpadu 3 Typy przemian jądrowych 4 Reguła przesunięć Fajansa-Soddy ego 5 Szeregi promieniotwórcze 6 Typy reakcji jądrowych 7 Przykłady prostych

Bardziej szczegółowo

dr Natalia Targosz-Ślęczka Uniwersytet Szczeciński Wydział Matematyczno-Fizyczny Wpływ promieniowania jonizującego na materię ożywioną

dr Natalia Targosz-Ślęczka Uniwersytet Szczeciński Wydział Matematyczno-Fizyczny Wpływ promieniowania jonizującego na materię ożywioną Uniwersytet Szczeciński Wydział Matematyczno-Fizyczny na materię ożywioną Promieniowanie Promieniowanie to proces, w wyniku którego emitowana jest energia przy pomocy cząstek lub fal Promieniowanie może

Bardziej szczegółowo

Prawo rozpadu promieniotwórczego. Metoda datowania izotopowego.

Prawo rozpadu promieniotwórczego. Metoda datowania izotopowego. Prawo rozpadu promieniotwórczego. Metoda datowania izotopowego. Prawo rozpadu promieniotwórczego. Rodzaje promieniowania PROMIENIOWANIE ŁADUNEK ELEKTRYCZNY MASA CECHY CHARAKTERYSTYCZNE alfa +2e 4u beta

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie jonizujące

Promieniowanie jonizujące Ergonomia przemysłowa Promieniowanie jonizujące Wykonali: Katarzyna Bogdańska Rafał Pećka Maciej Nowak Krzysztof Sankiewicz Promieniowanie jonizujące Promieniowanie jonizujące to promieniowanie korpuskularne

Bardziej szczegółowo

Odkrycie jądra atomowego - doświadczenie Rutherforda 1909 r.

Odkrycie jądra atomowego - doświadczenie Rutherforda 1909 r. Odkrycie jądra atomowego - doświadczenie Rutherforda 1909 r. 1 Budowa jądra atomowego Liczba atomowa =Z+N Liczba masowa Liczba neutronów Izotopy Jądra o jednakowej liczbie protonów, różniące się liczbą

Bardziej szczegółowo

Wykład 4 - Dozymetria promieniowania jądrowego

Wykład 4 - Dozymetria promieniowania jądrowego Podstawy prawne Wykład 4 - Dozymetria promieniowania jądrowego http://www.paa.gov.pl/ - -> akty prawne - -> Prawo Atomowe Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej -- www.clor.waw.pl 1 http://www.sejm.gov.pl/

Bardziej szczegółowo

PODSTWY OCHRONY RADIOLOGICZNEJ

PODSTWY OCHRONY RADIOLOGICZNEJ PODSTWY OCHRONY RADIOLOGICZNEJ Materiał dydaktyczny dla Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej w ramach bloku wykładów pt.: Podstawy Bezpieczeństwa Jądrowego i Ochrony Radiologicznej Zadanie nr 33 Modyfikacja

Bardziej szczegółowo

Detekcja promieniowania jonizującego. Waldemar Kot Zachodniopomorskie Centrum Onkologii w Szczecinie

Detekcja promieniowania jonizującego. Waldemar Kot Zachodniopomorskie Centrum Onkologii w Szczecinie Detekcja promieniowania jonizującego Waldemar Kot Zachodniopomorskie Centrum Onkologii w Szczecinie Człowiek oraz wszystkie żyjące na Ziemi organizmy są stale narażone na wpływ promieniowania jonizującego.

Bardziej szczegółowo

Dozymetria i ochrona radiologiczna

Dozymetria i ochrona radiologiczna Dozymetria i ochrona radiologiczna Promieniowanie jonizujące, wykryte niewiele ponad 100 lat temu (w roku 1896) przez Becquerqlla i badane intensywnie przez naszą rodaczkę Marię Skłodowską-Curie i jej

Bardziej szczegółowo

Biologiczne skutki promieniowania jonizującego

Biologiczne skutki promieniowania jonizującego Biologiczne skutki promieniowania jonizującego Mirosław Lewocki Zachodniopomorskie Centrum Onkologii w Szczecinie Instytut Fizyki Uniwersytetu Szczecińskiego Środowisko człowieka zawiera wiele źródeł promieniowania

Bardziej szczegółowo

Biologiczne skutki promieniowania

Biologiczne skutki promieniowania Biologiczne skutki promieniowania Promieniowanie padające na żywe organizmy powoduje podczas naświetlania te same efekty co przy oddziaływaniu z nieożywioną materią Skutki promieniowania mogą być jednak

Bardziej szczegółowo

Zagrożenia naturalnymi źródłami promieniowania jonizującego w przemyśle wydobywczym. Praca zbiorowa pod redakcją Jana Skowronka

Zagrożenia naturalnymi źródłami promieniowania jonizującego w przemyśle wydobywczym. Praca zbiorowa pod redakcją Jana Skowronka Zagrożenia naturalnymi źródłami promieniowania jonizującego w przemyśle wydobywczym Praca zbiorowa pod redakcją Jana Skowronka GŁÓWNY INSTYTUT GÓRNICTWA Katowice 2007 SPIS TREŚCI WPROWADZENIE (J. SKOWRONEK)...

Bardziej szczegółowo

Radiobiologia, ochrona radiologiczna i dozymetria

Radiobiologia, ochrona radiologiczna i dozymetria Radiobiologia, ochrona radiologiczna i dozymetria 1. Metryczka Nazwa Wydziału: Program kształcenia (kierunek studiów, poziom i profil kształcenia, forma studiów, np. Zdrowie publiczne I stopnia profil

Bardziej szczegółowo

Właściwości materii. Bogdan Walkowiak. Zakład Biofizyki Instytut Inżynierii Materiałowej Politechnika Łódzka. 18 listopada 2014 Biophysics 1

Właściwości materii. Bogdan Walkowiak. Zakład Biofizyki Instytut Inżynierii Materiałowej Politechnika Łódzka. 18 listopada 2014 Biophysics 1 Wykład 8 Właściwości materii Bogdan Walkowiak Zakład Biofizyki Instytut Inżynierii Materiałowej Politechnika Łódzka 18 listopada 2014 Biophysics 1 Właściwości elektryczne Właściwości elektryczne zależą

Bardziej szczegółowo

Podstawowe własności jąder atomowych

Podstawowe własności jąder atomowych Podstawowe własności jąder atomowych 1. Ilość protonów i neutronów Z, N 2. Masa jądra M j = M p + M n - B 2 2 Q ( M c ) ( M c ) 3. Energia rozpadu p 0 k 0 Rozpad zachodzi jeżeli Q > 0, ta nadwyżka energii

Bardziej szczegółowo

Dozymetria promieniowania jonizującego

Dozymetria promieniowania jonizującego UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI INSTYTUT FIZYKI ZAKŁAD FIZYKI CIAŁA STAŁEGO Ćwiczenie laboratoryjne Nr. 15 Dozymetria promieniowania jonizującego SZCZECIN - 2004 WSTĘP Promieniowanie jonizujące występuje w przyrodzie

Bardziej szczegółowo

OCHRONA PACJENTÓW I PERSONELU MEDYCZNEGO PRZED SZKODLIWYM PROMIENIOWANIEM RENTGENOWSKIM

OCHRONA PACJENTÓW I PERSONELU MEDYCZNEGO PRZED SZKODLIWYM PROMIENIOWANIEM RENTGENOWSKIM OCHRONA PACJENTÓW I PERSONELU MEDYCZNEGO PRZED SZKODLIWYM PROMIENIOWANIEM RENTGENOWSKIM W 1927 r. Międzynarodowy Kongres Radiologiczny powołał Międzynarodową Komisję Ochrony Radiologicznej / Internacinal

Bardziej szczegółowo

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 96: Dozymetria promieniowania gamma

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 96: Dozymetria promieniowania gamma Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 96: Dozymetria promieniowania gamma Cel ćwiczenia: Zapoznanie się z podstawami dozymetrii promieniowania jonizującego. Porównanie własności absorpcyjnych promieniowania

Bardziej szczegółowo

Niskie dawki poza obszarem napromieniania: symulacje Monte Carlo, pomiar i odpowiedź radiobiologiczna in vitro komórek

Niskie dawki poza obszarem napromieniania: symulacje Monte Carlo, pomiar i odpowiedź radiobiologiczna in vitro komórek Niskie dawki poza obszarem napromieniania: symulacje Monte Carlo, pomiar i odpowiedź radiobiologiczna in vitro komórek M. Kruszyna-Mochalska 1,2, A. Skrobala 1,2, W. Suchorska 1,3, K. Zaleska 3, A. Konefal

Bardziej szczegółowo

OCHRONA RADIOLOGICZNA PACJENTA. Promieniotwórczość

OCHRONA RADIOLOGICZNA PACJENTA. Promieniotwórczość OCHRONA RADIOLOGICZNA PACJENTA Promieniotwórczość PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ (radioaktywność) zjawisko samorzutnego rozpadu jąder atomowych niektórych izotopów, któremu towarzyszy wysyłanie promieniowania α, β,

Bardziej szczegółowo

FIZYCZNE PODSTAWY RADIOTERAPII ZASADY RADIOTERAPII ŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA TERAPEUTYCZNEGO ENERGIA PROMIENIOWANIA RODZAJE PROMIENIOWANIA

FIZYCZNE PODSTAWY RADIOTERAPII ZASADY RADIOTERAPII ŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA TERAPEUTYCZNEGO ENERGIA PROMIENIOWANIA RODZAJE PROMIENIOWANIA FIZYCZNE PODSTAWY RADIOTERAPII ZASADY RADIOTERAPII WILHELM CONRAD ROENTGEN PROMIENIE X 1895 ROK PROMIENIOWANIE JEST ENERGIĄ OBEJMUJE WYSYŁANIE, PRZENOSZENIE I ABSORPCJĘ ENERGII POPRZEZ ŚRODOWISKO MATERIALNE

Bardziej szczegółowo

I ,11-1, 1, C, , 1, C

I ,11-1, 1, C, , 1, C Materiał powtórzeniowy - budowa atomu - cząstki elementarne, izotopy, promieniotwórczość naturalna, okres półtrwania, średnia masa atomowa z przykładowymi zadaniami I. Cząstki elementarne atomu 1. Elektrony

Bardziej szczegółowo

doświadczenie Rutheforda Jądro atomowe składa się z nuklonów: neutronów (obojętnych elektrycznie) i protonów (posiadających ładunek dodatni +e)

doświadczenie Rutheforda Jądro atomowe składa się z nuklonów: neutronów (obojętnych elektrycznie) i protonów (posiadających ładunek dodatni +e) 1 doświadczenie Rutheforda Jądro atomowe składa się z nuklonów: neutronów (obojętnych elektrycznie) i protonów (posiadających ładunek dodatni +e) Ilość protonów w jądrze określa liczba atomowa Z Ilość

Bardziej szczegółowo

Biofizyka

Biofizyka Biofizyka 8 10. 12. 2007 Promieniowanie Jonizujące Strumień cząstek naładowanych lub neutronów a także fotonów zdolnych do jonizacji atomów lub cząsteczek substancji, z którymi oddziaływują. Formalnie

Bardziej szczegółowo

Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Budowa atomu, układ okresowy i promieniotwórczość

Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Budowa atomu, układ okresowy i promieniotwórczość strona 1/11 Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Budowa atomu, układ okresowy i promieniotwórczość Monika Gałkiewicz Zad. 1 () Przedstaw pełną konfigurację elektronową atomu pierwiastka

Bardziej szczegółowo

Pomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu

Pomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu J1 Pomiar energii wiązania deuteronu Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu Przygotowanie: 1) Model deuteronu. Własności deuteronu jako źródło informacji o siłach jądrowych [4] ) Oddziaływanie

Bardziej szczegółowo

Badanie schematu rozpadu jodu 128 J

Badanie schematu rozpadu jodu 128 J J8A Badanie schematu rozpadu jodu 128 J Celem doświadczenie jest wyznaczenie schematu rozpadu jodu 128 J Wiadomości ogólne 1. Oddziaływanie kwantów γ z materią (1,3) a/ efekt fotoelektryczny b/ efekt Comptona

Bardziej szczegółowo

Metody analizy pierwiastków z zastosowaniem wtórnego promieniowania rentgenowskiego. XRF, SRIXE, PIXE, SEM (EPMA)

Metody analizy pierwiastków z zastosowaniem wtórnego promieniowania rentgenowskiego. XRF, SRIXE, PIXE, SEM (EPMA) Metody analizy pierwiastków z zastosowaniem wtórnego promieniowania rentgenowskiego. XRF, SRIXE, PIXE, SEM (EPMA) Promieniowaniem X nazywa się promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od około

Bardziej szczegółowo

PODSTAWY OCHRONY RADIOLOGICZNEJ.

PODSTAWY OCHRONY RADIOLOGICZNEJ. Politechnika Warszawska Wydział Fizyki Laboratorium Fizyki II p. Do użytku wewnętrznego PODSTAWY OCHRONY RADIOLOGICZNEJ. Część ćwiczeń wykonywanych w Laboratorium Fizyki II wymaga pracy ze źródłami promieniowania

Bardziej szczegółowo

Dawki promieniowania jądrowego

Dawki promieniowania jądrowego FOTON 112, Wiosna 2011 9 Dawki promieniowania jądrowego Paweł Moskal Instytut Fizyki UJ I. Przykłady promieniowania jądrowego Promieniowanie jądrowe są to cząstki wylatujące z jąder atomowych na skutek

Bardziej szczegółowo

Poziom nieco zaawansowany Wykład 2

Poziom nieco zaawansowany Wykład 2 W2Z Poziom nieco zaawansowany Wykład 2 Witold Bekas SGGW Promieniotwórczość Henri Becquerel - 1896, Paryż, Sorbona badania nad solami uranu, odkrycie promieniotwórczości Maria Skłodowska-Curie, Piotr Curie

Bardziej szczegółowo

Kwantowa natura promieniowania

Kwantowa natura promieniowania Kwantowa natura promieniowania Promieniowanie ciała doskonale czarnego Ciało doskonale czarne ciało, które absorbuje całe padające na nie promieniowanie bez względu na częstotliwość. Promieniowanie ciała

Bardziej szczegółowo

Dawki i efekty promieniowania jonizującego 1

Dawki i efekty promieniowania jonizującego 1 Dawki i efekty promieniowania jonizującego 1 ALARA Dawka pochłonięta Dawka zewnętrzna Dawka wewnętrzna Dawka letalna Względna skuteczność biologiczna (RBE) Współczynnik jakości Równoważnik dawki Współczynnik

Bardziej szczegółowo

SPRAWDŹ SWOJĄ WIEDZĘ

SPRAWDŹ SWOJĄ WIEDZĘ SPRAWDŹ SWOJĄ WIEDZĘ Podobne pytania możesz otrzymać na egzaminie certyfikacyjnym Uwaga: Jeśli masz wątpliwości czy wybrałeś poprawną odpowiedź, spytaj przez forum dyskusyjne Pytania zaczerpnięto ze zbiorów

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie w środowisku człowieka

Promieniowanie w środowisku człowieka Promieniowanie w środowisku człowieka Jeżeli przyjrzymy się szczegółom mapy nuklidów zauważymy istniejące w przyrodzie w stosunkowo dużych ilościach nuklidy nietrwałe. Ich czasy zaniku są duże, większe

Bardziej szczegółowo

DOZYMETRIA I BADANIE WPŁYWU PROMIENIOWANIA X NA MEDIA BIOLOGICZNE

DOZYMETRIA I BADANIE WPŁYWU PROMIENIOWANIA X NA MEDIA BIOLOGICZNE X3 DOZYMETRIA I BADANIE WPŁYWU PROMIENIOWANIA X NA MEDIA BIOLOGICZNE Tematyka ćwiczenia Promieniowanie X wykazuje właściwości jonizujące. W związku z tym powietrze naświetlane promieniowaniem X jest elektrycznie

Bardziej szczegółowo

Pracownia Jądrowa. dr Urszula Majewska. Spektrometria scyntylacyjna promieniowania γ.

Pracownia Jądrowa. dr Urszula Majewska. Spektrometria scyntylacyjna promieniowania γ. Ćwiczenie nr 1 Spektrometria scyntylacyjna promieniowania γ. 3. Oddziaływanie promieniowania γ z materią: Z elektronami: zjawisko fotoelektryczne, rozpraszanie Rayleigha, zjawisko Comptona, rozpraszanie

Bardziej szczegółowo

Szczegółowy zakres szkolenia wymagany dla osób ubiegających się o nadanie uprawnień inspektora ochrony radiologicznej

Szczegółowy zakres szkolenia wymagany dla osób ubiegających się o nadanie uprawnień inspektora ochrony radiologicznej Załącznik nr 1 Szczegółowy zakres szkolenia wymagany dla osób ubiegających się o nadanie uprawnień inspektora ochrony radiologicznej Lp. Zakres tematyczny (forma zajęć: wykład W / ćwiczenia obliczeniowe

Bardziej szczegółowo

Badanie absorpcji promieniowania γ

Badanie absorpcji promieniowania γ Badanie absorpcji promieniowania γ 29.1. Zasada ćwiczenia W ćwiczeniu badana jest zależność natężenia wiązki osłabienie wiązki promieniowania γ po przejściu przez warstwę materiału absorbującego w funkcji

Bardziej szczegółowo

2. Porównać obliczoną i zmierzoną wartość mocy dawki pochłoniętej w odległości 1m, np. wyznaczyć względną róŝnice między tymi wielkościami (w proc.

2. Porównać obliczoną i zmierzoną wartość mocy dawki pochłoniętej w odległości 1m, np. wyznaczyć względną róŝnice między tymi wielkościami (w proc. Ćwiczenie 7 Dozymetria promieniowania jonizującego Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z: - wielkościami i jednostkami stosowanymi w dozymetrii i ochronie radiologicznej, - wzorcowaniem przyrządów

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki wykład 8

Podstawy fizyki wykład 8 Podstawy fizyki wykład 8 Dr Piotr Sitarek Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska Ładunek elektryczny Grecy ok. 600 r p.n.e. odkryli, że bursztyn potarty o wełnę przyciąga inne (drobne) przedmioty. słowo

Bardziej szczegółowo

Badanie schematu rozpadu jodu 128 I

Badanie schematu rozpadu jodu 128 I J8 Badanie schematu rozpadu jodu 128 I Celem doświadczenie jest wyznaczenie schematu rozpadu jodu 128 I Wiadomości ogólne 1. Oddziaływanie kwantów γ z materią [1,3] a) efekt fotoelektryczny b) efekt Comptona

Bardziej szczegółowo

Zadanie 3. (2 pkt) Uzupełnij zapis, podając liczbę masową i atomową produktu przemiany oraz jego symbol chemiczny. Th... + α

Zadanie 3. (2 pkt) Uzupełnij zapis, podając liczbę masową i atomową produktu przemiany oraz jego symbol chemiczny. Th... + α Zadanie: 1 (2 pkt) Określ liczbę atomową pierwiastka powstającego w wyniku rozpadów promieniotwórczych izotopu radu 223 88Ra, w czasie których emitowane są 4 cząstki α i 2 cząstki β. Podaj symbol tego

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM PROMIENIOWANIE W MEDYCYNIE

LABORATORIUM PROMIENIOWANIE W MEDYCYNIE LABORATORIUM PROMIENIOWANIE W MEDYCYNIE Ćw nr 3 NATEŻENIE PROMIENIOWANIA γ A ODLEGŁOŚĆ OD ŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA Nazwisko i Imię: data: ocena (teoria) Grupa Zespół ocena końcowa 1 Cel ćwiczenia Natężenie

Bardziej szczegółowo

KONTROLA DAWEK INDYWIDUALNYCH I ŚRODOWISKA PRACY. Magdalena Łukowiak

KONTROLA DAWEK INDYWIDUALNYCH I ŚRODOWISKA PRACY. Magdalena Łukowiak KONTROLA DAWEK INDYWIDUALNYCH I ŚRODOWISKA PRACY Magdalena Łukowiak Narażenie zawodowe Narażenie proces, w którym organizm ludzki podlega działaniu promieniowania jonizującego. Wykonywanie obowiązków zawodowych,

Bardziej szczegółowo

Podstawy ochrony radiologicznej pacjenta

Podstawy ochrony radiologicznej pacjenta Podstawy ochrony radiologicznej pacjenta Promieniowanie jonizujące - jedno z podstawowych narzędzi współczesnej medycyny, zarówno w diagnostyce, jak i terapii. Rodzaje promieniowania jonizującego stosowane

Bardziej szczegółowo

Autorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski

Autorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski Rodzaje rozpadów jądrowych Autorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski Rozpady jądrowe zachodzą zawsze (prędzej czy później) jeśli jądro o pewnej liczbie nukleonów znajdzie się w stanie energetycznym, nie

Bardziej szczegółowo

Osłabienie promieniowania gamma

Osłabienie promieniowania gamma Osłabienie promieniowania gamma Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest badanie osłabienia wiązki promieniowania gamma przy przechodzeniu przez materię oraz wyznaczenie współczynnika osłabienia dla różnych

Bardziej szczegółowo

FIZYKA IV etap edukacyjny zakres podstawowy

FIZYKA IV etap edukacyjny zakres podstawowy FIZYKA IV etap edukacyjny zakres podstawowy Cele kształcenia wymagania ogólne I. Wykorzystanie wielkości fizycznych do opisu poznanych zjawisk lub rozwiązania prostych zadań obliczeniowych. II. Przeprowadzanie

Bardziej szczegółowo

Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne.

Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne. Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne. DUALIZM ŚWIATŁA fala interferencja, dyfrakcja, polaryzacja,... kwant, foton promieniowanie ciała doskonale

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie nr 5 : Badanie licznika proporcjonalnego neutronów termicznych

Ćwiczenie nr 5 : Badanie licznika proporcjonalnego neutronów termicznych Ćwiczenie nr 5 : Badanie licznika proporcjonalnego neutronów termicznych Oskar Gawlik, Jacek Grela 16 lutego 29 1 Teoria 1.1 Licznik proporcjonalny Jest to jeden z liczników gazowych jonizacyjnych, występujący

Bardziej szczegółowo

Elementy Fizyki Jądrowej. Wykład 7 Detekcja cząstek

Elementy Fizyki Jądrowej. Wykład 7 Detekcja cząstek Elementy Fizyki Jądrowej Wykład 7 Detekcja cząstek Detekcja cząstek rejestracja identyfikacja kinematyka Zjawiska towarzyszące przechodzeniu cząstek przez materię jonizacja scyntylacje zjawiska w półprzewodnikach

Bardziej szczegółowo

Natężenie prądu elektrycznego

Natężenie prądu elektrycznego Natężenie prądu elektrycznego Wymuszenie w przewodniku różnicy potencjałów powoduje przepływ ładunków elektrycznych. Powszechnie przyjmuje się, że przepływający prąd ma taki sam kierunek jak przepływ ładunków

Bardziej szczegółowo

Wyznaczenie absorpcji promieniowania radioaktywnego.

Wyznaczenie absorpcji promieniowania radioaktywnego. Prof. Henryk Szydłowski BADANIE ROZPADU PROMIENIOTWÓRCZEGO Cel doświadczenia: Wyznaczenie promieniotwórczości tła. Wyznaczenie absorpcji promieniowania radioaktywnego. Przyrządy: Zestaw komputerowy z interfejsem,

Bardziej szczegółowo

Ochrona radiologiczna kobiet w ciąży

Ochrona radiologiczna kobiet w ciąży Ochrona radiologiczna kobiet w ciąży Mirosław Lewocki Zachodniopomorskie Centrum Onkologii Instytut Fizyki Uniwersytetu Szczecińskiego ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA 1) z dnia 18 lutego 2011 r. w sprawie

Bardziej szczegółowo

PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE OCHRONA RADIOLOGICZNA

PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE OCHRONA RADIOLOGICZNA PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE OCHRONA RADIOLOGICZNA Wstęp Kwestie związane ze stosowaniem źródeł promieniowania jonizującego, substancji radioaktywnych, a także przemysłem jądrowym, wciąż łączą się z tematem

Bardziej szczegółowo

Budowa atomu Wiązania chemiczne

Budowa atomu Wiązania chemiczne strona 1/8 Budowa atomu Wiązania chemiczne Dorota Lewandowska, Anna Warchoł, Lidia Wasyłyszyn Treść podstawy programowej: Budowa atomu: jądro i elektrony, składniki jądra, izotopy. Promieniotwórczość i

Bardziej szczegółowo

OCHRONA RADIOLOGICZNA. Kilka słów wstępu. Jakub Ośko

OCHRONA RADIOLOGICZNA. Kilka słów wstępu. Jakub Ośko OCHRONA RADIOLOGICZNA Kilka słów wstępu Jakub Ośko OCHRONA RADIOLOGICZNA zapobieganie narażeniu ludzi i skażeniu środowiska, a w przypadku braku możliwości zapobieżenia takim sytuacjom - ograniczenie ich

Bardziej szczegółowo

PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ, JEJ ZASTOSOWANIA I ELEMENTY OCHRONY RADIOLOGICZNEJ

PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ, JEJ ZASTOSOWANIA I ELEMENTY OCHRONY RADIOLOGICZNEJ PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ, JEJ ZASTOSOWANIA I ELEMENTY OCHRONY RADIOLOGICZNEJ Ludwik Dobrzyński Wydział Fizyki Uniwersytetu w Białymstoku oraz Instytut Problemów Jądrowych im. A.Sołtana w Świerku I. PODSTAWOWE

Bardziej szczegółowo

W2. Struktura jądra atomowego

W2. Struktura jądra atomowego W2. Struktura jądra atomowego Doświadczenie Rutherforda - badanie odchylania wiązki cząstek alfa w cienkiej folii metalicznej Hans Geiger, Ernest Marsden, Ernest Rutherford ( 1911r.) detektor pierwiastek

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie nr 2 : Badanie licznika proporcjonalnego fotonów X

Ćwiczenie nr 2 : Badanie licznika proporcjonalnego fotonów X Ćwiczenie nr 2 : Badanie licznika proporcjonalnego fotonów X Oskar Gawlik, Jacek Grela 16 lutego 2009 1 Podstawy teoretyczne 1.1 Liczniki proporcjonalne Wydajność detekcji promieniowania elektromagnetycznego

Bardziej szczegółowo

Podstawowe zasady ochrony radiologicznej

Podstawowe zasady ochrony radiologicznej OCHRONA RADIOLOGICZNA 1 Podstawowe zasady ochrony radiologicznej Jakub Ośko OCHRONA RADIOLOGICZNA zapobieganie narażeniu ludzi i skażeniu środowiska, a w przypadku braku możliwości zapobieżenia takim sytuacjom

Bardziej szczegółowo

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej Wykład 2-5 marca 2019 Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów szef@fuw.edu.pl http://www.fuw.edu.pl/~szef/ Rozpad Przemiana Widmo

Bardziej szczegółowo

Światło fala, czy strumień cząstek?

Światło fala, czy strumień cząstek? 1 Światło fala, czy strumień cząstek? Teoria falowa wyjaśnia: Odbicie Załamanie Interferencję Dyfrakcję Polaryzację Efekt fotoelektryczny Efekt Comptona Teoria korpuskularna wyjaśnia: Odbicie Załamanie

Bardziej szczegółowo

Różne dziwne przewodniki

Różne dziwne przewodniki Różne dziwne przewodniki czyli trzy po trzy o mechanizmach przewodzenia prądu elektrycznego Przewodniki elektronowe Metale Metale (zwane również przewodnikami) charakteryzują się tym, że elektrony ich

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią Plan Promieniowanie ( particle radiation ) Źródła (szybkich) elektronów Ciężkie cząstki naładowane Promieniowanie elektromagnetyczne (fotony) Neutrony

Bardziej szczegółowo

przyziemnych warstwach atmosfery.

przyziemnych warstwach atmosfery. Źródła a promieniowania jądrowego j w przyziemnych warstwach atmosfery. Pomiar radioaktywności w powietrzu w Lublinie. Jan Wawryszczuk Radosław Zaleski Lokalizacja monitora skażeń promieniotwórczych rczych

Bardziej szczegółowo

Fizyka współczesna. Jądro atomowe podstawy Odkrycie jądra atomowego: 1911, Rutherford Rozpraszanie cząstek alfa na cienkich warstwach metalu

Fizyka współczesna. Jądro atomowe podstawy Odkrycie jądra atomowego: 1911, Rutherford Rozpraszanie cząstek alfa na cienkich warstwach metalu Odkrycie jądra atomowego: 9, Rutherford Rozpraszanie cząstek alfa na cienkich warstwach metalu Tor ruchu rozproszonych cząstek (fakt, że część cząstek rozprasza się pod bardzo dużym kątem) wskazuje na

Bardziej szczegółowo

Wyższy Urząd Górniczy. Zagrożenie radiacyjne w podziemnych wyrobiskach górniczych

Wyższy Urząd Górniczy. Zagrożenie radiacyjne w podziemnych wyrobiskach górniczych Wyższy Urząd Górniczy Zagrożenie radiacyjne w podziemnych wyrobiskach górniczych Zagrożenie radiacyjne w podziemnych wyrobiskach górniczych Katowice 2011 Copyright by Wyższy Urząd Górniczy, Katowice 2011

Bardziej szczegółowo

Ochrona radiologiczna

Ochrona radiologiczna Ochrona radiologiczna Budowa jądra Promieniowanie jonizujące Rodzaje rozpadów promieniotwórczych Definicje dawek promieniowania Zasady ochrony radiologicznej Promieniowaniem jonizującym nazywamy klasę

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 3. POMIAR ZASIĘGU CZĄSTEK α W POWIETRZU Rozpad α

Ćwiczenie 3. POMIAR ZASIĘGU CZĄSTEK α W POWIETRZU Rozpad α 39 40 Ćwiczenie 3 POMIAR ZASIĘGU CZĄSTEK α W POWIETRZU W ćwiczeniu dokonuje się pomiaru zasięgu w powietrzu cząstek α emitowanych przez źródło promieniotwórcze. Pomiary wykonuje się za pomocą komory jonizacyjnej

Bardziej szczegółowo

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika Fizyka 3 Konsultacje: p. 329, Mechatronika marzan@mech.pw.edu.pl Zaliczenie: 2 sprawdziany (10 pkt każdy) lub egzamin (2 części po 10 punktów) 10.1 12 3.0 12.1 14 3.5 14.1 16 4.0 16.1 18 4.5 18.1 20 5.0

Bardziej szczegółowo

Pacjent SOR w aspekcie ochrony radiologicznej - kobiety w ciąży. dr Piotr Pankowski

Pacjent SOR w aspekcie ochrony radiologicznej - kobiety w ciąży. dr Piotr Pankowski Pacjent SOR w aspekcie ochrony radiologicznej - kobiety w ciąży dr Piotr Pankowski Ustawa z dnia 29 listopada 2000 r. Prawo atomowe (Dz. U. 2012.264) Art. 33c 6. Dzieci, kobiety w wieku rozrodczym, kobiety

Bardziej szczegółowo

Doświadczenie Rutherforda. Budowa jądra atomowego.

Doświadczenie Rutherforda. Budowa jądra atomowego. Doświadczenie Rutherforda. Budowa jądra atomowego. Rozwój poglądów na budowę atomu Model atomu Thomsona - zwany także modelem "'ciasta z rodzynkami". Został zaproponowany przez brytyjskiego fizyka J. J.

Bardziej szczegółowo

Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła

Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła W- (Jaroszewicz) 19 slajdów Na podstawie prezentacji prof. J. Rutkowskiego Fizyka kwantowa promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne kwantyzacja światła efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy

Bardziej szczegółowo

H 2 O => H 2 O + + e - => OH* + H + + e - H 2 O + + e - => H 2 O - => H* + OH - H* + O 2 => HO* 2

H 2 O => H 2 O + + e - => OH* + H + + e - H 2 O + + e - => H 2 O - => H* + OH - H* + O 2 => HO* 2 Organizm ludzki wystawiony na działanie promieniowania jonizującego jest poddawany pewnym zmianom, których stopień zależy od rodzaju narażenia, odzaju promieniowania, wielkości otrzymanej dawki promieniowania,

Bardziej szczegółowo

Biologiczne skutki promieniowania jonizującego

Biologiczne skutki promieniowania jonizującego OCHRONA RADIOLOGICZNA 1 Biologiczne skutki promieniowania jonizującego Jakub Ośko Czynniki decydujące o skutkach promieniowania Rodzaj narażenia Rodzaj promieniowania Wielkość dawki promieniowania Rozkład

Bardziej szczegółowo

gamma - Pochłanianie promieniowania γ przez materiały

gamma - Pochłanianie promieniowania γ przez materiały PJLab_gamma.doc Promieniowanie jonizujące - ćwiczenia 1 gamma - Pochłanianie promieniowania γ przez materiały 1. Cel ćwiczenia Podczas ćwiczenia mierzy się natężenie promieniowania γ po przejściu przez

Bardziej szczegółowo

INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ POLSKIEJ AKADEMII NAUK

INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ POLSKIEJ AKADEMII NAUK GIS 5 XII 27 Poziomy dawek otrzymywanych przez pracowników narażonych na promieniowanie gamma i X w placówkach medycznych na przykładzie danych laboratorium dozymetrii IFJ PAN Maciej Budzanowski INSTYTUT

Bardziej szczegółowo