LABORATORIUM PROMIENIOWANIE W MEDYCYNIE

Podobne dokumenty
LABORATORIUM PROMIENIOWANIE W MEDYCYNIE

LABORATORIUM PROMIENIOWANIE w MEDYCYNIE

Badanie absorpcji promieniowania γ

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

Ćwiczenie nr 2. Pomiar energii promieniowania gamma metodą absorpcji

Ćwiczenie nr 96: Dozymetria promieniowania γ

Doświadczenie nr 6 Pomiar energii promieniowania gamma metodą absorpcji elektronów komptonowskich.

gamma - Pochłanianie promieniowania γ przez materiały

OZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA POCHŁANIANIA PROMIENIOWANIA GAMMA PRZY UŻYCIU LICZNIKA SCYNTYLACYJNEGO

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

IM-8 Zaawansowane materiały i nanotechnologia - Pracownia Badań Materiałów I 1. Badanie absorpcji promieniowania gamma w materiałach

3. Zależność energii kwantów γ od kąta rozproszenia w zjawisku Comptona

ĆWICZENIE 2. BADANIE CHARAKTERYSTYK SOND PROMIENIOWANIA γ

C5: BADANIE POCHŁANIANIA PROMIENIOWANIA α i β W POWIETRZU oraz w ABSORBERACH

C5: BADANIE POCHŁANIANIA PROMIENIOWANIA α i β W POWIETRZU oraz w ABSORBERACH

Ćwiczenie nr 5. Pomiar górnej granicy widma energetycznego Promieniowania beta metodą absorpcji.

Promieniowanie jonizujące Wyznaczanie liniowego i masowego współczynnika pochłaniania promieniowania dla różnych materiałów.

ĆWICZENIE 3. BADANIE POCHŁANIANIA PROMIENIOWANIA α i β w ABSORBERACH

Wyznaczanie energii promieniowania γ pochodzącego ze. źródła Co metodą absorpcji

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

wyznaczenie zasięgu efektywnego, energii maksymalnej oraz prędkości czastek β o zasięgu maksymalnym,

Wyznaczenie absorpcji promieniowania radioaktywnego.

Osłabienie promieniowania gamma

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

Radiobiologia, ochrona radiologiczna i dozymetria

γ6 Liniowy Model Pozytonowego Tomografu Emisyjnego

Wyznaczanie współczynnika rozpraszania zwrotnego. promieniowania β.

Dozymetria promieniowania jonizującego

Oddziaływanie cząstek z materią

Osłabienie Promieniowania Gamma

Miejsce Wirtualnego Nauczyciela w infrastruktureze SILF

Budowa bunkrów radioterapeutycznych. eutycznych. Ludwik Kotulski

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

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

Ćwiczenie 361 Badanie układu dwóch soczewek

DOZYMETRIA I BADANIE WPŁYWU PROMIENIOWANIA X NA MEDIA BIOLOGICZNE

PODSTAWY OCHRONY RADIOLOGICZNEJ.

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

Narodowe Centrum Badań Jądrowych Dział Edukacji i Szkoleń ul. Andrzeja Sołtana 7, Otwock-Świerk. Imię i nazwisko:... Imię i nazwisko:...

Odkrycie jądra atomowego - doświadczenie Rutherforda 1909 r.

Ćwiczenie 3++ Spektrometria promieniowania gamma z licznikiem półprzewodnikowym Ge(Li) kalibracja energetyczna i wydajnościowa

Pomiar maksymalnej energii promieniowania β

ĆWICZENIE NR 1. Część I (wydanie poprawione_2017) Charakterystyka licznika Geigera Műllera

METODY DETEKCJI PROMIENIOWANIA JĄDROWEGO 3

Odtwarzanie i przekazywanie jednostek dozymetrycznych

Licznik Geigera - Mülera

W2. Struktura jądra atomowego

Pomiar górnej granicy widma energetycznego promieniowania β metodą absorpcji

Laboratorium Podstaw Fizyki. Ćwiczenie 100a Wyznaczanie gęstości ciał stałych

Narodowe Centrum Badań Jądrowych Dział Edukacji i Szkoleń ul. Andrzeja Sołtana 7, Otwock-Świerk

Ćwiczenie nr 2 : Badanie licznika proporcjonalnego fotonów X

Ć W I C Z E N I E N R J-1

OCHRONA RADIOLOGICZNA 2. Osłony. Jakub Ośko

Rok akademicki: 2030/2031 Kod: STC OS-s Punkty ECTS: 2. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

J7 - Badanie zawartości manganu w stali metodą analizy aktywacyjnej

LABORATORIUM Populacja Generalna (PG) 2. Próba (P n ) 3. Kryterium 3σ 4. Błąd Średniej Arytmetycznej 5. Estymatory 6. Teoria Estymacji (cz.

Ćwiczenie 9. Pomiar bezwględnej aktywności źródeł promieniotwórczych.

Wyznaczanie bezwzględnej aktywności źródła 60 Co. Tomasz Winiarski

WSKAZÓWKI DO WYKONANIA SPRAWOZDANIA Z WYRÓWNAWCZYCH ZAJĘĆ LABORATORYJNYCH

PRACOWNIA JĄDROWA ĆWICZENIE 4. Badanie rozkładu gęstości strumienia kwantów γ oraz mocy dawki w funkcji odległości od źródła punktowego

Analiza aktywacyjna składu chemicznego na przykładzie zawartości Mn w stali.

Szkoła z przyszłością. Zastosowanie pojęć analizy statystycznej do opracowania pomiarów promieniowania jonizującego

Dozymetria promieniowania jonizującego

Absorpcja promieni rentgenowskich 2 godz.

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

Ć w i c z e n i e K 2 b

Ćwiczenie nr 50 CHARAKTERYSTYKA LICZNIKA GEIGERA-MÜLLERA I BADANIE STATYSTYCZNEGO CHARAKTERU ROZPADU PROMIENIOTWÓRCZEGO

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

Promieniowanie jonizujące i metody radioizotopowe. dr Marcin Lipowczan

Wydział Fizyki. Laboratorium Technik Jądrowych

Przenoszenie niepewności

SPRAWDŹ SWOJĄ WIEDZĘ

Pomiar współczynnika pochłaniania światła

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

J6 - Pomiar absorpcji promieniowania γ

Doświadczenie nr 7. Określenie średniego czasu życia mionu.

J8 - Badanie schematu rozpadu jodu 128 I

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu

Ćwiczenie nr 1 : Statystyczny charakter rozpadów promieniotwórczych

Prawo rozpadu promieniotwórczego. Metoda datowania izotopowego.

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

Podstawowe zasady ochrony radiologicznej

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

Fizyka promieniowania jonizującego #

Badanie schematu rozpadu jodu 128 J

- ĆWICZENIA - Radioaktywność w środowisku naturalnym K. Sobianowska, A. Sobianowska-Turek,

KONTROLA DAWEK INDYWIDUALNYCH I ŚRODOWISKA PRACY. Magdalena Łukowiak

Badanie schematu rozpadu jodu 128 I

II PRACOWNIA FIZYCZNA część Pracownia Jądrowa. Ćwiczenie nr 6

Badanie widma fali akustycznej

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA Wydział Mechaniczny Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu LABORATORIUM TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ

III. PODSTAWOWE CHARAKTERYSTYKI ŹRÓDEŁ PROMIENIOTWÓRCZYCH. ELEMENTY DOZYMETRII

CHARAKTERYSTYKA LICZNIKA GEIGERA-MÜLLERA I BADANIE STATYSTYCZNEGO CHARAKTERU ROZPADU PROMIENIOTWÓRCZEGO

RADIOMETR Colibri TTC

Inżynieria Bezpieczeństwa I stopień (I stopień / II stopień) Ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Ćw. 2: Analiza błędów i niepewności pomiarowych

Program szkolenia dla osób ubiegających się o nadanie uprawnień Inspektora Ochrony Radiologicznej

SCENARIUSZ LEKCJI FIZYKI Z WYKORZYSTANIEM FILMU OSWOIĆ PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ.

PL B1. Fabryka Sprzętu Ratunkowego i Lamp Górniczych FASER SA,Tarnowskie Góry,PL Wojskowy Instytut Chemii i Radiometrii, Warszawa,PL

OCHRONA RADIOLOGICZNA PACJENTA. Promieniotwórczość

Transkrypt:

LABORATORIUM PROMIENIOWANIE W MEDYCYNIE Ćw. nr 4 OSŁANIAJACE WŁAŚCIWOŚCI WARSTWY PODWÓJNEJ Nazwisko i Imię:... data:... ocena (teoria)... Grupa... Zespół... ocena końcowa...

1 Cel ćwiczenia Promieniowanie gamma przechodzące przez materię doznaje absorpcji. Absorpcja zależ od grubości warstw i liniowego współcznnika absorpcji materiału. Celem ćwiczenia jest określenie właściwości osłaniającch przed promieniowaniem gamma dla wbranch materiałów stanowiącch warstwę podwójną. Kolejnm celem jest określenie wpłwu takiej osłon na dawkę promieniowania. Zagadnienia teoretczne (Opracować, umieścić w sprawozdaniu) Źródła promieniowania gamma. Kwant promieniowania gamma, energia kwantu, pęd kwantu, przpisana mu długość fali. Oddziałwanie promieniowania gamma z materią: zjawisko fotoelektrczne, efekt Comptona oraz zjawisko tworzenia par. Przekrój cznn. KERMA. Zależność natężenia promieniowania gamma od grubości warstw absorbenta. Liniow współcznnik absorpcji. Grubość połówkowa. Układ pomiarow. Budowa i zasada działania licznika Geigera-Müllera. Czas martw licznika. Wiązka skolimowana, wiązka szeroka. Dawka pochłonięta, równoważna, skuteczna. Jednostki dawek. Zasad ochron przed promieniowaniem. Zasada ALARA. 3 Eksperment (Wkonać pod kierunkiem osob prowadzacej zajęcia) UWAGA: Wszelkie działania ze źródłami promieniowania jonizujacego przeprowadza obsługa laboratorium! Zachować warunki BHP! 3.1 Osoba prowadzaca zajęcia omawia ze studentami układ pomiarow Schemat układu pomiarowego umieścić w sprawozdaniu (Rs.1). 3. Wkonać pomiar według instrukcji osob prowadzacej zajęcia Wniki pomiarów należ zapisać w tabeli. Tabela z wnikami opisana nazwiskiem studenta musi bć podpisana przez osobę prowadzac a pod koniec zajęć. 4 Wniki pomiarów 4.1 Pomiar tła promieniowania (Zamknać źródło promieniowania gamma pokrwa ołowiana!) Czas t pojednczego pomiaru tła i liczbę K pomiarów określa osoba prowadząca. Wniki pomiarów zapisać w Tabeli 1. 1

Lp. 1 3.... K Tabela 1: Pomiar tła promieniowania Odchlenie Liczba zliczeń w j w czasie t d j =w j -w sr Wartość średnia w sr = Σw j K Suma odchleń Σd j =... d j Suma kwadratów odchleń Σd j =... liczba pomiarów K =......, czas pojednczego pomiaru t =.... Wliczć odchlenie standardowe (dspersję) dla pomiarów tła: σ w = Σd j K =... (1) Jest to odchlenie standardowe pojednczego pomiaru, inaczej średnia niepewność każdego pojednczego pomiaru. Wliczć zmodfikowane odchlenie standardowe (pojednczego pomiaru tła): σ wz = Σd j K 1 Wliczć odchlenie standardowe wartości średniej pomiarów tła: Wnik pomiaru tła przedstawić w postaci 4. Pomiar absorpcji promieniowania gamma =... () σ wsr = σ w =... (3) K w = w sr ± σ sr (4) Prowadzac zajęcia: Otworzć źródło promieniowania gamma. Wiazka stanowi zagrożenie! Wklucza się jakikolwiek kontakt organizmu z wiazk a promieniowania! Ze zbioru materiałów konstrukcjnch: ołów, żelazo, aluminium, beton, cegła, płta gipsowa, płta meblowa, deska, wbrać dwa składniki z różnch materiałów do badania absorpcji warstw podwójnej.

Zmierzć 5 raz grubość składnika 1. Wznaczć średnią artmetczną, oszacować błąd pomiaru. Zmierzć 5 raz grubość składnika. Wznaczć średnią artmetczną, oszacować błąd pomiaru. Wkonać pomiar liczb zliczeń m promieniowania gamma dla składnika 1. Czas t pojednczego pomiaru promieniowania określa osoba prowadząca. Wniki pomiarów zapisać w Tabeli. Grubość składnika 1 0 Tabela : Pomiar absorpcji promieniowania dla składnika 1 Liczba zliczeń m j Liczba zliczeń bez tła n j =m j -w sr d j Wliczć n sr, kwadrat odchleń d j = (n j n sr ) (5) oraz odchlenie standardowe pojednczego pomiaru dla K=5 pomiarów σ n = Σd j 5 (6) Wliczć zmodfikowane odchlenie standardowe (pojednczego pomiaru) σ nz = Σd j 5 1 (7) Wliczć odchlenie standardowe wartości średniej pomiarów σ nsr = σ n (8) 5 Analogiczne pomiar (Tabela 3) i obliczenia wkonać dla składnika o grubości. 3

Grubość składnika 0 Tabela 3: Pomiar absorpcji promieniowania dla składnika Liczba zliczeń m j Liczba zliczeń bez tła n j =m j -w sr d j Wkonać pomiar absorpcji promieniowania dla warstw podwójnej 1- i wniki zapisać w Tabeli 4. Wliczć n sr, σ n, σ nz, σ nsr. Grubość warstw 1-0 + + + + + Tabela 4: Pomiar absorpcji promieniowania dla warstw podwójnej 1- Liczba zliczeń m j Liczba zliczeń bez tła n j =m j -w sr d j Wkonać pomiar absorpcji promieniowania dla warstw podwójnej -1 i wniki zapisać w Tabeli 5. Wliczć n sr, σ n, σ nz, σ nsr. Grubość warstw -1 0 + + + + + Tabela 5: Pomiar absorpcji promieniowania dla warstw podwójnej -1 Liczba zliczeń m j Liczba zliczeń bez tła n j =m j -w sr d j 4

5 Opracowanie wników pomiaru 5.1 Wliczanie współcznników absorpcji składników Przechodząc przez warstwę absorbenta (osłon) część promieniowania gamma zostaje pochłonięta. Liczba zliczeń rejestrowanch przez detektor maleje, gd grubość warstw zwiększa się co opisuje wzór: n() = n(0)ep( µ) (9) gdzie n(0) jest liczbą zliczeń dla zerowej grubości warstw a µ ( 1 ) jest liniowm współcznnikiem absorpcji. cm Stosownie do Tabeli i wzoru (9) przjmując n()=n sr wliczć współcznnik absorpcji liniowej µ 1 dla składnika 1 warstw. Oszacować błąd pomiaru. Stosownie do Tabeli 3 i wzoru (9) wliczć współcznnik absorpcji liniowej µ dla składnika warstw. Oszacować błąd pomiaru. 5. Wliczanie współcznników absorpcji warstw podwójnej Liczba zliczeń po przejściu promieniowania gamma przez warstwę 1 wnosi: kolejno liczba zliczeń po przejściu przez warstwę wnosi: n() = n(0)ep( µ 1 ) (10) n() = n()ep( µ ) (11) zatem po przejściu przez warstwę podwójną liczba zliczeń wniesie: n( + ) = n() n() = n(0)ep[ (µ 1 + µ 1 )] (1) Liczbę zliczeń po przejściu przez obie warstw ( + ) można zapisać w postaci: gdzie n( + ) = n(0)ep[ µ 1 ( + )] (13) µ 1 = µ 1 + µ + jest współcznnikiem absorpcji liniowej ważonm dla warstw. Stosownie do Tabeli 4 i wzoru (13) wliczć ważon współcznnik absorpcji liniowej µ 1 dla grubości (+) warstw podwójnej 1-. Podobnie wliczć µ 1 stosując wzór (14) i wniki podrozdziału 5.1. Porównać wartości. Oszacować błąd pomiaru. Analogiczne działania przeprowadzić dla warstw podwójnej -1 czli dla ( + ); wznaczć współcznnik µ 1. Cz otrzmane ważone współcznniki absorpcji liniowej µ 1 i µ 1 są sobie równe w granicach błędu pomiarowego? Czm mogłab bć spowodowana różnica? Cz warstwa 1- tak samo chroni przed promieniowaniem jak warstwa -1? (14) 5

5.3 Wliczanie dawki Gdb w miejscu okienka licznika Geigera-Müllera umieścić warstwę naświetlanego promieniowaniem gamma materiału o współcznniku absorpcji µ (nie mlić tego współcznnika z omawianmi wżej współcznnikami warstw podwójnej) to energia promieniowania gamma P pochłonięta w ciągu 1s w warstwie o grubości dr czli w objętości Sdr wniesie ( ) AS P = E 4πr γ µdr = IE γ µdr (15) gdzie: A jest aktwnością źródła promieniowania, r jest odległością źródło punktowe okienko licznika, E γ jest energią kwantu gamma, I= n jest natężeniem promieniowania, czli liczbą zliczeń t na sekundę rejestrowaną przez licznik. Objętość Sdr warstw posiada masę Sdr ρ, gdzie ρ jest gęstością warstw naświetlanej. Zatem moc dawki czli energia pochłonięta w ciągu 1s przez jednostkę mas wniesie ( ) AS P ρ = E 4πr γ µ dr Sdrρ = IE µ ρ γ (16) S gdzie µ ρ = µ jest masowm współcznnikiem absorpcji naświetlanego materiału. ρ Zakładając, że w miejscu okienka licznika Geigera-Müllera znajduje się woda (tkanka miękka) (µ ρ = 0,094 cm /g) wliczć moc dawki P ρ przpadającą na jednostkę mas pochodzącą od źródła promieniotwórczego 60 Co stosując wzór (16). Przjąć w tm celu wartość tablicową energii kwantu gamma E γ = 1,3 MeV oraz powierzchnię licznika S = 0,64cm. Kolejno wliczć dawkę D ρ jaką pochłonęłab woda (tkanka miękka) w czasie trwania zajęć laboratorjnch 45 min stosując wzór D ρ = P ρ t (17) Dawkę pochłoniętą D ρ () wliczć dla osłon 1- i osłon -1. Porównać dawki. Określić błęd pomiarowe dawek. Cz dawki są takie same w granicach błędu pomiarowego? Dawkę wrazić również za pomocą G (grej). 6 Dskusja otrzmanch wników Ustosunkować się do otrzmanch rezultatów. Ocenić jakość ekspermentu. Podać wnioski pomiarowe. Podać wnioski dotczące pochłanianch dawek w przpadku osłon 1- i -1. Literatura 1. J.R. Talor, Wstęp do analiz błędu pomiarowego, Wd. Naukowe PWN, Warszawa, 1995. G.L. Squires, Praktczna fizka, Wd. Naukowe PWN, Warszawa, 199 3. A. Strzałkowski, Wstęp do fizki jądra atomowego, PWN, Warszawa, 1969 4. B. Dziunikowski, S.J. Kalita, Ćwiczenia laboratorjne z jądrowch metod pomiarowch, (Skrpt uczelniane, 1440) Wdawnictwa AH, Kraków, 1995 (dostępne w sieci www) 5. K. Małuszńska, M. Prztuła, Laboratorium fizki jądrowej, PWN, Łódź, 1969 6

6. B. Gostkowska, Ochrona radiologiczna, wielkości, jednostki i obliczenia, Centralne Laboratorium Ochron Radiologicznej, Warszawa, 016 7. A. Hrnkiewicz, Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego, Państwowa Agencja Atomistki, Insttut Fizki Jądrowej, Warszawa-Kraków, 1993 8. M. Siemiński, Fizka zagrożeń środowiska, Wd. Naukowe PWN, Warszawa, 1994 7