Ejercicio (T9).
Tomografía Computerizada.
Tenéis que formaros una idea de las dosis de
radiactividad que suponen estas pruebas y de la problemática que esto conlleva
(estrategias de medición, calibración, minimización, documentación, ...) y
escribir una entrada en el blog que la sintetice.
Resuelto en grupo con Ion y Artur,
enlace al blog de Artur
martes, 29 de marzo de 2016
jueves, 17 de marzo de 2016
T8. Simulación Rayos X
1.- Elegid alguno de ellos y generad una situación adecuada para una
técnica radiográfica concreta que escojáis (y particularicéis) a partir
de la documentación del tema (a partir de la transparencia de la
figura). Aunque la tarea se realice en grupo, estaría bien que al acabar
la clase
en el blog de cada uno quedara recogido un caso distinto con su
explicación (que era lo que se buscaba y con qué parámetros se ha
conseguido).
2.- También con el simulador intentad responder: ¿Se puede conseguir un haz estrecho en energías (bastante monocromático)? Probad a combinar filtros.
3.- ¿Habéis podido compara simuladores? Quizá si distintos grupos usan distinto simulador, al final se pueda hacer una puesta en común.
Resuelto en grupo con Jorge y Artur
enlace al blog de Artur
2.- También con el simulador intentad responder: ¿Se puede conseguir un haz estrecho en energías (bastante monocromático)? Probad a combinar filtros.
3.- ¿Habéis podido compara simuladores? Quizá si distintos grupos usan distinto simulador, al final se pueda hacer una puesta en común.
Resuelto en grupo con Jorge y Artur
enlace al blog de Artur
lunes, 7 de marzo de 2016
T6. Tubo de Rayos X. Características del espectro de emisión de los Rayos X.
Resolución de las siguientes cuestiones:
1.
Que características constructivas del tubo de rayos
X se correlacionan con qué características del espectro de emisión de los
rayos X
Una característica constructiva que guarda
relación con las características del espectro de emisión que se genera es la distancia física entre cátodo y ánodo ya
que ésta influye en la resistencia del medio entre ambos, variando la cantidad
de electrones que llegan al ánodo en función de la tensión de entrada.
Otra característica
constructiva que influirá en el espectro de emisión es el material del que esté hecho el ánodo, dependiendo de sus
características el espectro de emisión variará.
Las emisiones energéticas que se producen
al impactar los electrones en el ánodo serán diferentes según el material que
configura el ánodo (tungsteno, wolframio etc)
2.
Que características de la operación del tubo de rayos X se
correlacionan con que características del espectro de la radiación producida (o
lo que es o mismo, que controles tiene y que es lo que controlan).
La tensión (Kv), la
corriente (mA) y el tiempo de exposición, son las
características que regulan o controlan el
espectro de emisión de RX resultante.
Como no podemos regular la intensidad del “circuito” que se crea entre ánodo y cátodo (que se ajusta con las características físicas del tubo), los 2 parámetros que nos quedan para ajustar son la diferencia de potencial (Kvoltios), que ajustan con que energía se van a emitir los rayos x (en realidad, ajustan el máximo del espectro que se va a emitir, ya que se emiten rayos x en un espectro de frecuencias concreto), y el tiempo de encendido del dispositivo, que unido a la intensidad (fijada por las características) marca la cantidad de electrones que se envían, y por lo tanto, la cantidad de rayos x generados en el ánodo.
Esta imagen representa gráficamente la
distribución por energías de los fotones que constituyen el haz. Como puede
verse se superponen el espectro continuo de los fotones procedentes de la
radiación de frenado (85%) y el espectro discreto de los fotones procedentes de
la radiación característica (15%).
En la gráfica puede apreciarse que a mayor
voltaje se obtiene un espectro de mayor amplitud para la radiación de frenado,
y los picos correspondientes a la radiación característica también serán
mayores.
La máxima energía posible será siempre la
diferencia de potencial que se haya establecido entre el cátodo y el ánodo.
3.
¿Por que han de estar los tubos a vacío?
Los electrones son excitados térmicamente
en el cátodo, la diferencia de potencial establecida entre cátodo y ánodo
arranca y acelera los electrones hacia el ánodo. Si hubiera aire en lugar de
vacío en el tubo de rayos x, los electrones chocarían con las moléculas del
aire y cederían parte de su energía cinética desviándose de su trayectoria.
4. ¿Por qué es importante el espectro de emisión para la radiología,
no son iguales todos los rayos X?
Es importante el espectro de emisión
porque cada zona del cuerpo tiene un rango de energía óptimo para obtener sus
mejores imágenes. Por ello, la manipulación de las características de la
operación que regulan
o controlan el espectro de emisión nos permite adaptarnos a los
rangos de energía más adecuados para cada parte del cuerpo humano. Adjuntamos
finalmente una tabla con estos rangos en Kv.
domingo, 6 de marzo de 2016
T3. Completando los trabajos incompletos de sesiones anteriores
Resolución de ejercicio propuesto en clase
1) Calcular cuantos átomos hay en la arista de un cubo de 1 cm3 del material que elijas
Símbolo Sn
Nº atomico 50
Masa Atómica 118,69
Densidad del Estaño = 7,31 gr/cm3
Sabemos que densidad = masa/volumen
despejando la masa masa = densidad * volumen
sustituyendo valores masa = 7,31 gr/cm3 * 1 cm3
tenemos por tanto 7,31 gr de estaño en un cubo de arista de 1 cm
La masa atómica del elemento, es la masa en gramos de 6.02 *1023 átomos
Masa atómica del Sn = 118,69 gr es la masa de 6.02 *1023 átomos de Sn
Por lo que en un cubo de estaño de 1 cm de arista (7,31 gr de estaño)
habrá (6.02 *1023)*7,31/118,69 = 0,37076586 *1023 átomos
tenemos por tanto 7,31 gr de estaño en un cubo de arista de 1 cm
La masa atómica del elemento, es la masa en gramos de 6.02 *1023 átomos
Masa atómica del Sn = 118,69 gr es la masa de 6.02 *1023 átomos de Sn
Por lo que en un cubo de estaño de 1 cm de arista (7,31 gr de estaño)
habrá (6.02 *1023)*7,31/118,69 = 0,37076586 *1023 átomos
¿cuantos átomos habrá en la arista del cubo?
Si la arista tiene n átomos y el cubo tiene 0,37076586 *1023 átomos
n3 = 0,37076586 *1023 átomos
luego n es la raiz cúbica de la cantidad anterior n=33.345.193,8 átomos
2. ¿Qué fotón tiene mas energía uno rojo o uno azul?
¿Cuánto más?
Formula de Planck sobre dualidad onda corpúsculo de
la luz. Relaciona la energía del foton con la frecuencia a partir de una
constante-
Cte de Planck = 6.626 * 10–34 j * s
= h
Formula de Planck E= h * v (E=
energía, h= cte Planck, v= frecuencia)
Se trata por tanto de calcular la energía de dos
fotones de radiación visible roja y azul respectivamente a partir del valor de
las frecuencias.
Luz visible roja 4,9 *10–14 Hz
Luz visible azul 5,8 *10–14 Hz
E rojo = h * v = 6.626
* 10–34 * 4,9 *10–14 = 3.246 * 10–19 j
E azul = h * v = 6.626 * 10–34 * 5,8 *10–14 = 3.843 * 10–19 j
3.843 * 10–19 - 3.246 * 10–19 = 597 j, 597 *100/ 3.246
= 18,39 % mas de energía tiene la luz visible azul respecto a la roja
Ejercicios día 19 de febrero
Resolución de ejercicio 3.1
a) En una muestra de 20.000 átomos, si se desintegran 400 en 8 segundos, Calcular la actividad de la muestra medida en mCi.
Nº átomos muestra inicial = N0 = 20.000
Nº átomos muestra pasados 8 segundos = N = 20.000 - 400 = 19.600
t= 8 segundos
Ley de la Desintegración N = N0 * e –lt
despejando l= (1/t) * ln (N0 / N)
sustituyendo valores l= (1/8) * ln (20000 / 19600)
obtenemos constante desintegración l= 2,52 * 10 –3 s –1
Actividad A = lN =2,52 * 10 –3 * 19600 (Bq/s)
A = 49,4 * 10 –3 Bq/s
Conversion Bq a Ci 1 Bq= 1/ (3,7 *107) mCi
Actividad expresada en Ci A = 49,4 * 10 –3/ (3,7 *107) mCi/s
Actividad expresada en mCi A = 13,35 * 10 –10 mCi/s
b) Para producir una actividad de 1mCi ¿Cuántos núcleos de 99mTc
(l = 3,2 * 10–5 /s) serán necesarios? ¿cuanta masa suponen? (nº avogadro 6,02 * 1023)
Sabemos la Actividad y la Constante de desintegración, podemos calcular el número de núcleos con la expresión A = lN
1 mCi = 3,7 *107 Bq
3,7 *107 Bq = 3,2 * 10 –5 * N
N = (3,7 *107)/(3,2 * 10 –5)= 1,15 * 10 12 átomos en la muestra serán necesarios para producir una actividad de 1 mCi
Para saber cuanta masa supone la cantidad total de núcleos de la muestra
La masa atómica del Tc es 97
6,02 * 1023 átomos de 99mTc pesan 97 gramos por lo tanto
La masa atómica del Tc es 97
6,02 * 1023 átomos de 99mTc pesan 97 gramos por lo tanto
los 1,15 * 10 12 átomos de la muestra pesarán:
masa de la muestra = (1,15 * 10 12) * 98 /(6,02 * 1023) =
= 18,72 * 10 –11 gramos
= 18,72 * 10 –11 gramos
Ejercicios día 22 de febrero
tabla con los tipos de reacciones nucleares existentes
tabla con los tipos de reacciones nucleares existentes
Ejercicios día 29 de febrero
En el trabajo en grupo del pasado viernes nos faltó hablar de los tipos de efectos biológicos de la radiación, y quiero añadir los siguientes conceptos y reflexiones:
Tipos de Efectos Biológicos de la radiación:
Efecto DETERMINISTA:
Se produce a partir de dosis umbral
Se produce la lesión letal de muchas células
Su gravedad depende de la dosis
Se produce a corto plazo
El efecto es somático
El efecto no es probabilistico
La dosis es mortal a los 50-60 días a partir de los 4 Sv
No existe dosis umbral
Se produce la lesión subletal de 1 o muy pocas células
Su gravedad no depende de la dosis (siempre graves)
Se produce a tras un periodo de latencia
El efecto es somático y hereditario
El efecto es probabilistico
Entiendo que los profesionales de la salud, elijen los mejores tratamientos y pruebas diagnósticas para cada tipo de paciente atendiendo a los los tipos de efectos biológicos y sus características.
Supongo que para un paciente de edad avanzada (80 años), los efectos estocásticos que puedan producirse de la aplicación de pruebas diagnósticas se consideran irrelevantes (pues no existirá tiempo material de que desarrolle cánceres fruto de esa exposición) sin embargo, puede resultar necesario para un tratamiento con radioterapia poder precisar con mucha definición las zonas a irradiar para evitar al máximo los efectos deterministas, al paciente de edad avanzada, pues en general su estado de salud puede verse más afectado por ellos, o su recuperación ser mas dificultosa.
Entiendo que en los pacientes jóvenes ocurrirá lo contrario, sus cuerpos a priori podrán soportar mejor los efectos deterministas de un tratamiento con terapia radiactiva, pero ésta aumentará sensiblemente su probabilidad de sufrir cáncer en el futuro.
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