اصول دزیمتری پرتوهای یونیزان

اصول دزیمتری پرتوهای یونیزان

فرمت: pdf تعداد صفحات: 147

انواع پرتوها: پرتوها یا یونساز هستند یا غیر یونساز و از لحاظ آشکارسازی با هم متفاوتند

پرتوهای یونساز

• مستقیم: ذرات آلفا، بتا، و ذرات سنگین
• غیر مستقیم: نوترون، گاما و ایکس، (در ورود به ماده یا هوا براساس پدیده های فتوالکتریک کمپتون و .. تولید الکترون های ثانویه می کنند و یونسازی تا متوقف شدن ذرات ادامه می یابد به این الکترون های ثانویه پرتوهای دلتا گویند)

LET ویژگی پرتو است و برابر است با مقدار انرژی که در واحد طول مسیر ماده منتقل می شود

اندازه گیری شدت و انرژی ذرات تشکیل دهنده پرتوها (طیف تابشی پرتو) اغلب به عنوان آشکارسازی پرتوها و اندازه گیری انرژی منتقل شده از پرتو به محیط و یا انرژی جذب شده در محیط را دزیمتری پرتوها می گویند

پرتوهای یونیزان

• پرتو یونیزان: پرتوهای یونیزان با عبور از محیط، تولید ذرات باردار منفی و مثبت می کنند.
• پرتوهای یونیزان مستقیم: از لحظه برخورد با ماده به آن انرژی منتقل می کنند و باعث تولید یون می شوند.
• پرتوهای یونیزان غیر مستقیم: باید حتما مستقیما به الکترون ها برخورد کنند تا انرژیشان را از طریق الکترون به ماده منتقل کنند.

انواع برخوردهای فوتون با ماده

1. برخورد تامسون
2. برخورد فتوالکتریک
3. پراکندگی کمپتون
4. تولید جفت
5. تجزیه هسته

پراکندگی تامسون

یک موج الکترومغناطیسی از نزدیک الکترون عبور میکند و آنرا به نوسان در می آورد الکترون نوسان کننده همان فرکانس فوتون تابیده شده را مجددا تابش می کند. فوتون های پراکنده طول موج باریکه تابیده را دارند لذا تغییر انرژی و اندازه حرکت وجود ندارد و جذب انرژی هم وجود ندارد تنها اثر آن پراکندگی الکترون ها تحت زوایای بسیار کوچک است. در جاذب های با عدد اتمی بالا و فوتون های با انرژی پایین محتمل است پس سطح مقطع برخورد متناسب با Z/E

اثر فوتوالکتریک

اثر فوتوالکتریک

برخورد فوتون با الکترون مداری و واگذاری تمامی انرژی: کنده شدن الکترون و حرکت با انرژی جنبشی 1.2mv² معادل با انرژی فوتون منهای انرژی همبستگی الکترون hυ=1.2mv² – Eb

تغییرات برهم کنش فوتوالکتریک با انرژی فوتون:

شرط بروز پدیده فتوالکتریک در برخورد با یک الکترون بخصوص: انرژی فوتونی مساوی یا بیش از انرژی همبستگی الکترون در اتم

محصولات:

1. فتوالکترون
2. پرتو ایکس اختصاصی
3. الکترون های اوژه

اثرفتوالکتریک

احتمال برهمکش فوتوالکتریک در اتم، به دو عامل انرژی فوتون Eγ و عدد اتمی (z) اتم مورد برخورد، به شدت وابسته است.

احتمال وقوع برهمکنش فوتوالکتریک τ _(atom با افزایش انرژی پرتوی γ یا x با عکس توان سوم انرژی به شدت کاهش می یابد.

اثر لبه جذب:اگر انرژی پرتوی γ مساوی انرژی بستگی الکترون در لایه های مختلف اتم شود، احتمال برهم کنش فوتوالکتریک به شدت بالا می رود

احتمال برهمکنش فوتوالکتریک τ _(atom با عدد اتمی Z³ نیز وابستگی شدید دارد. یعنی با توان سوم عدد اتمی رابطة مستقیم دارد. برهمکنش فتوالکتریک ترجیحاٌ با الکترون ها مقید اتم صورت می گیرد یعنی اگر انرژی فتون زیاد باشد ترجیحاٌ با الکترونهای داخلیتر نظیر لایه K یا L برخورد می کند.

پراکندگی کمپتون

• برخورد فوتونی با انرژی hv₀ با الکترون آزاد
• واگذاری بخشی از انرژی فوتون به الکترون
• انتشار باقیمانده انرژی hv₀ به شکل فوتون پراکنده با طول موجی طولانی تر (λ)

الکترون مقداری از انرژی فوتون را گرفته تحت زاویه ϴ گسیل می شود و فوتون با انرژی کمتر تحت Ҩ زاویه پراکنده می شود پس با در نظر گرفتن قوانین بقای اندازه حرکت و انرژی روابط زیر را خواهیم داشت:

فرمولهای کمپتون

ادامه مطالب زیر را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید:

• انواع برخورد نوترون با ماده

• اصول و مبانی دزیمتری پرتوها

• دزیمتری بیولوژیک

• دزیمتری بالینی

• نیمه عمر بیولوژیکی

• واحدهای پرتویی

• روش محاسباتی MIRD

• محاسبه دز پرتو

• دزیمتری فیزیکی

• اکسپوژر

• انواع آشکارسازها

• دزیمتری پرتو توسط اتاقک های یونیزاسیون

• دزیمتری شیمیایی

• و …

حتما بخوانید:

⇐ حفاظت در برابر پرتوهای یونیزان در بخش های پرتوشناسی تشخیصی

⇐ پرتوهای غیریونیزان در محیط کار

⇐ تشعشعات یونیزان و غیریونیزان در رادیوگرافی

⇐ پرتوهای یونیزان و غیر یونیزان