بهداشت پرتوها و حفاظت در برابر اشعه

بهداشت پرتوها و حفاظت در برابر اشعه

تهیه و تنظیم: دکتر نیما رستم پور

فرمت: PDF   تعداد صفحات: 247

فهرست:

• مروری بر ساختار اتم و هسته معرفی پرتوزایی
• پرتوزایی طبیعی
• برهمکنش پرتوها با ماده (فوتون)
• برهمکنش ذرات با ماده (الکترون، آلفا و نوترون)
• واحدهای تابش و اندازه گیری تابش (دزیمتری و آشکارسازها)
• اثرات زیستی تابش های یونیزان
• حفاظت در برابر پرتوها
• پرتوهای غیر یونیزان و مسایل حفاظتی مربوطه

مروری بر ساختار اتم و هسته معرفی پرتوزایی

مقدمه

• کشف پرتوی ایکس توسط رونتگن (سال 1895 ): پایه گذاری علوم پرتویی
• یک سال بعد هانری بکرل: کشف پرتوزایی اورانیوم
• تا سال های زیادی کاربرد پرتوها: منحصر به زمینه های پزشکی
• با پیشرفت تکنولوژی: استفاده ی گسترده از پرتوها در زمینه های مختلف مانند صنعت، کشاورزی، تولید انرژی و … به موازات افزایش کاربرد در زمینه های مختلف پزشکی. (مثال؟!)
• غیر از این موارد انسان به طور طبیعی در معرض پرتوهای کیهانی و تابش های زمینه است!!!
• وسعت کاربرد پرتوها: منجر به تماس نسل بشر با آنها شده که نتیجه ان لزوم وجود سازمان های حفاظت در برابر پرتوها (مسایل و قوانین بهداشتی مرتبط) شده است.
• برای درک مسایل بهداشتی مربوط به پرتوها: درک کامل از مبانی فیزیکی آنها

در بخش اول با موضوعات زیر آشنا می شوید:

• نگاهی اجمالی به فیزیک کلاسیک و جدید
• مروری مختصر بر ساختار اتم و هسته
• آشنایی با پرتوهای یونیزان
• معرفی پرتوزایی
• گسیل ذره آلفا
• گسیل بتا
• گسیل پوزیترون
• گیراندازی الکترون
• تبدیل داخلی
• تعاریف و کمیت های پرتوزایی (نیمه عمر، عمر میانگین، فعالیت، فعالیت ویژه، واحد واپاشی)

مروری بر فیزیک کلاسیک:

• یکاها و ابعاد (واحد)، تبدیل واحد ها، مفاهیم اندازه گیری، کمیت های برداری و نرده ای، …
• مکانیک کلاسیک (مفاهیم سرعت، شتاب، تکانه و انرژی- قوانین نیوتن-کار و انرژی- پایستگی انرژی و …)
• الکتریسته و مغناطیس (مفاهیم بار، نیرو، میدان، پتانسیل و انرژی الکتریکی و …)
• امواج (مفاهیم طول موج، فرکانس، سرعت)

خصوصیات اتم

1. اتم ها خیلی ریزند! شعاع آنها حدود 0.1 nm است. مثال: محاسبه اندازه تقریبی اتم آهن ( 0.2nm : (M=56 gr ،8 g/cm3
2. اتم ها پایدارند. بنابراین باید نیروهای داخلی که اتم را یکپارچه نگه می دارند، در حال تعادل باشند.
3. اتم ها حاوی الکترون های با بار منفی اند اما خود از لحاظ الکتریکی خنثی هستند؛  وجود الکترون: آشفته کردن اتم با نیروی کافی منجر به خروج e از آن می شود (اثرهای کامپتون و فوتوالکتریک)
4. اتم ها تابش em گسیل و جذب می کنند.

مروری مختصر بر ساختار اتم

آشنایی با پرتوها و پرتوزاها

• اتم: عمدتا فضای خالی با هسته متمرکز با الکترون های پراکنده به دور آن:
• مدل رادرفورد: تشخیص وجود هسته، عدم تشخیص مدارها و آرایش الکترونی
• مدل اتمی بور: هسته متمرکز با الکترون های در حال چرخش به دور آن؛ پذیرفتن نظریه کوانتومی مطرح شده توسط پلانک ( 1- مدارهای مانا، 2- گسیل فوتون در اثر انتقال الکترون از مداری به مدار دیگر با انرژی پایینتر hf= ΔE)
• مدل کوانتومی: اصلاح نظریه اتمی بور (توجیه وجود ساختار ریز در طیف جذبی عناصر)؛ مدل اربیتال (احتمال حضور الکترون)
• اتم: ^A_ZX_N  تعداد نوترون ها :N ، عدد اتمی :Z ، عدد جرمی :A

مروری مختصر بر ساختار هسته

مواد تشکیل دهنده هسته: نوکلئون ها شامل پروتون و نوترون

• پروتون: جرم amu 1.007593 بار الکتریکی  p ،+1e
•  پروتون: جرم amu 1.008987 بار الکتریکی 0 یا خنثی، n
•  پروتون: جرم amu 0.000552 بار الکتریکی  e ،-1e
• جرم مبنا در محاسبات اتمی: بر پایه وزن اتمی کربن 12

1amu = 1.6605×10^-27 kg

•  انرژی معادل یکای جرم اتمی 931 MeV
• نیروی هسته ای: نیروی بسیار قوی/ از نوع جاذبه با برد بسیار کوتاه (در حد ابعاد هسته ای)/ مستقل از بار الکتریکی/ مستقل از نوع نوکلئون

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ فیزیک بهداشت و حفاظت در برابر پرتوها

⇐ اثرات پرتوها بر سلول های بدن

⇐ مدیریت حفاظت در برابر پرتوها

مراجع:

1. آشنایی با فیزیک بهداشت از دیدگاه پرتوشناسی؛ تالیف H.Cember ترجمه دکتر ابوکاظمی و همکاران؛ مرکز نشر دانشگاهی
2. فیزیک تشعشع و رادیولوژی؛ تالیف نجم آبادی؛ انتشارات جهاد دانشگاهی، واحد علامه طباطبایی و …