فیزیک پرتوها برای دانشجویان بهداشت PPT

فیزیک پرتوها برای دانشجویان بهداشت PPT

فرمت: PPT  تعداد صفحات: 120

فیزیک پرتوها، منابع پرتو، دزیمتری، رادیوبیولوژی و آشنایی با روش های حفاظت پرتویی

یونش: مبانی فیزیکی

اتم، الکترون، ترازهای انرژی و تبادل انرژی با فوتون (امواج EM)

رابطه بین شدت، انرژی و طول موج پرتوهای EM

I = nE = n(hf) = n(hc/λ)

تعاریف پرتوها:

• پرتوهای یونیزان با عبور از ماده، 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 مستقیما به ذرات باردار برخورد کنند تا انرژی شان را از طریق آنها به ماده منتقل کنند

منابع پرتو

مبانی فیزیکی رادیواکتیویته:

منشا رادیواکتیویته:

• نیروی دافعه کولنی بین پروتون ها
• عدم تعادل بین تعداد پروتون ها و نوترون ها
• نحوه پرشدن آن ها در ترازهای انرژی هسته

رادیواکتیویته: ناپایداری هسته

نسبت n/z

• این نسبت برای z های پایین تر از 30 حدود یک است
• برای z های بیش از 30  حداکثر تا 1.5 است
• افزایش یا کاهش این نسبت از حدود بالا، باعث عدم پایداری ماده می شود

n  → p + β(-) + v’

p  →  n + β(+) + v

منحنی پایداری هسته ها

منحنی پایداری هسته ها

انرژی پیوند هسته ای

در ترکیب هستک ها برای تشکیل ماده مقداری از جرم اولیه ی هستک ها به انرژی تبدیل می شود. این مقدار را جرم کاهش یافته mass Decrement یا Reduced mass می نامند

اتم هلیم، دارای دو نوترون، دو پروتون و دو الکترون است که جرم کل آن ها amu 4.030376 است. در حالی که جرم یک اتم هلیم amu 4.002603 است. که اختلاف این دو جرم برابر با amu 0.030379 یا برابر با MeV 28.28 است که با Eb نشان داده شده و انرژی پیوند هسته ای معرفی می شود

واپاشی آلفا

گسیل ذرات آلفا از رادیونوکلوئیدهای دارای پروتون اضافی تابش آلفا از اتم های سنگین ناشی می شود

فرمول واپاشی آلفا

واپاشی آلفا به روایت تصویر

• ذره آلفا دارای دو بار الکتریکی مثبت و جرم آن 4 برابر هیدروژن است.
• در واقع ذره آلفا یک اتم هلیوم دو بار یونیزه شده است.
• ذرات آلفا بوسیله عناصر رادیواکتیو سنگین منتشر می شود.
• این ذرات به راحتی دیگر پرتوها از ماده عبور نمی کنند.
• ذرات آلفا قدرت یون سازی زیادی داشته ولی قدرت نفوذ آن در بافت ها بسیار کم است و به آسانی بوسیله ضخامتی از چند صفحه کاغذ، یک لایه رطوبت و یا ضخامت خارجی پوست متوقف می شوند.
• برد ذرات α  در بدن بسیار کم است (نزدیک به mm 0.03 در بافت بدن) و این ذرات را می توان با یک برگه مقوا یا چند سانتی متر هوا متوقف کرد.
• این ذرات تنها وقتی خطرناک هستند که از طریق تنفسی یا مسیر گوارشی وارد بدن شوند.
• ایجاد یون‌های ثانویه بنام دلتا ray ∆
• به علت آنکه این ذره دارای دو بار الکتریکی مثبت و در ضمن جرم آن نسبتا سنگین است، عمق نفوذ آن به داخل ماده کم خواهد بود.
• به علت بار الکتریکی نسبتا زیاد، احتمال برخورد آن هنگام نفوذ به داخل ماده با الکترون های ماده زیاد است
• چون جرم زیادی دارند دارای سرعت نسبتا کمی است و در نتیجه مدت زمان برخورد ذرات با الکترون ها نیز زیاد است.
• چون الکترون های موجود در مسیر ذرات آلفا دارای جرم کمی در مقایسه با این ذرات هستند در نتیجه مسیر حرکت ذرات آلفا به صورت خط مستقیم است.
• انرژی ذره آلفا هنگام نفوذ به داخل ماده به الکترون های ماده منتقل می شود. این انرژی موجب یونیزاسیون و تحریک اتم ها می شود.
• عمق نفوذ ذرات آلفا در داخل ماده را برد ذره آلفا R می نامند. پرتو آلفا به دلیل جرم و بار الکتریکی زیاد دارای برد کمی است.

ادامه مطالب زیر را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

• ذرات بتا و مشخصات آن

• پدیده فنا (Annihilation)

• پرتوی گاما مشخصات و  پدیده های ناشی از آن

• برخوردهای ناکشسان (غیرالاستیک) فوتون با ماده

• پرتو در بدن: برهمکنش های پرتو

• واحدهای سنجش پرتو

• واحدهای اندازه گیری اکتیویته

• نیمه عمر (نیمه عمر بیولوژیکی, نیمه عمر موثر)

• ژنراتورهای مواد رادیواکتیو

• ابزارهای آشکارسازی پرتوهای یونیزان

• سنتیلاتور یا آشکار ساز سوسوزن

• رادیوبیولوژی

• تاثیر نسبی زیستی (Relative Biological Effectiveness (RBE

• منابع پرتوگیری

• تاثیرات پرتو (عمل مستقیم و غیر مستقیم تشعشع, تاثیر پرتو بر روی DNA)

• عوامل موثر در حساسیت پرتوی (حساسیت سلول ها در برابر پرتوها)

• تجزیه ی آب بر اثر تابش پرتوهای یونیزان (رادیولیز آب)

• آسیب های ناشی از پرتوهای یونیزان

  • اثرات زیستی پرتوهای یونیزان

• حفاظت در برابر پرتوها

حتما بخوانید:

⇐ پاسخ تشریحی سوالات ارشد فیزیک بهداشت حرفه ای سال 97

⇐ دانلود کتاب آشنایی با فیزیک بهداشت از دیدگاه پرتوشناسی