presentacion de radiologia

1. Física de Radiaciones
Interacción de la radiación
con la materia

2. Radiación y Radioactividad
 Radiación: Energía en tránsito, ya sea
como ondas electromagnéticas o como
partículas.
 Radioactividad: Proceso natural y
espontáneo. Característica de varios
materiales que emiten radiación ionizante.

3. Ionización
Ionización: proceso que resulta de
remover un
electrón de un
átomo o molécula
eléctricamente neutro.
El resultado es la
creación de un par de
iones: un electrón
(negativo) y un
átomo o molécula
positiva.

4. Excitación
Excitación: Proceso que le proporciona
suficiente energía a un electrón de un
átomo o molécula que le permite ocupar
un estado de mayor energía. El electrón
permanece ligado
al átomo o molécula,
no se producen iones
y el átomo permanece
neutro.

5. Espectro electromagnético

6. Radiación y el cuerpo humano

7. Interacción de la radiación con la materia

8. Tipos de radiaciones ionizantes
 Directamente ionizante (partículas cargadas):
 Partículas alfa (a).
 Partículas beta (b+ ó b-).
 Indirectamente ionizante (partículas neutras):
 Rayos gamma (g).
 Rayos – X.
 Neutrones.

9. Dosis
 Dosis absorbida: cantidad de energía que la radiación
ionizante imparte a una dada cantidad de masa de
materia. Unidades: rad (radiation absorbed dose), en SI:
Gray = 1joule/kg. 100 rad = 1Gy.
 Dosis biológica efectiva ó equivalente: es la dosis
absorbida multiplicada por un factor de calidad, que
tiene en cuenta el potencial de daño biológico relativo de
los distintos tipos de radiación. Unidad rem (roentgen
equivalent man), en SI: Sievert. 100rem = 1Sv.
 Ejemplo: partículas a es 20 veces más dañina que las b.

10. Interacciones de Partículas a
 Principales mecanismos de transmisión de
energía:1) ionización y 2) excitación.
 Alta probabilidad de interacción: produce
un alto número de pares iónicos por
unidad de camino recorrida.
 Rango corto: débilmente penetrante.

11. Clasificación de neutrones
(interacción con tejidos)
Categoría Rango de energía
Térmicos ~ 0.025 eV (< 0.5 eV)
Intermedios 0.5 eV - 100 KeV
Rápidos 100 KeV - 20 MeV
Relativistas > 20 MeV

12. Interacciones de neutrones
 Neutrones lentos: 1)Captura radiactiva
con emisión g; 2) con emisión de
partículas cargadas (a, p, d); 3) fisión
(absorción por un átomo pesado).
 Neutrones rápidos: 1) scattering elástico e
inelástico (modera o termaliza los n)

13. Scattering elástico de neutrones
 Neutrón colisiona con núcleo de aprox. el mismo
tamaño. El núcleo de H es el más eficaz.
 No hay emisión de rayos-g.
 Se separa el núcleo de sus electrones.

14. Scattering inelástico de neutrones
 El neutrón golpea un núcleo grande.
 Penetra el núcleo, excitando un nucleón y sale con
pérdida de energía.
 El núcleo queda en estado excitado y emite rayos-g.

15. Propiedades de las radiaciones
Radiación
Tipo de
Radiación
Masa
(uma)
Carga
Materiales para
frenarla
Alfa Partícula 4 +2 Papel, piel, ropa.
Beta Partícula 1/1836 ±1
Plástico, vidrio, metales
livianos. (bajo Z y baja
densidad)
Gamma –
rayos X
Ondas
electromagnéticas
0 0
Metales densos,
concreto, Tierra. (alto Z,
alta densidad).
Neutrons Partículas 1 0
Materiales con
hidrógeno para moderar
(Agua, plásticos,
aceite), para absorber,
materiales que capturan
(boro, cadmio).

17. Rayos - X
 En 1895 Wilhelm Conrad Röntgen
descubre los rayos-X trabajando
con un tubo de rayos catódicos.
Uno de sus primeros
experimentos: una
radiografía de la mano de su
esposa.

18. Tubo de Rayos-X

19. http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Radiography
/EquipmentMaterials/xraysources.htm

21. Rayos –X característicos
 El e- incidente
colisiona con un e- de
la capa K.
 Esta vacancia es
llenada por un e- de
una capa externa.
 Energía sobrante:
emisión de fotón
(rayo X).

22. Rayos X característicos

23. Rayos X – Rayos g
Rayos X
• De origen atómico: R-X característicos.
• Radiación de frenado: generador de RX.
• Energía cuántica > 124eV.
Rayos g
• De origen nuclear: proceso radiactivo.
• Energía cuántica > 1 MeV.

24. Radioactividad natural
 Descubierta en 1896 por Henri Bequerel.
 En 1898 los esposos Curie descubren el
“polonio” y el “radium”.
 En 1946 ya se disponen de fuentes de
rayos gamma realizadas por el hombre,
como el Cobalto-60.
http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Radiography
/Introduction/history.htm

25. Radioactividad natural
 Henri Bequerel (1852-1908)
 Pierre Curie (1859-1906)
Marie Curie (1867-1934)

26. Recursos
 Espectro electromagnético, radiación y cuerpo humano, dosis.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html
 Rayos X – Rayos g.
http://www.ndt-ed.org/EducationResources/
HighSchool/Radiography/hs_rad_index.htm
http://www.umich.edu/%7Eradinfo/introduction/cover.htm
 Neutrones, partículas alfa.
http://www.nukeworker.com/study/