Как оформить 3-ю работу

Тема занятия

Ионизирующие излучения. Модель физической защиты от ионизирующих излучений

Цели и задачи

· Изучить зависимость мощности дозы излучения, длины волны излучения и проникающей способности излучения от величины анодного напряжения на рентгеновской трубке.

· Изучить зависимость полученной дозы излучения от толщины защитного слоя из элемента с порядковым номером Z.

· Изучить зависимость полученной дозы излучения от толщины защитного слоя из свинца с порядковым номером элемента Z = 82.

· Изучить устройство и принцип действия рентгеновской трубки.

· Оценить на чём основана физическая защита от ионизирующего излучения.

· Определить локализацию и пространственное расположение диполя.

· Научится строить графики изменения потенциала поля диполя при различном расположении отводящего электрода или решать противоположную задачу.

Основные понятия

Устройство и принцип действия рентгеновской трубки.

Что такое жёсткое рентгеновское излучение? Как зависит длина волны излучения от анодного напряжения рентгеновской трубке. Механизм действия ионизирующих излучений на организм. На чём основана физическая защита от ионизирующего излучения.

предельная норма излучения в час для рентгенолога (годовая доза в этом случае не должна превысит допустимую дозу для этой категории людей 5 бэр в год при условии 8-ми часового рабочего дня).

Вопросы к занятию

1. Опишите устройство и принцип действия рентгеновской трубки (ответ поясните рисунком).

2. Что такое жёсткое рентгеновское излучение? Как зависит длина волны излучения от анодного напряжения рентгеновской трубке (ответ поясните формулами).

3. Что такое характеристическое и тормозное излучение, каково их происхождение, как выглядят их спектры?

4. Что такое линейный и массовый коэффициенты ослабления (ответ поясните формулами).

5. Что такое радиоактивность? Напишите формулу закона радиактивного распада, сделайте пояснения.

6. Что такое летальная и полулетальная дозы облучения, чему они равны для человека?

7. Механизм действия ионизирующих излучений на организм (теория Тарусова и Кузина).

8. На чём основана физическая защита от ионизирующего излучения (приведите пример, ответ поясните формулой).

9. Что такое рдиопротекторы, каков принцип их действия (приведите примеры).

10. Что такое поглащённая и эквивалентная дозы излучения (ответ поясните формулами).

11. Что такое мощность дозы излучения (ответ поясните формулами).

12. Принцип химической защиты от ионизирующих излучений.

13. Что такое рентгеноскопия и рентгенография. Какой принцип положен в основу этих методов (ответ поясните формулами).

14. Что такое нуклиды и радионуклиды, где они находят применение в медицине?

15. В чём заключается использование метода сканирования для определения операбельности ракового больного?

16. Что такое период полураспада. Связь между периодом полураспада и постоянной радиактивного распада (ответ поясните формулами).

17. Что такое компьютерная томография. Какой принцип положен в основу данного метода исследования?

18. Что такое экспозиционная доза? Единицы измерения экспозиционной дозы. Связь между экспозиционной и поглощённой дозами.

19. Что такое лучевая терапия. Правило Бергонье-Трибондо. Устройство аппарата-терапии.

Методические указания к работе (рекомендации)

Ионизирующим излучением, как известно, называют потоки частиц и электромагнитных квантов, взаимодействие которых со средой приводит к ионизации атомов и молекул. Ионизирующим действием обладают рентгеновское и гамма-излучение, потоки электронов, позитронов, протонов, нейтронов, альфа частиц и т.д.В настоящей работе в качестве источника ионизирующего излучения используется рентгеновская трубка. Рентгеновским излучением называют электромагнитные волны с длиной волны примерно от 80 нм до 0.00001 нм. По способу возникновения рентгеновское излучение подразделяют на тормозное и характеристическое. Тормозное излучение возникает в результате торможения быстро летящего электрона электростатическим полем атомного ядра и атомарных электронов вещества катода рентгеновской трубки. Этот вид излучения имеет сплошной спектр. При увеличении анодного напряжения на фоне сплошного спектра тормозного излучения возникает характеристическое рентгеновское излучение. Этот вид излучения возникает вследствие того, что электроны проникают вглубь атома и выбивают из заполненных электронных орбиталей атомов (K, L, M и т.д.) находящиеся там электроны. На месте выбитых из внутренних электронных орбиталей электронов возникают ‘вакансии’ или ‘дырки’. В соответствии с законом термодинамики, который говорит о том, что все процессы стремятся к наименьшему энергетическому уровню системы (закон увеличения энтропии системы) электроны с вышележащих орбиталей переходят на ‘вакантные места’ или ‘дырки’, заполняя их. Избыток энергии между той орбиталью с которой произошёл переход электрона и той, на которую произошёл переход, излучается в виде электромагнитного кванта характеристического рентгеновского излучения. Спектр этого вида рентгеновского излучения - линейчатый. Для изменения параметров рентгеновского излучения (интенсивность, жёсткость, доза) нами будет использоваться изменение анодного напряжения Ua на рентгеновской трубке. При увеличении анодного напряжения будут увеличиваться мощность дозы излучения M, которая измеряется в бэрах/час и наименьшее безопасное расстояние X, которое измеряется в данной работе в метрах, будет уменьшаться длина волны излучения L в нанометрах.Вам предстоит выяснить, как конкретно изменяются основные, указанные выше, параметры рентгеновского излучения и сделать вывод.

Как оформить 1-ю работу. На миллиметровой бумаге в десятичном масштабе постройте, по результатам первой работы, график зависимости мощности дозы M излучения рентгеновской трубки от величины анодного напряжения Ua. Следует правильно выбрать масштаб графика, что построенный вами график занимал всю площадь листа. Закругления кривой на графике следует проводить с помощью лекала.Не забудьте устранить погрешности измерения графическим способом.Обратите внимание на то, что при увеличении Ua резко увеличивается наименьшее безопасное расстояние X, что является прямым свидетельством увеличения проникающей способности излучения. Кроме этого существенно уменьшается длина волны излучения L, что является косвенным свидетельством увеличения проникающей способности рентгеновского излучения. В соответствии с целью работы и правильно оценив результаты данной работы, сделайте обоснованный вывод и занесите его в свой отчёт. На миллиметровой бумаге в десятичном масштабе постройте, по результатам второй работы, график зависимости полученной дозы H излучения за 8 часов работы от толщины защитного слоя D в миллиметрах. Следует правильно выбрать масштаб графика, что построенный вами график занимал всю площадь листа. Закругления кривой на графике следует проводить с помощью лекала. Не забудьте устранить погрешности измерения графическим способом. Обратите внимание на вероятность летального исхода при разной толщине защитного слоя.В соответствии с целью работы и правильно оценив результаты данной работы сделайте обоснованный вывод и занесите его в свой отчёт. На миллиметровой бумаге в десятичном масштабе постройте, по результатам второй работы, график зависимости полученной дозы H излучения за 8 часов работы от толщины защитного слоя D в миллиметрах. Следует правильно выбрать масштаб графика, что построенный вами график занимал всю площадь листа. Закругления кривой на графике следует проводить с помощью лекала. Не забудьте устранить погрешности измерения графическим способом. Обратите внимание на вероятность летального исхода при разной толщине защитного слоя. В соответствии с целью работы и правильно оценив результаты данной работы сделайте обоснованный вывод и занесите его в свой отчёт.

Как оформить 3-ю работу

На миллиметровой бумаге на том же листе, где вы построили график по второй работе в десятичном масштабе постройте, по результатам третьей работы, график зависимости полученной дозы H излучения за 8 часов работы от толщины защитного слоя D в миллиметрах.· Следует правильно выбрать масштаб графика, что построенный вами график занимал всю площадь листа. Закругления кривой на графике следует проводить с помощью лекала. Не забудьте устранить погрешности измерения графическим способом.Обратите внимание на вероятность летального исхода при разной толщине защитного слоя. В соответствии с целью работы и правильно оценив результаты данной работы сделайте обоснованный вывод и занесите его в свой отчёт. Сделайте общий вывод по второй и третьей работам, сравните защитные свойства первого элемента со свинцом, дайте объяснение обнаруженной закономерности.

Вопросы для самоконтроля

1. Опишите устройство и принцип действия рентгеновской трубки (ответ поясните рисунком).

2. Что такое жёсткое рентгеновское излучение? Как зависит длина волны излучения от анодного напряжения рентгеновской трубке (ответ поясните формулами).

3. Что такое характеристическое и тормозное излучение, каково их происхождение, как выглядят их спектры?

4. Что такое линейный и массовый коэффициенты ослабления (ответ поясните формулами).

5. Что такое мощность дозы излучения (ответ поясните формулами).

6. Принцип химической защиты от ионизирующих излучений.

7. Что такое рентгеноскопия и рентгенография. Какой принцип положен в основу этих методов (ответ поясните формулами).

8. Что такое нуклиды и радионуклиды, где они находят применение в медицине?

9. В чём заключается использование метода сканирования для определения операбельности ракового больного?

Основная литература

1. Курс физики: Учебник для вузов / А.Н. Ремизов, А.Я. Потапенко- 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2004.--720 с.: ил.

2. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика, изд. 3-е, испр. М.: Высшая школа, 1987. -- 643с.

3. Кириллов С.К. Физика для врача (учебное пособие для врачей и студентов СГМА).— Смоленск ФГУ «Смоленский ЦНТИ», 2007.—252с.

Дополнительная литература

1. Рубин А.Б. Биофизика. М.: Высшая школа, 1999.—284с.

2. Волькенштейн М.В. Биофизика. М.: Наука, 1981. –312с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: