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Oggetto:
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FISICA APPLICATA IN AMBITO RADIOLOGICO

Oggetto:

PHYSICS APPLIED TO RADIOLOGY

Oggetto:

Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
MED2825
Docenti
Dott. Claudio Riberi (Docente Titolare dell'insegnamento)
Dott. Emanuele Roberto (Docente Titolare dell'insegnamento)
Anna Sardo (Docente Titolare dell'insegnamento)
Corso di studio
[f007-c314] laurea i^ liv. in tecniche di radiologia medica, per immagini e radioterapia (ab.pr. san. di radiologia medica) - a cuneo
Anno
1° anno
Periodo
Da definire
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
ING-INF/07 - misure elettriche ed elettroniche
MED/36 - diagnostica per immagini e radioterapia
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Scritto ed orale
Prerequisiti
Nozioni di base di fisica ed elettromagnetismo fornite durante gli studi secondari superiori. Non vi sono insegnamenti propedeutici.

Basics of physics and electromagnetism provided during upper secondary education . There aren’t preparatory courses.

Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

L'Insegnamento si propone di: fornire agli studenti gli strumenti per valutare e interpretare i fenomeni elettrici, allo scopo di comprendere le basi delle reti elettriche in corrente continua ed alternata, le proprietà dei campi elettrici e dei campi magnetici e di acquisire conoscenze di base su componentistica elettronica, semiconduttori e circuiti digitali.
Si propone altresì di fornire conoscenze introduttive alla fisica delle radiazioni ionizzanti, indispensabili alla comprensione del funzionamento delle apparecchiature radiologiche, ed una conoscenza di base della strumentazione e delle tecniche per la misura della dose ambientale e personale, nonché illustrare approfonditamente i principi filosofici alla base della moderna radioprotezione, basati sui documenti ICRU, con particolare riferimento alla legislazione vigente in Italia.

The teaching aims to: provide students with the tools to assess and interpret the electrical phenomena, in order to understand the basics of electricity grids in direct and alternating current, the properties of electric fields and magnetic fields and to acquire basic knowledge of electronic components, semiconductors and digital circuits .
The teaching also aims to provide basic knowledge about physics of ionizing radiation, essential to understanding the functionality of X-ray equipment, and a basic knowledge about ambient/personnel dose rate measuring techniques and instrumentation. Moreover an aim is to illustrate in detail the philosophical principles at the basis of modern radiation protection, based on ICRU documents, with particular reference to the current Italian legislation.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Al termine lo studente dovrà:
- aver acquisito le nozioni di base di elettronica per comprendere il funzionamento delle apparecchiature radiologiche
- conoscere le basi della fisica delle radiazioni, i meccanismi di generazione delle radiazioni ionizzanti ed i principali tipi di interazione di quest'ultime con la materia    
- conoscere le proprietà fondamentali delle radiazioni ionizzanti utilizzate in ambito sanitario, le loro unità di misura e le principali formule .
- conoscere il funzionamento delle apparecchiature per la misurazione della dose ambientale e personale utilizzate in ambito sanitario anche all'interno delle apparecchiature radiologiche studiate
- conoscere i principi di radioprotezione e saperli applicare sul lavoro

 At the end, students must:
- Have acquired basics of electronics to understand the functioning of X-ray equipment
- Know the basics of radiation physics, the mechanisms in ionizing radiation generation and the main types of interaction of x-rays and objects
- Know the basic properties of ionizing radiation used in healthcare, their units and the main formulas.
- Know how ambient/personnel dose rate measuring equipment works, also within standard radiology equipment.
- Know the principles of radiation protection and apply them while working

Oggetto:

Programma

 ELEMENTI DI ELETTRONICA:
- Proprietà elettriche della materia.
- Reti in corrente continua.
- Componentistica in corrente continua.
- Proprietà magnetiche della materia.
- Fenomeno dell'induzione ed autoinduzione.
- Cenni sulla componentistica in alternata.
- Semiconduttori e giunzioni PN.
- Il diodo e le sue applicazioni.
- Cenni sulla componentistica a semiconduttore.
- Amplificatori operazionali.
- Generalità di elettronica digitale.

FISICA DELLE RADIAZIONI:

- Nucleo, isotopi e particelle.
- Decadimenti radioattivi (particelle alfa, beta e gamma).
- Legge esponenziale del decadimento radioattivo.
- Radiazioni corpuscolate ed elettromagnetiche.
- Spettro elettromagnetico.
- Interazione delle radiazioni con la materia: elettroni (perdita di energia per collisioni e irraggiamento); fotoni (perdita di energia per effetto fotoelettrico, diffusione coerente e Compton , produzione di coppie).
- Legge dell'assorbimento esponenziale.
- Metodi di misura delle radiazioni.
- Rivelatori impulsivi e integrali. Rivelatori a gas (camere a ionizzazione, contatori proporzionali, contatori geiger). Rivelatori a pellicola fotografica. Rivelatori a scintillazione. Rivelatori a termoluminescenza. Rivelatori a semiconduttore.
- Spettrometria

RADIOPROTEZIONE:
- Definizione e scopi della radioprotezione.
- Definizioni di: radiazione, nuclide, isotopo, particelle cariche, onde elettromagnetiche, radiazioni direttamente e indirettamente ionizzanti, irradiazione, contaminazione.
- Grandezze radiometriche e dosimetriche : attività, attività specifica, esposizione, dose assorbita, dose equivalente, dose efficace.
- Radiazione elettromagnetica: legge dell'inverso del quadrato della distanza; costante gamma specifica.
- Caratteristiche e capacità di penetrazione delle radiazioni corpuscolate.
- Sorgenti di radiazioni con attenzione alle sorgenti non sigillate (contaminazione, radiotossicità, tempo di dimezzamento effettivo).
- Strumentazione di radioprotezione, rivelatori ambientali e personali.
- Schermature, calcolo di barriere.
- Principi e basi filosofiche della radioprotezione.
- La legislazione vigente: definizioni, struttura, ambiti.
- La radioprotezione del paziente, dell'operatore, della popolazione, in diagnostica, in Medicina Nucleare, in Radioterapia: esempi, problemi, soluzioni operative.

BASICS OF ELECTRONICS:
- Electrical properties of matter
- DC networks
- DC components
- Magnetic properties of matter
- Induction and self-induction phenomena
- Outline of AC components
- Semiconductors and PN junctions
- Diodes and its applications
- Outline of semiconductor components
- Operational Amplifiers
- Overview of digital electronics

RADIATION PHYSICS:

 -Nucleus, isotopes and particles.
 -Radioactive decay (alpha, beta and gamma particles).
 -Exponential law of radioactive decay.
 -Corpuscolate and electromagnetic radiation.
 -Electromagnetic spectrum.
 -Interaction of radiation with matter: electrons (loss of energy for collisions and irradiation); Photons (energy loss for photoelectric effect, coherent diffusion and Compton, production of pairs).
 -Law of exponential absorption.
 -Radiation measurement methods.
 -Impulsive and integral detectors. Gas detectors (ionization chambers, proportional counters, Geiger counters). Photographic film detectors. Scintillation detectors. Thermoluminescent detectors. Semiconductor detectors.
 -Spectrometry

RADIATION PRETECTION:
- Definition and purposes of radiation protection
- Definition of: radiation, nuclide, isotope, charged particles, electromagnetic waves, directly and indirectly ionizing radiations, irradiation, contamination.
- radiometric and dosimetry measures: activity, specific activity, exposure, absorbed dose, equivalent dose, effective dose.
- Electromagnetic radiation: the inverse square law of the distance; gamma-constant
- Features and penetration capacity of corpuscular radiation.
- Radiation Sources, focusing on unsealed sources (contamination, radiotoxicity, half-life).
- Instrumentation for radiation protection, environmental and personal detectors
- Screening, barriers calculation
- Principles and philosophical basis of radiation protection.
- Current law: definitions, structure, areas.
- The radiation protection (patient, operator and population) in diagnostics, Nuclear Medicine, Radiotherapy: examples, problems, operational solutions.

 

Oggetto:

Modalità di insegnamento

 Lezioni frontali in aula, con esercitazioni in aula (esercizi pratici). Sono altresì previste esercitazioni a piccoli gruppi presso servizi di Radiologia e Fisica Sanitaria su: apparecchiature, problematiche di radioprotezione e rivelatori.

Sono previste 24 ore di didattica per ogni modulo componente l'insegnamento.

 Traditional lessons in classroom, with practical exercises. Practice exercises in small groups inside Radiology and Medical Physics wards are also planned; they will focus on equipment, radiation protection problems and detectors. The total amount of teaching hours is 24 hours per each module.

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

Elementi di elettronica: esame orale

Fisica delle radiazioni: Scritto con domande aperte e risposta multipla al termine delle lezione in data da concordarsi con gli studenti. Il giorno dell'esame dell'Insegnamento si svolgerà il colloquio orale

Radioprotezione: Scritto con domande aperte a cui segue colloquio orale il giorno stesso dell'esame

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

R.Lagalla  et. al.: Radiologia (D.U. per TSRM) - Idelson-Gnocchi

S. C. Bushong: Radiologic Science for technologists - Elsevier Mosby

Dispense fornite dal docente

RADIOPROTEZIONE

La radioprotezione del paziente in Medicina Nucleare. AIMN edizione 2004

Le norme di buona preparazione dei Radiofarmaci in Medicina Nucleare

 



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Moduli didattici

Registrazione
  • Aperta
    Apertura registrazione
    01/03/2020 alle ore 00:00
    Chiusura registrazione
    31/12/2022 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 23/09/2022 11:47
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