I. Fisica applicata in ambito radiologico * D.M. 270/04

Oggetto:

I. Fisica applicata in ambito radiologico * D.M. 270/04

Oggetto:

Anno accademico 2012/2013

Codice dell'attività didattica

MED2825

Docenti

Dott. Alberto Biggi (Docente Responsabile del Corso Integrato)
Dott. Francesco Lucio (Docente Titolare dell'insegnamento)
Dott. Claudio Riberi (Docente Titolare dell'insegnamento)

Corso di studi

[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

Tipologia

--- Nuovo Ordinamento ---

Crediti/Valenza

Oggetto:

Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire agli studenti gli strumenti per valutare e interpretare i fenomeni elettrici. Acquisire conoscenza sulle caratteristiche elettriche dei materiali, le reti elettriche in corrente continua, le proprietà dei campi elettrici e dei campi magnetici e le prime nozioni sulle reti in alternata. Acquisire conoscenze di base su componentistica elettronica, semiconduttori e circuiti digitali. Si forniranno conoscenze introduttive alla fisica delle radiazioni ionizzanti indispensabili alla comprensione del funzionamento delle apparecchiature radiologiche introdotte nel corso integrato. Lo studente dovrà acquisire familiarità con i principali rivelatori delle radiazioni ionizzanti utilizzati in campo medico anche all’interno delle apparecchiature radiologiche studiate.

Acquisizione ed uso appropriato della terminologia di base; conoscenza delle proprietà fondamentali delle radiazioni ionizzanti utilizzate in ambito sanitario, delle unità di misura, delle principali formule. Conoscenza di base della strumentazione e delle tecniche per la misura della dose ambientale e personale. Approfondimento dei principi filosofici alla base della moderna radioprotezione, basati sui documenti ICRU, con particolare riferimento alla legislazione vigente in Italia. Analisi degli aspetti operativi con esercitazioni pratiche nei reparti.

---

The aim of the course is to give students the tools to evaluate the electrical phenomena. Acquire knowledge on the electrical characteristics of materials, the electricity network in DC, the properties of electric and magnetic fields and the first notions on alternate networks. Acquire basic knowledge on semiconductors and digital circuits.

Knowledge and appropriate use of terminology in radiation protection; fundamental properties of ionizing radiations used in medicine, fundamental and derived units, main useful formulas. Basic knowledge of instrumentation and technique to measure ambient and personal dose. To understand basic principles in modern radiation protection, based on recommendations of ICRP reports, with particular reference to Italian regulations. Examination of practical aspects during visits to hospital installations.

Oggetto:

Programma

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. Nucleo, isotopi e particelle. Decadimenti radioattivi (particelle alfa, beta e gamma). Legge esponenziale del decadimento radioattivo. Radiazioni corpuscolate ed elettromagnetiche. Spettro elettromagnetico. Iinterazione delle radiazioni con la materia: elettroni. Perdita di energia per collisioni e irraggiamento. Esempio del tubo radiogeno. 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.

Definizione e scopi della radioprotezione; definizioni di radiazione, nuclide, isotopo, particelle cariche, onde elettromagnetiche, radiazioni direttamente e indirettamente ionizzanti, irradiazione, contaminazione ecc. Grandezze radiometriche e dosimetriche : attività, attività specifica, esposizione, dose assorbita, dose equivalente, dose efficace. Ordini di grandezza. Radiazione elettromagnetica : legge dell’inverso del quadrato della distanza; costante gamma specifica. Radiazioni corpuscolari : caratteristiche e capacità di penetrazione delle particelle alfa, beta, neutroni. Principi base della radioprotezione (tempo, distanza, schermature). Sorgenti di radiazioni, radiazione di fondo. Sorgenti non sigillate (contaminazione, radiotossicità, tempo di dimezzamento effettivo). Strumentazione di radioprotezione, rivelatori ambientali e personali. Schermature, calcolo di barriere. Basi filosofiche della radioprotezione (ICRU 60). 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.

---

Electrical properties of matter. Current networks. DC components. Magnetic properties of matter. Phenomenon of induction and autoinduction. AC components. Semiconductors and PN junctions. The diode and its applications. Semiconductor components. Operational amplifiers. Generality of digital electronics. Transducers.

The nucleus and radioactive decay. Electromagnetic radiation and elemental particles. The electromagnetic spectrum. The interaction of radiation with matter (electrons and X – γ rays). The absorbtion of X ray. The production of X rays: X-ray tube. Measurements of radiation. Detectors: ionization chambers. Proportional counters. Geiger counters. Photographic film detectors. Termoluminescent dosimetry. Scintillator detectors. Semiconductor detectors. Spectrometry.The electromagnetic spectrum: ionizing and non ionizing radiation.

Definition and aims of radiation protection; basic definitions (radiation, radionuclides, charged particles, electromagnetic wave, directly and indirectly ionizing radiations, irradiation, contamination). Radiometric and dosimetric quantities : activity, specific activity, exposition, absorbed dose, equivalent dose, effective dose, order of magnitude of different quantities.

Electromagnetic radiation : inverse square law, specific gamma constant. Particle radiation : main characteristics and deep of penetration of alfa , beta and neutrons radiation. Radiation protection basic principles (time, distance, shielding). Main sources of radiation in hospital, background radiation. Unsealed sources (contamination, radiotoxicity, effective half life). Instrumentation used in radiation protection for personal and ambient dose measurements. Shielding principles and calculation. Philosophical bases of radiation protection (ICRU 60). Current Italian regulations. Radiation protection of patient, population, workers in radiology, nuclear medicine and radiotherapy departments : examples, problems, solutions.

Descrizione