Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Radiologia z nukleoniką
Koordynator przedmiotu:
Krzysztof ZAREMBA
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Elektronika
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne - podstawowe
Kod przedmiotu:
RN
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
100
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Zaliczenie przedmiotu: Fizyka ogólna (FOG)
Limit liczby studentów:
40
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami radiologii i nukleoniki oraz ochrony radiologicznej, przede wszystkim w aspekcie zastosowań w technikach medycznych (diagnostyka rentgenowska, radioterapia, sterylizacja radiacyjna).
Treści kształcenia:
Rodzaje promieniowań jonizujących i ich parametry charakterystyczne. Promieniowania jądrowe. Jądro atomowe jako źródło promieniowania. Wzór Weizsäckera, linia równowagi, przemiany promieniotwórcze. Stała rozpadu. Aktywność. Przekrój czynny, współczynnik osłabienia, warstwa połówkowa, zasięg średni, średni czas życia, okres połówkowy. Rodziny promieniotwórcze, równowaga promieniotwórcza. Źródła radioizotopowe i ich parametry. Neutrony i ich źródła. Oddziaływanie promieniowania z materią. Powłoka elektronowa atomu. Hamowanie cząstek ciężkich. Potencjał jonizacji, średnia praca jonizacji. Wzór Bethego. Zasięg ciężkich cząstek, krzywa Bragga. Hamowanie cząstek beta, straty radiacyjne, zasięg cząstek beta. Oddziaływanie promieniowania X i gamma z materią. Rozpraszanie klasyczne. Efekt Comptona, zależność energii fotonów rozproszonych i elektronów wtórnych od kąta rozproszenia. Zjawisko tworzenia par. Zjawisko fotoelektryczne. Promieniowanie rentgenowskie. Promieniowanie hamowania - podstawy emisji. Wzór Kramersa, Kuhlenkampfa. Widmo energetyczne promieniowania, sprawność generacji, rozkład kątowy, polaryzacja. Źródła promieniowania rtg. Zależność natężenia promieniowania rtg. od napięcia na lampie. Filtracja promieniowania rentgenowskiego. Efektywna długość fali. Efektywność filtracji. Promieniowanie charakterystyczne - podstawy emisji. Prawo Moseley'a. Elektrony Augera, analogia z elektronami konwersji wewnętrznej. Klasyczna teoria pochłaniania. Współczynniki pochłaniania. Efektywna liczba atomowa. Dozymetria. Dawka ekspozycyjna, pochłonięta, biologiczna. Rzeczywisty współczynnik pochłaniania. Stała jonizacyjna. Jednostki dozymetryczne. Zasada ALARA. Poziomy napromieniowań: narażenia naturalne i zawodowe. Obowiązujące limity. Skuteczność biologiczna promieniowań jonizujących. Modele radiologiczne. Względna skuteczność radiologiczna WSB. Współczynnik jakości Q. Współczynnik liniowego przekazywania energii. Współczynnik wzmożenia tlenowego. Związek między dawka ekspozycyjną i dawka pochłoniętą dla różnych tkanek w zależności od jakości promieniowania. Dawka całkowita. Dawka skórna, dawka głęboka. Obliczenia dawki pochłoniętej i maksymalnej. Zewnętrzne napromieniowanie cząstkami beta. Rozkład dawki głębokiej. Porównanie rozkładów dawki głębokiej przy naświetlaniu promieniami rentgenowskimi, elektronami i hadronami. Dawka pochłonięta od neutronów. Osłony przed promieniowaniem.
Metody oceny:
Na ocenę końcową składają się: ocena z egzaminu (waga 0,6) ocena z projektu (waga 0,4)
Egzamin:
tak
Literatura:
Massalski J., Fizyka dla inżynierów, cz.II, PWT 1975; Dyson N.A., Promieniowanie rentgenowskie w fizyce atomowej i jądrowej, PWN 1978; Piątkowski A., Scharf W., Elektroniczne mierniki promieniowania jonizującego, MON, 1979; England .B., Metody Doświadczalne fizyki jądrowej, PWN 1983. Scharf W.: Akceleratory biomedyczne, PWN 1994.
Witryna www przedmiotu:
nie ma
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W1
Ma szczegółową wiedzę na temat rodzajów promieniowań jonizujących i ich parametrów charakterystycznych.
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka W2
Ma podstawową wiedzę na temat oddziaływania promieniowania z materią.
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka W3
Ma podstawową wiedzę na temat własności promieniowania rentgenowskiego.
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka W4
Ma podstawową wiedzę na temat medycznych zastosowań promieniowania jonizujacego.
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U1
Potrafi przeprowadzić obliczenia praktyczne z zakresu metod aktywacji neutronowej.
Weryfikacja: projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka U2
Potrafi przeprowadzić obliczenia praktyczne z zakresu napromieniowań i obróbek radiacyjnych.
Weryfikacja: projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka U3
Potrafi przeprowadzić obliczenia praktyczne z zakresu projektowania osłon przed promieniowaniem jonizującym.
Weryfikacja: projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka U4
Potrafi wykonać obliczenia dotyczące absorpcji i rozpraszania promieniwania rentgenowskiego w różnych materiałach.
Weryfikacja: projekt, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K1
Ma świadomość wpływu promieniowania jonizującego na środowisko i związanych z jego stosowaniem zagrożeń dla zdrowia ludzkiego
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Powiązane charakterystyki obszarowe: