Fizyka promieniowania jonizującego 1100-2BF23
1. Chemiczne podstawy atomowej struktury materii. Masy cząsteczkowe. Masy atomowe. Stała Avogadro. Fizyczne podstawy atomowej struktury materii.
2. Ograniczenia modelu atomu Rutherforda-Bohra. Energie wiązania cząsteczek, atomów i jąder atomowych.
3. Ogólne własności jąder atomowych - masy ładunki, rozmiary, izotopy, izobary, izotony izomery, przemiany jader atomowych.
4. Promieniowanie elektromagnetyczne atomów. Promieniowanie X, widmo liniowe, promieniowanie charakterystyczne. Układ okresowy pierwiastków.
5. Emisja promieniowania elektromagnetycznego przez przyspieszaną cząstkę, mechanizm wytwarzania promieniowania X, widmo promieniowania hamowania.
6. Promieniowanie synchrotronowe i promieniowanie Czerenkowa.
7. Oddziaływanie ciężkich cząstek naładowanych z materią, transfer energii do ośrodka, zdolność hamująca, zasięg.
8. Oddziaływanie elektronów z materią.
9. Oddziaływanie fotonów z materią. Osłabienie wiązek fotonowych, czynniki geometryczne. Rodzaje oddziaływań, pochłanianie promieniowania, osłabienie wiązek fotonowych. Rozpraszanie Thomsona, efekt Comptona, rozpraszanie Rayleigha, efekt fotoelektryczny, produkcja par.
10. Transfer energii i absorpcja energii w oddziaływaniu fotonów z materią.
11. Rozpady promieniotwórcze. Prawo zaniku promieniotwórczego. Detektory promieniowania jonizującego.
12. Klasyfikacja rozpadów. Rozpady alfa, beta, gamma, konwersja wewnętrzna. Rodziny promieniotwórcze, tablica nuklidów.
13. Naturalne i sztuczne źródła promieniowania w środowisku, źródła promieniotwórcze dla medycyny, produkcja radionuklidów. Metody aktywacyjne, reakcje jądrowe,
14. Akceleratory – podstawowe charakterystyki. Akceleratory do produkcji izotopów promieniotwórczych, kliniczne liniowe akceleratory medyczne. Cyklotrony i synchrotrony jako akceleratory dla radioterapii. Promieniowanie jonizujące w diagnostyce i terapii medycznej.
Tryb prowadzenia
mieszany: w sali i zdalnie
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Wiedza
student zna najważniejsze pojęcia związane z emisją, sztucznym wytwarzaniem promieniowania jonizującego
zna mechanizmy oddziaływania fotonów i cząstek subatomowych z materią
zna podstawy stosowania promieniowania jonizującego w diagnostyce i terapii medycznej
Umiejętności
student potrafi określić sposoby rozpadu promieniotwórczego jąder atomowych na podstawie danych tablicowych
potrafi wskazać najważniejsze parametry oddziaływania z materią dla promieniowania gamma, wiązek elektronów i ciężkich cząstek naładowanych
potrafi wyjaśnić zasady działania podstawowych urządzeń diagnostyki i terapii medycznej
Postawy
ocenia znaczenie nauk przyrodniczych w zastosowaniach technicznych i medycznych
docenia znaczenie wiedzy i umiejętności fizyka medycznego współpracującego w zespole klinicznym
Kryteria oceniania
Uzyskanie pozytywnej oceny końcowej z wykładu możliwe jest po pozytywnym zaliczeniu części rachunkowej i zdaniu części rachunkowej i testowej egzaminu.
W ramach części rachunkowej sprawdzana jest umiejętność rozwiązywania problemów rachunkowych (zadań). Jej zaliczenie odbywa się na podstawie wyników kolokwiów i części rachunkowej egzaminu pisemnego.
Egzamin testowy sprawdza zrozumienie podstawowych zagadnień związanych z emisją i oddziaływaniem promieniowania jonizującego z materią. W uzasadnionych przypadkach student zdaje egzamin ustny.
Praktyki zawodowe
nie ma
Literatura
E. B. Podgoršak, Radiation Physics for Medical Physicists, Springer-Verlag, 2010
K. Maher & other wikibooks contributors. “Basic Physics of Nuclear Medicine”. dostępna wersja elektroniczna (pdf) i do druku: http://en.wikibooks.org/wiki/Basic_Physics_of_Nuclear_Medicine
E. Skrzypczak, Z. Szefliński, Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych, PWN Warszawa 2002
P. Jaracz, Promieniowanie jonizujące w środowisku człowieka, Wyd. Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 2001.
E. B. Podgoršak and International Atomic Energy Agency: Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students 2005. dostępna wersja elektroniczna:
http://www-pub.iaea.org/mtcd/publications/pdf/pub1196_web.pdf
Hrynkiewicz, red. Człowiek i promieniowanie jonizujące, PWN Warszawa, 2001
Materiały wykładowcy
Więcej informacji
Więcej informacji o poziomie przedmiotu, roku studiów (i/lub semestrze) w którym się odbywa, o rodzaju i liczbie godzin zajęć - szukaj w planach studiów odpowiednich programów. Ten przedmiot jest związany z programami:
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: