Actividades Taller RADIOPROTECCION PDF

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Hacer una relación de los huesos y las articulaciones inmersas en
los estudios radiológicos trabajados en esta actividad...

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Actividad 2 Dibujar un tubo de rayos X que muestre sus componentes principales externos e internos, tipos de materiales utilizados y características de los blancos (elemento, símbolo químico, número atómico, energía K de los rayos X y temperatura de fusión)

TUBO RAYOS X El tubo de rayos x consiste una ampolla de vidrio (Phyrex) en la que se ha hecho un alto vacío que contiene en su interior un filamento con potencia negativo (cátodo) y un blanco con potencia positivo (ánodo). Las partes principales del tubo de rayos x son (desde el exterior hacia el interior): cubierta metálica, blindaje de plomo espacio para el aceite, fuente de electrodos (cátodo), ánodo y filtros. La cubierta metálica se encuentra conectada eléctricamente a la tierra, para conseguir un buen aislamiento eléctrico y evitar un posible accidente en caso de una fuga de alta tensión recordemos que la diferencia entre potencial entre ánodo y cátodo es muy elevada (50150kv). Dispone de una ventana de un material de numero atómico bajo para permitir la salida del haz de radiación directa e impedir radiar en dirección no deseada. El blindaje plomo es útil para absorber la radiación no coincidente con el haz de rayos x que se va a utilizar. El calor que se genera en el ánodo se disipa atravez del aceite que rodea la ampolla, realizando un aislamiento tanto eléctrico como térmico. La refrigeración del ánodo es muy importante, ya que salvo la energía emitida en forma de radiación EM, el resto de la energía de los electrones que atraviesan el tubo es absorbida en el ánodo y transformada básicamente en calor. Los electrones se emiten desde el cátodo que se encuentran en el interior de la taza de localización o copa de enfoque, cuya misión es conectar el haz d electrones en el punto focal del ánodo. El filamento del tubo de rayos x suele ser de wolframio o tungsteno (w) elementos con numero atómico igual a 74 y punto de fusión muy elevado (3400°C). Para calentar el cátodo se hace pasar una corriente entre sus extremos (diferencia de potencial de 6 a 10 V), emitiendo de esta forma electrones por efecto termoiónico. Si se modifica esta tensión, se variará la corriente que atraviesa el filamento y se aumentará el número de electrones emitidos por efecto termoiónico.

El ánodo está formado generalmente por un metal con número atómico muy elevado (Wolframio), incrustado en una barra de cobre (elevado punto de fusión, 1083°C) refrigerada por aceite. Al tener un número atómico alto, conseguimos que el frenado de los electrones sea muy elevado y se generen gran cantidad de fotones de bremsstrahlung, que poseen un espectro continuo. Cuando los electrones que provienen del cátodo colisionan con los electrones ligados a algún átomo del ánodo, se pueden producir colisiones que consigan hacer saltar los electrones corticales de un orbital a otro de mayor energía, con lo que se emitirá radiación EM con un espectro discreto (rayos característicos), cuando dichos electrones vuelven a caer a sus orbitales originales. El ánodo puede ser estacionario (siempre en la misma posición). En este caso, la zona de impacto de los electrones se recubre por una capa de cobre y otra de tungsteno, para que los electrones secundarios generados en el blanco sean frenados en la capa de cobre, y los fotones de frenado de baja energía producidos en la capa de cobre, se absorban en la capa de tungsteno. La zona de impacto de los electrones se llama foco térmico, debido a que es donde se disipa la mayor cantidad de energía por unidad de superficie (en milímetros de superficie se alcanzan temperaturas de unos 2000°C).

Actividad 7

Tenemos una población de 50000 núcleos radiactivos de Polonio 218. Se sabe que su constante desintegración es  = 0,0040 s-1. Averiguar: I)

II)

¿Qué significado tiene el número 0,0040 s-1? El número 0.0040 s⁻¹ es la constante de desintegración del polonio 218, indica cual es la relación entre los átomos iniciales que posee con los que hay al final de un instante de tiempo I ¿Cuántos núcleos de Polonio-218 quedarán al cabo de 12 horas? Nucleos radioactivos= 5000 Constante de desintegración= λ = 0,004 S-1 Primero se debe encontrar el tiempo de vida media Usamos la siguiente formula Λ= In2 t½ reemplazamos 0,0040 s-1 = 0,693 0,0040s-1 t ½ = 0,693 0,0040s-1 t1/2 = 173,25 CONVERSION DE UNIDADES 1 HORA----------- 3600S 12 HORAS-------- X SEGUNDOS 12*3600 = 43200s 1 Para hallar los nucleos se utiliza esta formula

Reemplazamos

N ( t ) =No e−

0,693 ( 173,25 )∗43200

N ( t ) 50000 e− ( 172,8 ) N (t)=4,49 x 10 -72

¿Cuánto tiempo debería pasar para que la población inicial se redujera a la mitad?

Se reduce a la mitad que es 25.000 El tiempo que debe transcurrir para que los 50000nucleos de núcleo radiactivo se reduzcan a la mitad es de 173.25 que es igual a 2,88 minutos...