Programa
El núcleo y sus radiaciones
(Lic. en Física Médica)
Módulo I: El núcleo y sus radiaciones
Reseña histórica. Modelos atómicos. Isótopos, isótonos, isóbaros, isómeros. Tabla de isótopos. Partículas fundamentales.
Radiactividad. Emisiones Nucleares: emisión α, β+, β-, captura electrónica, radiación de aniquilación, radiación gamma y conversión interna, radiación X y electrones Auger, neutrones y fragmentos de fisión. Esquemas de desintegración. Estabilidad nuclear. Modelos nucleares.
Núcleos inestables: ley de desintegración radiactiva. Unidades de actividad. Actividad específica. Uso de las radiaciones en Medicina. Factor de decaimiento, curva universal. Fluctuaciones en el decaimiento radioactivo. Estadística en la medición de la radiactividad. Equilibrio ideal, transiente y secular. Energética de las desintegraciones radiactivas. Datación con 14C. Radiactividad natural: series e isótopos. Filiación. Producción de radioisótopos. Los radionucleídos de la Medicina Nuclear.
Propiedades nucleares: Radio nuclear. Energía de ligadura. Impulso angular y momento dipolar magnético. Momento cuadrupolar eléctrico. Paridad. Estadística. Los Nucleones y sus interacciones.
Módulo II: Interacción de las radiaciones nucleares con la materia.
Sección eficaz. Camino libre medio. Partículas cargadas. Pérdida de energía de partículas cargadas pesadas por colisiones atómicas: teorías de Bohr y de Bethe-Bloch. Poder frenador y poder frenador másico. Rango. Straggling de energía. Interacción de electrones. Pérdida de energía de electrones y positrones. Pérdida por colisión y por radiación. Energía crítica. Longitud de radiación. Rango. Absorción de electrones. Dispersión elástica con los núcleos.
Interacción de la radiación electromagnética materia, fotones. Efecto fotoeléctrico. Dispersión Compton. Producción de pares. Dispersión de Rayleigh y de Thomson. Reacciones fotonucleares. Camino libre medio. Coeficientes de atenuación y absorción lineales y másicos. Efectos que siguen a las interacciones de fotones.
La interacción de neutrones. Atenuación. Moderación de los neutrones. Captura neutrónica.
Módulo III: La detección de la radiación.
Características generales de los detectores: sensibilidad, respuesta, resolución en energía, eficiencia, tiempo de respuesta y tiempo muerto.
Tipos de detectores. Detectores de ionización gaseosos. Fenómenos de ionización, recombinación y transporte. Detectores de centelleo: características. Luminiscencia. Respuesta rápida y lenta. Centelladores orgánicos. Cristales inorgánicos: fluorescencia y fosforescencia. Altura de pulso a la salida del fotomultiplicador: absorción de la energía incidente, conversión luminiscente, transmisión luminosa y emisión fotoelectrónica y secundaria. Dependencia de la luminiscencia con la temperatura. Discriminación de la forma del pulso. Eficiencia para las distintas radiaciones.
Detectores semiconductores: propiedades básicas. Semiconductores intrínsecos. Concentración de portadores, movilidad, recombinación y atrapamiento. Semiconductores dopados. Características de detección de los semiconductores tipo "p" y "n". Detectores de germanio intrínseco: espectroscopía gamma. Condiciones de operación. Electrónica asociada.
Módulo IV: Dosimetría y protección radiológica.
Terminología de la dosimetría. Unidades. Dosis de exposición y velocidad de dosis de exposición (tasa). Dosis absorbida. Relación dosis de exposición, dosis absorbida y actividad de la muestra. Transferencia de energía lineal (LET). Relaci´on Kerma y Dosis. Factor de ponderación de la radiación. Efectividad biológica relativa (RBE). Dosis equivalente y dosis equivalente efectiva, colectiva y comprometida. Magnitudes operacionales para monitoreo de la irradiación externa. Cálculo de dosis.
Fuentes de radiación naturales y artificiales. Las problemáticas del radón y de la energía nucleoeléctrica. Dosis típicas de fuentes comunes en el medio ambiente. Dosis altas y de bajo nivel.
Objetivos de la protección radiológica. Pilares de la protección radiológica: Justificación, Optimización y Límite de dosis. Seguridad para la radiación en el Laboratorio: Actividad, Tiempo, Distancia, Blindaje.
BIBLIOGRAFIA
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