Introdução

08-09-2010
Radiações em Biomedicina
2010 – 2011
T+PL1 Rui F Marques
PL2+PL3 Alessio Mangiarotti
Objectivos
- Aquisição de conhecimentos básicos de Física Nuclear.
- Familiarização com os processos de interacção da radiação com a matéria
e com os detectores de radiação mais utilizados na Medicina Nuclear.
- Aquisição de capacidades para resolver (analítica e computacionalmente)
problemas nessas áreas de Física Nuclear básica, processos de interacção
da radiação com a matéria e detecção de radiação, nomeadamente radiação
gama.
- Familiarização com alguns métodos experimentais fundamentais na Fisica
Nuclear básica e na detecção da radiação, com ênfase na detecção da
radiação gama.
- Desenvolvimento de capacidades para preparar e realizar experiências,
adquirir dados, interpretá-los e apresentar os resultados.
- Utilização de meios informáticos para tratamento básico dos dados.
- Desenvolvimento de competências de comunicação escrita - redacção de
relatórios.
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Conteúdos
I - Noções Básicas de Física Nuclear
II - Radiação Ionizante
III- Espectros de Raios-X e tubos de raios-X.
IV - Aplicações: visão geral das principais técnicas de imagiologia médica
- radiografia, TAC, SPECT e PET.
I - Noções Básicas de Física Nuclear
1. O núcleo atómico. Propriedades dos núcleos estáveis. Dimensões do
núcleo: distribuições de carga e massa; o raio nuclear. Saturação das
forças nucleares.
2. Energia de ligação e fórmula de Weizsäcker.
3. Radioactividade natural e lei do decaimento radioactivo. Activação de
amostras e séries radioactivas.
4. Radioactividade: decaimentos alfa, beta, gama e conversão interna;
aspectos energéticos; vidas médias totais e parciais
5. Colisões e reacções nucleares.
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Conteúdos
II - Radiação Ionizante
1. Fontes de radiação ionizante: radioisótopos, tubos de raios-X e
radiação de sincrotrão
2. Interacção da radiação ionizante com a matéria
2.1. Noções básicas
2. 2. Perda de energia de uma partícula carregada pesada num meio
material: expressão de Bethe-Bloch
2.3. Perda de energia de um electrão num meio material – colisões
atómicas e efeito de travagem
2.4. Alcance de partículas carregadas pesadas e de electrões
2.3. Interacção de fotões: efeito fotoeléctrico, efeito Compton, produção
de pares e dispersão de Rayleigh; coeficientes de atenuação
3. Detectores de Radiação
3.1. Noções básicas: tipos de detectores e parâmetros de desempenho
3.2. Câmaras de ionização, contadores proporcionais e contador Geiger
3.4. Cintiladores e fotodetectores. Espectroscopia gama.
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Conteúdos
III- Espectros de Raios-X e tubos de raios-X.
IV - Aplicações: visão geral das principais técnicas de imagiologia
médica - radiografia, TAC, SPECT e PET.
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Métodos
• Aulas teóricas:
- Exposição de conceitos e metodologias usados
na abordagem dos tópicos do programa, com
recurso a meios audiovisuais,
• Aulas PL:
- Resolução de problemas individualmente;
apresentação de casos práticos e discussão de
problemas mais complexos em grupo, com
orientação do docente;
- Realização de alguns trabalhos laboratoriais e
demonstrações experimentais.
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Bibliografia
LIVROS DE BASE
Kenneth Krane, "Modern Physics"
John-Wiley &Sons, New-York 1996 (2nd ed.)
Física nuclear: livro de base
Livro de referência para os tópicos de física nuclear,
interacção da radiação com a matéria e detecção de radiação.
W.R. Hendee e E.R. Ritenor, "Medical imaging physics"
Wiley-Liss, NY (4th ed., 2002)
Livro de base; não contêm todos os tópicos leccionados.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
K. Hobbie Russell, "Intermediate physics for medicine and biology"
Springer-Verlag, New York (3rd ed, 2001)
Ervin B. Podgorsak, "Radiation Physics for Medical Physicists"
Springer (2005)
Nível avançado
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Avaliação
• Resolução de problemas ao longo do semestre(*): 15%
• 3 Trabalhos práticos – execução(#) e relatório:
15%
• Exame final:
70%
(#) Turmas divididas, em semanas alternadas, perto
do fim do semestre
(*) Nas aulas PL, em (3) datas a marcar… já!
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Contactos
• Docentes: Rui F Marques (Gabinete F.15)
[email protected] ou [email protected]
Alessio Mangiarotti (Gabinete F. )
[email protected]
• Horário de atendimento ?
• RFM
• AM
5ª feira 14-17 ???
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