Natuurkunde
Hoofdstuk 10: Medische beeldvorming
10.1 Ioniserende straling (bijv. röntgenstraling)
Kernstraling: ioniserende straling vanuit stoffen die dat van nature uitzenden.
Ionisatie-energie
Zoals was te lezen in H9 kan een foton bij een bepaalde energie elektronen uit
zijn atoom gooien. De energie van een foton wordt gegeven door:
E=h · f
o E de energie van het foton (J);
o h de constante van Planck in joule seconde (J s);
o f de frequentie van de straling in hertz (Hz).
Er zijn drie soorten ioniserende straling, elk verschillend door de verschillende
doordringende en ioniserend vermogen (zie boommetafoor):
α-straling: bestaat uit kernen van helium atomen (2p, 2n).
o Vrij snel te stoppen, immers ze zijn best groot. Het doordringende
vermogen is dus niet erg groot. Desalniettemin, door de grootte is er wel
veel schade want er zijn wel veel botsingen.
β-straling: bestaat uit elektronen (e-).
o Kan verder komen, is immers kleiner, maar daardoor ook minder schade.
γ-straling: bestaat uit EM-straling.
o Zo klein dat het eigenlijk nooit volledig gestopt wordt. Weinig interacties,
maar dring dus wel ver in bijv. weefsel door, dat is het gevaarlijke.
o UV-straling: eigenlijk hetzelfde, maar met een energie onder de 10 eV.
Deze komt niet zo diep, meestal veroorzaakt slechts één ionisatie.
Voor α- en β-straling geldt dat bij elke botsing ze ongeveer 10 eV kwijtraken.
Hun energie raakt uiteindelijk op en dan stoppen ze. Ze hebben dus een
bepaalde indringdiepte, ook wel dracht (d) genoemd.
De hoeveelheid energie die ioniserende straling afgeeft aan materie wordt de
stralingsdosis (D) genoemd:
E
D=
m
o D de stralingsdosis in gray (Gy);
o E de geabosrbeerde energie in Joule (J);
, o m de massa van de stof die de straling absorbeert in kilogram (kg).
10.2 Stralingsbronnen
Röntgenapparaat
In dit apparaat worden er elektronen hard op een schuin plaatje afgevuurd.
Deze botsen. Hierbij verliest de elektron kinetische energie die wordt omgezet
in een foton (de röntgenstraling). Deze röntgenstraling wordt vervolgens
uitgestraald, waarnaartoe kan niet 100% worden bestuurd, wel is het zo dat
het in de gewenste richting afgesteld kan worden.
Röntgenstraling is niet remstraling (zie aantekeningen). Het boek vindt van wel
Bij hogere energieën van elektronen botsen ze meer (rendement hoger) en
gaat ook de straling steeds meer in de gewenste richting. Dus dat is fijn.
Zie ook blz. 154, afbeelding 6 voor het ‘spectrum van remstraling’.
Radioactieve kernen (BiNaS 25A ‘verval en energie van het deeltje’)
Kernstraling komt vrij bij een niet stabiele radioactieve kern. Een kern wordt
bijvoorbeeld als volgt genoteerd: 222
86 Rn
o Hierbij is 222 het massagetal (neutronen plus protonen) en 86 het aantal
protonen.
o Isotopen: zelfde aantal protonen, maar een ander massagetal.
Een instabiele kern schiet deeltjes eruit om stabiel te worden: verval (proces).
Het wegschieten zelf wordt een kernreactie genoemd.
De volgende kernreacties zijn mogelijk//Deze heten ook wel vervalreacties.
o α-verval: 222 218 4
86 Rn 84 Po + 2He
o β--verval:192 192 0
77 Ir 78 Pt + −1e
o β+-verval:189 F 188O + +10e
o Wanneer een kern net niet stabiel is, raakt hij dat kleine beetje energie!
nog kwijt via γ-straling. Wanneer dat niet gelijk gebeurt spreken we over
een metastabiel isomeer. Aangegeven als bijv: 99❑mTc
Waar straling vandaan komt:
o Aardkorst;
o Menselijk doen;
o Hoog in de atmosfeer, ontstaan door invloed van kosmische straling op
luchtmoleculen.
o Achtergrondstraling: straling uit de leefomgeving, dus van de bodem en
de zon bijvoorbeeld.
Vervalreeksen
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller KevinKlinkspoor. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.78. You're not tied to anything after your purchase.