Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Radiologia z nukleoniką
Koordynator przedmiotu:
Krzysztof ZAREMBA
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Elektronika
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne
Kod przedmiotu:
RN
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2015/2016
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Zaliczenie przedmiotu: Fizyka ogólna (FOG)
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami radiologii i nukleoniki oraz ochrony radiologicznej, przede wszystkim w aspekcie zastosowań w technikach medycznych (diagnostyka rentgenowska, radioterapia, sterylizacja radiacyjna).
Treści kształcenia:
Rodzaje promieniowań jonizujących i ich parametry charakterystyczne. Promieniowania jądrowe. Jądro atomowe jako źródło promieniowania. Wzór Weizsäckera, linia równowagi, przemiany promieniotwórcze. Stała rozpadu. Aktywność. Przekrój czynny, współczynnik osłabienia, warstwa połówkowa, zasięg średni, średni czas życia, okres połówkowy. Rodziny promieniotwórcze, równowaga promieniotwórcza. Źródła radioizotopowe i ich parametry. Neutrony i ich źródła. Oddziaływanie promieniowania z materią. Powłoka elektronowa atomu. Hamowanie cząstek ciężkich. Potencjał jonizacji, średnia praca jonizacji. Wzór Bethego. Zasięg ciężkich cząstek, krzywa Bragga. Hamowanie cząstek beta, straty radiacyjne, zasięg cząstek beta. Oddziaływanie promieniowania X i gamma z materią. Rozpraszanie klasyczne. Efekt Comptona, zależność energii fotonów rozproszonych i elektronów wtórnych od kąta rozproszenia. Zjawisko tworzenia par. Zjawisko fotoelektryczne. Promieniowanie rentgenowskie. Promieniowanie hamowania - podstawy emisji. Wzór Kramersa, Kuhlenkampfa. Widmo energetyczne promieniowania, sprawność generacji, rozkład kątowy, polaryzacja. Źródła promieniowania rtg. Zależność natężenia promieniowania rtg. od napięcia na lampie. Filtracja promieniowania rentgenowskiego. Efektywna długość fali. Efektywność filtracji. Promieniowanie charakterystyczne - podstawy emisji. Prawo Moseley'a. Elektrony Augera, analogia z elektronami konwersji wewnętrznej. Klasyczna teoria pochłaniania. Współczynniki pochłaniania. Efektywna liczba atomowa. Dozymetria. Dawka ekspozycyjna, pochłonięta, biologiczna. Rzeczywisty współczynnik pochłaniania. Stała jonizacyjna. Jednostki dozymetryczne. Zasada ALARA. Poziomy napromieniowań: narażenia naturalne i zawodowe. Obowiązujące limity. Skuteczność biologiczna promieniowań jonizujących. Modele radiologiczne. Względna skuteczność radiologiczna WSB. Współczynnik jakości Q. Współczynnik liniowego przekazywania energii. Współczynnik wzmożenia tlenowego. Związek między dawka ekspozycyjną i dawka pochłoniętą dla różnych tkanek w zależności od jakości promieniowania. Dawka całkowita. Dawka skórna, dawka głęboka. Obliczenia dawki pochłoniętej i maksymalnej. Zewnętrzne napromieniowanie cząstkami beta. Rozkład dawki głębokiej. Porównanie rozkładów dawki głębokiej przy naświetlaniu promieniami rentgenowskimi, elektronami i hadronami. Dawka pochłonięta od neutronów. Osłony przed promieniowaniem.
Metody oceny:
Na ocenę końcową składają się: ocena z egzaminu (waga 0,6) ocena z projektu (waga 0,4)
Egzamin:
Literatura:
Massalski J., Fizyka dla inżynierów, cz.II, PWT 1975; Dyson N.A., Promieniowanie rentgenowskie w fizyce atomowej i jądrowej, PWN 1978; Piątkowski A., Scharf W., Elektroniczne mierniki promieniowania jonizującego, MON, 1979; England .B., Metody Doświadczalne fizyki jądrowej, PWN 1983. Scharf W.: Akceleratory biomedyczne, PWN 1994.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W1
Ma szczegółową wiedzę na temat rodzajów promieniowań jonizujących i ich parametrów charakterystycznych.
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_W02
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
Efekt W2
Ma podstawową wiedzę na temat oddziaływania promieniowania z materią.
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_W01, K_W02
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07, T1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
Efekt W3
Ma podstawową wiedzę na temat własności promieniowania rentgenowskiego.
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_W02, K_W06
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W07
Efekt W4
Ma podstawową wiedzę na temat medycznych zastosowań promieniowania jonizujacego.
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_W12
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W04, T1A_W07

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U1
Potrafi przeprowadzić obliczenia praktyczne z zakresu metod aktywacji neutronowej
Weryfikacja: projekt
Powiązane efekty kierunkowe: K_U02, K_U03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09, T1A_U09
Efekt U2
Potrafi przeprowadzić obliczenia praktyczne z zakresu napromieniowań i obróbek radiacyjnych.
Weryfikacja: projekt
Powiązane efekty kierunkowe: K_U02, K_U03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09, T1A_U09
Efekt U3
Potrafi przeprowadzić obliczenia praktyczne z zakresu projektowania osłon przed promieniowaniem jonizującym.
Weryfikacja: projekt
Powiązane efekty kierunkowe: K_U02, K_U03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09, T1A_U09
Efekt U4
Potrafi wykonać obliczenia dotyczące absorpcji i rozpraszania promieniwania rentgenowskiego w różnych materiałach.
Weryfikacja: projekt, egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_U02, K_U03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09, T1A_U09

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt K1
Ma świadomość wpływu promieniowania jonizującego na środowisko i związanych z jego stosowaniem zagrożeń dla zdrowia ludzkiego
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_K02, K_K07
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K02, T1A_K07