Föreläsning 6 (Strålnings växelverkan med materia)

Question 1

Varför kan inte alfapartiklar penetrera t.ex papper?

Answer 1

Partikeln interagerar med papprets atomer och deponerar all sin rörelseenergi.

Question 2

Har elektromagnetisk vxv lång eller kort räckvidd?

Answer 2

Lång

Question 3

Vilka partiklar kan ha elektromagnetisk växelverkan?

Answer 3

Elektriskt laddade partiklar (e-, foton, proton, myon,pioner…)

Question 4

Vilken typ av spridning sker främst under en partikels växelverkan med atomära elektroner?

Answer 4

Inelastisk spridning (joniserande strålning). Inkommande partikeln coulombsprids mot elektronen som får nog med energi att bryta sig loss. Inkommande partikeln kan ibland också växelverka med atomkärnans coulombfält.

Question 5

Vad kallas den inbromsande effekten när en inkommande partikel växelverkar med atomkärnans coulombfält förlorar energi som konverteras till en foton?

Answer 5

Bremsstrahlung

Question 6

Vilken typ av energiförlust dominerar för elektriskt laddade partiklar tyngre än elektroner?

Answer 6

Inelastisk spridning mot atomära elektroner

Question 7

Vilka två karaktäristiska processer kan äga rum när en laddad partikeln färdas genom ett material?

Answer 7

Partikeln kan förlora energi eller så kan partikelns bana ändras.

Question 8

Vad är Bethe-bloch formen?

Answer 8

Beskriver hur mycket energi en partikel, med laddning q som är tyngre än en elektron, förlorar per längdenhet

Question 9

Vad är braggtoppen och varför uppkommer den?

Answer 9

En topp i ett diagram som visar förlust av joniserande strålning mot sträckan avlagd för en partikel. Det uppkommer på grund av att tvärsnittet ökar då den laddade partikelns energi minskar.

Question 10

När dominerar fotoelektriska effekten vid fotonens växelverkan med materia?

Answer 10

Vid låga energier.

Question 11

När dominerar par-produktion vid fotonens växelverkan med materia?

Answer 11

Vid tröskelvärdet 1.022 MeV

Question 12

Vad är par-produktion?

Answer 12

När en foton av hög energi ger upphov till att skapa ett elektron + positron-par. Detta kan endast ske runt en atomkärna.

Question 13

Vad är comptonspridning?

Answer 13

När en foton ger energi till en vilande elektron som får båda partiklarna att spridas mot varandra.

Question 14

Hur fungerar strålterapi och vilken typ av strålning används?

Answer 14

Man använder joniserande strålning för att jonisera atomer och skapa fria reaktiva radikaler (OH*) som förstör DNA. Celler med skadat DNA dör vid nästa delning. Strålningen funkar för att cancercellen inte är lika bra på att reparera sig.

Question 15

Varför är braggtoppen viktig för protonstrålningsterapi?

Answer 15

För att precist kunna leverera strålning på ett visst djup i kroppen.