Grundläggande röntgenfysik Flashcards
Beskriv atomens uppbyggnad
Atomkärna och elektroner som kretsar kring atomkärnan. I atomkärnan finns en eller flera protoner (positivt laddade partiklar) med ett lika stort antal neutroner (neutrala). Elektroner är negativt laddade partiklar och motsvarar antalet protoner. Atomen är i grundtillstånd neutral, saknar laddning.
Beskriv elektronmoln
Elektroner kretsar i elektronmoln runt atomkärnan. Det befinner sig i elektronskal som har olika avstånd till atomkärnan. Elektronernas bindningsenergi varierar pga attraktionskraften mellan laddningarna. Elektronskal nära atomkärnan har högre bindningsenergi än de längre bort. Elektronskalen har därav olika energinivåer.
Beskriv exciterad elektron
Om en elektron från ett inre elektronskal ska kunna förflytta sig till ett yttre måste energi tillföras, man säger att elektronen är exciterad. Det motsatta gäller om en elektron flyttar från ett yttre till ett inre elektronskal, då avges motsvarande mängd bindningsenergi.
Beskriv jonbildning
Elektroner kan lämna atomen och bilda föreningar, vanligaste elektroner från yttre skalet då det krävs mindre energi. När det sker blir atomen positivt laddad då den har fler protoner än elektroner, bildar då en positiv jon, det kallas jonbildning. Detta är grunden för föreningar och molekyler då atomen strävar efter jämvikt, neutralitet, atomen försöker hitta en annan atom där den kan dela elektron eller stjäla en.
Hur delar man in strålning
Partikelstrålning och elektromagnetisk strålning. Elektromagnetisk strålning delas in i icke-joniserande och joniserande beroende på dess energi.
Beskriv radioaktivitet
Är sönderfall som resulterar i frisättning av alfapartiklar eller betapartiklar alternativt gammastrålning och anges i enheten becquerel, sönderfall/sekund. De frisatta alfa- eller betapartiklarna kan genomtränga materia och interagera genom jonisation. Förmågan till jonisation beror på partikelns massa, hastighet och laddning. Alfapartiklar består av heliumkärna med två protoner och två neutroner, stor massa med dubbel positiv laddning och avger snabbt laddning till den materia som passeras. Har ingen större genomträngningsförmåga pga dess storlek kan stoppas av tunt papper. Efter interaktion övergår alfapartikeln till en heliumatom.
Vad är halveringstiden för radioaktiva ämnen
Lång, i vissa fall flera miljarder år, innan de upphöra att ens avge hälften av den initiala mängden partikelstrålning.
Beskriv elektromagnetisk strålning
Energi överförs som en vågrörelse av elektriska och magnetiska fält (elektromagnetiska vågor). Den skapas genom förändring av hastigheten hos elektriskt laddade partiklar, antingen genom svängningarna i en radioantenn eller röntgenstrålning, genom negativ acceleration, sker uppbromsning av elektroner.
Vad för strålning är röntgenstrålning
Elektromagnetisk strålning. Kan beskrivas som en vågrörelse eller transport av små energipaket (kvanta)- fotoner.
Vad är gammastrålning
Elektromagnetisk strålning. Till skillnad från röntgenstrålning uppkommer den i samband med radioaktivt sönderfall i alfa respektive betapartiklar. Kärnan övergår då från ett högre energitillstånd till ett lägre och energin avges i form av gammastrålning. Denna strålning används inom sjukvården inom radioterapi, strålbehandling av cancer.
Beskriv röntgenstrålning
Elektromagnetisk strålning med hög energi att den är joniserande. Energin på den elektromagnetiska strålningen beror på våglängd, avståndet mellan vågorna som utsänds. Lång våglängd- låg energi, ex radiovågor, strålning med kort våglängd har hög energi, ex röntgenstrålning. Elektromagnetisk strålning har olika energier så kallas det även spektrum.
Hur uppkommer röntgenstrålning
Hastig inbromsning av elektroner när de träffar ett material. Inbromsningen beror på atomkärnan som har en positiv laddning och attraherar negativt laddade elektroner och påverkar deras rörelseenergi. Energi kan aldrig försvinna utan övergår till annan form. Vid röntgenstrålning övergår elektronernas rörelseenergi till röntgenfotoner (strålning) och värme, antingen genom direkt krock med atomkärnan eller genom att den ändrar riktning och hastighet när den passerar atomkärnan. Röntgenstrålning kan också bildas med karakteristisk strålning. Det är när elektron i de inre elektronskalen tar upp elektronens energi och blir exciterad och lämnar atomen. Elektronens plats tas över av en elektron i det yttre skalet, den avger då energi i karakteristisk form.
Beskriv strålning attenueras
När röntgenstrålning träffar ett objekt sker en växelverkan mellan atomerna. Det leder till att röntgenstrålningen i olika omfattning försvagas- attenueras- när den passerar objektet.
Beskriv att röntgenstrålning absoerberas, sprids eller passeras
Röntgensstrålningens växelverkan med olika materia (exempelvis kroppens vävnad) kan ske på olika sätt. Kan absorberas helt av materian, fotonenergin tas upp och upphör att existera. Den kan försvagas genom att fotonen avger energi till elektronen och fortsätter i annan riktning, spridning. Fotonen kan passera materialet utan att påverkas. Hur mycket växelverkan som sker i materialet beror på dess kemiska sammansättning, täthet eller densitet. Material med hög densitet är atomerna täta, och ökar sannolikeheten att fotonen reagerar. Låg densitet passerar troligtvis fotonen. Hög densitet ex bly, luft har låg.
Beskriv att röntgenstrålningen emitterar
Hur mycket röntgenstrålning som passerar ett objekt beror på röntgenstrålningens kvantitet och kvalite, alltså hur mycket röntgenstrålning som emitteras, utsänd från röntgenapparaten, och dess energi. Om mängden röntgenstrålning ökar och fler fotoner utsänds ökar växelverkan. Om röntgenstrålningen och fotonen har högre energi passerar den i större omfattning.
Beskriv radiopakt och radiolucent
Material har olika kemiska sammansättningar och densitet varierar röntgenstrålningens attenuering beroende på objekt. Även objektets tjocklek påverkar attenuering då större volym innebär mer att passera. Om röntgenstrålningen i högre grad absorberas så når den inte fram till bildmottagaren och kan påverka den, området avbildas ljust/vitt- radiopakt. Om röntgenstrålningen når detektorn och påverkar den blir området svart/mörkt- radiolucent.
