p4&p3 SD Flashcards
Waarom zijn de fysische dosis grootheden niet bruikbaar om het biologisch effect op de mens weer te geven?
- waar de patiënt bestraald wordt
- type straling
- grootte van bestralingsgebied
welke factoren beïnvloeden het biologisch effect?
- verschil in biologische werkzaamheid van verschillende stralingssoorten
- verschil in stralingsgevoeligheid van verschillende organen
- ongelijke dosisverdeling over organen
wat zijn de stralingsweegfactoren per deeltjessoort?
fotonen&elektronen - 1
protonen - 2
neutronen - 5/20
alfadeeltjes - 20
hoe wordt effectief dosistempo berekend (sV/s)
dit wordt berekend door E/t. Het is gedefinieerd voor het gehele menselijk lichaam en alle soorten straling
waar is H voor gecorrigeerd?
H is gecorrigeerd voor de stralingssoort dmv de Wr
wat is de eenheid van E (effectieve dosis)?
de eenheid van E is SV
Geef van de equivalente dosis en het equivalent dosistempo het symbool, een omschrijving, de SI-eenheid, de formule en de soort straling en het materiaal waarvoor deze gedefinieerd is.
H met puntje er op is het equivalent dosistempo. H = D x Wr en dit is gedefinieerd door alle soorten weefsels en straling. D = geabsorbeerde dosis en Wr is de stralinsgweegfactor voor straling R
Geef van de effectieve dosis en het effectief dosistempo het symbool, een omschrijving, de SI-eenheid, de formule en de soort straling en het materiaal waarvoor deze gedefinieerd is.
E = Som van Ht x Wt en is gedefinieerd voor het hele menselijk lichaam en alle soorten straling. E met stip is effectief dosistempo. Ht is equivalente dosis voor weefsel t. Wt is weefselweegfactor.
waar is de E50 (effectieve volgdosis) afhankelijk van?
- fysische eigenschappen van radionuclide
- fysische eigenschappen uitgezonden straling
- metabool gedrag stof
- anatomie en metabool gedrag menselijk lichaam
- radiobiologische gegevens bestraalde organen
hoe wordt de effectieve volgdosis berekend?
E50 = e50 x Ain
e50 = effectieve volgdosiscoëfficiënt in Sv*Bq^-1
“hoeveel dosis een pt oploopt bij inname van 1 Bq aan activiteit”
Ain = hoeveelheid inname radioactieve stof in Bq
waar is de e50 (effectieve volgdosiscoëfficiënt) afhankelijk van?
- wat - nuclide
- welke - chemische verbinding en fysische vorm
- hoe - wijze van inname
- wie - leeftijd en biologisch gedrag pt
wat zijn neutronen en wat is hun relevantie?
neutronen zijn ongeladen deeltjes en er is geen coulomb wisselwerking met elektronen in schillen en kan doordingen tot de kern. Komt voor bij zeer hoge energien >7MeV, in de RT
welke neutronen zijn er?
thermische/langzame neutronen - E<0,5eV
epi-thermische/middel snelle neutronen - 0,5eV < E < 200 keV
snelle neutronen - 200 keV <E<20 MeV
leg uit hoe elastische botsingen werken
- neutron botst met atoomkern
- neutron draagt deel energie over aan kern
- atoomkern krijgt aanzienlijke energie
- kern gaat materie ioniseren
leg uit hoe inelastische botsingen werken
- neutron botst met atoomkern
- neutron draagt deel energie over aan kern
- atoomkern komt in aangeslagen toestand
- kern valt terug naar grond toestand
- vrijkomende energie wordt als foton (gamma) uitgezonden
leg uit wat vangstreacties zijn
- neutron botst met atoomkern
- neutron wordt door deze kern ingevangen
hierna vertoont atoomkern aantal mogelijkheden - uitzending geladen deeltjes
- radioactiviteit
- activering
- splijting (kern in 2 delen)
hoeveel protonen en elektronen heeft een elektrisch neutraal atoom?
een elektrisch neutraal atoom heeft even veel protonen als elektronen
wat geeft het atoomnummer Z aan over het atoom?
atoomnummer geeft het aantal protonen aan en geeft daarmee de chemische eigenschappen weer van een bepaald element
waar bestaat het massagetal A uit?
het massagetal A bestaat uit aantal protonen en aantal neutronen. deze kan variëren binnen 1 bepaald element.
hoe zijn isotopen opgebouwd?
bij isotopen is de protonen aantal gelijk
hoe zijn isotonen opgebouwd?
bij isotonen is het aantal neutronen gelijk, dus het aantal protonen verschilt
hoe zijn isobaren opgebouwd?
bij isobaren is het aantal neutronen en het aantal protonen gelijk. Nucliden met verschillend atoomnummer en hetzelfde massagetal.
hoe zijn isomeren opgebouwd
(wit hokje) bij isomeren zijn de massagetal en atoomnummer gelijk, en hebben alleen een energieverschil
welke krachten bevinden zich in een atoomkern?
- elektromagnetische krachten tussen protonen = afstotend
- sterke kernkrachten tussen protonen en neutronen = aantrekkend
wat zijn kleine kernen en wat zijn grote kernen?
kleine kernen hebben een atoomnummer kleiner of gelijk aan 20. de N/P = 1
grote kernen hebben een atoomnummer groter dan 20 en de n/p= 1.5
wat is een instabiele kern?
een instabiele kern kan bestaan uit teveel protonen, dit loopt boven de stabiele zwarte lijn.
het kan ook bestaan uit teveel neutronen, dan zit je onder de zwarte stabiele lijn.
welke soorten straling ontstaat bij radioactief verval?
- alfastraling (kerndeeltje met 2 protonen & 2 neutronen, lading 2+, massa 4U)
- bètastraling (elektronen/positronen, lading 1- of +1)
- gammastraling (fotonen, lading&massa 0)
wat zijn de 7 vervalwijzen?
- negatief bètaverval (teveel neutronen)
- positief bètaverval (teveel protonen)
- elektronvangst (teveel protonen)
- alfaverval (zware kernen)
- spontane splijting (hele zware kernen)
- gammaverval (nog energie over)
- intene conversie (nog energie over)
welke concurrerende processen zijn er bij teveel protonen?
positief bètaverval & elektronvangst. EC is waarschijnlijker bij hogere atoomnummers omdat meer protonen, meer elektronen, meer positieve schillen bij kern, meer kans dat een elektron wordt opgenomen
welke concurrerende processen zijn er wanneer er energie over is?
gammaverval & interne conversie. IC is waarschijnlijker bij hogere atoomnummers omdat ; meer protonen ->meer elektronen -> meer schillen in positieve kern -> schillen dichter op kern ->makkelijker energie geven
hoe bereken je de uitwendige straling voor het hele lichaam?
E = som van Wt x som van Wr x D
E= effectieve dosis
Wt = weefselweegfactor
Wr = stralingsweegfactor
D = gemiddelde orgaandosis
hoe bereken je inwendige besemetting?
E50 = e50 x Ain
E50= effectieve volgdosis
e 50= effectieve volgdosiscoëfficient
dit is de dosis gedurende 50 jaar na inname van een bepaalde activiteit
wat is het principe van gasgevulde detectoren?
Het principe van gasgevulde detectoren is dat gas wordt geioniseerd. En er ontstaat een verzameling van elektron-ion paren op anode en kathode. Elektrische stroom is evenredig met het aantal ionisaties.
wat is het recombinatiegebied?
bij te lage spanning recombineren de vrije elektronen en is er geen detectiesignaal, dit wordt niet gebruikt om te meten
wat is het spanningsgebied van de ionisatiekamer?
de ingestelde spanning is hoog genoeg om recombinatie te voorkomen, alle paren bereiken elektroden
hoe wordt de (gasgevulde detector) ionisatiekamer gebruikt?
- geen pulsen maar continue stroom
- niet geschikt voor activiteitsbepaling
- vooral geschikt voor hoge intensiteit
- wordt gebruikt voor nauwkeurige meting van dosis en dosistempo
wat is het gebied van de proportionele telbuis?
- hogere spanning zorgt voor versnelling van elektronen die zelf elektronen vrijmaken
- aantal paren is evenredig met ionisatie energie
hoe wordt (gasgevulde detector) proportionele telbuis gebruikt?
- detecteren van afzonderlijke spanningspulsen
- goed bruikbaar voor activiteitsmeting
- kan onderscheid maken tussen alfa, beta en gamma straling
- altijd gebruikt als besmettingsmonitor
- grootte van puls is evenredig met de door het ingevallen deeltje afgegeven energie
hoe werkt een Geiger-Müller buis?
- elke ionisatie leidt tot een lawine van nieuwe ionisaties
- grote goed meetbare puls
- nadeel ; dode tijd
hoe wordt (gasgevulde detector) geiger muller telbuis gebruikt?
- pulsgrootte onafhakelijk van stralingssoort en ionisatie energie
- grote dode tijd
- relatief eenvoudige elektronica
- zowel als surveymonitor (dosistempo) en besmettingsmonitor
wat is het gebied van continue ontlading?
spanning is zo groot dat de gaskamers vanzelf doorslaat en is gevaarlijk
wat is de (gasgevulde detector ionisatiekamer type) diagnostiek dosimeter?
de detector meet exposie of kerma in de lucht en moet volledig binnen de bundel vallen. in cGy *cm^2.
hoe wordt een (vaste detector) scintillatie detector gebruikt?
Kristallen die licht uitzenden na absorptie van stralingsenergie. Het licht wordt onmiddellijk door middel van een fotoversterkerbuis omgezet in een elektrische puls en versterkt.
Vraag 5
Volledig
Punten op 1,00
Markeer vraag
Vraag tekst
- telt net als prop en GM telbuizen het aantal pulsen
- net als prop buis is de pulshoogte evenredig met afgegeven energie
wat is het principe van halfgeleider detectoren?
Stoffen waarin na absorptie van stralingsenergie elektronen en gaten worden geproduceerd. Dit resulteert in een ionisatiestroom gemeten tussen op het kristal aangebrachte elektroden.
hoe bereken je het rendement/efficiency?
n = signaal/emissie
n < of gelijk aan 1
wat zijn de verschillende rendement factoren?
- bronrendement ; een deel wordt geabsorbeerd in de bron en bronomhulling
- rendement transmissie ; er zijn interacties in het medium tussen bron en detector
- geometrsich rendement ; niet alle deeltjes worden in de richting van de detector uitgezonden
- detectierendement ; niet alle deeltjes die de detector bereiken, ondergaan een interactie, die signaal levert
- registratierendement ; niet alle geproduceerde signalen worden geregistreerd
Op welk verschijnsel berust de detectie van straling bij gasgevulde detectoren?
Het principe berust op ionisatie van gas (vaak lucht) atomen. De vrijgemaakte elektronen worden aangetrokken middels een positief geladen elektrode.
welke detector is het gevoeligst?
Geiger-müller buis
welke detector is het nauwkeurigst?
ionisatiekamer
waarin verschillen de gasgevulde detectoren van elkaar?
De elektrische spanning over de elektroden verschilt aanzienlijk.
Wat is het voordeel van vaste stof detectoren vergeleken met gasgevulde detectoren?
Geen hoogspanning vereist, kunnen ‘klein’ worden uitgevoerd, zijn relatief robuust.
Betere efficiency.
Beschrijf de keten van ionisatiemeting tot bepaling stralingsbelasting van een mens; d.w.z. noem de diverse grootheden en benoem globaal hun relatie. Geef bij elke stap ook de bijbehorende formule, hoe je dus van de vorige stap naar de nieuwe stap kan komen.
Exposie is een maat voor het aantal ionisaties (hoeveelheid elektrische lading) in lucht veroorzaakt door een fotonenbundel. Die lading wordt vrijgemaakt omdat de fotonen energie afgeven aan de atomen(moleculen) in lucht.
Kerma is een maat voor de hoeveel energie die de fotonen afgeven aan de atomen, d.w.z. de energie die zij overdragen aan de elektronen die vrijgemaakt worden bij die ionisaties.
Geabsorbeerde dosis is een maat voor de hoeveelheid energie die die elektronen dan weer overdragen aan de atomen van de stof of weefsel dat bestraald wordt, de hoeveelheid energie die ter plaatse geabsorbeerd wordt.
Equivalente dosis is een maat voor het relatief biologisch effect van een dosis, rekening houdend met het de soort (en energie) van de straling.
Effectieve dosis is een maat voor de relatief biologisch effect van de doses in het gehele lichaam, rekening houdend met de stralingsgevoeligheid van de soorten weefsel of organen.
Een werker staat onbeschermd naast een röntgenbuis, uit de exposiemeting die op dat moment werd gedaan kwam een exposie van 23,55 µC/kg. Wat is de effectieve dosis (mSv) die werker oploopt?
23,55 µC/kg * 33,97 J/C = 800 µGy (D)
E= D * wr*wt= 800 µGy * 1 * 1 = 0,8 mSv
Een werker staat gedurende 5 minuten onbeschermd op 1 meter afstand naast een alfa bron. Na meting blijkt dat de bron een kermatempo van 50 mGy/h op 1 meter heeft. Welke effectieve dosis heeft de werker opgelopen? ( Hint: het is een totale lichaamsbestraling)
K= kermatempo * t / r2
K= 50 mGy* h-1 *m2 * 5/60 h / (1m)2 = 4,17 mGy
D= K* (1-g) = 4,17 mGy * (1-0)= 4,17 mGy (fractie remstraling is 0, het is röntgen)
E= D* wr* wt= 4,17 mGy * 1 * 20 = 83,4 mSv
Een patiënt heeft een effectieve dosis in de long ontvangen van 2,4 mSv. Dit gekomen door het inademen van een alfastraler. Welke geabsorbeerde dosis heeft de patiënt in de longen ontvangen?
D= E/ wr*wt = 2,4 mSv / 20 * 0.12 = 1 mGy
Waarom is de geabsorbeerde dosis zoveel lager dan de effectieve dosis?
Hierbij is geen rekening gehouden met de mate van biologische schade
Wat is de eenheid van de effectieve volgdosiscoefficiënt?
mSv/MBq (Sv/Bq)
De effectieve volgdosis (Sv) bereken je met behulp van de volgdosiscoefficiënt en nog een factor? Om welke factor gaat het en wat is de eenheid daarvan?
De activiteit deze is in MBq of Bq
Neemt de hoogte van de volgdosis toe of af met toenemende leeftijd? waarom is dat zo?
af, Hoe ouder, hoe langzamer de celdeling en dus hoe lager het biologisch risico.
Neutronen uit een kernreactor zijn over het algemeen snelle neutronen. Neutronen van dit type worden niet snel ingevangen.
a. Beschrijf hoe snelle neutronen kunnen worden afgeremd tot thermische of epi-thermische neutronen.
b. Welke elementen kunnen worden gebruikt om neutronen af te remmen en waarom zijn deze elementen zo geschikt?
a. D.m.v. Moderatie: afremmen c.q. modereren. Bij iedere botsing verliest het neutron een deel van zijn energie
b. Botsingen zijn het meest effectief bij lichte kernen (water, paraffine, boron)”: “De bij een botsing door een neutron aan de atoomkern overgedragen energie is groter naarmate de massa van de kern meer overeenkomt met de massa van het neutron”.
Neutronen uit een kernreactor zijn over het algemeen snelle neutronen. Neutronen van dit type worden niet snel ingevangen.
a. Beschrijf hoe snelle neutronen kunnen worden afgeremd tot thermische of epi-thermische neutronen.
b. Welke elementen kunnen worden gebruikt om neutronen af te remmen en waarom zijn deze elementen zo geschikt?
a. D.m.v. Moderatie: afremmen c.q. modereren. Bij iedere botsing verliest het neutron een deel van zijn energie
b. Botsingen zijn het meest effectief bij lichte kernen”: “De bij een botsing door een neutron aan de atoomkern overgedragen energie is groter naarmate de massa van de kern meer overeenkomt met de massa van het neutron”.
Nadat snelle neutronen zijn afgeremd kunnen ze worden ingevangen.
a. Hoe worden thermische en epi-thermische neutronen ingevangen?
b. Welk gevaar c.q. vervolg kan dan ontstaan?
a. Neutron botst met een atoomkern. Neutron wordt door deze kern ingevangen
b.
Atoomkern vertoont daarna aantal mogelijkheden:
- Uitzending geladen deeltjes, bijv.: 10B (n,α) 7Li
- Radioactiviteit, uitzending γ foton bijv. 59Co (n,γ) 60Co
- Activering, vorming van een radioactief nuclide
- Splijting, bijv. van U-235: kern verdeelt zich in twee delen
a) Welke twee krachten werken er tussen nucleonen (=kerndeeltjes)?
b) Welke van deze twee krachten moet groter zijn om de kern stabiel te laten zijn?
a) elektrische (= afstotend) en sterke kernkracht
b) de sterke kernkracht
Bij elektronvangst zelf komt geen straling vrij. Hoe is het dan toch mogelijk om te zien (met een detector) dat een nuclide vervalt.
Karakteristieke straling wordt uitgezonden
Het spectrum van een β-emitter is continu, leg uit waarom dit zo is.
Dit komt doordat naast een β-deeltje nog een ander deeltje wordt uitgezonden, een neutrino of antineutrino. De verdeling van energie over het bèta-deeltje en de (anti)neutrino is geheel willekeurig.
Wanneer wordt een geëxciteerde kern metastabiel genoemd?
Als de kern na verval nog een overschot aan energie heeft en nog een foton gaat uitzenden: voorbeeld 99mTC.
Wat is het risicogetal en wat is de eenheid?
Het aantal fatale tumoren in een groep mensen per blootstelling, de eenheid is dan ook mSv –1 (per mSv)
hoe worden neutronen gevormd?
Bij de afgifte van zeer hoog energetische fotonen kunnen neutronen gevormd worden.
Wat is het verschil tussen elektronenstraling en β-straling?
β-straling ontstaat in de atoomkern.
Geef aan of onderstaande beweringen juist of onjuist zijn:
A. In een GM-telbuis treedt versterking op van het signaal.
B. Met een GM-telbuis wordt normaliter de equivalente dosis gemeten.
A is juist en B is onjuist
wat ontstaat bij EC & IC?
K-straling met als gevolg hiervan auger e-
Foto elektrisch effect
( ontstaan Auger e- )
Wat is het nadeel van vaste stof detectoren vergeleken met gasgevulde detectoren?
Energie-afhankelijk.
welke persoonsdosimetrie is er?
- TLD – Thermo Luminiscentie Dosimeter
- Filmdosimeter
- EPD – Elektronische persoonsdosimeter
