Fizika zračenja i elektronika

Poštovani studenti,

dobrodošli na stranice e- kolegija Fizika zračenja i elektronika. Kao budući radiološki tehnolozi, u svom svakodnevnom radu služit ćete se uređajima koji proizvode ili koriste ionizirajuće zračenje u medicinskoj dijagnostici i/ili terapiji. Ovaj kolegij trebao bi poslužiti kao osnova za razumijevanje pojava, fizikalnih veličina i zakonitosti u fizici zračenja, posebno ionizirajućeg zračenja. Kolegij se sastoji od predavanja koja se održavaju u zimskom i djelomično ljetnom semestru, vježbi u praktikumu iz elektronike i metodičkih vježbi rješavanja računskih zadataka iz ove tematike.

U predavanjima ćemo obraditi  osnovne pojmove u fizici zračenja, kao što su energija i struktura materije, definicija i vrste zračenja. Kako bi se to lakše razumjelo potrebno je ponoviti građu atoma, objasniti Bohrov model i povezati energijske nivoe u atomu sa spektrima zračenja i karakterističnim zračenjem pojedinih atoma odnosno elemenata. Detaljno ćemo opisati pojave radioaktivnosti odnosno nestabilnosti atomskih jezgara, te vrste radioaktivnih raspada i svojstva produkata tih raspada. Studenti će se upzonati sa zakonom radioaktivnog raspada, svojstvima eksponencijalne funkcije kojom ga opisujemo te fiziklanim veličinama poput vremena poluraspada i aktivnosti. Posebno je važno razumjeti procese koji nastaju međudjelovanjem ionizirajućeg zračenja s materijom kroz koju ono prolazi, jer su oni temelj svih učinaka zračenja koje opažamo i mjerimo. Stoga se treba razlikovati procese koji nastaju međudjelovanjem nenabijenih čestica, odnosno elektromagnetskog zračenja i nabijenih čestica i koje od njih možemo očekivati u medicinskim primjenama ionizirajućeg zračenja. Svojstva fotonskog, odnosno indirektnog zračenja, atenuacija i apsorpcija u mediju te s druge strane, nabijenih čestica, odnosno direktno ionizirajučeg zračenja, zaustavna moć i doseg u mediju, bit će objašnjene i povezane s praktičnim primjenama. Uvest ćemo i objasniti osnovne dozimetrijske veličine; ekspoziciju, kermu, i apsorbiranu dozu, te dozne veličine u zaštiti od zračenja; ekvivalentnu i efektivnu dozu. S obzirom na to da nam je važna primjena u medicini, posebnu pažnju ćemo posvetiti biološkim učincima te načelima zaštite od ionizirajućeg zračenja. Detekcija ionizirajućeg zračenja i mjerenje gore navedenih veličina bit će pojašnjene kroz opis različitih  osobnih dozimetara, načela rada i primjene plinom punjenih detektora te scintilacijskih i poluvodičkih detektora zračenja. U detekciji, ali i proizvodnji ionizirajućeg zračenja svoju ulogu imaju i različiti elektronički elementi i spojevi pa će se studenti upoznati i sa osnovnim svojstvima najznačajnih od njih. Proizvodnja x, odnosno rendgenskog zračenja, bit će posebno obrađena s naglaskom na načelo rada rendgenske cijevi i građe rendgenskog uređaja. Osim primjene rendgenskog zračenja u radiologiji jedna od značajnih primjena ionizirajućeg zračenja u medicini je i radioterapija pa će se studenti upoznati i sa načelom rada različitih ubrzivača čestica na kojima se temelje radioterapijski uređaji, čemu je potrebno i ponoviti fiziklane zakonitosti ponašanja nabijenih čestica u električnom i magnetskom polju.

Puno uspjeha u usvajanju novih znanja,
voditeljica kolegija, dr.sc. Iva Mrčela