DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

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Ano letivo: 2005-2006
Especificação técnica - ficha curricular
N.B. estas fichas estão definidas apenas desde 2007 (acordo de Bolonha).

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
16pt


Objectivos formativos
Adquirir conhecimentos básicos de Física Nuclear.
Familiarização com os processos de interacção da radiação com a matéria e com os detectores de radiação mais utilizados em Medicina Nuclear.
Adquirir capacidades para resolver problemas (analitica e computacionalmente) nas áreas genéricas acima mencionadas (i.e., de Física Nuclear básica, processos de interacção da radiação com a matéria e detecção de radiação, nomeadamente radiação gama).
Familiarização com alguns métodos experimentais fundamentais em Fisica Nuclear básica e em detecção da radiação, com ênfase para a detecção da radiação gama.
Capacidade de realizar experiências, interpretar e apresentar os resultados experimentais.
Utilização de meios informáticos para tratamento básico dos dados.
Desenvolver as competências de comunicação escrita, através da redacção de relatórios escritos.
Programa genérico mínimo
I Noções Básicas de Física Nuclear
1.O núcleo atómico. Propriedades dos núcleos estáveis. Dimensões do núcleo; distribuições de carga e massa nucleares. O raio nuclear. Saturação das forças nucleares.
2 Fórmula de Weizsacker. Energia de ligação.
3. Radioactividade natural e lei do decaimento radioactivo. Séries radioactivas.
4. Processos de decaimento alfa, beta, gama e conversão interna. Aspectos energéticos. Vidas médias totais e parciais
5. Colisões e reacções nucleares.

II. Ressonância Magnética Nuclear (RMN)
3.1. Conceitos básicos: momentos magnéticos nucleares, equações de Bloch e relaxação
3.2. Natureza do sinal em RMN
3.3. Instrumentação básica

III -Radiação Ionizante
1. Fontes de radiação ionizante: radioisótopos, tubos de raios-X e radiação de sincrotrão
2. Interacção da radiação ionizante com a matéria
2.1. Noções básicas
2. 2 Perda de energia de uma particula carregada pesada num meio material: expressão de Bethe-Bloch
2.3. Perda de energia de um electrão num meio material por colisões atómicas e por efeito de travagem
2.4. Alcance de partículas carregadas pesadas e de electrões
2.3. Interacção de fotões: efeito fotoeléctrico, efeito Compton, produção de pares e dispersão de Rayleigh. Coeficientes de atenuação
3. Detectores de Radiação
3.1. Noções básicas: detectores de ionização e cintiladores; parâmetros de desempenho de um detector;
3.2. Câmaras de ionização, contadores proporcionais e contador Geiger
3.3. Detectores de semicondutores
3.4. Cintiladores e fotodetectores
4. Efeito biológico das radiações ionizantes
4.1 Noções básicas de dosimetria
4.2 Doses típicas devido a fontes ambientais
4.3 Fenómenos físico-químicos elementares desencadeados pela irradiação
4.4.Efeitos biológicos das radiações ionizantes a nível celular
Pré-requisitos
Competências genéricas a atingir
. Competência em análise e síntese;
. Competência para resolver problemas;
. Competência em raciocínio crítico;
. Competência em aprendizagem autónoma;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
. Competência em organização e planificação;
. Competência em comunicação oral e escrita;
. Competência em gestão da informação;
. Competência em trabalho em grupo;
. Competência em autocrítica e auto-avaliação;
(por ordem decrescente de importância)
Horas lectivas semestrais
aulas teóricas30
aulas práticas laboratoriais45
total horas lectivas75

Método de avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo15 %
Resolução de problemas15 %
Exame70 %

Bibliografia de referência
Intermediate physics for medicine and biology, Russell K. Hobbie, 3rd ed, New York : Springer-Verlag, 2001.
Medical imaging physics, Hendee WR e Ritenou ER , Wiley-Liss, NY (4th ed., 2002)
Medical Physics and Biomedical Engineering B.H. Brown et al., IOP 1999.
Biomedical Uses of Radiation, William R. Hendee, Wiley-VCH, 1999.
Nuclear and Particle Physics, W.S.C. Williams, Oxford University press, 1992
Física dos métodos de imagem com raios X, João José Pedroso de Lima, Coimbra : Edições ASA, 1995.
Método de ensino
Exposição oral, com recurso a meios audiovisuais, dos conceitos e metodologias de abordagem dos tópicos que constam do programa nas aulas teóricas. .
Resolução de problemas individualmente fora das horas de contacto com posterior discussão da resolução e resultado durante as aulas PL.
Nas aulas PL haverá também apresentação de casos práticos e discussão de problemas mais complexos em grupo com orientação. Grande parte das aulas PL serão dedicadas à realização de trabalhos laboratoriais e demonstrações experimentais.
Recursos específicos utilizados
Laboratório de Física Nuclear com experiências que envolvam a utilizam de várias fontes radioactivas e diferentes tipos de detectores e sistemas de aquisição associados.
Equipamento audiovisual.