DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Radiações em Biomedicina - EB

Ano letivo: 2019-2020
Especificação técnica - ficha curricular

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
1003013116pt


Objectivos formativos
1- Adquirir conhecimentos básicos de Física Nuclear, nomeadamente saber distinguir os decaímentos radioactivos e caracterizar as colisões e reações nucleares do ponto de vista cinético e energético.

2- Conhecer os processos de interacção da radiação com a matéria e os detectores de radiação mais utilizados em Medicina Nuclear.

3- Adquirir capacidades para resolver problemas (analítica 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).

4- Implementar experiências simples de Física Nuclear básica e de detecção da radiação, analizar, interpretar e apresentar os resultados experimentais.

5- Adquirir experiência na escrita de relatórios escritos.
Programa genérico mínimo
I - Noções Básicas de Física Nuclear

1. O núcleo atómico.
2. Energia de ligação e fórmula de Weizsäcker.
3. Lei do decaimento radioactivo.
4. Radioactividade: decaimentos alfa, beta, captura electrónica, transições gama e conversão interna; aspectos energéticos; vidas médias totais e parciais
5. Colisões e reacções nucleares.

II - Radiação ionizante

1. Fontes: radioisótopos, tubos de raios-X e radiação de sincrotrão
2. Interacção da radiação ionizante com a matéria
2. 1. Perda de energia de uma partícula carregada pesada: expressão de Bethe-Bloch
2.3. Perda de energia de um electrão? colisões atómicas e radiação de travagem
2.4. Alcance
2.3. Interacção de fotões
3. Detectores de Radiação.
3.1. Tipos de detectores e parâmetros de desempenho
3.2. Câmaras de ionização, contadores proporcionais e contador Geiger
3.4. Cintiladores e fotodetectores. Espectroscopia gama.

III- Fontes e espectros de raios-X

IV - Técnicas de imagiologia médica com radiação ionizante
Pré-requisitos
Conhecimentos básicos de física e de matemática.
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 teórico-práticas30
aulas práticas laboratoriais15
total horas lectivas75

Método de avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo15 %
Mini testes15 %
Exame70 %

Bibliografia de referência
Intermediate physics for medicine and biology, Russell K. Hobbie, 3rd ed, New York : Springer-Verlag, 2001.

Keneth Krane, Modern Physics, John-Wiley &Sons, New-York 1996 (2nd ed.)

Herman Cember, Introduction to Health Physics, McGraw Hill, NY. 2009 (4th ed)

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.

Ervin B. Podgorsak, Radiation Physics for Medical Physicists, Springer (2005)
Método de ensino
As aulas teóricas visam a explanação dos conceitos, métodos e as suas aplicações na área da Engenharia Biomédica. Procura-se estimular a compreensão e integração dos conhecimentos.

Nas TP os alunos resolvem individualmente ou em pequenos grupos exercícios de aplicação dos conhecimentos adquiridos nas aulas teóricas. A resolução dos exercícios e as implicações dos resultados são discutidas em conjunto.

Nas PL os alunos realizam experiências laboratoriais que ilustram fenómenos e métodos focados nas aulas teóricas.
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.