|
Radiações em Biomedicina
EB 2008 . 2009 - 1º semestre
Specification sheet Specific details
Learning goals
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. Syllabus
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 Prerequisites
Generic skills to reach
. Competence in analysis and synthesis;. Competence to solve problems; . Critical thinking; . Competence in autonomous learning; . Competence in applying theoretical knowledge in practice; . Competence in organization and planning; . Competence in oral and written communication; . Competence in information management; . Competence for working in group; . Self-criticism and self-evaluation; (by decreasing order of importance) Teaching hours per semester
Assessment
Bibliography of reference
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. Teaching method
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. Resources used
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. |