Presentación2 - Rocio Torres

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RADIOISÓTOPOS
 ISOTOPOS
Se denominan isótopos 
(del griego: ἴσος, isos = mismo; τόπος, tópos = lugar) a los átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren la masa.
Todos los isótopos poseen igual número atómico pero difieren en el número másico.
 TIPOS DE ISOTOPOS
ISÓTOPOS NATURALES: son los que se encuentran en la naturaleza de manera natural, por ejemplo el hidrógeno.
ISÓTOPOS ARTIFICIALES: Los isótopos artificiales son fabricados en laboratorios nucleares con bombardeo de partículas subatómicas, estos isótopos suelen tener una corta vida, en su mayoría por la inestabilidad y radioactividad que presentan, uno de estos es el Cesio.
SE LLAMA RADIOISÓTOPOS A AQUEL ISÓTOPO QUE ES RADIACTIVO
Tienen un núcleo atómico inestable (por el balance entre neutrones y protones) y emiten energía y partículas cuando cambia de esta forma a una más estable.
La energía liberada al cambiar de forma puede detectarse con un contador Geiger o con una película fotográfica.
Cada radioisótopo tiene un periodo de desintegración.
La energía puede ser liberada, principalmente, en forma de rayos alfa (núcleos de helio), beta (electrones o positrones) o gamma (energía electromagnética).
Aplicaciones
 
de
RADIOISÓTOPOS
Los radioisótopos son ampliamente usados en medicina nuclear. Permitiendo a los médicos explorar estructuras corporales y funciones en vivo ( o sea en cuerpos vivos) con una invasión mínima del paciente.
También se usan en radioterapia para tratar algunos tipo de cáncer y otras condiciones medicas que requieren la destrucción de células malignas.
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Rayos X
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¿Qué es una onda?
 Es una perturbación de alguna propiedad de un medio, que se propaga a través del espacio transportando energía 
 El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal o el vacío
¿Qué parámetros definen una onda?
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¿Qué parámetros definen una onda?
LONGITUD DE ONDA ()
Distancia entre dos puntos cuyo estado de movimiento es idéntico, como por ejemplo crestas o valles adyacentes.
AMPLITUD (A)
Es el valor máximo que adquiere una variable en un fenómeno oscilatorio
FRECUENCIA ()
Número de repeticiones de cualquier fenómeno o suceso periódico en una unidad de tiempo
PERIODO (T)
Es el tiempo empleado por cada partícula en una oscilación completa.
 Entonces:   1 / T
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¿Cómo se clasifican las ondas?
Según el medio en 
que se propagan
Ondas mecánicas: Necesitan medio de propagación
Ondas electromagnéticas: No necesitan medio de propagación
Según la dirección de la perturbación
Ondas longitudinales: Movimiento de las partículas producido por la perturbación es paralelo a la dirección de propagación de la onda
Ondas transversales: Las partículas se mueven perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda.
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Radiaciones electromagnéticas
Son una forma de propagación de energía a través del espacio sin necesidad de un medio material.
 
Abarcan un espectro muy amplio de tipo de onda, desde las microondas hasta los rayos X y , pasando por la luz visible.
Los rayos X son radiaciones electromagnéticas de alta frecuencia (energías mayores a 1 keV).
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Propiedades de las radiaciones electromagnéticas
 No tienen masa 
 No tienen carga eléctrica
 Viajan a la velocidad de la luz
 Tienen energías diferentes y mensurables (frecuencias y longitud de onda) 
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Las ondas electromagnéticas consisten en la propagación de una doble vibración: de un campo eléctrico (E) y de un campo magnético (H). Estas 2 vibraciones están en fase, tienen direcciones perpendiculares, y se propagan en el vacío a una velocidad de 300.000 km/s según una dirección perpendicular a los planos de vibración
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Espectro electromagnético
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Propiedades de los Rayos x 
Son invisibles y no se pueden detectar con ninguno de los sentidos
No tienen masa
No tienen carga
Viajan a la velocidad de la luz 
Viajan en línea recta y se pueden desviar o dispersar
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Propiedades de los Rayos x
Pueden atravesar líquidos, sólidos y gases. La composición de la sustancia determina si los rayos X penetran, pasan a través de ella o son absorbidos
La materia puede absorber rayos X según su estructura atómica y la longitud de onda del rayo
Interactúan con los materiales que penetran y causan ionización, pudiendo producir cambios biológicos en las células vivas
Pueden formar imágenes en las películas fotográficas.
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¿Cómo se expresa la energía?
1 eV (electrón voltio) es la cantidad de energía que adquiere un electrón al ser acelerado por una diferencia de potencial de 1 voltio
-
+
V=1 V
Ec = 1 eV
ANODO
CATODO
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Origen de los rayos x
Rayos X de frenamiento
Rayos X característicos
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Rayos x generales, de frenamiento o de Bremsstrahlung
El electrón incidente se desacelera al pasar por una región cercana al núcleo, sin chocar con otro electrón, produciendo una radiación GENERAL de baja energía. En pocos casos el electrón incide directamente en el núcleo produciendo una radiación de alta energía
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Rayos x característicos
Se originan luego de que el electrón incidente desaloja a un electrón cuyo sitio es ocupado por la desexcitación de otro electrón proveniente de un nivel energético superior 
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Interacciones de los rayos con la materia
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Mecanismos de interacción de los fotones x con la materia
Excitación
Ionización
Efecto fotoeléctrico
Efecto Compton
Formación de pares
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Excitación
Un electrón orbital absorbe un fotón y pasa a un nivel energético superior. La luz y la radiación UV pueden excitar electrones periféricos y la radiación X y , electrones internos.
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Efecto fotoeléctrico
La energía del fotón de rayos X es completamente transferida a un electrón orbital que es expulsado del átomo. El fotón de rayos X incidente desaparece después de la colisión.
ionización
El efecto fotoeléctrico ocurre con mayor probabilidad cuando la energía del fotón de rayos X es baja (menor a 0.5 MeV) y en medios de alto Z. 
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Efecto Compton
Los rayos x de alta energía pueden ceder parte de la misma a un electrón orbital que será expulsado del átomo, quedando un fotón remanente de menor energía que es liberado en una nueva dirección
El efecto Compton ocurre con mayor probabilidad cuando la energía del fotón de rayos X es media (0.5 MeV-3.5 MeV) y en todos los medios 
El efecto Compton ocurre con mayor probabilidad cuando la energía del fotón de rayos X es media (0.5 MeV-3.5 MeV) y en todos los medios 
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Formación de pares
El fotón cede toda su energía en la formación de un par electrón positrón (energías superiores a 1022 keV y medios de alto Z).
h
Ec
Ec
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Consiste en la materialización de un fotón en un electrón y un positrón que se reparten la energía de este. 
El positrón cuando rebaja su energía se recombina con un electrón libre emitiendo dos fotones de 511 KeV cada uno que salen en sentidos opuestos.
 Procesos de interacción: Creación de pares
La creación de pares sucede a energías >1.02 MeV.
(Energía > 1,022 MeV)
0,511 MeV
0,511 MeV
Fotón
Fotón
Núcleo
Fotón γ
Positrón
Electrón libre
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¿DOSIS TOTAL? ¿FRACCIONAMIENTO?
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¿ CÓMO SE EXPRESA LA DOSIS ?
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 Medida de la radiactividad: Curio (Ci)
Unidad de radiactividad, equivalente a 3,7 x 1010 desintegraciones por segundo. 
1 Ci = 3.7 x 1010 desintegracionespor segundo (dps) 
 Becquerel (Bq) 
Unidad de radiactividad del Sistema Internacional, que equivale a una desintegración nuclear por segundo.
1 Ci = 3.7 x 1010 Bq 1 Bq = 2.7 x 10-11 Ci
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 Rem 
Roentgen Equivalent Man. La cantidad de radiación ionizante requerida para producir el mismo efecto biológico que un rad de rayos X de alta penetración.
Esta unidad ya no se usa. Ha sido reemplazada por el Sievert. 100 rems equivalen a un sievert. 
 Roentgen 
Cantidad de radiación X o gamma (radiación electromagnética) que produce 1/3 x 10-9 coulombs de carga eléctrica en un centímetro cúbico de aire seco en condiciones estándar.
Aunque el roentgen describe una propiedad diferente de la energía absorbida por unidad de masa, el efecto de un roentgen en aire seco es aproximadamente igual a un rad.
Esta unidad ya no se usa. Ha sido reemplazada por el rad y posteriormente por el gray.
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 UNIDADES ACTUALES 
 Gray 
UNIDAD DE DOSIS ABSORBIDA DE RADIACIÓN IONIZANTE DEL SISTEMA INTERNACIONAL, EQUIVALENTE A UNA 
ABSORCIÓN DE UN JULIO POR KILOGRAMO.
EL GRAY ES LE UNIDAD CORRECTA QUE SE DEBE USAR CUANDO SE DESEA MEDIR LA ENERGÍA ABSORBIDA POR 
UNIDAD DE MASA.
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 UNIDADES ACTUALES 
 Sievert
Unidad de dosis equivalente de radiación del Sistema Internacional, igual a un julio por kilogramo. 
Cantidad de radiación ionizante requerida para producir el mismo efecto biológico que un rad de rayos X de alta penetración, equivalente a gray para los rayos X.
Mide la dosis de radiación equivalente.
Un sievert equivale e un sievert multiplicado por el factor relativo de efectividad biológica, Q, y un factor que tiene en cuenta la distribución de la energía de radiación, N. 
El Sievert es la unidad correcta que se debe usar cuando se desea medir el peligro biológico de la radiación.
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Actf = Acto x e -0,693/t med. x tpo.
Concentración de Actividad: CA = ACT/ VOL == CI/ML 1CI= 3,7 X 10 a la 10 
DOSIS DE EXPOSICIÓN: UNIDAD DE CARGA QUE LLEGA AL DOSÍMETRO EN UNIDAD DE AIRE
DE= Qs/ KG coulomb/KG
LA UNIDAD ES R ( ROENTGEN)
Curio (CI)
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DOSIS ABSORBIDA: ES LA ENERGIA ENTREGADA POR EL RADIOISOTOPO SOBRE LA MASA DEL TEJIDO IRRADIADO 
DA= ENERGIA / MASA ORGANO == JOULE / KG 
LA UNIDAD EN EL GREY (Gy) 1 GY = 100 RAD
DOSIS EQUIVALENTE: ES LA SUMATORIA DE LOS Wr X LAS DOSIS ABSORBIDA (DA) DE CADA ORGANO.
Wr PARA FOTONES X; GAMMA; -e = 1
 PROTONES= 2
 NEUTONES= 20
H= E Wr X DA . LA UNIDAD ES EL SIVER (SV) 
 1SV = 100REM
 
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DOSIS EFECTIVA: ES LA SUMATORIA DE LOS WT POR LA DOSIS EQUIVALENTEDE CADA ORGANO 
E= E Wt X H 
LA UNIDAD ES EL SIVER (SV)
Wt (factor de ponderación por tejido)
Gónadas ............................. 0.25
Mama.................................. 0.15
Médula ósea Roja................. 0.12
Pulmón................................ 0.12
Tiroides............................... 0.03
Hueso.................................. 0.03
Resto del cuerpo, excluyendo manos, pies y tobillos, piel
cristalino.................... 0.30
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10
3 
km
m
cm