PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE I POZYTONOWA EMISYJNA TOMOGRAFIA KOMPUTEROWA

Co to jest promieniowanie jonizujące?



promieniowanie jonizujące jest to każde
promieniowanie zdolne do jonizowania
atomów i cząsteczek substancji, na
którą oddziałuje



jonizacja – wybicie elektronu z atomu
lub cząsteczki; energia potrzebna do
wybicia

elektronu

nazywana

jest

energią jonizacji

Rodzaje promieniowania jonizującego



promieniowanie bezpośrednio
jonizujące:

a) promieniowanie α

b) promieniowanie β



promieniowanie pośrednio jonizujące:

  a)  promieniowanie fotonowe
(rentgenowskie
      i gamma)
  b)  promieniowanie neutronowe

Promieniowanie α



promieniowanie

jest

promieniowanie powstałe w wyniku
emisji jąder atomu helu



ogólny schemat:

Promieniowanie β



promieniowanie β jest to promieniowanie powstałe w
wyniku emisji elektronów lub pozytonów; rozróżniamy
zatem dwa rodzaje rozpadu β:

a) rozpad β

- polegający na zamianie neutronu w proton z

jednoczesną
emisją elektronu oraz antyneutrina elektronowego:

b) rozpad β

- polegający na zamianie protonu w neutron z

jednoczesną
emisją pozytonu oraz neutrina elektronowego:

Promieniowanie rentgenowskie i gamma



promieniowanie rentgenowskie i gamma jest to
wysokoenergetyczne

promieniowanie

elektromagnetyczne



w zależności od energii (długości fali) wyróżniamy:

a) promieniowanie gamma – poniżej 5 pm (5*10

-12

     b) twarde promieniowanie rentgenowskie – 5 pm do 100
pm

     c) miękkie promieniowanie rentgenowskie – 100 pm do
          10000 pm (10 nm); 1 nm=10

-9

Promieniowanie neutronowe



promieniowanie neutronowe to rozpędzone
swobodne

neutrony;

rozróżnia

się

neutrony:

  a) natychmiastowe – emitowane w wyniku
     spontanicznego rozszczepiania
pierwiastków

b) opóźnione – emitowane w wyniku
zaindukowanego rozpadu
promieniotwórczego

Źródła promieniowania jonizującego



źródłem promieniowania jonizującego są przemiany jądrowe
zachodzące w jądrze atomowym i wyzwalające energię
odpowiedzialną za proces jonizacji



wyróżniamy źródła:

      a) zamknięte – gdy materiał promieniotwórczy jest
zamknięty w materii
           niepromieniującej i nie może przedostać się do otoczenia

      b) otwarte – gdy materiał promieniotwórczy (jego
cząsteczki/atomy)
           może przedostać się do otoczenia

Zasada działania emisyjnego tomografu pozytonowego



do  żywego  organizmu  wprowadza  się  związek  chemiczny  z  oczekiwaną
biologicznie  aktywnością;  związek  ten  jest  znakowany  radioaktywnym
izotopem,  który  rozpadając  się  emituje  pozyton  (elektron  o  ładunku
dodatnim)



zasada  działania  tomografu  emisyjnego  PET  opiera  się  na  określeniu
współrzędnych  anihilacji  pozytonu  przez  pomiar  koincydencji  czasowej
dwóch kwantów promieniowania γ, każdy o energii 511 keV, powstałych w
wyniku  anihilacji  pozytonu  z  elektronem  i  rozchodzących  się  pod  kątem
180

zgodnie z zasadą zachowania energii i pędu



bazą  układu  pomiarowego  są  dwa  detektory  (liczniki  scyntylacyjne)
umieszczone  naprzeciw  siebie  w  odległości  nieco  większej  niż  średnica
badanego obiektu; równoczesna rejestracja przez detektory obu promieni
gamma  (koincydencja  czasowa)  pozwala  wyznaczyć  prostą,  na  której
miała  miejsce  anihilacja;  przesuwając,  a  następnie  obracając  układ
detektorów wokół osi obiektu rejestrujemy szereg projekcji (kilka tysięcy),
które pozwalają na rekonstrukcję obrazu rozkładu znacznika izotopowego
w poprzecznej warstwie badanego ciała

Document Outline