PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ

1. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ

2. Wilhelm Roentgen w 1895 roku odkrył dziwne promieniowanie. Niewidzialne promienie, które przenikają gęstą materię. Promienie Roentgena emitowane przez wzbudzone atomy przenikają przez tkanki miękkie łatwiej niż przez materiały o dużej gęstości (np.. metalowe przedmioty, kości) i tworzą ich obraz na kliszy.

3. Dwa miesiące po odkryciu Roentgena Francuski fizyk Antoine Henri Bequerelzaczął sprawdzać, czy istnieją pierwiastkisamorzutnie emitujące promieniowanie. W tym celu owijał papierem płytkę fotograficzną (aby uchronić ją od wpływu światła) i przystawiał do niej kawałki różnych pierwiastków. Promienie X powinny przenikać przez papier i zaczerniać kliszę fotograficzną. Z badanych przez Bequerel’a pierwiastków tylko uran zaczerniał kliszę. Na podstawie swoich obserwacji Bequerel wysnuł wniosek, że URAN SAM Z SIEBIE !!! WYSYŁA NIEZNANE PRZENIKLIWE PROMIENIOWANIE

4. Od 1897 roku badania nad tajemniczym promieniowaniem niektórych pierwiastków kontynuowali Maria Skłodowska i Piotr Curie

5. Na podstawie długotrwałych i żmudnych badań małżonkowie Curie wysnuli wniosek, że „dziwne” promieniowanie niektórych pierwiastków nie wynika ze zmiany ich stanów elektronowych a wynika z przemian zachodzących w jądrach atomowych. Tą „dziwną”, nowo odkrytą własność jąder nazwali PROMIENIOTWÓRCZOŚCIĄ

6. W lipcu 1898 małżonkowie Curie opublikowali artykuł w którym donieśli o wyizolowaniu nowego pierwiastka który nazwali POLONEM 26 grudnia 1898 Maria i Piotr Curie ogłosili odkrycie nowego pierwiastka, który nazwali RADEM

7. W sierpniu 1903 r.Szwedzka Królewska Akademia Naukuhonorowała Nagrodą Nobla Henri’egoBequerelaMarię Skłodowską CuriePiotra Curie

8. za pracę nad promieniotwórczością

11. Budowa materii

14. Pierwiastki promieniotwórcze emitują trzy rodzaje promieniowaniaαγβ

15. Promieniowanie α Stabilna struktura składająca się z 2 protonów i 2 neutronów. Strumień jąder atomów helu Ładunek 2 x większy od ładunku elementarnego +2e

16. Promieniowanie β- Jądro emituje elektrony e- Skąd się bierze w dodatnim jądrze elektron??? W jądrze neutron zamienia się w proton.

17. Promieniowanie β+ Jądro emituje pozytony e+ (cząstki o ładunku dodatnim , równym co do wartości ładunkowi pojedyńczego elektronu) W jądrze proton zamienia się w neutron. p → n + e+ + neutrino

18. Promieniowanie γ Promieniowanie γ to fala elektromagnetyczna – strumień wysokoenergetycznych kwantów. Promieniowanie gamma towarzyszy zwykle emisji cząstek α i β, gdy powstające jądro jest w stanie wzbudzonym. Jądro wzbudzone - niestabilne przechodzi do stanu podstawowego – stabilnego, emitując przy tym kwant energii.

19. Przenikliwość promieniowania α,β,γ

21. Czas połowicznego rozpadu T1/2 • Czas połowicznego rozpadu (zaniku) (okres połowicznego rozpadu) - czas, w ciągu którego liczba nietrwałych obiektów lub stanów zmniejsza się o połowę. Czas ten, oznaczany symbolem T1/2, zgodnie z definicją musi spełniać zależność: • gdzie • N(t) – liczba obiektów pozostałych po czasie t, • N0 – początkowa liczba obiektów.

23. Rozpad promieniotwórczy

24. Atomy tego samego pierwiastka różniące się liczbą neutronów. IZOTOPY

25. Reakcje jądrowe • Promieniotwórczość naturalna towarzyszy przemianom jądrowym nietrwałych izotopów pierwiastków występujących w przyrodzie. W 1934 roku Irena i Fryderyk Joliot-Curie zauważyli, że bombardowanie cząstkami α niektórych nie promieniotwórczych pierwiastków powoduje, że przez pewien czas po ustaniu bombardowania pierwiastek staje się źródłem innego promieniowania. Zjawisko to nazwano sztuczną promieniotwórczością

29. BLASKI I CIENIE PROMIENIOTWÓRCZOŚCI

30. PROMIENIOWANIE W MEDYCYNIE

31. Promieniowanie X

33. Tomograf komputerowy Tomografia komputerowa, TK, jest metodą diagnostyczną pozwalającą na uzyskanie obrazów tomograficznych (przekrojów) badanego obiektu. Wykorzystuje ona złożenie projekcji obiektu wykonanych z różnych kierunków do utworzenia obrazów przekrojowych (2D) i przestrzennych (3D). Urządzenie do TK nazywamy tomografem, a uzyskany obraz tomogramem. Tomografia komputerowa jest szeroko wykorzystywana w medycynie i technice.

34. Tomogram sześciolatki z podnamiotowym guzem złośliwym medulloblastoma Tomogram sześciolatki z podnamiotowym guzem złośliwym

36. Gamma kamerado diagnozowania nowotworów u dzieci Badanie nie jest bolesne. Mały pacjent leży na łóżku z dwiema głowicami przypominającymi talerzyki. Promieniowanie jest przekształcane w obraz na monitorze. Dzięki temu widać wszelkie zmiany i ogniska zapalne. Można ocenić ich wielkość i charakter. Jeśli wykrywa się nieprawidłowości, montuje się tomograf, nie zdejmując pacjenta z łóżka. Mając dwa obrazy, z gammakamery i tomografu, można perfekcyjnie zlokalizować wszelkie zmiany, np. ogniska zapalne w układzie kostnym. Badanie trwa około 25 minut. W jego trakcie mali pacjenci mogą oglądać bajki.

37. Scyntygrafia • Scyntygrafia – obrazowa metoda diagnostyczna, polegająca na wprowadzeniu do organizmu środków chemicznych (najczęściej farmaceutyków) znakowanych radioizotopami, cyfrowej rejestracji ich rozpadu i graficznym przedstawieniu ich rozmieszczenia. • Podstawą tej techniki jest znajomość zachowania się niektórych farmaceutyków w organizmie. Stosowane w śladowych koncentracjach pełnią one rolę środka transportowego dla użytego radioizotopu. Znakowany farmaceutyk dobierany jest tak, aby gromadził się w narządzie, który ma zostać zbadany. • Radioizotop emituje promieniowanie jonizujące (najczęściej gamma), które dzięki wysokiej energii (optimum 100 - 450 keV) przenika z organizmu pacjenta na zewnątrz jego ciała, gdzie zostaje rejestrowane przez gammakamerę. • Komputer połączony z gammakamerą rejestruje informację w postaci cyfrowej i generuje obraz przedstawiający rozkład kumulacji izotopu w organizmie. Scyntygrafia umożliwia ocenę morfologiczną (położenie, wielkość, kształt, strukturę) i funkcjonalną (przepływ, zdolność gromadzenia – np. w przypadku jodu w tarczycy) narządu

38. Scyntygram kośćca młodej kobiety

39. Scyntygrafię wykorzystuje się najczęściej, aby: • Sprawdzić, czy wystąpiły przerzuty nowotworowe do innych narządów • Przekonać się, jak wygląda przepływ krwi w mięśniu sercowym • Zbadać mózgowy przepływ krwi oraz krążenie płynu mózgowo - rdzeniowego • Zbadać czynność nerek • Określić, czy nie doszło do zaburzeń krążenia płucnego • Zdiagnozować pracę wątroby, żołądka i dwunastnic • Poszukać ognisk zapalnych w całym ciele • Określić charakter guzów tarczycy i zlokalizować powiększone przytarczyce

41. SCYNTYGRAMSERCA Strzałki wskazują obszary niedokrwienia

42. RADIACYJNA OBRÓBKA ŻYWNOŚCI

44. Żywność skażona bakteriami może spowodować ciężkie choroby, a nawet śmierć. Także w krajach wysoko rozwiniętych infekcje bakteriami E-coli czy Salmonelli prowadzą do śmierci wielu ludzi. Na przykład w USA rocznie umiera ponad 5000 osób na skutek spożycia żywności skażonej. Dlatego uzdatnianie żywności poprzez redukcję zawartości drobnoustrojów chorobotwórczych oraz zapobieganie jej psuciu się poprzez eliminację bakterii czy grzybów ma ogromne znaczenie, szczególnie, jeśli można to robić bez wprowadzania do pożywienia substancji szkodliwych dla zdrowia. Użycie promieniowania jądrowego daje możliwość nie tylko redukcji drobnoustrojów i ich form zarodnikowych w żywności, ale także może zapobiegać kiełkowaniu roślin, przedłużając znacznie okres możliwego składowania np. ziemniaków, cebuli czy czosnku. Dlatego w Japonii napromieniowuje się ziemniaki na skalę przemysłową już od 1973 roku. Napromieniowanie pozwala także na znaczące wydłużenie okresu przechowywania owoców, przedłuża ich czas dojrzewania i zapobiega rozwijaniu się muszek owocowych.

46. Początkowo zaledwie w paru krajach radiacyjnie utrwalano głównie przyprawy. Obecnie niemal na całym świecie, w ten sposób utrwala się praktycznie wszystkie artykuły spożywcze. Należy koniecznie dodać, iż żywność utrwalana tą metodą jest zupełnie zdrowa (tzn. nie jest rakotwórcza, mutagenna ani toksyczna).

47. Promieniowanie jonizujące: • Zwalcza chorobotwórcze bakterie, pasożyty i pleśnie, • Eliminuje drobnoustroje, • Zapobiega psuciu się i gniciu, • Zapobiega przedwczesnemu dojrzewaniu owoców i warzyw, • Wydłuża trwałość produktów, • Nie zmienia walorów smakowych produktu (w przeciwieństwie do np. pasteryzacji)

49. Radiacyjna obróbka ziemniaka w Instytucie Chemii i Fizyki Jądrowej Warszawa - Włochy