UNIVERZITET U TUZLI
MEDICINSKI FAKULTET
ODSIJEK ZDRAVSTVENIH STUDIJA
STUDIJ RADIOLOŠKE TEHNOLOGIJE
AKADEMSKA 2019/2020
NASTAVNI PREDMET: RADIOLOŠKI APARATI
SEMINARSKI RAD
Tema: Jonizujuće zračenje
Mentor Student:
Tuzla, novembar 2019. godine
2
UVOD
Pod joniziraćim zračenjem podrazumjeva se ono zračenje koje ima dosta energije da razbije
neutralne molekule u elektronski nabijene čestice-jone. U jonizirajuće zračenje ubrajaju se od
elektromagnetskih zračenja: X- i gama zraci, a od korpuskularnih zračenja sve čestice koje
imaju dosta veliku kinetičku energiju, odnosno brzinu: elektroni (beta-zračenje), pozitroni,
protoni, deuteroni, alfa čestice i neutroni. Pri prolasku jonizirajućeg zračenja kroz žive
organizme mogu nastati promjene u vidu somatskih ili genetskih oštećenja. Oštećenje
oranizma nastaje direktnom interakcijom jonizirajućeg zračenja sa molekulama ćelije, pri
čemu dolazi do jonizacije molekula. Kao posljedica jonizacije u ćeliji se javljaju izmijenjeni
biohemijski procesi koji narušavaju normalan rad i funkciju ćelije. Od svih molekula na
zračenje je najosjetljivija deoksiribonukleinska kiselina, DNA.
Jonizirajuće zračenje se u medicini koristi u dijagnostičkoj radiologiji, nuklearnoj medicini i
radioterapiji. Moderna dijagnostička radiologija osigurava bržu i precizniju dijagnozu i
omogućava monitoring velikog broja oboljenja. Od metoda koje koriste jonizirajuće zračenje
koriste se klasična radiografija, dijaskopske procedure, kompjuterizirana tomografija,
digitalna suptrakciona angiografija. Nuklearna medicina koristi radioaktivne supstance u
dijagnostici i liječenju nekih bolesti. Nakon uvođenja u tijelo radioaktivne supstance se prate
ili vanjskim mjerenjem tako da se dobije slika njihove distribucije (u vremenu i prostoru) ili
mjerenjem njihove aktivnosti u krvi, urinu ili drugom mediju. Radioterapija se koristi u
liječenju skoro polovine svih novo dijagnosticiranih malignih tumora.
4
uređaji, te radionuklidi u nuklearnoj medicini (dijagnostička i terapijska primjena).
Nemedicinski izvori su: nuklearne elektrane, akceleratori, talog pokusnih nuklearnih
eksplozija, katodne cijevi (u gospodarstvu, istraživačkim laboratorijim i kućanstvu).
Slika 1. Izloženost čovjeka različitim uticajima zračenja
1. 2. Zakočeno ili kočno zračenje (bijela radijacija) –kontinuirani spektar X-
zraka
Elektroni velike kinetičke energije pri sudaru s materijalom anode ulaze u električno polje
atoma anode: jako pozitivno električno polje jezgre i negativno polje elektrona u
elektronskom omotaču.
Jako pozitivno električno polje jezgre djeluje na upadni negativni elektron te dolazi do
njegova skretanja s putanje uz smanjenje njegove kinetičke energije. Ta razlika kinetičkih
energija upadnih elektrona (prije i nakon skretanja s putanje) emitira se kao
X-kvant
odnosno
rentgenska zraka. Energija emitiranog X-fotona je to veća što je elektron prošao bliže jezgri i
što je njegova početna energija bila veća. Kinetička energija upadnog elektrona jednaka je: E
= e x U, gdje je U napon ubrzanja, odnosno napon između anode i katode (anodni napon!)
1. 3. Kontinuirani spektar X-zračenja
Upadni elektroni postupno gube energiju, jer pri prolasku kroz anodu prolaze kroz električna
polja jezgara na različitim udaljenostima. Pri svakom skretanju gube dio energije, zbog čega
kvanti emitiranog X-zračenja mogu imati bilo koju energiju do maksimalne energije. Tako
nastaje
kontinuirani spektar
. U tom spektru kočnoga rentgenskoga zračenja nejednoliko su
5
zastupljene pojedine energije X-kvanta. Maksimalni intezitet kočnog zračenja je za X-kvante
koji imaju energiju oko 80% kinetičke energije elektrona
1. 4. Karakteristično X-zračenje
Uz nastanak rentgenskog zračenja na anodi uvijek nastaje i
karakteristično X-zračenje
. Ono
nastaje kao rezultat interakcije brzog upadnog elektrona i elektrona iz orbitala bliže jezgri
atoma, obično iz K ljuske (jer su oni najmanje energije u atomu). Pri tom atom relaksira
emisijom karakterističnog fotona (X-zračenja) pri prjelasku jednog od elektrona sa stanje veće
energijske razine na ispražnjeno mjesto elektrona u orbitali manje energijske razine. Tako
nastalo X- zračenje čini karakterističan ili linijski emisijski spektar atoma mete. Ovaj proces
je malo zastupljen pa je zbog toga i intenzitet karakterističnog zračenja samo mali dio
intenziteta izlaznog snopa rentgenskih zraka kroz prozor rentgenske cijevi.
