Đề tài Y học hạt nhân và kỹ thuật xạ trị

Mở đầu Môn học y học hạt nhân và kĩ thuật xạ trị là một môn học đòi hỏi kiến thức rộng. Người học cần có kiến thức cơ bản cả về vật lí lẫn kiến thức y sinh. Đây là hai mảng kiến thức rất phức tạp nếu muốn nghiên cứu sâu. Mặt khác, đây là một môn học mới, ngoài bài giảng trên lớp, các tài liệu tham khảo manh mún và không trọng tâm. Đó là những khó khăn khi học môn học này. Trước khi bắt tay vào viết báo cáo thu hoạch môn học, em rất boăn khoăn. Báo cáo đòi hỏi sự tổng quát vấn đề, nhưng nếu viết quá tổng quan thì chỉ đơn giản là bản báo cáo, không tương xứng với mức độ học tập. Nếu viết sâu, thì gặp rất nhiều hạn chế về mặt thời gian và tài liệu, kiến thức. Trong bài báo cáo thu hoạch môn học, phần kiến thức, em bám sát theo khung bài giảng của thầy. Ngoài ra, em cũng mạnh dạn trình bày một số vấn đề theo nhận thức của mình. Em đã cố gắng trong việc tiếp cận vấn đề, tuy nhiên chắc chắn còn những chỗ thiếu sót, rất mong thầy thông cảm. Phần1: Tổng quan về y học hạt nhân và kĩ thuật xạ trị A. Lịch sử y học hạt nhân và kĩ thuật xạ trị: Có thể nói, y học hạt nhân được khởi đầu bằng phát hiện của Becquelrel về hiện tượng phóng xạ vào năm 1896. Năm 1895,Roetngen (người Đức ) phát hiện ra tia X. Đây là loại sóng điện từ có bước sóng ngắn nằm trong khoảng 1-100pm, năng lượng cao và có các hiệu ứng vật lí, sinh học rõ rệt. Lí thuyết về hiện tượng phóng xạ là do sự phân rã tự động của hạt nhân được phát triển bởi Soddy vào năm 1903 Năm 1919, Rutherford bắt đầu các thí nghiệm về hiện tượng phát sáng “nhấp nháy”(kích thích). Năm 1931, Lawrence chế tạo ra máy cyclotron. Phát minh này của ông đã mở đường cho việc tạo ra nhiều đồng vị phóng xạ nhân tạo Năm 1934, Irene Curie (con gái Pierre và Marie Curie) cùng chồng, trong khi đang làm việc tại Viện nghiên cứu Radium Pari đã phát hiện ra đồng vị phóng xạ nhân tạo. Sau khi họ công bố phát hiện này, nhiều nhà vật lí đã chú tâm nghiên cứu đồng vị phóng xạ và chỉ trong vòng 12 tháng, đã có hơn 100 loại phóng xạ nhân tạo mới được phát hiện Năm 1943, Hevesy, người đi tiên phong trong trong ứng dụng khoa học hạt nhân trong y học đã phát minh ra kĩ thuật đánh dấu phóng xạ trong tế bào sống Đầu thập niên 60, kĩ thuật “scan” đồng vị phóng xạ trong chẩn đoán lâm sàng được đưa vào sử dụng rộng rãi. Năm1972, CT scanner được sáng chế bởi một kĩ sư người Anh tên là Godgray Housefield. Đây là kĩ thuật ứng dụng kĩ thuật chụp ảnh X và khoa học máy tính tạp ra lớp cắt ngang của cơ thể. Hình minh hoạ: Những con tem ấn hành để tưởng niệm Rutherford và vợ chồng Irene Curie với công trình của họ B. Nhận diện vấn đề Kiến thức về: -Các loai bức xạ ion hoá và nguồn gốc, bản chất của nó -Tương tác với vật chất của bức xạ -Các đại lượng đặc trưng Thấy được: -Tác hại bức xạ ion hoá với cơ thể Sử dụng: -Các thiết bị phát hiện, ghi đo bức xạ -Các biện pháp hạn chế bức xạ có hại Trang bị: -Các thiết bị xạ chẩn, xạ trị Qui trình: Xạ chẩn Xạ trị Khám, trị bệnh bằng chiếu xạ: -Hiệu quả -An toàn Phần 2: Những kiến thức cơ bản về y học hạt nhân và kĩ thuật xạ trị A. Tìm hiểu về hạt nhân nguyên tử: Thế giới được cấu tạo từ vật chất. Toàn bộ vật chất được cấu tạo từ một số chất đơn giản gọi là nguyên tố Một nguyên tố là một chất không thể biến đổi thành các chất khác đơn giản hơn bằng các quá trình hoá học bình thường. Vật chất được cấu tạo từ các nguyên tử và mỗi nguyên tố có một loại nguyên tử đặc trưng. Khoa học hiện đại đã chứng minh rằng: nguyên tử không phải là những vật thể không thể phân chia mà ngược lại, chúng được cấu tạo từ những hạt còn nhỏ hơn. Những hạt này bao gồm: proton, nơtron, và electron -Proton: mang một đơn vị điện tích nguyên tố, khối lượng xấp xỉ bằng đơn vị khối lượng nguyên tử (u) -Nơtron: trung hoà về điện, khối lượng xấp xỉ bằng đơn vị khối lượng nguyên tử (u) -electron: mang một đơn vị điện tích nguyên tố âm, có khối lượng bằng 1/1840 (u ). Các nơtron và proton của một nguyên tử liên kết với nhau rất mạnh tạo thành một hạt nhân, các electron quay quanh nó theo các quĩ đạo khác nhau. hình vẽ: nguyên tử Neon-20 B. Khái niệm cơ bản trong y học hạt nhân: B.1.Các loại bức xạ ion hoá: Có hai loại bức xạ ion hoá chủ yếu là: bức xạ ion hoá trực tiếp và gián tiếp Bức xạ ion hoá trực tiếp Bức xạ ion hoá gián tiếp Các phần tử có thể làm ion hoá trực tiếp các phần tử của môi trường Phải thông qua các thành phần khác mới gây ra ion hoá -Bức xạ alpha (a) : Là hạt nhân Heli (:2 proton và 2 notron).Một hạt alpha có khối lượng 4u và mang hai đơn vị điện tích dương. Cả bốn hạt này liên kết với nhau chặt chẽ đến mức, trong nhiều trường hợp alpha có tính chất như một hạt cơ bản. Hình vẽ: minh hoạ một quá trình bức xạ alpha -Bức xạ Beta(b):gồm có hai loại: +b :là các điện tử có vận tốc cao có nguồn gốc từ hạt nhân. Các điện tử này có khối lượng bằng 1/1840u và mang một đơn vị điện tích âm. +b (poziton) :là các hạt có khối lượng bằng khối lượng của điện tử nhưng mang một đơn vị điện tích dương. -Bức xạ Gamma (g): +Có bản chất là sóng điện từ +Gồm các lượng tử (quantum). Năng lượng mang trong mỗi lượng tử (photon) phụ thuộc vào bước sóng theo quan hệ tỉ lệ nghịch: E=1/l. Hình vẽ: Minh hoạ quá trình bức xạ beta, gamma -Bức xạ Notron(n): +gồm các hạt nơtron +Trong tự nhiên rất hiếm các nguồn phát ra bức xạ phát ra nơtron. +Cách tạo nguồn bức xạ notron: .Sử dụng máy gia tốc để gia tốc các hạt điện tích tới vận tốc cực lớn, đến đập vào bia (là vật liệu thích hợp), làm xảy ra phản ứng hạt nhân, phát ra các tia trong đó có nơtron. .Sử dụng các nguồn a, g thích hợp tạo phản ứng hạt nhân (a,n), (g,n). .Phản ứng phân hạch: phản ứng gây vỡ hạt nhân trong lò phản ứng hạt nhân Bảng 1. Một số nguồn bức xạ a trong tự nhiên (Nguồn TL:Modern Physics-Frank J.Blatt-1992-thư viện KHKT) Số thứ tự Tên nguồn Chu kì rã nửa (T1/2) 1 8Li3 0,844 (s) 2 9C6 127 (ms) 3 7N16 7,13 (s) 4 148Gd64 175 (year) 5 66Dy151 17 (min) 6 72Hf158 2,9 (s) 7 Ir 21 (s) 8 80Hg178 0,26 (s) 9 212Th90 30 (ms) Bảng2: Một số nguồn bức xạ b thông dụng (Nguồn TL:Radiation Protection-Jacob Shapiro-Havard University Press-1972) Số thứ tự Tên nguồn Động năng cực đại (MeV) Chu kì rã nửa T1/2 1 3H 0,018 12.3 (year) 2 14C 0,154 5730 (year) 3 35S 0,167 165 (decade) 4 45Ca 0,254 165 (decade) 5 32P 1,71 14,3 (decade) 6 90Sr 2,24a 28,1 (year) Bảng 3: Một số nguồn Beta-Gamma trong tự nhiên (Nguồn TL:Radiation Protection-Jacob Shapiro-Havard University Press-1972) Số thứ tự Tên nguồn Động năng cực đại b Năng lượng g Chu kì rã nửa 1 125I - 0,035(75%)a 0,027-0,032b(136%) 57,4 (decade) 2 131I 0,61 0,364(80%) 0,638(8%) 8,1(decade) 3 69Co 0,31 1,17(100%) 1,33(100%) B.2.Tương tác của bức xạ với vật chất: -Tương tác của các hạt mang điện tích với vật chất: Các hạt mang điện tích (a, b) khi tương tác với vật chất bị mất năng lượng chủ yếu do tương tác với các điện tử nguyên tử của vật chất. Năng lượng bị mất đó truyền cho các điện tử làm cho chúng bị kích thích và chuyển nên mức cao hơn (kích thích nguyên tử ) hoặc làm cho chúng bị tách hoàn toàn khỏi nguyên tử mẹ (ion hoá nguyên tử). Hạt nhân a e- a e- Hình vẽ: Sự ion hoá nguyên tử Helium do hạt a +tương các của các hạt nặng có điện tích với vật chất: Điển hình là hạt alpha, hạt alpha là một hạt nặng (4u), nó di chuyển chậm trong môi trường vật chất. Vì thế, khả năng tương tác, trao đổi năng lượng của nó với các phần tử của môi trường vật chất cao. Do đó nó mất năng lượng một cách nhanh chóng, và chỉ đi được khoảng cách rất ngắn trong môi trường đặc. +tưong tác của electron với vật chất: Các hạt beta có kích thước và khối lượng nhỏ nên tính linh động cao. Do đó trên cùng một chiều dài đường đi, số lần va chạm với các phần tử vật chất nhỏ hơn, và do đó sự suy hao năng lượng nhỏ hơn so với hạt alpha +Một vấn đề quan trọng là : khi các hạt mang điện bị làm chậm lại rất nhanh do tương tác với vật chất thì chúng phát ra năng lượng dưới dạng tia X, quá trình này gọi là sự bức xạ hãm (Bremstralung). Điều này chỉ có ý nghĩa thực tế với bức xạ Beta. -Tương tác của bức xạ lượng tử với vật chất: Các bức xạ lượng tử được đề cập ở đây là gamma, bức xạ hãm, và bức xạ Roentgen đặc trưng. Các bức xạ lượng tử này tương tác với vật chất theo một loạt các cơ chế khác nhau. Nhưng có ba cơ chế quan trọng nhất là : Hiệu ứng hấp thụ quang điện, hiệu ứng tán xạ Compton, hiệu ứng tạo cặp pozitron-electron. +Hiệu ứng quang điện: Là quá trình tương tác của lượng tử (photon) với một điện tử liên kết mà mà toàn bộ năng lượng của lượng tử truyền cho liên kết này, kết quả là điện tử liên kết đó bứt ra khỏi nguyên tử. hf e- e- Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi photon tới có năng lượng ³ A (công thoát của electron khỏi nguyên tử đó). Hình vẽ minh hoạ hiệu ứng quang điện e- e- h.f h.f’ +Hiệu ứng tán xạ Compton: Photon bức xạ tới tương tác với lớp vỏ nguyên tử, một phần năng lượng của nó truyền cho một điện tử nguyên tử làm cho điện tử đó bị đánh bật khỏi quĩ đạo, mặt khác hướng của photon cũng thay đổi (tán xạ). Hình vẽ minh hoạ hiệu ứng tán xạ Compton +Hiệu ứng tạo cặp electron-pozitron: Trong một trường điện từ mạnh xung quanh một hạt mang điện, ví dụ như hạt nhân, một lượng tử g có thể bị hoán đổi thành một cặp pozitron-electron. Năng lượng của lượng tử được phân bổ giữa hai hạt tạo thành. Điều kiện năng lượng lượng tử gamma để xảy ra hiệu ứng này là Eg³ 1.002MeV Mặt khác, một cặp electron-pozitron có thể kết hợp lại và biến mất, đồng thời tạo ra một cặp lượng tử gamma có năng lượng bằng nhau (0,511 MeV) và ngược chiều. e- g: 0,511 MeV e+ e- g: 0,511 MeV Hình vẽ minh hoạ hiệu ứng tạo cặp s +Qui luật làm yếu của bức xạ lượng tử : Bức xạ lượng tử bị suy giảm theo hàm số mũ khi khi chúng đi qua một lớp vật liệu bất kì. I=I0. m: hệ số làm yếu Công thức này chỉ đúng khi : - chùm hạt hẹp - đơn năng -vật liệu không quá dầy Thực tế, trong trường hợp một trong ba điều kiện trên không thoả mãn thì công thức tổng quát là: I=I0. Hoặc I=I0.B. B: Hệ số tích luỹ I0 I -Tương tác của Nơtron với vật chất: Nơtron được chia thành các nhóm khác nhau dựa vào chính động năng của chúng. Khi tương tác với vật chất, nơtron bị mất năng lượng thông qua một loạt các tương tác khác nhau mà vai trò tương đối của chúng lại phụ thuộc nhiều vào năng lượng của nơtron. Các nơtron có khả năng đâm xuyên rất lớn và đi được quãng đường dài trong môi trường đặc. Một số đai lượng đặc trưng cho tương tác của nơtron với môi trường: -tiết diện tán xạ đàn hồi: dtxđh -tiết diện tán xạ không đàn hồi: dtxkđh -tiết diện tán xạ chung: dtx=dtxđh+dtxkđh -tiết diện phản ứng: dpư= -tiết diện toàn phần: dtoànphần =dtx+dpư Các hiệu ứng quan trọng là: Tán xạ đàn hồi: Các hạt nơtron va chạm với hạt nhân bia và bị thay đổi chuyển động. Sau va chạm, nơtron bị mất một phần năng lượng cho hạt nhân bia. Phần năng lượng năng lượng này được thể hiện dưới dạng động năng hạt nhân bia. Eno=En+EA Eno: động năng nơtron trước tán xạ En: động năng nơtron sau tán xạ EA:động năng hạt nhân thu được sau tán xạ đàn hồi. EA=a.Eo. A: số khối hạt nhân. Kết luận: Trong va chạm đàn hồi nơtron, nếu hạt nhân môi trường càng nhẹ bao nhiêu thì năng lượng bị mất càng nhiều. n n Hạt nhân Tán xạ không đàn hồi: Các hạt nơtron đến va chạm với hạt nhân bia, truyền một phần năng lượng cho hạt nhân bia và khiến cho hạt nhân bia chuyển đến trạng thái bị kích thích. Hạt nhân bia bị kích thích sẽ quay về trạng thái cơ bản và chúng phát ra phát ra bức xạ gamma trễ. Eno=En+EA+ Trong tán xạ không đàn hồi, ồđộng năng của hệ bị giảm đi. Sự va chạm không đàn hồi này xảy ra chủ yếu đối với các hạt nhân nặng. n Hạt nhân bị kích thích Thương phát năng lượng dưới dạng g Hạt nhân n Phản ứng bắt hạt nhân: Khi nơtron đến tương tác với hạt nhân bia, nó bị hạt nhân bia bắt và kích thích bị khử bằng cách phát ra hạt hoặc bức xạ lượng tử khác. +phản ứng bắt nơtron bức xạ lượng tử (n,g): +phản ứng bắt nơtron bức xạ hạt proton (n,p): +phản ứng bắt nơtron bức xạ hạt alpha (n,a): Hạt nhân (A+1), phát g Hạt nhân (A) n Hình vẽ: Minh hoạ phản ứng bắt nơtron, phát lượng tử Phản ứng hạt nhân (n,f): Là phản ứng mà các hạt n bắn phá hạt nhân bia làm cho hạt nhân bia vỡ ra làm các mảnh. thường kí hiệu: Bảng tổng kết các tương tác bức xạ hạt nhân Bức xạ Qúa trình Hiệu ứng Alpha va chạm phi đàn hồi với các điện tử liên kết -kích thích, ion hoá nguyên tử Beta -va chạm không đàn hồi với các điện tử nguyên tử -bị làm chậm trong trường hạt nhân -kích thích, ion hoá nguyên tử -gây bức xạ hãm Tia X, gamma -hiệu ứng quang điện -hiệu ứng compton -tạo cặp -photon bị hấp thụ hoàn toàn -chỉ một phần NL photon bị hấp thụ Nơtron -tán xạ đàn hồi -tán xạ không đàn hồi -các quá trình bắt -NL nơtron mất đi được truyền cho hạt nhân bia dưới dạng động năng -Hạt nhân bị kích thích phát xạ gamma B.3. ảnh hưởng của bức xạ đối với cơ thể sống: ảnh hưởng của bức xạ ion hoá đối với cơ thể con người, gây bởi các nguồn phóng xạ bên ngoài hoặc các chất phóng xạ bị nhiễm vào bên trong cơ thể, đều gây ra các hiệu ứng sinh học. Bản chất và mức độ trầm trọng, thời điểm xuất hiện của các triệu trứng sinh học này phụ thuộc vào liều lượng và tốc độ hấp thụ bức xạ. Có thể chia chia thương tổn bức xạ ra làm hai loại: -hiệu ứng Soma (somatic): gây hậu quả thấy được trên cơ thể người bị chiếu xạ -hiệu ứng Di truyền (hereditary): gây hậu quả cho các thế hệ về sau của người bị chiếu xạ do các tế bào sinh dục bị bức xạ làm tổn thương. Bức xạ ion hoá Tế bào Xoma Hoạt động Di truyền Chức năng Tế bào Sinh dục Hoạt động Chức năng Di truyền Cơ thể sống Rối loạn Tử vong Đột biến di truyền cho các thế hệ mai sau của cá thể Đột biến nguy hại cho bản thân cá thể Sơ đồ minh hoạ quá trình diễn biến do do ảnh hưởng của bức xạ ion hoá: Thời gian Giai đoạn giây-phút Phút-giờ Phút-tháng Cả đời cá thể Lâu dài không xác định được Bức xạ ion hoá Tương tác vật lí: hấp thụ năng lượng bức xạ ion hoá. Kích thích Những phản ứng hóa, phát xạ đột biến tạo thành các nhóm gốc tự do có hoạt tính hoá học cao Những thay đổi của phân tử, rối loạn quá trình sinh hoá của tế bào. Những tổn thương của tế bào. Tổn thương các cấu trúc đảm bảo hoạt động chức năng Tổn thương các cấu trúc đảm bảo hoạt độngdi truyền Rối loạn hình thái hoạt động chức năng tế bào Xuất hiện tế bào mới có đặc tính lạ Tử vong tế bào Tổn thương toàn bộ cơ thể Rối loạn hoạt động chức năng của các cơ quan, tổ chức Thay đổi hình thái trong các cơ quan, tổ chức Những hiệu ứng muộn tế bào Soma Những hậu quả di truyền xa B.4. Các đại lượng và đơn vị cơ bản trong bức xạ: -Liều hấp thụ bức xạ (D): -khái niệm: Liều hấp thụ bức xạ là năng lượng hấp thụ trong một đơn vị khối lượng của vật chất bị chiếu xạ. -đơn vị: trong hệ thống đơn vị SI, đơn vị của liều hấp thụ được gọi là Gray(Gy) và được định nghĩa là sự tích tụ một năng lượng 1J/kg. 1Gy=1J/kg Ngoài ra có đơn vị ngoại hệ khác là Rad: 1Rad= -Suất liều hấp thụ bức xạ (P): Sử dụng các đơn vị Gray và Sievert, ta mới biết được độ tích tụ năng lượng bức xạ trong một khoảng thời gian bất kì. Tuy nhiên, để kiểm soát các mối nguy hại do bức xạ gây ra, cần phải biết tốc độ tích tụ năng lượng bức xạ đó. Suất liều hấp thụ là liều hấp thụ bức xạ tính cho một đơn vị thời gian. P= trường hợp D không đổi theo t: P= trong hệ SI: [1J/kg.s], [1w/kg], [Gy/s] ngoại hệ : [Rad/s] -Trọng số của bức xạ ion hoá: Liều hấp thụ chưa phản ánh được mức độ phá huỷ tế bào sinh học của các bức xạ khác nhau. Người ta thấy rằng, cùng một liều hấp 0,05Gy (5Rad) của nơtron nhanh có thể gây hại về mặt sinh học tương ứng với 1Gy (100Rad) của bức xạ gamma. Như vậy, sự khác nhau về hiệu ứng sinh học của mỗi bức xạ cần được tính đến khi đánh giá liều hiệu dụng sinh học tổng cộng của các liều bức xạ khác nhau. Người ta đưa ra trọng số Q để phản ánh khả năng gây hại sinh học của một loại bức xạ cụ thể. Bảng giá trị Q của các bức xạ thường gặp Loại bức xạ Trọng số ion hoá Q Tia X,g, electron 1 Nơtron nhiệt 5 Proton và các nơtron nhanh 20 Các hạt a 20 -Liều tương đương (H): Khái niệm liều tương đương được sử dụng để phản ánh tác dụng sinh học của mỗi loại bức xạ H,i(Sv)=D(Gy).Qi.K i: tương ứng loại bức xạ. Hi: liều tương đương: trong hệ SI đơn vị là Sv (Sievert). Ngoài ra nó còn có đơn vị khác là Rem ( 1rem= ). D: liều hấp thụ bức xạ i Qi: trọng số ion hoá ứng với bức xạ i K : hệ số tính đến ảnh hưởng các yếu tố khác (suất liều hấp thụ và sự phân liều theo thời gian). Thường gán K=1. -Liều hiệu dụng tương đương (Hhd): Cùng một loại bức xạ, nhưng có thể gây ra mức độ tổn hại khác nhau trên các cơ quan khác nhau. Người ta đưa ra khái niệm trọng số cơ quan (w) của mỗi cơ quan để phản ánh mức độ tổn hại khi so sánh do chiếu xạ trên cơ quan đó so với toàn thân là 1,0. Liều tương đương hiệu dụng Hhd được định nghĩa là tổng các liều tương đương trên từng cơ quan nhân với trọng số cơ quan của cơ quan tương ứng để đánh giá mức độ tổn hại của bức xạ với cơ thể. Hhd= wT: trọng số cơ quan cơ quan T. Ht : liều tương đương trên cơ quan T. Đơn vị của liều tương đương hiệu dụng là Sievert. Bảng trọng số của các cơ quan / tổ chức trong cơ thể Số thứ tự Cơ quan/tổ chức Trọng số w 1 Tuyến sinh dục 0,20 2 Tuỷ đỏ trong xương 0,12 3 Ruột kết 0,12 4 Phổi 0,12 5 Dạ dày 0,12 6 Bàng quang 0,05 7 Tuyến sữa 0,05 8 Gan 0,05 9 Thực quản 0,05 10 Tuyến giáp trạng 0,05 11 Da 0,01 12 Bề mặt xương 0,01 13 Toàn bộ phần còn lại 0,05 Tổng cộng toàn thân 1,0 -Khái niệm KERMA: KERMA là động năng được giải phóng trong một đơn vị khối lượng vật chất. KERMA thường được dùng cho bức xạ ion hoá gián tiếp. Trong hệ SI : [J/kg] Nói chung, ý nghĩa của liều hấp thụ và KERMA là khác nhau, giá trị của chúng chỉ bằng nhau khi trạng thái cân bằng điện tử trong vật chất được thoả mãn. Suất KERMA: là KERMA tính trong một đơn vị thời gian. Trong SI: [], [w/kg] -Liều chiếu bức xạ lượng tử: -Khái niệm này chỉ dùng cho bức xạ lượng tử (g,X) -Liều chiếu bức xạ lượng tử thể hiện những bức xạ lượng tử được biến đổi thành động năng của các hạt tích điện sinh ra trong một đơn vị khối lượng chất mẫu (không khí ở điều kiện tiêu chuẩn). -Đơn vị: +SI: [C/kg] +Ngoại hệ: Roentgen [R] Một Roentgen là liều chiếu bức xạ lượng tử mà các hạt tích điện được tạo thành trong 1 của không khí khô ở điều kiện tiêu chuẩn thì nó có điện tích là một đơn vị tĩnh điện -1CGSE (cmgs). 1 Roentgen=2,5797. C/kg Û 1C/kg=3,88.Roentgen -Suất liều chiếu xạ: là liều chiếu bức xạ tính cho một đơn vị thời gian +đơn vị SI: -Hiệu suất sinh học tương đối của bức xạ: -Hiệu suất sinh học tương đối của bức xạ được định nghĩa là tỉ số giữa liều bức xạ chuẩn gây ra một hiệu ứng sinh học trên liều bức xạ loại X gây ra cùng hiệu ứng sinh học đó -Bức xạ chuẩn (chọn) là bức xạ Roentgen có phổ năng lượng liên tục: Egmax=180keV Liều hấp thụ : Bức xạ ion hoá KERMA Bức xạ ion hoá gián tiếp Liều chiếu bức xạ Bức xạ lượng tử Hình vẽ: Mối quan hệ giữa các khái niệm Phần 3 :Thiết bị đo liều lượng bức xạ A. Các phương pháp đo liều lượng bức xạ: -Nguyên lí: Cơ thể con người không thể cảm nhận được các bức xạ ion hoá, mà phải phụ thuộc vào các thiết bị phát hiện. Các thiết bị này dựa trên các hiệu ứng vật lí và hoá học của bức xạ khi tương tác với vật chất. Các hiệu ứng ở đây gồm: -Sự ion hóa trong chất khí -Sự ion hoá và kích thích một số chất rắn -Làm thay đổi các liên kết hoá học -Kích hoạt bởi các Nơtron. Đa số các thiết bị phát hiện và đo liều bức xạ có detector được chế tạo dựa trên nguyên lí ion hoá chất khí. Ngoài ra, còn có các detector sử dụng chất rắn dựa trên hiệu ứng tăng độ dẫn điện, gây kích thích như chất nhấp nháy, nhiệt huỳnh quang, hiệu ứng quang ảnh. Các detector sử dụng hiệu ứng hoá học độ nhạy không cao. Phương pháp phát hiện nơtron dựa vào các phản ứng kích hoạt bởi nơtron. -Sơ đồ tổng quát của một thiết bị đo bức xạ: gồm có bốn phần: Phần nhạy với tương tác bức xạ P