تبلیغات
The Medical Radiation Engineering - مطالب Nuclear Physicsفیزیک هسته ای
 
The Medical Radiation Engineering
Nuclear for peace...
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : مهدی
مطالب اخیر
آرشیو وبلاگ
نویسندگان
جمعه 4 اسفند 1385 :: نویسنده : Amir

About Radioactive Decay

Chemical Elements:

There are currently 115 known chemical elements. Elements consist of atoms with a fixed number Z (known as the atomic number) of protons in the nucleus and an equal number of orbital electrons. In addition to protons, the nucleus contains a variable number N of neutrons. Atoms of the same element with different numbers of neutrons are known as isotopes of that element. Elements can have many isotopes, most of which are unstable. 

Nuclides:

In general, an atom with atomic number Z, and neutron number N is known as a nuclide. The present applet contains data on more than 2600 nuclides. Approximately 10 % of these nuclides are stable. The total number of protons plus neutrons is known as the mass number A of a nuclide. Hence a nuclide can be specified as follows:

A

Z

 

X

 

 

N

Z is the atomic (proton) number

N is the neutron number

A is the mass number (N+Z)

X is the chemical element symbol

Because of the relationship between Z, A, N (A=Z+N) and X, a nuclide can be uniquely specified by fewer parameters. A chemical element is completely specified by its symbol X or the atomic number Z. A nuclide is completely specified by the element name X (or proton number Z) together with the neutron number N. Nuclides, however, are commonly specified by the chemical element and the mass number A, e.g. 60Co, Co60, Co-60.

Radioactive Decay Processes

In the Nuclide Chart shown in the diagram A below, nuclides are arranged according to the number of protons Z and neutrons N in the nucleus. This arrangement, originally proposed by Segrè, is particularly useful for visualising nuclear decay processes. As a result of nuclear decay, a "parent" nuclide with co-ordinates Z, N decays to one or more "daughter" nuclides with co-ordinates Z', N'; Z'', N''; etc. Nuclides can also be arranged in a plot of A-2Z vs. Z as shown in diagram B. This leads to a more compact form of the decay chain particularly suitable for complex decay chains.

As an example, consider a nuclide with co-ordinates Z, N located at the centre (dark grey) of the diagram. Following nuclear decay, this parent nuclide decays (by a, b-, b+/EC, n, or p decay) to one or more daughters. These daughters will, in turn, also decay until eventually stable products are reached.

This full set of nuclides, starting from the parent and including all daughters can then be highlighted on the Nuclide Chart to provide a useful way of visualising the decay scheme of the original parent nuclide.

Types of Radioactivity:

A radioactive nuclide decays by one or several decay processes. Only the main decay mode is shown in the applet when using the Karlsruhe and Strasbourg Colour Schemes. The main decay modes are:

  • Alpha decay: In alpha decay, the parent nuclide emits a doubly charged ion of helium 4He - with 2 protons and 2 neutrons. With this decay mode, the mass of the resulting nuclide is 4 units less  and the atomic number is 2 units less than from the parent nuclide. Example:

 

  • Beta-minus (ß-) decay: Beta decay is the name given to the process by which the nucleus emits an electron. Beta decay is also accompanied by the emission of a neutrino following conversion of a neutron to a proton. In this decay mode, the mass doesn't change as the masses of electrons and neutrinos are negligable. The atomic number of the resulting nuclide is 1 more than the atomic number from the starting nuclide. Example:

 

  • Beta-plus (ß+) decay: In beta-plus decay, a nuclide emits a positron and a neutrino (formed by the conversion of a proton to a neutron). Again the mass does not change but the atomic number now decreases by one. Example:

 

  • Isomeric transitions (IT): An isomeric transition occurs when a nuclide in an relatively long-lived excited or metastable state is converted from the metastable state to the ground state. In contrast to normal gamma emission from a short lived excited state, an isomeric or metastable (denoted by m) state is defined only if the half-life for gamma emission exceeds about 1 ns. Example:

  half-life = 26 minutes

  • Spontaneous fission (SF): Nuclides of heavy elements such as U, Pu, Am, Np, Cm, Fm can undergo radioactive decay by spontaneous fission. In this process, the nucleus splits into two nuclides, with a mass and atomic number roughly half that of the parent, together with several neutrons. Example:

 

Half-life:

Radioactive nuclides don't decay after a given time; they decay whenever they want. The decay during a given time interval with a special probability. To tell this probability of decay, the half-lives of all nuclides are given. 

The half-life of a radioactive nuclide is the time for half of the number of atoms to decay. The half-life for different nuclides can range from a few nanosecond (10-9 s) up to millions of years (the longest half-life is more than 1020 years). Stable nuclides, since they do not decay, do not have a half-life. Examples: Half-lives of nuclides mentioned above

U 238: 4.47*109 years
Th 234: 24.1 days
He 4: Stable
Pa 234: 6.7 hours
C 11: 20.3 minutes
B 11: stable
U 235m: 26 minutes
U 235: 7.04*108years
Fm 256: 2.62 hours
Xe 140: 13.6 seconds
Pd 112: 21 hours
Po 212: 299 nanoseconds
Se 82: 1.3*1020 years

 





نوع مطلب : Nuclear Physicsفیزیک هسته ای، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
دوشنبه 3 مهر 1385 :: نویسنده : Amir

مکانیسم تولید تشعشع

هنگامی که یک جریان الکترونی با سرعت زیاد به هدف برخورد کند، شتاب خود را از دست داده و با تبدیل انرژی، ایجاد اشعه ایکس می کند.
به طور کلی اشعه در اثر دو فرایند تولید میشوند:

1- پدیده ترمزی :

 در این پدیده الکترونها به دلیل انرژی جنبشی که دارند به داخل اتمهای آند وارد میشوند و تحت تاثیر میدان اتمهای سنگین هدف از مسیر اولیه منحرف شده و دارای تغییر سرعت و کاهش انرژی میشوند. این انرژی به صورت پرتو  تابیده میشود. در این فرایند راندمان تولید اشعه بسیار کم  میباشد. در این طیف ماکزیمم انرژی مربوط به الکترونی است که بیشترین انحراف را توسط هسته داشته و هیچگونه اتلافی در انرژی آن صورت نپذیرفته است. مینیمم انرژی نیز مربوط به مواد جاذب سرراه فوتون ها است که چه کسری از انرژی آنها را جذب کرده اند. قله انرژی نیز مربوط به بالاترین انرژی اعمالی به تیوب است.


2-

در این پدیده الکترون های تابیده شده از فیلامان به الکترون های مدارهای داخلی اتم های هدف نظیر kبرخورد می کنند و باعث کنده شدن این الکترون ها از مدار مربوطه می شوند و لذا در این لایه یک حفره به وجود می آید. با پُرشدن این حفره توسط الکترون های لایه های بالاتر، اختلاف انرژی دو لایه به صورت فوتون از ماده هدف خارج می شود. طیف اختصاصی برای تنگستن که عنصر سازنده آند در لامپ های اشعه  است   می باشد.
اگر شدت باریکه الکترونی را در نظر بگیریم، تولید نور و گرما خواهیم داشت. یعنی در سطح آند از انرژی اولیه باریکه الکترونی تشعشع خواهیم داشت.
تاثیر انرژی باریکه پرتو بر کیفیت تصویر نهایی:
میزان :  معرف قدرت نفوذ پرتو در بیمار و کیفیت تصویر نهایی است
  
پائین باعث ایجاد کنتراست زیاد و تمایز بهتر بافتهای نرم میشود. به همین دلیل در ماموگرافی از انرژی های پائین استفاده میشود.
بالا باعث افزایش انرژی و افزایش میزان نفوذ تشعشع در بافت و کاهش کنتراست میشود.
به طور کمی مقدار اشعه دریافتی در گیرنده تصویر با توان دوم  رابطه دارد.

پدیده تابش اختصاصی: 





نوع مطلب : Nuclear Physicsفیزیک هسته ای، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

جمعه 17 شهریور 1385 :: نویسنده : Amir

شکافت هسته ای القا شده در اورانیوم

سه نکته در شکافت القا شده اورانیوم 235 وجود دارد که آن را جالب توجه می‌کند:

الف: فرآیند جذب نوترون و شکسته شدن هسته بسیار سریع است. زمان این واکنش از مرتبه پیکو ثانیه است، یعنی 10-12 ثانیه یا یک میلیون میلیونیم ثانیه!

ب: زمانی که یک اتم شکسته می‌شود، مقدار بسیار زیادی انرژی آزاد می‌شود که باور نکردنی است. این انرژی به صورت گرما و تابش امواج الکترومغناطیسی آزاد می‌شود که بخش اعظم انرژی به صورت پرتوهای گاما و
X است؛ البته دو اتمی که در نتیجه شکافت به وجود آمده اند ( کریپتون وباریم ) نیز تابش بتا و گاما ساطع می‌کنند. انرژی فراوان شکسته شدن هسته، از تفاوت جرم محصولات شکافت هسته ای و جرم هسته اولیه به دست می‌آید. مجموع جرم محصولات فرآیند شکافت جرم محصولات فرآیند شکافت از جرم هسته اولیه کمتر است و طبق معادله مشهور E=mc2، این مقدار انرژی به دست می‌آید.
در اثر شکافت هسته اتم
u-235، انرژی زیادی از مرتبه 200meV ( بخوانید دویست مگا الکترون ولت ) آزاد می‌شود. هر الکترون ولت معادل 19-10 *602/1 ژول انرژی است، پس انرژی شکافت از مرتبه سی پیکوژول است ( 11-10 *3 ژول )؛ ولی اگر توان فرآیند شکافت را محاسبه کنیم، می‌بینیم که:
P=3*10-11J/10-12s=30vv
شاید توان 30 وات برای یک اتم خیلی چشمگیر نباشد ( که بسیار زیاد است )، ولی توجه داشته باشید که نیم کیلو گرم اورانیوم 235 شامل 1024 اتم است! این نیم کیلوگرم از یک توپ بیسبال هم کوچکتر است! اگر اورانیوم به مقدار کافی غنی شده باشد، انرژی حاصل از شکافت آن معادل انرژی حاصل از سوختن کامل 3780 متر مکعب گازوئیل است که فضایی معادل یک خانه شش طبقه را اشغال می‌کند. احتمالا اکنون می‌توانید تصوری از انرژی نهفته در مقدار اندکی اورانیوم داشته باشید. البته ذکر این نکته ضروری است که برای استفاده از این خصوصیات
u-235، باید آن را غنی سازی کرد و درصد این ایزوتوپ را در سوخت افزایش داد. یک نمونه غنی شده اورانیوم باید حداقل 2 تا 3 درصد u-235 داشته باشد. غنی سازی 3 درصد برای استفاده در یک رآکتور هسته ای غیر نظامی کافی است، در حالی که اورانیوم مورد استفاده در تسلیحات هسته ای دارای غنی سازی بیش از 90 درصد است.

ج: احتمال آنکه
u-235، نوترونی را که از کنارش عبور می‌کند جذب کند بسیار بالا است. همان طور که اشاره شد، در فرآیند شکافت هسته ای بسته به چگونگی شکسته شدن اتم بین 2 تا 3 نوترون آزاد می‌شود. اگر در محیط هیچ اورانیوم 235 دیگری وجود نداشته باشد، نوترونهای آزاد شده به صورت تابش های نوترونی در فضا پراکنده می‌شوند. ولی اگر این اتم بخصوص شکافته شده بخشی از یک جرم اورانیوم 235 باشد، یعنی اتمهای u-235 دیگری هم در اطراف وجود داشته باشند، آنگاه سه حالت ممکن است روی دهد.
1- اگر به طور متوسط، از هر شکافت دقیقا یک نوترون آزاد به هسته
u-235 دیگری برخورد کند و موجب شکافت آن شود، گفته می‌شود که جرم اورانیوم، جرم بحرانی است. دریک دمای پایدار، جرم بحرانی احتمالی حتماً وجود خواهد داشت.
2- اگر به طور متوسط، کمتر از یک نوترون آزاد به هسته
u-235 دیگری برخورد کند و موجب شکافت آن شود، گفته می‌شود که جرم اورانیوم، زیر بحرانی است. در چنین جرمی، شکافت القایی نهایتا متوقف می‌شود.
3- اگر به طور متوسط، بیش از یک نوترون آزاد به هسته
u-235 دیگری برخورد کند و موجب شکافت آن شود، گفته می‌شود که جرم اورانیوم فوق بحرانی است. در این حالت واکنش شکافت از کنترل خارج می‌شود و دما به سرعت بالا می‌رود.
میزان غنی بودن اورانیوم ( مقدار
u-235 موجود در سوخت ) و هم چنین شکل توده، بحرانی بودن اورانیوم را کنترل می‌کند. وفرض کنید اورانیوم به صورت ورق های بسیار نازک باشد، در این صورت اغلب نوترونهای آزاد به جای آنکه به اتمهای u-235 برخورد کنند، در فضا پخش می‌شوند. کره، بهترین شکل ممکن برای بحرانی شدن است. مقدار اورانیوم 235 که باید به صورت یک کره جمع شود تا واکنش به صورت بحرانی پیش رود 900 گرم است. این مقدار به جرم بحرانی معروف است. در مورد پلوتونیوم 239، جرم بحرانی 283 گرم است!

 





نوع مطلب : Nuclear Physicsفیزیک هسته ای، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
جمعه 19 خرداد 1385 :: نویسنده : Amir

. پارامترهای اشعه X

انتشار اشعه ایکس
یک الکترون می تواند در لایه های اتمی جابه جا شود و یک لایه به لایه ای که هنوز پر نشده نقل مکان پیدا می کند. اگر این انتقال به لایه پائین تر باشد با آزاد شدن انرژی همراه بوده که میزان این تابش انرژی با اختلاف سطح انرژی دو لایه برابر خواهد بود. اگر این تابش انرژی شکل فوتون به خود گرفته و دارای کمیت انرژی کافی باشد. اصطلاحاً اشعه ایکس نامیده می شود. بالعکس اگر حرکت الکترون به لایه بالاتر باشد،  این انتقال مستلزم جذب مقداری انرژی توسط الکترون است که مثلاً می توان با تابش اشعه ایکس به آن، ‌این انرژی را تأمین کرد. در تولید اشعه ایکس از سه خاصیت اتمهای تنگستن در هدف لامپ مولد اشعه ایکس استفاده می شود:
1- 
میدان الکتریکی
2- 
انرژی همبستگی مدارات الکترونی
احتیاج اتم به قرارگرفتن در پائین ترین وضعیت انرژی.
 

اثر متقابل اشعه ایکس و ماده
فوتون های اشعة ایکس ممکن است با الکترون های مداری یا هستة اتم ها برخورد نمایند که البته در محدودة انرژی اشعة ایکس تشخیص برخوردها غالباً با الکترون های مداری می باشد. 5 راه اصلی برای برخورد یک فوتون اشعة ایکس با ماده وجود دارد:
1. 
پراکندگی همدوس          Coherent Scattering
2. 
اثر فتو الکتریک              Photoelectric effect    
3. 
پراکندگی کمپتون        Compton Scattering          
4. 
تولید جفت                 Pair Production       
5. 
تجزیه توسط فوتون    Photodisintegration    

1- پراکندگی همدوس
برخوردی است که بدون ایجاد هرگونه تغییری در طول موج پرتو، فقط جهت آن را تغییر می¬دهد. این برخورد به 2 صورت پراکندگی تامسون و ریلی وجود دارد.
در پراکندگی تامسون یک الکترون منفرد در برخورد شرکت می نماید و لیکن پراکندگی ریلی از برخورد مشترک با تمام الکترون های یک اتم نتیجه می گردد. در محدودة انرژی ایکس تشخیص تعداد کمی پراکندگی همدوس رخ می دهد که گرچه موجب مه آلودگی فیلم می شود ولیکن اهمیت چندانی ندارد.
2- 
اثر فتوالکتریک
در این برخورد یک فوتون تابشی با انرژی کمی بیشتر از انرژی همبستگی یک الکترون لایة k به یکی از الکترون های این مدار برخورد کرده و آن را از مدارش خارج می کند. تمام انرژی فوتون به الکترون انتقال می یابد. این الکترون به صورت فوتوالکترون در فضا رها می شود. جای خالی الکترون در لایة k توسط الکترون از لایة مجاور پر می گردد. این الکترون مداری انرژی به شکل اشعة ایکس از دست می دهد که اشعة ایکس اختصاصی گفته می شود و جزء خصوصیات هر عنصر می باشد. برخورد فتوالکتریک به دو عامل انرژی اشعه و عدد اتمی مادة جاذب بستگی دارد و از نقطه نظر کیفیت تصویر مطلوب می باشد؛ چرا که عالی ترین کنتراست را بدون تولید میزان قابل توجهی از تشعشعات اسکتر تولید می نماید ولی متاسفانه اکسپوژر بیمار در مقایسه با سایر برخوردها بیشتر است.
3- 
پراکندگی کمپتون
در این برخورد یک فوتون تابشی با انرژی نسبتاً بالا با یک الکترون آزاد از لایة خارجی اتم برخورد کرده و آن را از مدارش خارج می نماید. فوتون مذبور منحرف شده و در جهت جدیدی به عنوان اشعة اسکتر حرکت می نماید. تقریباً تمام اسکترها از این برخورد ناشی می شوند. احتمال وقوع یک برخورد کمپتون به میزان کل الکترون هایی که در یک جسم کاذب وجود دارد متکی می باشد. این برخورد به عدد اتمی مادة جاذب بستگی ندارد؛ ولی به هرحال تحت تأثیر انرژی پرتو و دانسیتة مادة جاذب می باشد.
این دو نوع برخورد در محدودة انرژی پرتوهای ایکس تشخیصی رخ می دهند.
در تولید جفت یک فوتون با انرژی زیاد تحت تأثیر نیروی هستة اتم، انرژی اش به دو ذره تبدیل شده و خود ناپدید می شود. دو ذره، یکی الکترون معمولی و دیگری پوزیترون می باشد. این برخورد با فوتون هایی که انرژیشان کمتر ازmev  02/1  می باشد رخ نمی دهد.
در تجزیه توسط فوتون، هستة یک اتم توسط یک فوتون پرا نرژی تجزیه می شود. قسمت خارج شده از هستة اتم ممکن است یک نوترون یا پروتون، ذرة آلفا و یا یک دسته از ذرات باشد. فوتون می بایست انرژی کافی برای غلبه بر انرژی همبستگی هسته به میزان  mev7 تا 15 را داشته باشد.
 
به طور کلی در انرژی های پائین برخورد فتوالکتریک متداول تر می باشد؛ در حالی که در انرژی های بالا برخورد کمپتون غالب است.
1.4. 
تولید اشعه ایکس
هنگامی که یک جریان الکترونی با سرعت زیاد به هدف برخورد کند، شتاب خود را از دست داده و با تبدیل انرژی ایجاد اشعه ایکس می کند.
به طور کلی اشعه در اثر دو فرایند تولید میشوند:
1-
پدیده ترمزی  در این پدیده الکترونها به دلیل انرژی جنبشی که دارند به داخل اتمهای آند وارد میشوند و تحت تاثیر میدان اتمهای سنگین هدف از مسیر اولیه منحرف شده و دارای تغییر سرعت و کاهش انرژی میشوند. این انرژی به صورت پرتو  تابیده میشود. در این فرایند راندمان تولید اشعه بسیار کم و در حدود کمتر از   انرژی میباشد. در این طیف ماکزیمم انرژی مربوط به الکترونی است که بیشترین انحراف را توسط هسته داشته و هیچگونه اتلافی در انرژی آن صورت نپذیرفته است. مینیمم انرژی نیز مربوط به مواد جاذب سرراه فوتون ها است که چه کسری از انرژی آنها را جذب کرده اند. قله انرژی نیز مربوط به بالاترین انرژی اعمالی به تیوب است.
2-
پدیده تابش اختصاصی: در این پدیده الکترون های تابیده شده از فیلامان به الکترون های مدارهای داخلی اتم های هدف نظیر لایه های و برخورد می کنند و باعث کنده شدن این الکترون ها از مدار مربوطه می شوند و لذا در این لایه یک حفره به وجود می آید. با پُرشدن این حفره توسط الکترون های لایه های بالاتر، اختلاف انرژی دو لایه به صورت فوتون از ماده هدف خارج می شود. طیف اختصاصی برای تنگستن که عنصر سازنده آند در لامپ های اشعه  است و می باشد.
اگر شدت باریکه الکترونی را در نظر بگیریم، تولید نور و گرما خواهیم داشت. یعنی در سطح آند از انرژی اولیه باریکه الکترونی تشعشع خواهیم داشت. بعد از فیلتراسیون ذاتی که در اثر پنجره خروج تشعشع صورت می گیرد  این شدت به  می رسد و در صورت استفاده از فیلتراسیون افزوده این شدت، تا کاهش می یابد. اما همین در صد کم حاوی تعداد زیادی فوتون است مثلاً در یک رادیوگرافی سینه با شرایط معمول در حدود عدد فوتون وجود دارد.
تاثیر انرژی باریکه پرتو بر کیفیت تصویر نهایی: میزان   معرف قدرت نفوذ پرتو در بیمار و کیفیت تصویر نهایی است.  پائین باعث ایجاد کنتراست زیاد و تمایز بهتر بافتهای نرم میشود. به همین دلیل در ماموگرافی از  های پائین استفاده میشود.
بالا باعث افزایش انرژی سیم و افزایش میزان نفوذ تشعشع در بافت و کاهش کنتراست میشود.
به طور کمی مقدار اشعه دریافتی در گیرنده تصویر با توان دوم  رابطه دارد.
در مورد رابطه  با دانسیته تصویر یک رابطه تجربی وجود دارد. این رابطه بیان میکند که در زیر  به ازای هر تغییر، اکسپوژر ما نصف یا دو برابر میشود. در مقادیر بالای  این تغییر به ازای هر تغییر رخ میدهد.
 
تشکیل تصویر اشعه ایکس
عامل تشکیل تصویر، تضعیف متفاوت اشعه ایکس به هنگام عبور از نواحی مختلف بدن (به دلیل اختلاف چگالی و ضریب جرمی در بافتهای مختلف) است.
قانون لامبرت- بیر تضعیف اشعه ایکس را این گونه بیان می کند:
I (z) = I0exp (-µpz)                           I (z) =
شدت 
                                                     I0 =
ایکس شدت اولیه اشعه   
                                                     µ =
ضریب تضعیف خطی
                                                     P =
چگالی 
                                                     Z =
فاصله بین صفحه منبع و صفحه اندازه گیری
در این رابطه مولد میدان اشعه ایکس یک منبع تک انرژی اشعه ایکس است.
 
ضریب تضعیف وابسته به انرژی فوتون منبع و عدد اتمی عناصر بافت است.
در محدوده تشخیص (زیر kev 200) سه روش برای تضعیف اشعه ایکس مورد استفاده قرار می گیرد:
1- 
پراکندگی همدوس، 2- جذب فوتوالکتریک و 3-کامپتون.
• 
پراکندگی رایلی (همدوس):
به دلیل انحراف باریکه های اشعه ایکس است که از تحریک اتمها (به خاطر پرتو تابنده) و گسیل مجدد امواج نتیجه می شود و در انرژی های کم (زیر kev 50) رخ می دهد.
• 
جذب فوتوالکتریک:
فوتون اشعه ایکس با جداشدن یک الکترون با پیوند محکم جذب می شود. انرژی جنبشی الکترون به صورت گرما پراکنده می شود و الکترونی از لایه مجاور به جای خالی ایجاد شده می آید. حرکت الکترون با تشعشع فلوئورسنت همراه است. ضریب تضعیف جرمی در این جا متناسب با توان سوم Z است و در انرژی های فوتونی بین 20 تا 50 kev رخ می دهد.
• 
پراکندگی ناشی از اثر کامپتون:
به علت برخورد بین فوتون اشعه ایکس با یک الکترون آزاد یا با الکترون یک لایه خارجی که پیوند ضعیف تری دارد ایجاد می شود و این برخورد باعث تغییر جهت و کم شدن افت انرژی اشعه ایکس و پراکندگی الکترون است. این پراکندگی اثر مهم در تخریب تصویر دارد و در انرژی های بین kev 50 تا kev 200 رخ می دهد.
 
اثرÖ فوتوالکتریک در موادی با عدد اتمی پائین و انرژی کم غالب است.
 
پراکندگیÖ کامپتون در انرژیهای بالا غالب است.
 
تفاوت در ضریب تضعیف جرمی کنترل کنندهÖ تشکیل تصویر در رادیولوژی است.
برای یافتن یک استخوان شکسته در انرژی های فوتونی متوسط (50  تا kev 70) کار می شود تا اختلاف ضریب تضعیف استخوان و بافت نرم قابل مشاهده باشد. با توجه به قانون  لامبرت- بیر استخوان بسیار بیشتر از بافت نرم اشعه ایکس را جذب می کند.
این تفاوتها را با محیط کنتراستی می توان افزایش داد. دو محیط کنتراست مثبت و منفی داریم. محیط کنتراست منفی چگالی و تضعیف جرمی بیشتری دارد. مثل دی اکسیدکربن و هوا (بطن نگاری). در محیط کنتراست مثبت عدد اتمی بالا داریم مثل باریم و ید(آنژیوگرافی).

 





نوع مطلب : Nuclear Physicsفیزیک هسته ای، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
جمعه 15 اردیبهشت 1385 :: نویسنده : Amir

الکترون اوژه

دید کلی:‏


هرگاه الکترونی درون یک اتم از پوسته ای بالاتر به پوسته ای پایین تر برود تابشی ‏گسیل می کند ، که انرژی آن به اختلاف انرژی دو پوسته وابسته است ، در شرایط ‏خاصی ممکن است با وجود انجام این فرایند ، تابشی گسیل نمی شود ، که در نوع خود ‏بحث برانگیز به نظر می رسد.‏


فرایند تولید الکترون اوژه:‏


اثر اوژه به فرایند بدون تابشی گفته می شود که در آن اتم یا یونی که پیشاپیش با از ‏دست دادن یکی از الکترون های پوسته ی داخلی یونیده شده است ، جای خالی پوسته ‏ی داخلی را با یک الکترون پوسته ی خارجی پر می کند و همزمان یکی دیگر از الکترون ‏های پوسته ی خارجی را به بیرون می فرستد. ‏


تعریف الکترون اوژه :


الکترون آزاد حاصل از فرایند اخیر به افتخار پی یر اوژه که در سال 1925 توانست آزمایش ‏هاییش درباره ی یونش اتم های نئون ، آرگون ، کریپتون ، و گزنون را بر اثر تابش اشعه ‏ایکس به درستی تعبیر کند ، الکترون اوژه نامیده می شود.‏

اشعه ایکس حاصل از فرایند تولید الکترون اوژه:‏






آنچه باید بدانیم:‏


در آزمایشات ردهای دو الکترون در اتاقک ابر انبساطی ویلسون مورد بررسی قرار می ‏گرفت ؛ در این اتاقک ،طول ردها با انرژی الکترون آزاد نسبت مستقیم دارد. انرژی یکی از ‏فوتوالکترون ها ( که فوتو الکترون نامیده می شود ) با زیاد شدن انر ژی اشعه ایکس ‏افزایش می یابد ، و این در حالی است که انرژی الکترون دیگر ثابت می ماند.‏


مثال طبیعی:


الکترون

گسیل شده از هلیوم دو بار برانگیخته ، الکترون اوژه است . انرژی تمام حالت ‏های هلیوم دو بار یونیده از هلیوم یک بار یونیده به اضافه یک الکترون آزاد بیشتر است. ‏بنابراین ، تمام حالت های هلیوم دوبار یونیده می توانند واپاشی اوژه ای داشته باشند.‏

بنابر اظهار نظر اوژه ، فوتوالکترون بر اثر یونش اتم و کنده شدن الکترون از پوسته ‏داخلی تولید می شود. الکترون دوم که انرژی اش ثابت است از بازآرایی الکترونی اتم ‏یونیده حاصل می شود و ، در نتیجه ، انرژی آن یکی از مشخصه های اتم یونیده است. ‏این بازآرایی از طریق برهم کنش الکترون با الکترون ، که مولد نیرویی دافعه است و می ‏تواند بر نیروی جاذبه ناشی از برهم کنش الکترون با هسته فایق آید ، صورت می ‏گیرد. توجه کنید که اتم یونیده با تهی جای الکترونی که در پوسته ی داخلی دارد ، اشعه ‏ایکس نیز به وجود می آورد.‏




نوع مطلب : Nuclear Physicsفیزیک هسته ای، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :



( کل صفحات : 4 )    1   2   3   4   
پیوندها
صفحات جانبی
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :