Проникающие излучения в медицинской диагностике

При относительно небольшом напряжении на трубке

см2/гр.

Зависимость истинного поглощения от длинны волны рентгеновского излучения выражается соотношением

,

где C и S - постоянные, зависящие от материала и диапазона длин волн, причем, для напряжения на трубке >120Кв S≈3.

Из справочных данных находим τm=6.5 см2/гр (для λ=1.2∙10-12м).

Длинна волны излучения находится как

Длина волны, соответствующая максимальной энергии излучения приблизительно равна

,

откуда напряжение на трубке определяется как

.

Принимаем требуемую мощность излучения 1 Вт.

Общая мощность рентгеновского излучения определяется как

,

где z - атомный номер материала анода, U - напряжение на трубке, I - сила тока в трубке и k =10-7-10-8 коэффициент пропорциональности.

Атомный номер вольфрама z=74. Ток трубки находим как=P/(kzU2)=1/(10-7*74*3136592)=0,1374∙10-6A=0,1374мкА.

Потребляемая мощность трубки

P=U2I=3136592*0,1374∙10-6=13,5 кВт.

Задача 3

Определите тип и интенсивность радиоактивного излучения, регистрируемого на расстоянии 2 метра от тела пациента, после введения в организм радиофармацевтического препарата на основе изотопа, указанного в варианте задания.

Согласно варианту задания используется изотоп Tl-201 в количестве 12 мл, при концентрации препарата в растворе 17 мкмоль/л.

Радиофармацевтический препарат таллий-201(201Tl) используется в однофотонной эмиссионной томографии при исследовании изнеспособности кардиомиоцитов миокарда. В основе метода лежит тот факт, что таллий 201 захватываются только живыми кардиомиоцитами. Период полураспада таллия-201 велик (73 часа), поэтому вводить можно лишь небольшие дозы (75-150 МБк). Он дает рентгеновское излучение с энергией 135 и 167 кэВ. Захват таллия-201 миокардом прямо пропорционален кровотоку, причем эта зависимость сохраняется при физической нагрузке.

Таллий 201 испытывает радиоактивное превращение типа β - захват

.

Таким образом, при распаде изотопа возникает гамма - излучение.

В 12 мл препарата с концентрацией 17 мкмоль/л содержится=12*10-3*17*10-6*6,02*1023=12,3*1016 атомов Tl201.

Радиоактивный распад подчиняется закону

,

где τ - период полураспада.

Скорость распада таллия

ультразвуковой излучатель рентгеновский таллий

.

Максимальная скорость распада наблюдается при t=0, тогда

Бк

Для гамма - излучения с энергией 150 кЭв ионизационная постоянная составляет 0,73 Р∙см2/(ч∙мкюри), тогда мощность дозы на расстоянии 2 м=0,73*32*1010/(3,7*1010*2002)=157,8 мкР/час.