Ioniserende stråling og vekselvirkning med materie
|
|
- Linn Carlson
- 7 år siden
- Visninger:
Transkript
1 Ioniserende stråling og vekselvirkning med materie Eirik Malinen Røntgenkontrast: kun et spørsmål forskjeller i tetthet (dvs. massetetthet)? Vekselvirkningsteori nødvendig for å forklare: Røntgen og CT Strålingskilde - Fotoner - Ladde partikler - Nøytroner, Stråleterapi stråling atomer biomolekyler celler vev / mennesker Positronemisjonstomografi (PET) H 2 O Biologiske effekter DNA Vekselvirkningsteori DOSIMETRI
2 Stråling: små energipakker Vekselvirkninger Vekselvirkning: utveksling av energi strålingen mister energi, mediet mottar energi * absorpsjon E inn E 0 E 0 +E avsatt * * spredning E inn -E avsatt Energioverføringen avhenger av strålingstype, strålingsenergi og medium Sannsynlighet for v.v. angis av tverrsnittet, dvs. et effektivt areal den ioniserende partikkelen ser når den passerer et atom/ molekyl Fotonvekselvirkninger Fotoner vekselvirker sjelden Store energioverføringer ved hver vekselvirkning Fotoner har lang rekkevidde Viktigste typer vekselvirkninger: - Fotoelektrisk effekt - Comptonspredning - Pardannelse Fotoelektrisk effekt hν Foton absorberes av atom, atomært elektron ( fotoelektron ) emitteres Atom ionisert Inntreffer kun hvis hν > E b K L bindingsenergi K L e -
3 Overført energi: hν Energi til fotoelektron: hν Ε b Sannsynlighet øker dramatisk med atomnr. Sannsynlighet avtar dramatisk med fotonenergi K-skall-elektroner emitteres med størst sannsynlighet Hva med elektronvakansen? Ionisert atom kvitter seg med overskuddsenergi via karakteristisk stråling Vakans etter emisjon av fotoelektron K L elektronovergang K.S: foton, energi (eksempel) = E b,k E b,l E b øker kraftig med atomnummer, dermed også energi til K.S. K L Karakteristisk K-stråling Karakteristisk stråling emitteres isotropt Alternativt kan atom emittere nok et elektron; Auger-effekten Lavatomær : mest Auger Høyatomær : mest karakteristisk stråling Sannsynlighet for fotoelektrisk effekt Tetthet Effektivt atomnr. Bløtvev Bein Atomær sammensetning viktigere enn tetthet
4 Comptonspredning - Fotonet kan ha spredningsvinkel 0-180º Elektronet kan ha spredningsvinkel 0-90º Energi til spredte fotoner: Foton spres mot et løst bundet elektron (E b 0) Energi gitt til elektron: hν-hν hν beskrevet av Compton; avhenger av spredningsvinkel og hν Avhenger ikke av medium - Fotonet går rett frem : uendret energi - Fotonet spredt 90 : energi < MeV - Fotonet spredt 180 : energi < MeV Romlig fordeling av spredte fotoner: Sannsynlighet for Comptonspredning 10 kev 200 kev 2 MeV Sannsynlighet for fremoverspredning øker med fotonenergi
5 Gjennomsnittlig andel energi gitt Comptonelektron Andel energi beholdt av fotonet Andel energi gitt elektronet Pardannelse Foton annihileres i feltet fra en kjerne et elektron-positron-par oppstår: atomkjerne 10 MeV 1.5 MeV 0.4 MeV 2 2 Bevaring av energi: h ν = m c + m+ c + kin. energi Foton må ha energi som minst tilsvarer 2m e c 2 = MeV 3 MeV 0.7 MeV Pardannelse oppdaget i tåkekammer e + e - Sannsynlighet for p.d. øker litt med atomnr. og betraktelig med fotonenergi Positronet vil annihileres med et elektron (se nedenfor) Magnetfelt Triplettdannelse: et positron-elektronpar skapes i feltet fra et atomært elektron
6 Sannsynlighet for pardannelse Andre vekselvirkninger Rayleighspredning: spredning av lavenergetisk foton, ingen energioverføring Fotonukleære prosesser: atomkjerne absorberer foton kjerne desintegrer Eksempel, Wolfram: W(γ, n) Kun relevant ved høye fotonenergier (> 10 MeV) Fotonfelt attenuasjon Kollimator Spredt foton absorbsjon transmisjon γ detektor Absorbator, tykkelse x Antall fotoner som registreres i detektor: N = N 0 e µ x spredning µ: sannsynlighet for v.v. pr. lengdeenhet; summen av sannsynlighet for alle typer vekselvirkninger (fotoel., Comptonspr., pard....)
7 e -µx : fotoner har uendelig rekkevidde N 0 HVL kan utledes fra e -µx HVL = ln2/µ Eksempel, 2 MeV fotoner N=N 0 e -µx Pb: µ = 0,516 cm -1 HVL=1.3 cm Halvverdilag, HVL: tykkelse av absorbator som reduserer fotonintensitet med 50 % HVL spesifiserer røntgenkvalitet x H 2 O: µ = 0,049 cm -1 HVL=14.1 cm 10 x så mye vann nødvendig for å dempe stråle Dempningskurver MEN: e -µx gir kun antall primære fotoner i et gitt dyp HVA med de spredte fotonene...? MeV cm bløtvev Monte Carlo simuleringer (se nedenfor)
8 Primære og spredte fotoner, 100 kev Primære og spredte fotoner, 1 MeV e -µx e -µx Total sannsynlighet Forhold mellom bein/bløtvev µ/ρ energi µ/ρ atomnummer Diagnostisk vindu Sannsynlighet per tetthet
9 Røntgenbilder generert ved forskjellige energier: Atomnummer Konvensjonell røntgen (120 kv) Lineærakselerator (5 MV) Mye fotoelektrisk effekt og lite Comptonspredning gir høy kontrast ved lav energi Fotonenergi (MeV) Diagnostikk og stråleterapi Ladde partiklers vekselvirkninger Ladde partikler vekselvirker ofte Små energioverføringer ved hver vekselvirkning Kort rekkevidde Viktigste typer vekselvirkninger: - Kollisjoner - Strålingstap Kollisjoner elektron proton alfapartikkel Eksitasjon Ionisasjon
10 Ladde partikler: vekselvirker via elektromagnetisme ( Coulombvekselvirkninger ) Viktigst: vekselvirkninger med atomære elektroner Støtparameter b: a: atomradius 1) b >> a : myke kollisjoner; partikkel passerer i stor avstand fra atom Svake krefter, små energioverføringer Resulterer i eksitasjoner og ionisasjoner 2) b ~ a : harde kollisjoner; partikkel passerer rett ved eller gjennom atom Sterke krefter, store energioverføringer Resulterer i ionisasjoner 1) inntreffer hyppigst, men omtrent lik total energioverføring Lærdom fra skolefysikk Elastiske støt: bevaring av kinetisk energi Klassisk mekanikk: Elektron-elektron-kollisjon (biljard) v max = 90º, E max = 100 % v Rutherford viste at veldig små spredningsvinkler er mest sannsynlig Små energioverføringer er dermed mest sannsynlig Hva med det gjennomsnittlige energitap? Bethes Stopping Power Proton-elektron-kollisjon: v max = 0.03º, E max = 0.2 %
11 Stopping power - stoppeevne Forventet energitap per traversert lengdeenhet E 0 x E 0 - E Stopping power: S = E/ x [kev/µm] Beskriver mediets evne til å bremse partikkelen Stopping power - stoppeevne Kollisjonsstoppevnen er: - omvendt proporsjonal med partikkelens kinetiske energi - proporsjonal med kvadratet av partikkelens ladning - proporsjonal med absorbatorens elektrontetthet - noe avhengig av atomær struktur (jfr. fotoelektrisk effekt) Alfapartikkel (heliumkjerne, ladning 2+) har fire ganger så høy S som proton med samme hastighet Kollisjonsstoppeevne Energiavsetning med dyp, protoner 187 MeV Relativ dose Dyp i vann (cm) Nær uavhengig av atomær komposisjon Elektroner: mer komplisert (se nedenfor)
12 Linear Energy Transfer Harde kollisjoner resulterer i energetiske sekundærelektroner (short tracks) Partikkelspor Elektroner lokalt Hvor mye energi avsettes lokalt? LET kan utledes fra samme formalisme som stoppeevne; LET Stoppeevne Tunge partikler Fe Ca O He H Bremsestråling (b << a) Foton emitteres fra ladd partikkel som endrer hastighet i feltet fra en atomkjerne (eller elektron) Ladd partikkel atomkjerne Sannsynlighet omvendt proporsjonal med kvadratet av partikkelens masse (m p /m e ) Bremsestråling ikke viktig for tunge partikler! Elektron kan overføre all sin energi til fotonet; gjennomsnittlig overføring typisk 50 % Sannsynlighet for bremsestråling øker med atomnummer og energi Bremsestråling = røntgen stråling! Røntgenstråling genereres ved å sende elektroner mot et target der de bremses ned relevant å velge target med høyt atomnummer (eks. W) for stort røntgenubytte
13 Bremsestoppeevne Røntgenutbytte Fotonenergi ut / Energi inn = S bremse /S total Wolfram (Z=74) Positronannihilasjon Positron annihilileres med atomært elektron, og fotonpar emitteres PET: positronemisjonstomografi 180º Hvert foton har energi > 511 kev
14 Andre vekselvirkninger Cerenkov-effekten elektroner med lyshastighet lager høyfrekvente sjokkbølger Rekkevidde Rekkevidden, R, til en ladd partikkel er dens totale veilengde - gjenspeiler stoppeevne i mediet Den projiserte rekkevidden, PR, er det største dypet partikkelen kan nå Elektroner: PR < R (mye spredning) e - Tunge partikler: PR R (ikke spredning) α Rekkevidde Rekkeviddeskalering: R(med 1) ρ(med 1) R(med 2) = ρ(med 2) Rekkevidden til 10 MeV elektroner i bløtvev er ca. 3 cm hva er rekkevidden i bein? 3 cm 1.0 g/cm R(bein) = g/cm 3 = 2.3 cm
15 En stråle av ladde partikler vil oppleve: Straggling - Variasjoner i energitap (straggling) 15 MeV e - - Variasjoner i spredning En stråle der alle partiklene opprinnelig hadde samme energi og retning vil smøres ut ettersom strålen går gjennom mediet Antall elektroner Primærstråle Stråle ved grunne dyp Stråle ved store dyp Elektronenergi [MeV] Antall partikler i dyp Absorbert dose og vekselvirkningssannsynlighet Tunge partikler Elektroner Dose = absorbert energi / masse Absorbert energi = E inn -E ut = E PR R dyp PR R dyp m D = E/m Forventningsverdi Vekselvirkningssannsynlighet dose!
16 Monte Carlo simuleringer Mange problemer innen strålingsfysikk er uløselige Monte Carlo - Random walk Må benytte numeriske metoder krever mye datakraft Bruker sannsynlighetsfunksjoner og vilkårlige tall e - Electron walk Electron tree e -
17 18 MeV elektroner i et grensesjikt Relativ dose Bløtvev Bløtvev + bein (2-4 cm) Dyp, cm
Ioniserende stråling. 10. November 2006
Ioniserende stråling 10. November 2006 Tema: Hva mener vi med ioniserende stråling? Hvordan produseres den? Hvordan kan ioniserende stråling stoppes? Virkning av ioniserende stråling på levende vesener
DetaljerFYS2140 Kvantefysikk, Løsningsforslag for Oblig 2
FYS2140 Kvantefysikk, Løsningsforslag for Oblig 2 12. februar 2018 Her finner dere løsningsforslag for Oblig 2 som bestod av Oppgave 2.6, 2.10 og 3.4 fra Kompendiet. Til slutt finner dere også løsningen
DetaljerFYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, Strålingsfysikk /kjemi stråling del 2
FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, 2017 9 Strålingsfysikk /kjemi stråling del 2 Einar Sagstuen, Fysisk institutt, UiO 25.09.2017 1 IONISERENDE STRÅLING Elektromagnetisk Partikkel Direkte ioniserende
DetaljerFYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, 2015
FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, 2015 8 Strålingsfysikk stråling del 1 Einar Sagstuen, Fysisk institutt, UiO 13.09.2016 1 13.09.2016 2 William Conrad Röntgen (1845-1923) RØNTGENSTRÅLING oppdages,
DetaljerLaboppgave i FYS3710 høsten 2017 Stråleterapi Medisinsk fysikk
Laboppgave i FYS3710 høsten 2017 Stråleterapi Medisinsk fysikk Lineærakseleratoren På midten av 1900-tallet ble det utviklet radio- og mikrobølgekilder med høy effekt og høy frekvens, der den primære anvendelsen
DetaljerLaboppgave i FYS3710 høsten 2014 Stråleterapi Medisinsk fysikk
Laboppgave i FYS3710 høsten 2014 Stråleterapi Medisinsk fysikk Lineærakseleratoren Under og etter 2. verdenskrig ble det utviklet mikrobølgekilder med høy effekt og høy frekvens for anvendelser innen radarteknologi.
DetaljerLøsningsforslag til ukeoppgave 16
Oppgaver FYS00 Vår 08 Løsningsforslag til ukeoppgave 6 Oppgave 9.0 a) Nukleon: Fellesnavnet for kjernepartiklene protoner (p) og nøytroner (n). b) Nukleontall: Tallet på nukleoner i en kjerne (p + n) c)
DetaljerFYS2140 Kvantefysikk, Oblig 2. Lars Kristian Henriksen Gruppe 3
FYS2140 Kvantefysikk, Oblig 2 Lars Kristian Henriksen Gruppe 3 6. februar 2015 Obliger i FYS2140 merkes med navn og gruppenummer! Denne obligen har oppgaver som tar for seg fotoelektrisk effekt, Comptonspredning
DetaljerRØNTGENSTRÅLING oppdages, 8. nov RADIOAKTIVITET oppdages 1. mars 1896
William Conrad Röntgen (1845 1923) RØNTGENSTRÅLING oppdages, 8. nov 1895 Nobelpris, fysikk, 1901 in recognition of the extraordinary services he has rendered by the discovery of the remarkable rays subsequently
DetaljerFYS2140 Kvantefysikk, Oblig 2. Sindre Rannem Bilden, Gruppe 3
FYS2140 Kvantefysikk, Oblig 2 Sindre Rannem Bilden, Gruppe 3 6. februar 2015 Obliger i FYS2140 merkes med navn og gruppenummer! Denne obligen har oppgaver som tar for seg fotoelektrisk eekt, Comptonspredning
DetaljerAlgoritmer i doseplanlegging
Algoritmer i doseplanlegging Eirik Malinen Sentrale kilder: T. Knöös (http://www.clin.radfys.lu.se/downloads.htm) A. Ahnesjö (div. publikasjoner) Problemet Beregne dosefordeling i en pasient helst med
DetaljerIonometri. Dosimetriske prinsipper illustrert ved ionometri. Forelesning i FYSKJM4710. Eirik Malinen
Dosimetriske prinsipper illustrert ved ionometri Forelesning i FYSKJM4710 Eirik Malinen Ionometri Ionometri: kunsten å måle antall ionisasjoner i f.eks. en gass Antall ionisasjoner brukes som et mål på
DetaljerLøsningsforslag til eksamen i FY8401/FY8410/VUF4001 IONISERENDE STRÅLINGS VEKSELVIRKNING MED MATERIE Onsdag 15. desember 2004
NTNU Side 1 av 6 Institutt for fysikk Løsningsforslag til eksamen i FY8401/FY8410/VUF4001 IONISERENDE STRÅLINGS VEKSELVIRKNING MED MATERIE Onsdag 15. desember 2004 Dette løsningsforslaget er på 6 sider.
DetaljerFYS1010-eksamen Løsningsforslag
FYS1010-eksamen 2017. Løsningsforslag Oppgave 1 a) En drivhusgass absorberer varmestråling (infrarødt) fra jorda. De viktigste drivhusgassene er: Vanndamp, CO 2 og metan (CH 4 ) Når mengden av en drivhusgass
DetaljerSenter for Nukleærmedisin/PET Haukeland Universitetssykehus
proton Senter for Nukleærmedisin/PET Haukeland Universitetssykehus nøytron Anriket oksygen (O-18) i vann Fysiker Odd Harald Odland (Dr. Scient. kjernefysikk, UiB, 2000) Radioaktivt fluor PET/CT scanner
DetaljerStrålingsfysikk. Innhold. Partikkelstråling. Partikkelstråling eksempler. Atomets oppbygning. Modalitetskurset i Radiologi 2013 22/4 13
Strålingsfysikk Modalitetskurset i Radiologi 2013 22/4 13 Caroline Stokke Medisinsk fysiker, PhD Seksjon for diagnostisk fysikk,, OUS E post: carsto@ous hf.no Innhold Hva er stråling? Partikkelstråling
DetaljerAST1010 En kosmisk reise. Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2
AST1010 En kosmisk reise Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2 Innhold Synkrotronstråling Bohrs atommodell og Kirchhoffs lover Optikk: Refleksjon, brytning og diffraksjon Relativitetsteori, spesiell
DetaljerESR-dosimetri ved nøytron- og ionebestråling av litium format
ESR-dosimetri ved nøytron- og ionebestråling av litium format Einar Waldeland MASTEROPPGAVE Biofysikk og medisinsk fysikk Fysisk Institutt, Universitetet i Oslo November 2005 Forord Jeg hører det, og
DetaljerOppgave 1. passende figur. vektleggess 6poeng. Evne til. b) Den 1,444 mgy. Hva. blir da den. Sensorveiledning: 2poeng. stråleintensitet.
Til sammen 100 poeng, 23 spørsmål. Oppgave 1 Sensorveiledning BRA110, Strålefysikkk og strålevern 5. november 2010. 15 poeng a) Beskriv den inverse kvadratlov, både med ord og med formel. Illustrer og
DetaljerKOSMOS. 10: Energirik stråling naturlig og menneske skapt Figur side 304. Uran er et radioaktivt stoff. Figuren viser nedbryting av isotopen uran-234.
10: Energirik stråling naturlig og menneske skapt Figur side 304 -partikkel (heliumkjerne) Uran-234 Thorium-230 Radium-226 Radon-222 Polonium-218 Bly-214 Nukleontall (antall protoner og nøytroner) Uran
DetaljerIntroduksjon til partikkelfysikk. Trygve Buanes
Introduksjon til partikkelfysikk Trygve Buanes Tidlighistorie Fundamentale byggestener gjennom historien De første partiklene 1897 Thomson oppdager elektronet 1919 Rutherford oppdager protonet 1929 Skobeltsyn
Detaljer5:2 Tre strålingstyper
168 5 Radioaktivitet 5:2 Tre strålingstyper alfa, beta, gamma AKTIVITET Rekkevidden til strålingen Undersøk rekkevidden til gammastråling i luft. Bruk en geigerteller og framstill aktiviteten som funksjon
Detaljer( ) Masse-energiekvivalens
Masse-energiekvivalens NAROM I klassisk mekanikk er det en forutsetning at massen ikke endrer seg i fysiske prosesser. Når vi varmer opp 1 kg vann i en lukket beholder så forutsetter vi at det er fortsatt
DetaljerHvordan ser kjernen ut?
Hvordan ser kjernen ut? Størrelsen på et nukleon: ca. 1.6 fm Størrelsen på kjernen: r r o A 1/3 1 fm (femtometer, fermi) = 10-15 m Bindingsenergi Bindingsenergi pr. nukleon som funksjon av massetallet.
DetaljerMonte Carlo simulering av avsatt dose ved en tenkt behandling med radioaktiv gel som omslutter en svulst
Monte Carlo simulering av avsatt dose ved en tenkt behandling med radioaktiv gel som omslutter en svulst Børge Sæter Masteroppgave ved Gruppen for Biofysikk og Medisinsk Fysikk Fysisk institutt Universitetet
DetaljerDen biologiske doseekvivalenten. Den effektive doseekvivalenten. Source for ALI values. ALI - eksempel. Biologisk halveringstid
Direkte ioniserende stråling Strålingens vekselvirkning med omgivelsene!direkte ioniserende stråling er stråler av ladede partikler.!hovedsakelig vekselvirker disse partiklene med omgivelsene ved hjelp
DetaljerKan vi bruke IFEs atomreaktorer til å lage nye radioaktive medisiner?
Kan i bruke IFEs atomreaktorer til å lage nye radioaktie medisiner? Sindre Hassfjell, Seniorforsker Sektor Nukleærteknologi, Fysikk og Sikkerhet (NFS) 2016-3-30 og 2016-3-31 I dette foredraget håper jeg
DetaljerLyshastighet=30 cm per milliardels sekund
Teknisk grunnlag for PET/CT Fysiske prinsipper, teknologi, bildedannelse og molekylær avbildning Forelesning ved universitetskurset: Radiologiske modaliteter fysikk, teknologi, biologi og strålehygiene
DetaljerKapittel 21 Kjernekjemi
Kapittel 21 Kjernekjemi 1. Radioaktivitet 2. Ulike typer radioaktivitet (i) alfa, α (ii) beta, β (iii) gamma, γ (iv) positron (v) elektron innfangning (vi) avgivelse av nøytron 3. Radioaktiv spaltingsserie
DetaljerPET. Medisinsk verktøy med radioaktivitet som grunnlag. Detektorer. Positron. g-kvant 511 kev. Radioaktiv tracer Detektorer
PET Medisinsk verktøy med radioaktivitet som grunnlag Detektorer g-kvant 511 kev g-kvant 511 kev Positron Radioaktiv tracer Detektorer Illustrasjon hentet fra Internett 1 PET det nye innen medisinsk diagnostikk
DetaljerVELKOMMEN TIL INTERNATIONAL MASTERCLASSES 2017 FYSISK INSTITUTT, UNIVERSITETET I OSLO
VELKOMMEN TIL INTERNATIONAL MASTERCLASSES 2017 FYSISK INSTITUTT, UNIVERSITETET I OSLO SOSIALE MEDIA facebook/fysikk fysikkunioslo @fysikkunioslo Fysikk_UniOslo INTRODUKSJON TIL PARTIKKELFYSIKK INTERNATIONAL
DetaljerLHC girer opp er det noe mørk materie i sikte?
LHC girer opp er det noe mørk materie i sikte? Faglig pedagogisk dag 29. oktober 2015 Oversikt Partikkelfysikkteori Standardmodellen Mørk materie Mørk materie og partikkelfysikk Hvordan se etter mørk materie?
Detaljer5:2 Tre strålingstyper
58 5 Radioaktivitet 5:2 Tre strålingstyper alfa, beta, gamma AKTIVITET Rekkevidden til strålingen Undersøk rekkevidden til gammastråling i luft. Bruk en geigerteller og framstill aktiviteten som funksjon
DetaljerAST1010 En kosmisk reise
AST1010 En kosmisk reise Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2 Innhold Synkrotronstråling Bohrs atommodell og Kirchhoffs lover OpJkk: Refleksjon, brytning og diffraksjon RelaJvitetsteori, spesiell
DetaljerLøsningsforslag til ukeoppgave 15
Oppgaver FYS1001 Vår 2018 1 Løsningsforslag til ukeoppgave 15 Oppgave 18.11 Se. s. 544 Oppgave 18.12 a) Klorofyll a absorberer fiolett og rødt lys: i figuren ser vi at absorpsjonstoppene er ved 425 nm
DetaljerMagne Guttormsen Fysisk institutt, UiO
Magne Guttormsen Fysisk institutt, UiO Anbefalinger for håndtering og strålegrenser blir gitt av forskjellige internasjonale komiteer og organisasjoner som UNSCEAR, ICRP, IAEA og EU. Landenes nasjonale
DetaljerForelesningsnotat om molekyler, FYS2140. Susanne Viefers
Forelesningsnotat om molekyler, FYS Susanne Viefers. mai De fleste grunnstoffer (unntatt edelgassene) deltar i formingen av molekyler. Molekyler er sammensatt av enkeltatomer som holdes sammen av kjemiske
DetaljerLøsningsforslag til eksamen i FYS1000, 19/8 2016
Løsningsforslag til eksamen i FY1000, 19/8 016 Oppgave 1 a) C D A B b) I inusert A + B I ien strømmen går mot høyre vil magnetfeltet peke ut av planet inne i strømsløyfa. Hvis vi velger positiv retning
DetaljerAST1010 En kosmisk reise. Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2
AST1010 En kosmisk reise Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2 De viktigste punktene i dag: Sorte legemer og sort stråling. Emisjons- og absorpsjonslinjer. Kirchhoffs lover. Synkrotronstråling Bohrs
DetaljerTrygve Helgaker. 31 januar 2018
Trygve Helgaker Senter for grunnforskning Det Norske Videnskaps-Akademi Hylleraas Centre for Quantum Molecular Sciences Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo 31 januar 2018 Kjemi Kjemi er læren om stoffer
DetaljerRøntgenfysikk Kristin Jensen Kompetansesenter for diagnostisk fysikk Oslo universitetssykehus, Ullevål
Røntgenfysikk 24.08.09 Kristin Jensen Kompetansesenter for diagnostisk fysikk Oslo universitetssykehus, Ullevål Røntgenrør og dannelse av røntgenstråling Røntgenspekter og parametere Attenuasjon Forskjellig
DetaljerFYS2140 Kvantefysikk, Obligatorisk oppgave 2. Nicolai Kristen Solheim, Gruppe 2
FYS2140 Kvantefysikk, Obligatorisk oppgave 2 Nicolai Kristen Solheim, Gruppe 2 Obligatorisk oppgave 2 Oppgave 1 a) Vi antar at sola med radius 6.96 10 stråler som et sort legeme. Av denne strålingen mottar
DetaljerBiofysikk og Medisinsk fysikk - BMF
Biofysikk og Medisinsk fysikk - BMF - der FYSIKK møter medisin, kjemi, biologi, informatikk Kjemibygningen, 3.etg vest Radiumhospitalet Rikshospitalet / Intervensjonssenteret http://www.mn.uio.no/fysikk/forskning/grupper/biofysikk/
DetaljerEirik Gramstad (UiO) 2
Program 2 PARTIKKELFYSIKK Læren om universets minste byggesteiner 3 Vi skal lære om partikkelfysikk og hvordan vi kan forstå universet basert på helt fundamentale byggesteiner med ny kunnskap om hvordan
DetaljerKosmos SF. Figurer kapittel 10 Energirik stråling naturlig og menneskeskapt Figur s. 278
Figurer kapittel 10 Energirik stråling naturlig og menneskeskapt Figur s. 278 -partikkel (heliumkjerne) Uran-234 Thorium-230 Radium-228 Radon-222 Polonium-218 Bly-214 Nukleontall (antall protoner og nøytroner)
DetaljerKJM Radiokjemidelen
Oversikt (5) KJM 060 - Radiokjemidelen Forelesning 5: Deteksjon av radioaktivitet (og lab-gjennomgang)! Hva skjer når stråling treffer materie?! Stråledoser.! Lab-relevant stoff: < Deteksjon av stråling.
DetaljerLøsningsforslag til eksamen i FYS1000, 14/8 2015
Løsningsforslag til eksamen i FYS000, 4/8 205 Oppgave a) For den første: t = 4 km 0 km/t For den andre: t 2 = = 0.4 t. 2 km 5 km/t + 2 km 5 km/t Den første kommer fortest fram. = 0.53 t. b) Dette er en
DetaljerBINGO - Kapittel 6. Når et stoff går fra. Når et stoff går fra fast stoff til væske (smelte) To eller flere atomer som henger sammen (molekyl)
BINGO - Kapittel 6 Bingo-oppgaven anbefales som repetisjon etter at kapittel 6 er gjennomgått. Klipp opp tabellen (nedenfor) i 24 lapper. Gjør det klart for elevene om det er en sammenhengende rekke vannrett,
DetaljerRadioaktivitet, ioniserende stråling og dosebegreper
Radioaktivitet, ioniserende stråling og dosebegreper Astrid Liland Figurer og illustrasjoner: Alexander Mauring CERAD workshop 26/8 2013 Det elektromagnetiske spekteret Atomets oppbygging Atomet består
DetaljerAST1010 En kosmisk reise Forelesning 13: Sola
AST1010 En kosmisk reise Forelesning 13: Sola I dag Hva består Sola av? Hvor får den energien fra? Hvordan er Sola bygd opp? + solflekker, utbrudd, solvind og andre rariteter 1 Hva består Sola av? Hydrogen
DetaljerHvordan skal vi finne svar på alle spørsmålene?
Hvordan skal vi finne svar på alle spørsmålene? Vi trenger et instrument til å: studere de minste bestanddelene i naturen (partiklene) gjenskape forholdene rett etter at universet ble skapt lære om det
DetaljerHØGSKOLEN I BERGEN Avdeling for helse og sosialfag
HØGSKOLEN I BERGEN Avdeling for helse og sosialfag EKSAMENSOPPGAVE/EKSAMENSOPPGÅVE Utdanning Kull Emnekode/navn Eksamensform : Radiografutdanning : R09 : BRE 103 Del 3 Strålefysikk, strålevern og apparatlære
DetaljerHvordan skal vi finne svar på alle spørsmålene?
Hvordan skal vi finne svar på alle spørsmålene? Vi trenger et instrument til å: studere de minste bestanddelene i naturen (partiklene) gjenskape forholdene rett etter at universet ble skapt lære om det
DetaljerTheory Norwegian (Norway)
Q3-1 Large Hadron Collider (10 poeng) Vær vennlig å lese de generelle instruksjonene i den separate konvolutten før du begynner på denne oppgaven. I denne oppgaven blir fysikken ved partikkelakseleratoren
DetaljerKosmos SF. Figurer kapittel 10: Energirik stråling naturlig og menneskeskapt Figur s. 292
Figurer kapittel 10: Energirik stråling naturlig og menneskeskapt Figur s. 292 -partikkel (heliumkjerne) Uran-234 Thorium-230 Radium-226 Radon-222 Polonium-218 Bly-214 Nukleontall (antall protoner og nøytroner)
DetaljerEKSAMENSOPPGAVE/ EKSAMENSOPPGÅVE
AVDELING FOR HELSE- OG SOSIALFAG EKSAMENSOPPGAVE/ EKSAMENSOPPGÅVE Utdanning Kull : Radiograf : R09 Emnekode/-navn/-namn : BRA201 - Radiografisk bildefremstilling og behandling teknologiske aspekter Eksamensform
DetaljerLøsningsforslag til eksamen i FYS1000, 12/6 2017
Løsningsforslag til eksamen i FYS000, 2/6 207 Oppgave a) Vi kaller energien til fotoner fra overgangen fra nivå 5 til nivå 2 for E og fra nivå 2 til nivå for E 2, og de tilsvarende bølgelengdene er λ og
DetaljerFYS2140 Hjemmeeksamen Vår Ditt kandidatnummer
FYS2140 Hjemmeeksamen Vår 2018 Ditt kandidatnummer 15. mars 2018 Viktig info: Elektronisk innlevering på devilry med frist fredag 23. mars 2018 kl. 16:00. Leveringsfristen er absolutt. Innleveringen (pdf)
DetaljerHva har LHC lært oss om partikkelfysikk så langt?
Hva har LHC lært oss om partikkelfysikk så langt? Etterutdanningskurs for lærere 4. november 2011 Oversikt Partikkelfysikkteori - Standardmodellen Hva er det som ikke beskrives/forklares av Standardmodellen?
DetaljerInstitutt for fysikk. Eksamensoppgave i TFY4215 Innføring i kvantefysikk
Institutt for fysikk ksamensoppgave i TFY4215 Innføring i kvantefysikk Faglig kontakt under eksamen: Jon ndreas Støvneng (med forbehold om streik) Tlf.: 45 45 55 33 ksamensdato: 30. mai 2018 ksamenstid
DetaljerFasiter til diverse regneoppgaver:
Fasiter til diverse regneoppgaver: Ukeoppgavesett 5 Forelesning 9 Ukeoppgavesett 8 Co-59+n Co-60 Halveringstida til Co-60 er 5,3 år Det bestråles med nøytroner til Co-60 aktiviteten er 1 Ci. Hvor mange
Detaljerelementpartikler protoner(+) nøytroner elektroner(-)
All materie, alt stoff er bygd opp av: atomer elementpartikler protoner(+) nøytroner elektroner(-) ATOMMODELL (Niels Bohr, 1913) - Atomnummer = antall protoner i kjernen - antall elektroner e- = antall
DetaljerAST1010 En kosmisk reise. Forelesning 13: Sola
AST1010 En kosmisk reise Forelesning 13: Sola I dag Hva består Sola av? Hvor får den energien fra? Hvordan er Sola bygd opp? + solflekker, utbrudd, solvind og andre rariteter Hva består Sola av? Hydrogen
DetaljerLitiumformat som strålingsdosimeter for ESRdosimetri
Litiumformat som strålingsdosimeter for ESRdosimetri Stabilisering av radikaler ved hjelp av bindemiddel. Marie Ersnes Gjøvik Masteroppgave i Biofysikk og Medisinsk fysikk Fysisk Institutt UNIVERSITETET
DetaljerTFY4215_S2018_Forside
Kandidat I Tilkoblet TFY4215_S2018_Forside Institutt for fysikk ksamensoppgave i TFY4215 Innføring i kvantefysikk Faglig kontakt under eksamen: Jon ndreas Støvneng Tlf.: 45 45 55 33 ksamensdato: 6. august
DetaljerRadioaktivitet. Enheter
Radioaktivitet De fleste atomkjerner er stabile, men vi har noen som er ustabile. Vi sier at de er radioaktive. Det betyr at de før eller senere vil gå over til en mer stabil tilstand ved å sende ut stråling.
DetaljerNorges teknisk-naturvitenskapelige universitet NTNU
Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet NTNU Side 1 av 12 Institutt for fysikk Fakultet for fysikk, informatikk og matematikk Løsningsforslag til eksamen i FY8401/FY8410/VUF4001 IONISERENDE STRÅLINGS
DetaljerMasterclass i partikkelfysikk
Masterclass i partikkelfysikk Katarina Pajchel på vegne av Maiken Pedersen, Erik Gramstad, Farid Ould-Saada Mars, 18 2011 Innholdsfortegnelse Det I: Masterklass konseptet Det II: Teori Introduksjons til
DetaljerFYS 2150.ØVELSE 17 BRAGGDIFFRAKSJON
FYS 2150.ØVELSE 17 BRAGGDIFFRAKSJON Fysisk institutt, UiO 17.1 Røntgenstråling 17.1.1 Bremsestråling og karakteristisk stråling Røntgenstråling er elektromagnetisk stråling med bølgelengde i området 10
DetaljerEksperimentell partikkelfysikk. Kontakt :
Eksperimentell partikkelfysikk Kontakt : alex.read@fys.uio.no farid.ould-saada@fys.uio.no Eksperimentell partikkelfysikk Hva er verden laget av, og hva holder den sammen? Studier av naturens minste byggesteiner
DetaljerBraggdiffraksjon. Ole Ivar Ulven, Carsten Lutken, Alexander Read, mfl. Sist endret 1. mars 2017 Fysisk institutt, UiO
Braggdiffraksjon Ole Ivar Ulven, Carsten Lutken, Alexander Read, mfl. Sist endret 1. mars 2017 Fysisk institutt, UiO Målene i denne oppgaven er å lære om egenskapene til elektromagnetisk stråling, herunder
DetaljerATLAS Detector Monitoring with Jets
ATLAS Detector Monitoring with Jets Presentasjon av resultater oppnådd gjennom arbeid med mastergradsoppgave i eksperimentell partikkelfysikk av Kent Olav Skjei Målsetning Studere ATLAS med hjelp av hendelser
DetaljerAST1010 En kosmisk reise
AST1010 En kosmisk reise Forelesning 5: Dopplereffekten Relativitetsteori Partikkelfysikk Energisprang, bølgelengder og spektrallinjer i hydrogen Viktig detalj: Kortere bølgelengde betyr høyere energi
DetaljerLøsningsforslag til øving 4: Coulombs lov. Elektrisk felt. Magnetfelt.
Lørdagsverksted i fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Høsten 27. Veiledning: 29. september kl 12:15 15:. Løsningsforslag til øving 4: Coulombs lov. Elektrisk felt. Magnetfelt. Oppgave 1 a) C. Elektrisk
DetaljerIndirekte ioniserende stråling. Dosimetri for indirekte ioniserende stråling. Forelesning i FYSKJM4710. Eirik Malinen
Dosimei for idirekte ioiserede sålig Forelesig i FYSKJM4710 Eirik Malie Departmet of Physics Idirekte ioiserede sålig Idirekte ioiserede sålig har relativt få vekselvirkiger i et stoff, me gir fra seg
DetaljerLys. Bølger. Partiklar Atom
Lys Bølger Partiklar Atom Lys «Lyshistoria» Lys er små partiklar! Christiaan Huygens (1629-1695) Lys er bølger Isaac Newton (1642-1726) «Lyshistoria» Thomas Young (1773-1829) «Lyshistoria» James Clerk
DetaljerUNIVERSITETET I OSLO
UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i: FYS1000 Eksamensdag: 12. juni 2017 Tid for eksamen: 9.00-13.00, 4 timer Oppgavesettet er på 5 sider Vedlegg: Formelark (2 sider).
DetaljerTMA4320 Prosjekt Biofysikk og Medisinsk Teknologi: Tomografi. Tomografi. Pål Erik Goa, Jon Andreas Støvneng Peder Galteland, Grunde Wesenberg
Tomografi Pål Erik Goa, Jon Andreas Støvneng Peder Galteland, Grunde Wesenberg April 2016 1 Innledning Medisinsk avbildning står sentralt i moderne diagnostikk. Fig. 1 viser et tverrsnitt av et hode basert
DetaljerKollokvium 4 Grunnlaget for Schrödingerligningen
Kollokvium 4 Grunnlaget for Scrödingerligningen 10. februar 2016 I dette kollokviet skal vi se litt på grunnlaget for Scrödingerligningen, og på når den er relevant. Den første oppgaven er en diskusjonsoppgave
DetaljerFYS1120 Elektromagnetisme - Ukesoppgavesett 2
FYS1120 Elektromagnetisme - Ukesoppgavesett 2 7. september 2016 I FYS1120-undervisningen legger vi mer vekt på matematikk og numeriske metoder enn det oppgavene i læreboka gjør. Det gjelder også oppgavene
DetaljerBraggdiffraksjon. Ole Ivar Ulven, Carsten Lutken, Alexander Read, mfl. Sist endret 10. april 2017 Fysisk institutt, UiO
Braggdiffraksjon Ole Ivar Ulven, Carsten Lutken, Alexander Read, mfl. Sist endret 10. april 2017 Fysisk institutt, UiO Målene i denne oppgaven er å lære om egenskapene til elektromagnetisk stråling, herunder
DetaljerBildekvalitet i Røntgendiagnostikk. Bjørn Helge Østerås Medisinsk Fysiker Bilde og Intervensjonsklinikken Oslo Universitetssykehus, Ullevål
Bildekvalitet i Røntgendiagnostikk Bjørn Helge Østerås Medisinsk Fysiker Bilde og Intervensjonsklinikken Oslo Universitetssykehus, Ullevål Innhold Emner Kontrast. Støy. Kontrast/støyforhold. Detaljoppløsning
DetaljerAtommodeller i et historisk perspektiv
Demokrit -470 til -360 Dalton 1776-1844 Rutherford 1871-1937 Bohr 1885-1962 Schrödinger 1887-1961 Atommodeller i et historisk perspektiv Bjørn Pedersen Kjemisk institutt, UiO 31 mai 2007 1 Eleven skal
DetaljerTeoretisk kjemi. Trygve Helgaker. Centre for Theoretical and Computational Chemistry. Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo. Onsdag 13.
1 Teoretisk kjemi Trygve Helgaker Centre for Theoretical and Computational Chemistry Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo Onsdag 13. august 2008 2 Kjemi er komplisert! Kjemi er utrolig variert og utrolig
DetaljerRadon og helserisiko. Vurdering av helserisiko
Radon og helserisiko Gunnar Brunborg Avdeling for kjemikalier og stråling Nasjonalt folkehelseinstitutt Vurdering av helserisiko En prosess, som består av flere trinn: 1. Identifikasjon av helsefare 2.
DetaljerUniversity of Oslo. Department of Physics. FYS 3710 Høsten EPR spektroskopi. EPR-Labotratory
EPR-Labotratory FYS 3710 Høsten 2010 EPR spektroskopi Department of Physics EPR Electron Paramagnetic Resonance (alt. ESR Electron Spin Resonance) NMR spektroskopi for alle molekyler er bare avhengig av
DetaljerLøsningsforslag Fysikk 2 V2016
Løsningsforslag Fysikk, Vår 016 Løsningsforslag Fysikk V016 Oppgave Svar Forklaring a) B Faradays induksjonslov: ε = Φ, so gir at Φ = ε t t Det betyr at Φ åles i V s b) D L in = 0,99 10 = 9,9 L aks = 1,04
DetaljerAST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: Elektromagnetisk bølge 1/23/2017. Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling
AST1010 En kosmisk reise Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling De viktigste punktene i dag: Sorte legemer og sort stråling. Emisjons- og absorpsjonslinjer. Kirchhoffs lover. Synkrotronstråling Bohrs
DetaljerStrålingseffekter i inhomogene medier. Dosimetri ved ESR/alaninfilm, ionekamre og Monte Carlo simuleringer
Strålingseffekter i inhomogene medier. Dosimetri ved ESR/alaninfilm, ionekamre og Monte Carlo simuleringer Bjørn Helge Østerås Masteroppgave Biofysikk og medisinsk fysikk Fysisk institutt, Universitetet
DetaljerLys. Bølger. Partiklar Atom
Lys Bølger Partiklar Atom Atom «Atomhistoria» Gamle grekarar og indarar, ca 500 f. Kr. Materien har ei minste eining; den er bygd opp av små bitar som ikkje kan delast vidare 1800-talet: Dalton, Brown,
Detaljera. Tegn en skisse over temperaturfordelingen med høyden i atmosfæren.
Oppgave 1 a. Tegn en skisse over temperaturfordelingen med høyden i atmosfæren. Hvorfor er temperaturfordelingen som den er mellom ca. 12 og ca. 50 km? Svar: Her finner vi ozonlaget. Ozon (O 3 ) absorberer
DetaljerForslag til forarbeid
Lærer, forslag til for og etterarbeid Radioaktivitet Her finner du forslag til for- og etterarbeid (første side), samt litt bakgrunnsstoff. Forslag til forarbeid Gå igjennom sikkerhetsinformasjonen og
DetaljerKreftenes opprinnelse i rommet (Naturkreftenes prinsipp) Frode Bukten
Kreftenes opprinnelse i rommet (Naturkreftenes prinsipp) Frode Bukten Dette er en tese som handler om egenskaper ved rommet og hvilken betydning disse har for at naturkreftene er slik vi kjenner dem. Et
DetaljerVEILEDNING TIL HANDS-ON-CERN, Z-SPORET
VEILEDNING TIL HANDS-ON-CERN, Z-SPORET Du skal nå analysere opptil 50 partikkel kollisjoner (events) ved å bruke visualiseringsprogrammet HYPATIA. Fra disse kollisjonene skal du forsøke å finne fotsporene
DetaljerAST1010 En kosmisk reise Forelesning 12: Sola
AST1010 En kosmisk reise Forelesning 12: Sola I dag Hva består Sola av? Hvor får den energien fra? Hvordan er Sola bygd opp? + solflekker, utbrudd, solvind og andre rariteter Hva består Sola av? Hydrogen
DetaljerOppgavesett 6. FYS 1010 Miljøfysikk. Oppgave 1
FYS 1010 Miljøfysikk Oppgavesett 6 Oppgave 1 a) Massen til 1 mol Po-210 er 210 g. Antall atomer i 1 mol er N A = 6.023 10 23. Antall atomer: N = N A (5 10-6 g) / (210 g/mol) = 1.43 10 16 1.4 10 16 Den
DetaljerUNIVERSITETET I OSLO
UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i: FYS1000 Eksamensdag: 19. august 2016 Tid for eksamen: 9.00-13.00, 4 timer Oppgavesettet er på 6 sider Vedlegg: Formelark (2 sider).
DetaljerFys 1010 Miljøfysikk FASIT Oppgavesett 10
Fys 1010 Miljøfysikk FASIT Oppgavesett 10 FASIT oppgave 8 Den 7. april 1989 sank den sovjetiske u-båten Komsomolets i nærheten av Bjørnøya. Da u-båten sank inneholdt den 3,1 10 15 Bq av Cs-137 og 2,8 10
Detaljer