VÝUKOVÝ MATERIÁL Identifikační údaje školy Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková organizace Bratislavská 2166, 407 47 Varnsdorf, IČO: 18383874 www.vosassvdf.cz, tel. +420412372632 Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony CZ.1.07/1.5.00/34.1076 Pro vzdělanější Šluknovsko 32 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji fyzikální gramotnosti žáků středních škol Autor 0301 Ing. Yvona Bečičková Tematická oblast Vlnění, optika Číslo a název materiálu VY_32_INOVACE_0301_0310 Anotace Rentgenové záření Vytvořeno 20.3.2013 Určeno pro Fyzika 3. ročník, učební obory Přílohy Bez příloh
VLNĚNÍ, OPTIKA Rentgenové záření
Rentgenové záření Rentgenové záření je neviditelné záření s vlnovou délkou 10 nm 10-3 nm. Vlnová délka rentgenového záření je kratší než vlnová délka ultrafialového záření. Rentgenové záření vzniká v upravené elektronce (rentgence).
Rentgenka - obrázek Rentgenové záření vzniká v upravené elektronce (rentgence).
Rentgenka - funkce Žhavá katoda rentgenky vysílá termoemisí svazek elektronů. Elektrony dopadají na wolframovou destičku (anodu). Z anody se uvolňují s velkou energií fotony rentgenového záření. Vzniklé záření je přímočaré.
Typy rentgenového záření Existují dva typy rentgenového záření : brzdné rentgenové záření charakteristické rentgenové záření Brzdné rentgenové záření Jestliže elektron pronikne elektronovými obaly atomu až do blízkosti jeho jádra, je ze své dráhy vychýlen. Následně ztrácí kinetickou energii a generuje se foton brzdného záření. Čím více se elektron přiblíží k jádru atomu, tím má větší kinetickou energii. Důsledkem je větší energie vzniklého kvanta rentgenového záření.
Typy rentgenového záření Charakteristické rentgenové záření Rychlé elektrony mají velmi velkou energii. Při brzdění v kovu mohou předat atomům kovu tak velkou kinetickou energii, že dojde k uvolnění některého vnitřního elektronu. Na takto uvolněné místo přejde elektron z nejbližší slupky o vyšší energii. Tento elektron při přechodu do nižší slupky vyzáří foton.
Vlastnosti rentgenového záření Ionizuje vzduch a jiné plyny (ionizace je vznik iontů) Rentgenové záření je pohlcováno různými materiály v závislosti na jejich protonovém čísle. Čím větší je protonové číslo, tím více je pohlcováno. Tato vlastnost je využívána v medicíně : kosti (vápník) pohlcují více rentgenového záření než měkké tkáně (voda). Pohlcování rentgenového záření závisí na tloušťce pohlcující vrstvy. Toho využívá defektoskopie vnitřní vady materiálu znamenají změnu tloušťky vrstvy, která záření pohlcuje a tím i změnu intenzity procházejícího rentgenového záření. Způsobuje zčernání fotografické desky nebo filmu.
Vlastnosti rentgenového záření Vyvolává luminiscenci (světélkování)některých látek. Vyvolává v živých organismech biologické, chemické a genetické změny. Této vlastnosti se využívá při ozařování zhoubných nádorů.
Účinky záření na tkáně 1. přímé poškození buněk buňky začínají působením záření odumírat Rentgenovým vyšetřením není možné vystavit pacienta takovým dávkám záření, které by způsobily přímé poškození buněk. 2. mutace buněk záření narušuje genetickou výbavu buněk, které mohou za dlouhou dobu zmutovat a přeměnit se v nádorové buňky.
Příklady dávek záření, kterým jsme v životě vystaveni. Záření z kosmu: 0,25 msv /rok (mikrosievertů) Celkové záření z okolí: 2 3 msv/rok Kouření krabičky cigaret denně: 10 60 msv/rok Běžný pracovní limit pracovníků s radioaktivními látkami: 20 msv/rok Zvýšený pracovní limit ve Fukushimě: 250 msv/rok Radiace v okolí Černobylu: 10000-300000mSv/hod. Rentgen hrudníku: 0,1 msv/vyšetření Mamograf: 3mSv/vyšetření CT mozku: 1-5 msv/vyšetření CT břicha: 5-15 msv/vyšetření
Úlohy k procvičení učiva 1. Jak vzniká rentgenové záření? 2. Jaké znáš typy rentgenového záření? 3. Popiš vlastnosti rentgenového záření. 4. Jaké jsou účinky záření na tkáně?
Zdroje informací Učebnice Fyzika A pro SOU 2. díl, SPN 1984, 1. vydání Učebnice Fyzika B pro SOU, SPN Praha 1984, 2. vydání Učebnice Fyzika A pro OU a UŠ, SPN Praha 1972, 7. vydání http://cs.wikipedia.org/wiki/rentgenov%c3%a9_z%c3%a1%c5%99en%c3 %AD Vlastní tvorba
Metodický list Po skončení výukové prezentace žáci píší do sešitu nebo na volný list papíru a řeší zadané úkoly. Odpovědi na všechny zadané otázky lze najít postupně na jednotlivých stranách výukové prezentace.