
- •Цели и задачи дисциплины, её место в учебном процессе
- •Содержание
- •1 Введение
- •Новые технологии и общественный риск
- •Физика реактора
- •Деление ядра 236u после захвата нейтрона ядром u235. Возникающая при этом деформация приводит к разрыву ядра
- •Спектр нейтронов деления
- •Сечения деления чётно-чётных изотопов урана и тория
- •Зависимость сечений деления и радиационного захвата естественной смеси изотопов урана от энергии нейтронов Среднее число нейтронов при делении тепловыми нейтронами
- •Выделение энергии при цепной реакции деления При одном акте деления выделяется около 200 МэВ 3,1*10-11 Дж.
- •Радиоактивность
- •Виды радиоактивного распада
- •Прохождение излучения через вещество
- •Устройство ядерного энергетического реактора
- •Принципиальные причины опасности ядерных реакторов:
- •Условия возникновения и развития цепной реакции деления. Коэффициент размножения.
- •Где sf и sa - микроскопические сечения деления и поглощения
- •Сечения поглощения и деления для тепловых нейтронов
- •Захват n0 в уране приведет к испусканию Noh быстрых нейтронов в
- •Замедление и диффузия нейтронов в реакторе. (нужна для вычисления p)
- •Тепловые нейтроны
- •Описание месторождения
- •Вероятность избежать резонансного поглощения
- •Функционирование
- •Нестационарный ядерный реактор Уравнения кинетики и реактивность.
- •Точечная модель кинетики реактора
- •Обратные связи по реактивности
- •0 5 10 20 30 T часы
- •Управление реактором
- •Тепловыделение и отвод тепла в ядерных реакторах
- •Механизмы переноса тепла
- •Теплоотдача
- •D Tжид Tстен
- •Неуправляемая цепная реакция.
- •Почему прекратилась сцр ?
- •Ядерная энергетика и окружающая среда
- •238U (период полураспада 4,47109 лет),
- •232Тh ( период полураспада 1, 411010 лет ),
- •235U (период полураспада 7,04108лет).
- •Космогенные радионуклиды.
- •Ядерный топливный цикл
- •Уровни загрязнения почвы за счёт деятельности аэс не отличаются от загрязнений от глобальных выпадений Пример комбината «Маяк»
- •1970 Г 90Sr в донных отложениях до 108 Бк/г, a-активность до 105 Бк/г
- •2000 Г 90Sr, 137Cs в воде - 2104 Бк/г, a-активность 1102 Бк/г
- •Л10 13 05 13 (понедельник!)
- •155 Лейкозов, из которых 50 радиационных;
- •55 Раков щж, из которых 12 радиационных:
- •26 МГр/год (допустимая доза професcионалов 20 мГр/год)
- •Ядерная энергетика и общественный риск
- •Число несчастных случаев в России на 1000 занятых в 1999
- •Офэкт - Гамма камера
- •Сцинтилляционные детекторы с кристаллом NaJ(Tl)
- •Позитронно-эмиссионная томография (пэт)
- •Принцип пэт
- •Пэт камера Принцип конструкции
- •Сцинтилляторы
- •Электроника
- •События, регистрируемые камерой пэт
- •Размеры отдельного кристалла
- •Пример изображения
- •Типы ускорителей заряженных частиц и принципы их работы.
- •Рентгеновская трубка
- •Ускорители прямого действия
- •Циклические ускорители
- •Циклотрон
- •Фокусировка.
- •Ip внутри камеры - единицы мА и ограничивается условиями теплосъема. С нее. Выводится 10—20% Ip,
- •Синхротрон и изохронный циклотрон
- •Синхротроны
- •Линейные ускорители (лу)
- •Линейный ускоритель электронов (луэ)
- •Общий вид линейного ускорителя электронов луэр-20м
Позитронно-эмиссионная томография (пэт)
Позитронно-эмиссионная томография: возможность выявить опухолевый процесс задолго до КТ, МРТ и УЗИ. Гибридные ПЭТ/ КТ позволяют совмещать или накладывать одновременно два вида изображения.
Принцип пэт
РФП с b+ радионуклидом вводится пациенту внутривенно или путем ингаляции и циркулирует в кровяном русле и достигает определённого органа. Томограф регистрирует распад радионуклида и вычисляет его реализацию и концентрацию. Одновремённая регистрация двух аннигиляционных гамма квантов, разлетающихся по прямой в противоположных направлениях, позволяет измерять координаты точки аннигиляции без коллиматора, Þ эффективность регистрации возрастает приблизительно на два порядка.
Детекторы кольцеобразно располагаются вокруг исследуемого объекта. Томограф может быть оборудован пятнадцатью (а то и больше) такими кольцами для одновременной томографии нескольких поперечных срезов. Каждый детектор может работать режиме регистрации совпадений со множеством расположенных напротив детекторов. Примеры совпадений.
Программное обеспечение томографа воссоздает пространственно- временное распределение плотности РФП и выдает информацию в виде изображений (одного или нескольких, снятых в последовательные моменты времени). При наличии центров повышенной концентрации (очагов поражения) осуществляется локализация таких центров (находятся все три пространственные координаты очагов), рассчитываются его размеры и форма и (в динамических вариантах) зависимость этих параметров от времени.
В ПЭТ используются соединения, меченые 11С, Т1/2 = 20,4 мин.; 13N, Т1/2 = 10,0 мин.; 15O, Т1/2 = 2,1 мин.; 18F, Т1/2 = 109 мин.; 82Rb, Т1/2 = 1,25 мин. Все они короткоживущие и синтез на их основе меченых веществ представляет собой сложную задачу. Ввиду того, что радионуклид 18F один из наиболее удобных для клинического использования, то на его основе синтезируется самый обширный класс фармпрепаратов для ПЭТ
Все позитронные излучатели производят вблизи ПЭТ установки. За несколько минут (в лучшем случае за десятки минут) нужно выделить радионуклид из облучённой мишени, синтезировать РФП и доставить его в клинику, ввести пациенту и произвести сканирование.
Пэт камера Принцип конструкции
Обычный ПЭТ детектор состоит из нескольких колец сцинтилляторов. Кольца могут (или не могут) разделятся перегородками (септой). Современные ПЭТ имеют до 16 плоскостей колец. На кольце располагаются один или нескольких сегментов сцинтилляторов или набор небольших сцинтилляторов, просматриваемых ФЭУ.
Три геометрии, используемые в ПЭТ системах. (a) Набор больших детекторов, сплошных плоских или изогнутых NaI(Tl), или пластины дискретных кристаллов. (b) Вращающиеся круговые сегменты детекторных блоков. (c) Полный круг дискретных сцинтилляторов, объединенный в небольшие блоки или большие детекторные модули.
The standard block detector design from the side (left) and looking down through the crystals (middle).