Radiações em Biomedicina

Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimentos básicos de física e de matemática.

Métodos de Ensino

As aulas teóricas  visam a explanação dos conceitos, métodos e as suas aplicações na área da Engenharia Biomédica. Procura-se estimular a compreensão e integração dos conhecimentos.

Nas TP os alunos resolvem exercícios de aplicação dos conhecimentos adquiridos nas aulas teóricas. A resolução dos exercícios e as implicações dos resultados são discutidas em conjunto.

Nas PL os alunos realizam experiências laboratoriais que ilustram  fenómenos e métodos focados nas aulas teóricas.

Resultados de Aprendizagem

1- Adquirir conhecimentos básicos de Física Nuclear, nomeadamente saber distinguir os decaímentos radioactivos e caracterizar as colisões e reações nucleares do ponto de vista cinético e energético.

2- Conhecer os processos de interacção da radiação com a matéria e os detectores de radiação mais utilizados em Medicina Nuclear.

3- Adquirir capacidades para resolver problemas (analítica e computacionalmente) nas áreas genéricas acima mencionadas (i.e., de Física Nuclear básica, processos de interacção da radiação com a matéria e detecção de radiação, nomeadamente radiação gama).

4-  Implementar experiências simples de  Física Nuclear básica e de detecção da radiação, analizar, interpretar e apresentar os resultados experimentais.

5- Adquirir experiência na escrita de relatórios escritos.

Estágio(s)

Não

Programa

I - Noções Básicas de Física Nuclear

1. O núcleo atómico.
2. Energia de ligação e fórmula de Weizsäcker.
3. Lei do decaimento radioactivo. Decaimentos em cadeia.
4. Tipos de decaimento. Aspectos energéticos, vidas médias totais e parciais
5. Colisões e reacções nucleares.

II - Radiação ionizante

1. Fontes: radioisótopos, tubos de raios-X e radiação de sincrotrão
2. Interacção da radiação ionizante com a matéria
2. 1. Perda de energia de uma partícula carregada pesada: expressão de Bethe-Bloch
2.3. Perda de energia de um electrão– colisões atómicas e radiação de travagem
2.4. Alcance
2.3. Interacção de fotões
3. Detectores de Radiação.
3.1. Tipos de detectores e parâmetros de desempenho
3.2. Câmaras de ionização, contadores proporcionais e contador Geiger
3.4. Cintiladores e fotodetectores. Espectroscopia gama.

III- Fontes e espectros de raios-X

IV - Técnicas de imagiologia médica com radiação ionizante.

Docente(s) responsável(eis)

Maria Isabel Silva Ferreira Lopes

Métodos de Avaliação

Avaliação
Trabalho de síntese: 15.0%
Exame: 85.0%

Bibliografia

Herman Cember, Introduction to Health Physics, McGraw Hill, NY.  2009 (4th ed)

Keneth Krane,  "Modern Physics", John-Wiley &Sons, New-York 1996 (2nd ed.)

Intermediate physics for medicine and biology, Russell K. Hobbie, 3rd ed, New York : Springer-Verlag, 2001.

Medical imaging physics, Hendee WR e Ritenou ER , Wiley-Liss, NY (4th ed., 2002)

Ervin B. Podgorsak,  "Radiation Physics for Medical Physicists", Springer (2005).