Radiações em Biomedicina

Ano
3
Ano lectivo
2020-2021
Código
01003013
Área Científica
Engenharia Biomédica
Língua de Ensino
Português
Modo de Ensino
Presencial
Duração
Semestral
Créditos ECTS
6.0
Tipo
Obrigatória
Nível
1º Ciclo - Licenciatura

Conhecimentos de Base Recomendados

N.A.

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 individualmente ou em pequenos grupos 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.
4. Radioactividade: decaimentos alfa, beta, captura electrónica, transições gama e conversão interna; 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.

Métodos de Avaliação

Avaliação Continua
Avaliação Continua: 100.0%

Bibliografia

- Intermediate physics for medicine and biology, Russell K. Hobbie, 3rd ed, New York: Springer-Verlag, 2001.
- Keneth Krane, "Modern Physics", John-Wiley &Sons, New-York 1996 (2nd ed.)
- Herman Cember, Introduction to Health Physics, McGraw Hill, NY. 2009 (4th ed)
- Medical imaging physics, Hendee WR e Ritenou ER , Wiley-Liss, NY (4th ed., 2002)
- Medical Physics and Biomedical Engineering, B.H. Brown et al., IOP 1999.
- Ervin B. Podgorsak, "Radiation Physics for Medical Physicists", Springer (2005)