T3.- El tubo de RX y el espectro.

1.- Qué características constructivas del tubo de rayos X se correlacionan con qué características del espectro de emisión de los rayos X

Una de las características es la distancia entre el ánodo y el cátodo para variar la resistencia del medio entre ambos y así modificar los electrones que se envían al ánodo según la tensión de entrada.

Otra característica es el material con el que está hecho el ánodo, ya que los picos y la forma del espectro de emisión de rayos varían según el material. Por último, otra característica importante es la forma del ánodo ya que influye en el calentamiento del material y mejora su rendimiento.

2.- Qué características de la operación del tubo de rayos X se correlacionan con qué características del espectro de la radiación producida (o lo que es lo mismo, que controles tiene y que es lo que controlan)

Podemos fijar los Kvp (voltaje máximo) y los mAs (amperios por segundo). Con el primero ajustamos la energía con la que se emite el flujo de electrones y el segundo parámetro sirve para marcar la intensidad  del flujo cada segundo.

3.- Por qué han de estar los tubos a vacío

Los tubos están vacíos para que los electrones durante el viaje del cátodo al ánodo sufran el menor número de colisiones entre ellos, ya que existen muchos electrones en el aire y podrían tener colisiones con estos.

4.- Por qué es importante el espectro de emisión para la radiología ¿no son iguales todos los rayos x?

Cuando los rayos X interactúan con la materia, estos pueden ser en parte absorvidos y  en parte transmitidos. Dependiendo de la zona que se quiere radiografiar, el coeficiente de absorción variará tanto por la profundidad de la zona de interés y por las frecuencias emitidas.

T2.- Ejercicios sobre cuantificación de radiación y estimación de daño biológico

Una fuente natural de radiactividad es el plátano y una artificial es una central nuclear.

Un plátano común pesa 150g y hay 600mg de potasio y dentro de esos hay 0.07 mg de potasio radiactivo (isótopo potasio 40), equivalente a 18.5 bq. La dosis equivalente a un plátano por día durante un año es de 0.036 mSv en un año.  (Wikipedia).

En España estamos expuestos a entre 2.4 y 3 mSv al año, una cantidad ínfima. Mientras que en Fukushima en el momento de la explosión recibían 8 mSv a la hora. Un ciudadano de Fukushima tendría que estar 12 horas seguidas expuesto a esa radiación para recibir 100 mSv. A partir de 100 mSv pueden aparecer daños en la piel, nauseas,  vómitos, problemas respiratorios y si afecta a mujeres embarazadas produce retrasos en el desarrollo cerebral del feto.

A mayores dosis se puede destruir en sistema nervioso central y los glóbulos blancos y rojos. Una dosis de 5 Sv mataría a la mitad aproximadamente de personas expuestas en un mes. Cuanto más joven, se es más vulnerable por la alta tasa de división que tienen las células durante el desarrollo humano, es decir, los mecanismos de corrección de mutaciones no son tan eficientes y se producen más daños. (elmundo.es).

Hasta 0.25 Sv, no hay efectos en el ser humano. Entre 0.25 y 5 el cuerpo humano sufre una serie de síntomas siendo 5 Sv el valor en el cual se establece que el  50% de los afectados pueden sobrevivir. Una dosis mayor o igual a 10 Sv tiene como efectos en el ser humano parálisis y muerte. Este es el caso de los efectos deterministas.

En cambio, existen también efectos probabilísticos que aumentan la probabilidad de sufrir cáncer. Consisten en dosis bajas pero constantes que hacen que se vayan acumulando mutaciones a lo largo de la vida y, por consiguiente, aumentan el riesgo a que se produzcan tumores.

Como normas de seguridad frente a la radiación se ha establecido la regla ALARA, que tiene como principal objetivo disminuir tanto como sea posible la radiación a la que se expone una persona. Esta siempre tendrá que estar justificada. Es decir, que no se pueden visitar las centrales nucleares porque no aporta ningún beneficio. Sin embargo, aunque con una radiografía se absorba una dosis radioactiva, en un momento determinado puede compensar.

El TAC 20 mCi. Riesgo a sufrir cáncer, moderado.

T1.- Ejercicios sobre radiactividad