- Número atómico alto
- Conductividad térmica casi igual a la del cobre
- Punto de fusión alto
- Todas las anteriores
jueves, 26 de marzo de 2015
T6. Pregunta test
Motivo por el que el Wolframio es el material idóneo para la composición del blanco (ánodo):
T3. Rayos X
1.- Qué
características constructivas del tubo de rayos X se correlacionan con qué
características del espectro de emisión de los rayos X.
El espectro de cualquier radiación está relacionado
con la frecuencia de ésta y, por tanto, con su energía. En este caso, la energía de la los rayos X
emitidos depende del nivel energético del electrón que se arranca por colisión
de los electrones lanzado desde el ánodo ya que el hueco creado será ocupado
por recombinación por otros electrones de niveles energéticos superiores con la
consiguiente emisión electromagnética. El nivel energético del cual se arranca
el electrón es directamente proporcional a la energía cinética que poseen lo
electrones que colisionan que a su vez depende de la diferencia de potencial
aplicada entre ánodo y cátodo y del material que han de atravesar, en este caso
vacío.
Por otra parte, el espectro de radiación también
depende del material del ánodo y cátodo wolframio, y wolframio toriado
respectivamente y, además, de otras propiedades constructivas tales como su
capacidad para disipar el calor generado por el haz de electrones.
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).
La primera característica sobre la que se puede actuar
en los aparatos de rayos X es la diferencia de potencial existente entre en
ánodo (positivo) y el cátodo (negativo) ya que es esta diferencia de potencial
la que arranca y acelera los electrones que se encuentran excitados por
agitación térmica.
La segunda característica es el tiempo de exposición
que es determinante para que los rayos X puedan interactuar con el tejido de
interés.
3.- Por qué
han de estar los tubos a vacío.
Según la ley de ohm el flujo de electrones a través de
un material resistivo depende directamente de la impedancia de dicho material y
de la diferencia de potencial aplicado entre sus extremos. Los tubos de rayos X
pueden ser moldeados como un circuito eléctrico de tal manera que la diferencia
de potencial es el voltaje aplicado en el ánodo y el cátodo y la resistencia el
material que los electrones han de atravesar, en este caso vacío, el cual tiene
una impedancia eléctrica característica menor que la del aire ya que éste posee
moléculas con la que los electrones pueden chocar cediendo parte de su energía
cinética en forma de calor (ley de Joule). Otro motivo por el cual los tubos
están en vacío es para evitar la desviación de los electrones lo que
dificultaría que estos incidieran en la zona correcta.
Mencionar, como curiosidad, que los tubos de vacío son
de vidrio porque este material posee una tensión de vaporización suficiente
como para no vaporizarse a diferencia, por ejemplo, de lo que ocurriría con el
plástico.
4.- Por qué
es importante el espectro de emisión para la radiología ¿no son iguales todos
los rayos x?
El espectro es importante ya que este está relacionado
directamente con la energía de la radiación según la relación de Planck (E=h∙f)
y así, dependiendo de la aplicación de los rayos X, es decir, de la profundidad
del tejido a analizar, de su densidad o de la densidad de los tejidos
periféricos y de la duración de la prueba se emplearán una frecuencias u otras
y unos tiempos de exposición u otros. El tiempo de exposición cobra importancia
en intervenciones de larga duración en la que se han de emplear rayos X ya que se
podría producir daños deterministas en el paciente.
viernes, 13 de marzo de 2015
T2. Ejercicio sobre cuantificación y estimación de daño
Para este ejercicio se propone la comparación de los efectos biológicos que podrían tener las diferentes fuentes de radiación, natural y artificial. Se presentan a continuación las unidades que permiten cuantificar dichos efectos:
- Sievert (Sv): mide la dosis de radiación absorbida por la materia viva y equivale a 1 J∙Kg-1. Permite cuantificar los efectos deterministas de las radiaciones, esto es, los efectos inmediatos de los que el organismo se recupera.
- Milisievert (mSv): se emplea para cuantificar la radiación acumulada durante un año y sirve como referente para estimar los efectos a largo plazo, no deterministas, que principalmente se manifiestan en formas de cáncer.
- Gray (Gr): dosis absorbida por la materia. Equivale a 1 J∙Kg-1. 1 Gr equivale a 1 Sv salvo para las partículas alfa (1 Gr equivale a 20 Sv) y para los neutrones libres (1 Gr equivale a entre 1 y 20 Sv).
En este caso concreto, se va a analizar los efectos de las radiaciones cósmicas sobre la tripulación de los aviones los cuales, debido a la altura, están sometidos a dosis más altas de esta radiación en comparación con las que se reciben en la superficie de la tierra debido a la atenuación por la distancia.
Se tienen entonces que la dosis de radiación recibida por un trabajador aéreo durante un año laboral es, teniendo en cuenta los datos recogidos en la Figura 1:
mSv=5μSv/h∙8h/día∙250días/año=10000μSv/año =10 mSv/año
Comparando ese valor con los límites legales que recoge el RD 783/2001 según el cual “El límite de dosis efectiva para trabajadores expuestos será de 100 mSv durante todo período de cinco años oficiales consecutivos, sujeto a una dosis efectiva máxima de 50 mSv en cualquier año oficial.” Por tanto, atendiendo a esa información, se puede suponer que dicha dosis de radiación no es perjudicial para los trabajadores aéreos.
No obstante, esa dosis de radiación es alta en comparación a la que recibiría una persona durante su jornada laboral a nivel del mar:
mSv=0,03μSv/h∙8h/día∙250días/año=60μSv/año =0,06 mSv/año
Finalmente se ponen estos valores en comparación con los que produciría una fuente de radiación artificial, en este caso las producidas sobre un paciente por el uso de distintos dispositivos de diagnóstico, concretamente rayos X y TAC:
Tal y como se observa, y como era de esperar, todos esos valores están por debajo de los valores mínimos para lo que el organismo sufre daños inmediatos y que está comprendido entre los 0 y los 0,25 Sv.
jueves, 5 de marzo de 2015
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