Física Radiológica

Imagenologa
Fsica Radiolgica.
No Ionizantes
Radiaciones
Energa -> Produce cambios

en la
Ionizantes
Ionizacin: La mayora de los tomos son neutros, pero los que no tienen
saturada su capa ms externa tienen un desequilibrio elctrico y tratan de
capturar electrones de algn tomo adyacente, si el tomo gana un
electrn, tendr ms electrones que protones y por lo tanto adquiere una
carga negativa y un tomo que pierda un electrn tendr ms protones que
electrones y por lo cual adquiere carga positiva.
A los tomos que han ganado o perdido uno o ms electrones y se hallen en
un desequilibrio elctrico se les conoce como IONES.
LA IONIZACIN es la produccin de iones o el proceso de convertir un
tomo en in, la ionizacin slo acta sobre los electrones y requiere la
energa suficiente para superar la fuerza electroesttica que mantiene al
electrn unido con el ncleo.
RADIACIN
Es la emisin y propagacin de energa que atraviesa el
espacio o una sustancia, ya sea en forma de ondas o de partculas.
Las radiaciones son ionizantes cuando son capaces de ionizar objetos
y ionizar es dar propiedades de carga elctrica a nivel atmicos,
cuando son capaces de sacar electrones del tomo son ionizantes.
Radiaciones electromagnticas:
Se llama electromagntica porque la energa que se propaga se acompaa
de campos elctricos y magnticos oscilatorios que son perpendiculares
entre s.
Invisibles
Sin masa, sin peso
Sin carga elctrica
Viajan a la velocidad de la luz
Generan campo elctrico y magntico
Tienen energas diferentes y mensurables.
Definicin de Rayos X
Radiacin electromagntica ionizante de alta energa (es decir, tiene
la energa suficiente para desalojar electrones de la rbita de los
tomos).
Formados por cuantos de energa.
Se define a los rayos X como paquetes de energa sin peso (fotones)
ni carga elctrica, que viajan en forma de ondas con una frecuencia
especfica y a la velocidad de la luz.
Imagenologa
Producidas por equipos generadores de Rx por transformacin de
energa cintica de flujos de electrones. (Los rayos X no se producen
en la naturaleza, se necesita de un equipo elctrico para poder
producirla)
Los fotones de los rayos X interactan con los materiales que
penetran y causan ionizacin.
Todos los equipos elctricos tienen la capacidad de formar rayos X?--> No.
Todas las radiaciones electromagnticas se desplazan a la misma
velocidad
Propiedades de los rayos X

Invisibles
Sin masa Se pueden detectar por los efectos que provocan
Ionizan
Sin carga elctrica
Viajan a la velocidad de la luz.
Viajan en lnea recta y se pueden dispersar
Divergentes desde su origen
Capaces de ionizar tomos
Atraviesan cuerpos opacos a la luz.
La materia los absorbe segn estructura atmica y longitud de onda.
Capacidad de fluorescencia: pueden hacer que algunas sustancias
tengan fluorescencia o emitan radiaciones de mayor longitud de
onda.
Provocan cambios qumicos (en la materia) en la pelcula radiogrfica
que permiten la formacin de imagen.
Pueden causar cambios biolgicos en seres vivos.
Son heterogneos, tienen diferente longitud de onda. (*A menor
longitud de onda mayor energa)
Fluorescencia Capacidad de ciertos materiales de emitir luz en forma
inmediata.
El haz de rayos contiene distintos tipos de fotones de diferente energa, y
mientras menor sea su longitud de onda ser mayor energa.
La radiacin X es producto de la conversin de la energa cintica de un
electrn que se produce al chocar con una porcin del tubo llamado nodo.
Cuando se estudian los fenmenos elctricos hay dos conceptos que se
manejan, la intensidad y el voltaje.
INTENSIDAD ELCTRICA:
o Es la cantidad de electrones que son capaces de pasar por una
superficie por una unidad de tiempo.
o Representa el flujo de carga elctrica o n de electrones que circulan
por un circuito.
o Se mide en Amperios.
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o
Equivale al paso de 6 x 10
18
electrones en 1 segundo.
El tubo de RX requiere de una cantidad de electrones para poder funcionar,

se necesita una cantidad de electrones que se van a lanzar en el vaco que
van a chocar contra un muro, que se va a llamar nodo.
Para concentrar los electrones en una zona, el circuito adquiere forma de
resorte.
NUBE ELECTRNICA: Cantidad grande de electrones con un bajo
miliamperaje, cantidad disponible de electrones para poder ser disparados.
Estos electrones van a viajar a travs del espacio, lo cual se logra por la
formacin de un campo elctrico. La cantidad de interaccin o rapidez va a
estar determinada por el tamao del campo elctrico.
Diferencia de potencial: Fuerza con que se repelen las cargas, se mide en
voltaje.
Lo que produce este voltaje es dar la energa cintica a los electrones para
viajar a travs del espacio.
Generacin Rayos X
o
o
Los electrones pueden ser acelerados por una tensin V.

Al ser aplicada la diferencia de potencial se est aplicando una fuerza
que acelera el electrn.
KILOVOLTAJE :
El voltaje determina la velocidad con que viajan los electrones del ctodo al
nodo.
Voltajes se mide en voltios (V) y los equipos dentales trabajan con voltajes
de 65 a 100 Kv.
Los tubos de Rayos X funcionan con corriente alterna por lo que la
produccin de rayos X se realiza en intervalo de onda.
La diferencia de potencial est dada por la corriente domiciliaria, pero en
sta corriente la energa, tensin no es constante.
La tensin domiciliaria tiene la caracterstica de tener una fase positiva y
una negativa.
Si los electrones salen en el punto ms alto de la tensin elctrica van a
obtener ms velocidad, si salen en el punto intermedio van a tener menos
velocidad que el anterior, es decir la energa cintica va a depender de esta
onda de la corriente alterna.
La produccin de fotones de Rx slo se va a producir en la fase

positiva de la onda, se va producir slo se llegue a ciertos niveles
de energa y la mayor cantidad de fotones se va a producir en la
parte ms alta de la onda. Es necesario cierto nivel de energa para
producir muchos fotones.
Mientras mayor es la diferencia de potencial se le puede dar mayor
velocidad
Energa cintica es la que se transforma en rayos X.
Cierta velocidad alcanzada en el electrn va a formar rayos X, no
todos los electrones acelerados van a formar rayos X. Mientras ms
alta es la velocidad alcanzada por el electrn mayor probabilidad de
formar rayos X.
Imagenologa
Del mismo tubo de rayos X puedo obtener 2 rayos X distintos.

El rayos X interacciona de un modo distinto con las pelculas.
La energa contenida en un mismo rayos X es distinta dependiendo
del lugar donde se ubique, por lo tanto la distancia afecta la energa,
el haz de rayos. Mientras se est ms cerca del punto de origen hay
mayor energa.
INTENSIDAD DEL HAZ DE RAYOS
Quiere expresar la cantidad de energa que tiene el haz de rayos por unidad
de superficie
Cmo se determina la energa del haz de rayos X?
Va a depender de la cantidad de electrones que se dispongan
Del voltaje que se coloque, la tensin elctrica.
Tambin cambia de acuerdo a la distancia.
La intensidad cambia por el rea (cantidad de superficie), por la divergencia
del rayo, pero la cantidad energa es la misma, pero se distribuye
(concentracin) en una superficie mayor y por esto cambia la intensidad.
Ejemplo: Si se aleja desde el punto de origen el doble, disminuye 4 veces la
intensidad del
Mientras ms alejado se est del rayo, menor intensidad.
rayos X.
Intensidad = Kilovoltaje x Miliamperaje x

unidad de tiempo
Superficie2
Cuando se maneja un equipo de rayos X lo que vara es el tiempo de
exposicin, no el miliamperaje.
Cmo se producen los electrones?
En el nodo va a ver un material que es muy rico en electrones, entonces
cuando lanzo un electrn sobre un tomo pueden pasar 3 cosas:
1. Puede que pase muy lejos del tomo
2. Puede que pase muy cerca del tomo
3. Puede que choque con el ncleo del tomo
Cuando el electrn choca contra el ncleo del tomo toda la energa cintica
que tiene el electrn se transforma en un fotn de rayos X
TIPOS DE RADIACIN PRODUCIDA

La energa cintica de los electrones se transforma en Rx por medio de dos
mecanismos
1) Radiacin de frenado.
2) Radiacin caracterstica.
RADIACIN
DE
FRENADO
GENERAL
Se produce un fotn por la desaceleracin de un electrn al acercarse

o al chocar con el ncleo de los tomos del nodo.
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La mayora de los fotones se produce por desaceleracin de
electrones, muy pocos son detenidos por el ncleo.
Mientras no sea detenido, el electrn formar varios fotones de baja
energa con los tomos del nodo.
Representa cerca del 70% de los fotones de Rx producidos.
Como la energa cintica del electrn es diferente, la energa de los
fotones producidos es diferente.
RADIACIN CARACTERSTICA
Producida cuando se ioniza un tomo del nodo desalojando un
electrn de una capa interna.
Se produce una reordenacin de electrones desde las capas externas.
Los niveles de mayor energa son aquellos que estn fuera del tomo, lo que
quiere decir que se necesita ms energa para estar ms alejado, y menos
energa para estar ms cerca.
TIPOS DE RADIACIN X
Segn origen y relacin con la materia:
1. Radiacin Primaria
2. Radiacin Secundaria
3. Radiacin Dispersa
RADIACIN P RIMARIA
Haz de rayos producidos en el nodo que avanza por el espacio.
RADIACIN SECUNDARIA
Radiacin ocasionada por la interaccin del rayo con la materia. sta es la
que registra la pelcula radiogrfica.
RADIACIN DISPERSA
Es aquella que se forma cuando los fotones de rayos X se desvan de su
direccin inicial al interaccionar con la materia. Viaja en cualquier sentido
del espacio, no hay dominio de la direccin. La energa de estos fotones es
de baja energa, es ionizante y riesgosa para las personas (baja frecuencia).
Interacciones con la materia.

Pueden producirse 3 fenmenos:
1. Ninguna interaccin
Fotn de rayos X atraviesa el objeto y no
cambia su direccin
2. Absorcin de energa
Se produce por efecto Fotoelctrico. Se
relaciona con la energa que tenga el fotn, longitud de onda,
nmero atmico, composicin o densidad del objeto y el grosor del
objeto.
A mayor nmero atmico, mayor absorcin.
La absorcin es desalojar un electrn del tomo del objeto
produciendo un fotoelectrn y un tomo ionizado.
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La diferencia de absorcin va a producir la diferente intensidad en la
pelcula y va a producir la imagen
3. Dispersin
Cambio de direccin del fotn
Dispersin Compton
Dispersin Coherente
EFECTO FOTOELCTRICO.
o La energa del fotn del Rx es igual o mayor que la energa de enlace
del electrn
o El fotn de Rx choca con un electrn de nivel interno entregando toda
su energa.
o El electrn es desplazado de su rbita.
o Se produce en el 30% de las interacciones de la materia con el haz de
rayos X.
DISPERSIN COMPTON
Produce Ionizacin.
Un fotn de rayos X choca con un electrn de una rbita externa, no

adherido y cede parte de su energa para extraer al electrn de su
rbita, entonces pierde su fuerza y contina en una direccin
diferente con un grado de energa menor. El electrn expulsado se
denomina electrn Compton.
DISPERSIN COHERENTE
o Fotn de baja energa altera su direccin al interaccionar con
un electrn de una capa externa la cual no modifica su posicin
o El fotn resultante presenta la misma energa que el fotn
incidente
o Representa el 8% de las interacciones de la materia.
La energa cintica de los electrones principalmente se

transforma en CALOR, la menor proporcin se produce en Rayos
X

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Propiedades de los rayos X

El tubo de RX requiere de una cantidad de electrones para poder funcionar,

Los electrones pueden ser acelerados por una tensin V.

La produccin de fotones de Rx slo se va a producir en la fase

Del mismo tubo de rayos X puedo obtener 2 rayos X distintos.

Intensidad = Kilovoltaje x Miliamperaje x

TIPOS DE RADIACIN PRODUCIDA

Se produce un fotn por la desaceleracin de un electrn al acercarse

Interacciones con la materia.

Un fotn de rayos X choca con un electrn de una rbita externa, no

La energa cintica de los electrones principalmente se

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