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Radiações Ionizantes em Biomedicina

Código 13452
Ano 3
Semestre S2
Créditos ECTS 6
Carga Horária PL(30H)/T(30H)
Área Científica Ciências Biomédicas
Tipo de ensino Presencial. Ensino centrado no Professor, com participação ativa dos estudantes.
Estágios Não Aplicável.
Objectivos de Aprendizagem Estudar os fenómenos da física nuclear básica e os fundamentos da física das radiações ionizantes necessários para a compreensão primária de várias técnicas modernas de espectroscopia e/ou imagiologia, como a medicina nuclear, as técnicas de raios X, bem como a compreensão da proteção contra as radiações ionizantes.

No final da UC o estudante deve ser capaz de: explicar com rigor os conceitos físicos, leis e princípios da física nuclear básica e os fundamentos da física das radiações ionizantes essencial à compreensão de várias técnicas modernas com aplicação biomédica e afins. Adquirir capacidades para resolver e discutir problemas, de nível intermédio, nas áreas física nuclear básica, processos de interação da radiação com a matéria e deteção de radiação. Desenvolver técnicas experimentais para implementar experiências simples de física nuclear básica, de interação de radiação ionizante com a matéria e de deteção de radiações ionizantes, bem como analisar, interpretar e apresentar os resultados experimentais.
Conteúdos programáticos 1. Estrutura Atómica
1.1 O núcleo atómico
1.2 Órbita do eletrão
1.3 Espetro atómico
1.4 O átomo de Bohr
1.5 Níveis de energia do átomo de hidrogénio
1.6 Princípio de correspondência
1.7 Movimento nuclear

2. Transformações nucleares
2.1 Decaimento radioativo
2.2 Meia-vida
2.3 Series radioativas
2.4 Decaimento: alfa, beta e gama
2.5 Secção eficaz
2.6 Reações nucleares

3. Interações da radiação com a matéria
3.1 Dose de radiação e unidades
3.2 Cálculo da dose de radiação
3.3 Processos de interação de partículas carregadas
3.4 Interações de fotões
3.5 Atenuação e absorção de fotões
3.6 Transferência de energia e absorção de fotões
3.7 Exposição

4. Geradores de radiação clínicos
4.1 Unidades de kilovoltagem
4.2 Gerador de Van de Graaff
4.3 Acelerador linear
4.4 Betatrão
4.5 Microtrão
4.6 Ciclotrão
4.7 Máquinas que usam radionuclídeos
4.8 Feixes de partículas pesadas
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação Aulas teóricas (T) de exposição oral com recurso a meios audiovisuais. As aulas são acompanhadas pela resolução de problemas de aplicação e pela discussão dos resultados obtidos. Realização autónoma de exercícios e apresentação oral de temas integrados nos conteúdos programáticos da UC.
Avaliação final da UC será constituída por uma componente pontual e uma componente contínua:
1. Realização de um teste escrito de frequência (70%)
2. Avaliação contínua (30%)
Bibliografia principal Concepts of Modern Physics, A. Beiser, 6th ed., McGraw-Hill, New York, 2003. (cap. 4, 11 e 12)
Physics for Radiation Protection, James E. Martin, Handbook, 2nd Ed., Wiley-VCH, 2006. (cap. 7 e 9)
The Physics of Radiation Therapy, Faiz M. Khan and John P. Gibbons, 5th Ed., LIPPINCOTT WILLIAMS & WILKINS, a WOLTERS KLUWER business, 2014. (cap. 4)
Introductory Nuclear Physics, K. S. Krane, John Wiley & Sons, New York, 1988.
Physics in Nuclear Medicine, S. R. Cherry, J. A. Sorenson, M. E. Phelps, 3rd ed., Saunders, Philadelphia, 2003.
Radiation Physics for Medical Physicists, Ervin B. Podgorsak, 2nd ed., Springer, 2010.

Língua Português
Data da última atualização: 2024-03-08
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