Carga del electrón y protón: En valor absoluto, la carga de un electrón y de un protón son iguales.
Ubicación de partículas subatómicas: El neutrón y el protón se encuentran en el núcleo, mientras que el electrón se encuentra en la corteza.
Número atómico y electrones: Si el número atómico es 17 y el átomo tiene una carga de +2, entonces el átomo tendrá 15 electrones.
Propiedades del fotón
El fotón no tiene carga ni masa, pero sí tiene energía.
Relación entre longitud de onda, frecuencia y energía
A mayor longitud de onda (λ), menor frecuencia y menor energía. A menor longitud de onda (λ), mayor frecuencia y mayor energía.
Isótopos
Los elementos isótopos son átomos con el mismo número atómico (Z) y diferente número másico (A).
Energía del fotón y frecuencia
La fórmula que relaciona la energía de un fotón con la frecuencia es: E = h * v (donde h es la constante de Planck y v es la frecuencia).
Rayos X y ondas visibles
Las ondas de rayos X tienen mayor energía que las ondas visibles.
Excitación de electrones
Los métodos para producir la excitación de electrones en el átomo son la absorción de energía y el choque entre partículas.
Interacciones de la Radiación
Tipos de colisiones
Colisión inelástica: Cuando un electrón acelerado produce la excitación de otro electrón que se encuentra a su paso.
Colisión radiactiva: Cuando una partícula cargada pasa cerca de un núcleo atómico, sufre una deceleración o frenado debido a la interacción eléctrica entre cargas de distinto signo, desviándola de su trayectoria.
Radiación de frenado
En la radiación de frenado, los valores de energía de los fotones que se producen pueden ir desde 0 hasta la energía cinética máxima que transporta el electrón al producirse la colisión.
La radiación característica de mayor interés en radiología es la que proviene de la expulsión de un electrón de la capa K.
Efectos de la radiación
Efecto fotoeléctrico: Es el efecto deseado para obtener una buena imagen radiológica, aunque implica un posible efecto biológico.
Efecto Compton: Aumenta al aumentar la energía de los fotones (y por ello, al disminuir la longitud de onda). Es prácticamente independiente del número atómico del material y es proporcional a la densidad del medio.
Negracimiento de la película: El fotón que atraviesa sin colisionar con los átomos del paciente y llega a la película o receptor, estimulando su emulsión fotográfica, es responsable del negracimiento generalizado de la película.
Efecto Compton en la imagen: En la formación de la imagen radiológica, el fotón podría alcanzar una zona blanca de la película radiológica, afectando (agrisando o ennegreciendo) las zonas hasta hacerlas desaparecer. Esto es una característica del efecto Compton.
Probabilidad del efecto Compton: La probabilidad de que se produzca una interacción Compton aumenta al aumentar la energía de los fotones.
Consecuencias de las colisiones Compton:
Podría chocar sobre un punto de la película que ya estuviese ennegrecido, y su efecto podría pasar desapercibido.
Podría alcanzar una zona blanca de la película radiológica (por efecto fotoeléctrico), afectando (agrisando o ennegreciendo) las zonas hasta hacerlas desaparecer.
Podría cambiar tanto su trayectoria (incluso llegar a la retrodispersión) que volvería a la sala, aumentando la radiación dispersa y provocando la irradiación del personal de la sala.
Magnitudes y Unidades Dosimétricas
Magnitudes dosimétricas
Exposición: Unidades encargadas de valorar la capacidad que posee un haz de radiación. Se mide en R.s o C/kg.s.
Unidad antigua: Roentgenio (R)
Unidad moderna (SI): Culombio/kg (C/kg)
Equivalencia: 1 R = 2,58 x 10-4 C/kg; 1 C/kg = 3876 R
Absorción: Cantidad de energía absorbida por la materia (dosis de energía por unidad de masa).
Unidad antigua: rad (1 rad = 100 ergios/g; 1 Roentgenio (R) = 98 ergios/g; 1 rad = 1 rad para rayos X y gamma)
Unidad moderna (SI): Sievert (Sv) (1 Sv = 100 rem)
Equivalencia: 1 rem = 1 mSv (1/1000 Sv) o 1 μSv (1/1000000 Sv)
Preguntas y ejercicios
ICRU: Comisión Internacional de Medidas y Unidades Radiológicas (1925).
Tasa de exposición: Se expresa en R o C/kg por segundo.
Rad: Se define como la dosis de radiación que deposita 100 ergios de energía por cada gramo de tejido.
Gy: Equivale a 100 rads.
Tasa de dosis absorbida: Se expresa en Gy/h, Gy/min, Gy/s.
Efectos biológicos de la radiación: La dosis absorbida en un tejido orgánico no determina por sí sola el efecto biológico; influye, pero también intervienen otros factores.
Rem: Es igual a 1 mSv o 1000 μSv.
EBR: Para valorar otros tipos de radiación ionizante se creó el concepto de Eficacia Biológica Relativa (EBR).
Rem (definición): Cantidad de radiación ionizante, de cualquier tipo, que tiene el mismo efecto biológico que un rad de rayos X producidos a 200 keV.
Dosis equivalente profunda individual Hp(d): Dosis equivalente en tejido blando situado por debajo de un punto especificado del cuerpo, a una profundidad d, apropiada para medir la radiación fuertemente penetrante. Se recomienda una distancia en profundidad de 10 mm (Hp(10)).
Dosis equivalente superficial individual Hs(d): Dosis equivalente en tejido blando situado por debajo de un punto especificado del cuerpo, a una profundidad d, apropiada para radiación débilmente penetrante. Se aconseja una distancia en profundidad de 0,07 mm (Hs(0,007)).
Dosimetría: No más de 100 mSv/5 años; en un año no puede superar 50 mSv.