Các loại bức xạ trong cđha

1. CÁC LOẠI BỨC XẠ
TRONG CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH
1. Khái niệm bức xạ và
lịch sử khám phá
2. Bức xạ ion hóa
3. Bức xạ không ion hóa

2. BỨC XẠ LÀ GÌ?
• Quá trình các hạt giầu năng lượng, hoặc năng lượng, hoặc
sóng, truyền trong một môi trường hoặc qua không gian.
• Quá trình truyền năng lượng qua không gian.

3. Loại bức xạ quen thuộc nhất:
Bức xạ Mặt Trời

4. Cơ thể sống sử dụng như thế nào?
Ăn nhiều thịt làm trái đất nóng lên!

5. Loại bức xạ phổ biến nhất: Bức xạ điện từ
Phổ bức xạ điện từ

6. Phổ sóng điện từ:

7. Phân loại:
Bức xạ ion hóa: năng lượng đủ lớn để ion hóa nguyên tử môi
trường
Bức xạ không ion hóa: năng lượng không đủ lớn để ion hóa vật
chất
Lưu ý: Cả bức xạ ion hóa và không ion hóa đều tác động lên cơ thể

8. LỊCH SỬ KHÁM PHÁ
1895: Wilhelm Conrad Röntgen phát hiện
tia X nhờ dùng ống Crookes
* 1 tháng: nghiên cứu các tính chất cơ bản
* 22-12-1895: chụp X quang đầu tiên
Röntgen (1845-1923)

9. 1896: Becquerel khám phá tính phóng xạ tự phát
Nobel vật lý 1903 (cùng Marie và Pierre Curie)

10. 1899: Ernest Rutherford phát hiện
các bức xạ hạt nhân anpha, beta và gamma
(trình bày lý thuyết bằng ngôn ngữ đơn giản)
Nỗi thất vọng của các nhà giả kim thuật
Rutherford (1871-1937)

11. BỨC XẠ ION HÓA:
• Bức xạ có năng lượng lớn, hơn vài ba eV (1 eV = 1,6 x 10-19 J), có
thể ion hóa bằng cách tách điện tử khỏi lớp vỏ nguyên tử.
• Bao gồm: Ba bức xạ hạt nhân, tia X và neutron

12. Bức xạ anpha:
• Bản chất: hạt nhân của Heli
• Động năng 5 MeV (≈ 0,13% năng lượng
toàn phần, tốc độ 15.000 km/s)
• Khả năng ion hóa rất mạnh (m lớn, q lớn,
v nhỏ)
→ chỉ đi được vài cm trong không khí
Điệp viên Litvinenko,
2006

13. Bức xạ beta:
• Hai loại: β+ và β-
• β- : neutron biến thành proton, kèm
điện tử và phản neutrino
• β+ : proton biến thành neutron, kèm
positon (điện tử dương) và neutrino

14. Bức xạ neutron:
• Một trong hai loại hạt tạo nên hạt nhân,
n và p
• Không mang điện
• Ứng dụng nhiều trong khoa học
(Bom neutron)

15. Tia X: Bức xạ điện từ
• Bước sóng: 0,01 ÷ 10 nm (1 nm = 10-9 m)
• Tần số: 3 x 1016 ÷ 3 x 1019 Hz
• Năng lượng: 120 eV ÷ 120 keV
• 120 eV ÷ 12 keV : Tia X mềm
12 keV ÷ 120 keV : Tia X cứng
• Do điện tử tại lớp vỏ nguyên tử phát ra
• Y học: chẩn đoán và điều trị
Bức ảnh 51

16. Tia gamma: Bức xạ điện từ
• Bức sóng cực ngắn: ≤ 10 pm
(1 pm = 10-12 m),
nhỏ hơn kích thước hạt nhân
• Tần số cực cao: >1019 Hz
Buồng gamma
• Năng lượng cực lớn > 100 keV
(tia vũ trụ ≥ TeV)
• Do hạt nhân nguyên tử phát ra
• Y học: chẩn đoán và điều trị
Xạ trị

17. BỨC XẠ KHÔNG ION HÓA
Ánh sáng khả kiến:
• Bước sóng nằm trong vùng nhìn thấy
(390 ÷ 760 nm)

18. Tia hồng ngoại:
• Bước sóng 0,7 ÷ 300 µm
(1 µm = 10-6 m)
• Năng lượng mặt trời (rực rỡ):
khoảng 1 kW/m2 tại mực nước biển Hai phụ nữ đang giòn chuyện
IR 557 W
VIS 445 W
UV 32 W
• IR gần, giữa và xa.
• Y học: Ảnh nhiệt Rắn bắt chuột

19. Khí công?
• Bức xạ hồng ngoại gần và xa
• Khí công sư điện tử!

20. Trái Đất nóng lên!
Cửa sổ hồng ngoại của khí quyển
bị khí carbon dioxide làm mờ

21. Vi sóng:
• Bước sóng: 1 mm ÷ 1 m
• Truyền thông không dây
• Y khoa: thấu nhiệt vi sóng (VLTL)
nhiệt trị ung thư

22. Sóng vô tuyến:
• Bước sóng dài:
hàng chục mét
• Thông tin liên lạc
• Y học:
MRI
Dao radio
Thấu nhiệt sóng ngắn (VLTL)
Nhũ ảnh X quang và MRI

23. Bức xạ nhiệt:
• Bất cứ vật nào có nhiệt độ
lớn hơn 0oK (-273oC) đều
phát xạ nhiệt
• Điển hình nhất là bức xạ IR Bức xạ nhiệt vùng vi sóng 2,7oK của vũ trụ

24. Bức xạ siêu âm
• Sóng âm: sóng cơ học dọc
• Phân loại theo tần số
Hạ âm < 16 Hz
Âm nghe thấy 16 Hz ÷ 20 kHz
Siêu âm > 20 kHz
Sonar (tàu ngầm)

25. Tại sao biển Đông?
• Đường lưỡi bò:
• Dân Phi chơi ngon?
• Có nên biểu tình chống TQ hay không?

26. Y học: dải tần MHz
• Bài toán tối ưu hóa giữa
độ xuyên sâu và độ phân
giải
• Tăng độ xuyên sâu?
Giảm tần số
• Tăng độ phân giải?
Tăng tần số
• Giảm tần số: độ xuyên sâu tăng
độ phân giải giảm
• Tăng tần số: độ phân giải tăng
độ xuyên sâu giảm

27. Bài toán tối ưu hóa !
Đẹp hay thông minh?
Tối ưu toàn cục phi tuyến
Giáo sư Hoàng Tụy, người cha
của tối ưu toàn cục phi tuyến

28. Ứng dụng siêu âm
trong y học:
Chẩn đoán:
Tạo ảnh
Đen trắng
Màu
Đo tốc độ dòng máu

29. Điều trị:
Siêu âm điều trị trong VLTL
Phá sỏi bằng sóng xung kích
Nha khoa
Sóng xung kích trong VLTL
(cơ xương khớp và nam học)

30. Vật lý trị liệu & PHCN
giảm đau
kháng viêm
chống xơ sẹo
kích thích tái sinh
đưa thuốc

31. Các lĩnh vực khác:
Phá sỏi từ ngoài cơ thể
bằng sóng xung kích

32. Vệ sinh răng miệng (shockwave)

33. Sóng xung kích trong VLTL

34. Sóng xung kích trong nam học
Erectile Dysfunction
Tốt hơn viagra
và các thuốc
ức chế PDE5 khác?

35. SIÊU ÂM CÓ AN TOÀN KHÔNG?
• Trong chẩn đoán:
An toàn tuyệt đối, vì mật độ công suất cực nhỏ,
μW/cm2
• Trong điều trị:
VLTL-PHCN:
An toàn, vì mật độ công suất chỉ cỡ mW/cm2
Các lĩnh vực khác:
Nói chung an toàn, vì tuy công suất đỉnh xung lớn
nhưng công suất trung bình không lớn.