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Interazione delle

radiazioni con la

materia

Le radiazioni producono ionizzazione. L'unità

di misura dell'esposizione ad una radiazione

ionizzante è il Coulomb per unità di massa

C/Kg definita dose di esposizione (La dose

di esposizione si misura in Röntgen R e

riguarda la capacità delle radiazioni di

produrre ionizzazione).

Se valutiamo l’energia ceduta dalla

radiazione all’unità di massa del nostro

organismo allora parliamo di dose assorbita

la cui unità di misura è Joule/kg (unità di

misura del SI è il Gray Gy).

1 Gy equivale a 100 rad, (il rad è la vecchia unità di misura ormai sostituita dal Gray). Per esempio per il trattamento

del tumore venivano utilizzati tra i 5.000 e gli 8.000 rad i quali corrispondono agli odierni 50 e 80 Gy o anche a 5.000

e 8.000 cGy (centiGray).

Infine abbiamo l’equivalente di dose che è il danno biologico dovuto al tipo di interazione.

Il valore dell'equivalente di dose, la cui unità di misura nel SI è il Sievert, si ottiene moltiplicando la dose assorbita per

una costante dipendente dal tipo di radiazione ionizzante chiamata fattore di qualità.

Questo fattore vale 1 per fotoni ed elettroni, ciò vuol dire che se io ho a che fare con raggi X (fotoni) e con elettroni, la

misura in Gray (dose assorbita) eguaglia la misura in Sievert (equivalente di dose), infatti:

Equiv. di dose = dose assorb. x Fatt. qual.

cioè

Sievert = Gray x 1 (fatt. di qual di fotoni ed elettroni)

rem

Una volta l’unità di misura dell’equivalente di dose era il (radiaton equivalent man ovvero radiazione

equivalente per l'uomo)

Se invece abbiamo a che fare con i protoni (utilizzati in Italia nel campo medico solo per formare le sostanze

radioattive, radio farmaci, per la medicina nucleare) allora la dose equivalente è 5 volte la dose assorbita poiché il

fattore di qualità dei protoni equivale a 5.

Fattore di qualità

1 per fotoni ed elettroni

5 per protoni

10 per alfa

5 ÷ 7 per neutroni

20 per nuclei rinculanti 99m

Medicina Nucleare: Il tecnezio Tc

Questo radioisotopo costituisce attualmente la base di più ampio impiego per la preparazione di radiofarmaci utilizzati a scopo diagnostico

scintigrafia ossea).

nella medicina nucleare convenzionale (es.

figlio Molibdeno-99 ( prodotto, cioè, dal decadimento del Molibdeno).

Il tecnezio-99 costituisce il prodotto di un altro radioisotopo il Questo

genitore

radioisotopo ha un'emivita (tempo di dimezzamento) più lunga cioè 66 ore (3 giorni) rispetto alle 6 ore del tecnezio-99m. Data la più

lunga durata del Molibdeno è consentita una distribuzione su larga scala a tutte le medicine nucleari anche in sedi molto distanti dalle centrali.

Il Molibdeno-99 è fissato stabilmente su di un supporto inerte ( per esempio particelle di alluminio), in modo che non possa passare in

soluzione. Il Tecnezio-99m, al contrario, continuamente prodotto dal decadimento del molibdeno( Mo99), è altamente idrosolubile e può

essere quindi facilmente eluito in un sistema cromatografico costituito da una colonna attraverso la quale possa passare della semplice

emivita più lunga (Molibdeno-99m)

soluzione fisiologica. In questo modo il radioisotopo ad rifornirà continuamente, mediante questo sistema

emivita più breve (il Tecnezio-99m).

"Generatore", il radioisotopo con

Oggi il radiochimico o radiofarmacista sostituisce il tecnico nella marcatura dei radio farmaci preparando le sostanze radioattive utilizzate in

medicina nucleare. 99 99 m

Il generatore di radionuclidi Mo Tc 99m

In figura è mostrato lo schema della sezione di un tipico generatore di Tc, le

cui dimensioni reali sono circa 30 x 15 x 15 cm.

Il meccanismo di funzionamento è relativamente semplice:

Il Molibdeno (numero atomico 32) e il Tecnezio (numero atomico 43) sono due

elementi chimicamente differenti; è quindi possibile scegliere una resina "a

scambio ionico" con caratteristiche tali da legare in modo indissolubile il

Molibdeno, lasciando invece completamente libero il Tecnezio. Una colonnina

sterile di tale resina è il "cuore" del generatore (colonnina rossa).

99

Mo,

Essa, dopo che è stato adsorbito il viene introdotta in un contenitore di

piombo (in grigio, al centro del disegno) di spessore adeguato (alcuni cm) per

99

Mo,

frenare le radiazioni gamma emesse dal che sono di energia elevata (fino

99 99 m

Mo Tc

a 1 MeV). Il decade, con una emivita di 66 ore, a che a sua volta

99

Tc

decade a (cessando di essere radioattivo) con un'emivita di 6 ore. Sulla

colonnina, in mancanza di interventi esterni, sono quindi presenti, in equilibrio

99 99m

Mo Tc

fra loro, sia il (in rosso nel disegno) sia il (in verde nel disegno).

Alle due estremità della colonnina sono collegati due tubicini che finiscono in

altrettanti aghi fissati in due alloggiamenti (per accogliere i flaconcini di

99 m Tc

eluizione e di raccolta) posti sulla parte superiore del generatore. Per eluire il si infila, in uno dei due aghi, un flaconcino in vetro - con

tappo in gomma perforabile - contenente soluzione fisiologica sterile (in celeste nel disegno); nel secondo ago si infila un altro flaconcino,

simile al primo, ma "vuoto d'aria" (in bianco nel disegno) e inserito in un contenitore schermato (piombo o tungsteno). La depressione creata

99

dal vuoto provoca lo svuotamento del flaconcino contenente la soluzione fisiologica che "lava" la colonnina di resina, asportandone il solo

m Tc che, al termine dell'eluizione, è tutto contenuto nel secondo flaconcino, pronto per essere utilizzato per marcare i vari radiofarmaci

99

(il Mo rimane intrappolato nella resina). 99 99

Mo;

Subito dopo l'eluizione, la colonnina contiene quindi solo tuttavia, il suo decadimento continua e così inizia subito a formarsi nuovo

m 99 m

Tc. Il processo di rigenerazione procede con andamento esponenziale e, in una emivita (6 ore) si rigenera il 50% del Tc, dopo 12 ore il 75%

99 m Tc

e dopo 18 ore il 90% circa. Dopo 4 emivite (24 ore) il è praticamente ricostituito e il generatore è pronto per essere nuovamente eluito.

99 99m

Mo

Ovviamente, poichè nel frattempo il è decaduto, non si otterrà più la stessa quantità di Tc del giorno prima, bensì circa il 70%.

Sugli apparecchi che servono per poter misurare l’esposizione nelle diagnostiche (dosimetri) la taratura è in rateo di

Sievert, microSievert/ora normalmente o addirittura nanoSievert/ora. L’apparecchio è controllato dal fisico che, in caso

di elevata dose di esposizione, valuta la necessità di adottare i necessari accorgimenti per poterla limitare tramite i

vari metodi di radioprotezione. Uno di questi sistemi è il “camice di piombo”, chiamato così perché una volta erano fatti

di piombo. Negli ultimi anni, però, a causa della sua tossicità, il piombo è stato sostituito dall’antimonio unito ad altri

materiali.


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vale82x

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+1 anno fa


DESCRIZIONE APPUNTO

Appunto sulle radiazioni ionizzanti e la loro interazione con la materia, l'unità di misura dell'esposizione ad una radiazione ionizzante (Röntgen R, Sievert, Gray etc.), i sistemi di protezioni dalle radiazioni, i sistemi di misura delle radiazioni come Contatore Geiger, Camera a ionizzazione, la medicina nucleare e l'utilizzo del tecnezio.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in tecniche di radiologia medica, per immagini e radioterapia
SSD:
Università: Foggia - Unifg
A.A.: 2012-2013

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher vale82x di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fisica applicata e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Foggia - Unifg o del prof Fratello Angelo.

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