Fizika sevanja in dozimetrija

Vpis v letnik

Ionizirajoče sevanje: vrste in izviri ionizirajočega sevanja, osnovne količine, ki opisujejo interakcijo sevanja s snovjo (preseki, gostota toka, kerma, doza, ekspozicija)
Interakcije nevtralnih delcev s snovjo: fotonske interakcije (fotoefekt, koherentno (Rayleigh) in nekoherentno (Compton) sipanje, tvorba parov, fotonuklearne reakcije), nevtronske interakcije, atenuacijski koeficienti
Interakcije nabitih delcev s snovjo: elektronske interakcije (Moeller/Bhabha sipanje, zavorno sevanje, anihilacija), interakcije protonov in težjih delcev, izgube energije z ionizacijo, izgube energije s sevanjem, energijsko stresanje, enkratno in večkratno sipanje, doseg
Radioaktivni razpad: aktivnost, razpadne konstante, razpolovni časi, ravnovesna stanja
Fotonski in elektronski izvori: fluorescenca, zavorno sevanje, rentgensko sevanje, linearni pospeševalniki, filtracija
Monte Carlo simulacije: naključno vzorčenje, načini vzorčenja funkcij, Monte Carlo transport, razlika med determinističnimi in Monte Carlo izračuni, simulacije transporta nevtralnih in nabitih delcev
Votlinske teorije: teorija Bragg-Graya, teorija Spencer-Attixa, teorija Burlina, Fanov teorem
Osnove dozimetrije: dozimetri, absolutna in relativna dozimetrija, merilna območja, energijska odvisnost, stabilnost
Ionizacijske celice: proste ionizacijske celice, votlinske ionizacijske celice, meritve naboja in toka, saturacija in rekombinacija, ionizacija, ekscitacija in povprečna energija ionskega para
Dozimetrija in kalibracija fotonskih in elektronskih curkov z votlinskimi ionizacijskimi celicami: absolutna dozimetrija z ionizacijskimi celicami, kalibracija ionizacijskih celic, primarni standardi, kalibracija v zraku, kalibracija v fantomih,
Kalibracijski protokoli: kalibracija fotonskih curkov, kalibracija elektronskih curkov
Integralna dozimetrija: termoluminiscenčna dozimetrija, filmska dozimetrija, kemična dozimetrija, kalorimetrična dozimetrija, prednosti in slabosti posameznih vrst dozimetrije
Ostali detektorji sevanja: proporcionalni števci, Geiger-Muellerjevi števci, scintilacijski detektorji, polprevodniški detektorji

Mikrodozimetrija: linearni prenos energije, stohastične količine

• Frank H. Attix, Introduction to radiological physics and radiation dosimetry, Wiley-Interscience; (September 1986), 640pp. ISBN: 0471011460
• Glen F. Knoll, Radiation detection and measurement, John Wiley & Sons; 3rd edition (December 1999), 802pp. ISBN: 0471073385
• Harold E. Johns and John R. Cunningham, The physics of radiology, Charles C Thomas Pub Ltd; 4th edition (December 1983), 796 pp. ISBN: 0398046697
• E.B. Podgorsak (editor), Review of Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students, pp.1-532, International Atomic Energy Agency, Vienna, Austria (2004).
• E.B. Podgorsak, Radiation Physics for Medical Physicists, Springer, Heidelberg (2005), ISBN 3-540-25041-7

Cilji:
Študent spozna osnovne zakonitosti na področju interakcije delcev s snovjo in dozimetrije.
Predmetno specifične kompetence: Poznavanje in razumevanje fizikalnih osnov interakcije radiacije s snovjo. Poznavanje in razumevanje pomembnosti natančne dozimetrije. Sposobnost za reševanje konkretnih problemov s področja dozimetrije. Sposobnost povezovanja teoretičnih napovedi in praktičnih problemov. Kritično ovrednotenje in uporaba novih spoznanj na področju dozimetrije (npr. novi dozimetrijski protokoli). Razvoj spretnosti v uporabi poznavanja interakcij delcev s snovjo.

Znanje in razumevanje: Pridobitev osnovnega znanja interakcij neposredno in posredno ionizirajočega sevanja s snovjo.
Razumevanje depozicje energije ionizirajočega sevanja v snovi.
Seznanjanje z osnovami dozimetričnih metod in različnimi ionizacijskimi detektorji.
Uporaba: Uporaba osnovnih fizikalnih principov za reševanje problemov v dozimetriji, radioterapiji in slikanju z ionizirajočimi sevanji (CT, PET).
Refleksija: Kritično ovrednotenje teoretičnih napovedi z rezultati praktičnih meritev ionizirajočega sevanja.
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet: Sposobnost zbiranja podatkov ter razlaganja in vrednotenja rezultatov.
Sposobnost komuniciranja s strokovnjaki s podobnih področij (strojnih, elektrotehniških in medicinskih strok).

Predavanja, vaje, domače naloge, konzultacije.

2 kolokvija namesto izpita iz vaj, domača naloga, izpit iz vaj
izpit iz teorije
5 - 10, pri čemer velja, da je pozitivna ocena od 6 - 10

Tomaž Podobnik
• T. Podobnik, T. Živko, On probabilistic Parametric Inference, Journal of Statistical Planning and Inference, vol. 142, str. 3152–3166
• ABDALLAH, J., BRAČKO, Marko, GOLOB, Boštjan, KERNEL, Gabrijel, KERŠEVAN, Borut Paul, PODOBNIK, Tomaž, ZAVRTANIK, Danilo. Search for single top quark production via contact interactions at LEP2. The European physical journal. C, 2011, vol. 71, no. 2, str. 1555-1-1555-13.
• ABDALLAH, J., BRAČKO, Marko, GOLOB, Boštjan, KERNEL, Gabrijel, KERŠEVAN, Borut Paul, PODOBNIK, Tomaž, ZAVRTANIK, Danilo. Measurements of CP-conserving trilinear gauge boson couplings WWV (V [equivalent] [gamma], Z) in e[sup]+ e[sup]- collisions at LEP2. The European physical journal. C, Mar. 2010, vol. 66, issue 1/2, str. 35-56