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95 Cards in this Set
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Alpha-Strahlung: Entstehung, Reichweite, Nutzen. |
Beim Alpha-Zerfall emittiert Kern positiv geladene Helium Kerne (Alpha Teilchen) (Ladung +2e) Starke Wechselwirkung mit Materie (Strahlungswichtungsfaktor 20) deshalb kurze Reichweite (Abschirmung durch Papier). Genutzt zur Zerstörung in der Medizin. |
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Beta-Strahlung: Entstehung, Reichweite, Nutzen |
Wird durch Betastrahler erzeugt. Beta-Minus-Zerfall: Neutron zerfällt in Proton + Elektron + Antineutrino. Beta-Plus-Zerfall: Proton zerfällt in Neutron + Positron + Neutrino. Beta-Teilchen = Elektron bzw. Positron. Reichweite ~8m Luft. Abschirmung durch Alublech/Beton. Strahlungswichtungsfaktor 1. In der Medizin für Diagnose (PET) und Therapie genutzt. |
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Gamma-Strahlung: Entstehung, Reichweite, Nutzen |
Photonen welche frei werden wenn Atomkern von hochenergetischem Zustand in niederenergetischen übergeht. (Häufig in Folge von Alpha/Beta Zerfall). Reichweite höher, da wenig Wechselwirkung mit Materie. Luft mehrere 100 Meter. Abschirmung durch Blei, dicken Beton oder Wasser. Strahlungswichtungsfaktor 1. In der Medizin zur Strahlentherapie und Bildgebung genutzt (Röntgen) |
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Was ist der K-Einfang? |
Atomkern fängt ein Elektron aus dem innersten Orbital (K-Schale) ein. Ein Proton wird dadurch zum Neutron (Beta-Plus-Zerfall). Geschieht weil Elektronen in K-Schale mit großer Wahrscheinlichkeit am selben Ort wie Atomkern. |
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Wie berechnet sich die Eindringtiefe? |
x= 1/mu * [ln(I0)- ln(Ix)] mit: mu= Absorptionskoeff., I0= Anfangsintensität, Ix= AusgangsIntensität |
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Neutronenstrahlung: Entstehung, Reichweite |
Künstliche Herstellung durch Neutronenquellen, Kernspaltung, Kernfusion, aber auch in der Natur. Hohe Reichweite weil elektrisch neutral. Strahlungswichtungsfaktor 5-20 (je nach Energie). |
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Zerfallschema Mo99 |
Nach 66Stunden zu 99mTc durch Beta-Minus-Zerfall. 99mTc zerfällt nach 6,1 Stunden zu 99Tc durch Gammaübergang |
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Zerfallschema Co60 |
Nach 5,3 Jahren zu 60Ni (2 Gammaübergänge) Durch Beta-Minus-Zerfall |
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Was ist die Aktivität und wie wird sie berechnet? |
Anzahl der Zerfälle (eines Radionuklids) pro Zeiteinheit (in Becquerel [Bq]) A(t) = -dN/dt = lambda*N0*e^-lambda*tt = A0*e^-lambda*t Mit: N0= Anzahl Kerne, lambda= Zerfallskonstante |
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Was ist die Halbwertszeit und wie wird sie berechnet? |
Zeit nach der die Hälfte der Ursprungskonzentration eines Radionuklids erreicht ist. T1/2= ln(2) / lambda ODER T1/2= Tau * ln(2) Mit: lambda = Zerfallsrate, tau = Zefallszeit |
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Erklären sie Zerfallsketten! |
Beim Zerfall von Isotopen werden andere Isotope als Produkte gebildet -> zu und abnahme der Isotop-Konzentration. Beschrieben durch gekoppelte Differentialgleichungen:
Bsp.: dN1/dt = -lambda1N1 dN2/dt= lambda1N1 - lambda2N2 dN3/dt= lambda2N2
Graph: Bild hier! |
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Was sind Photon-Materie-Wechselwirkungen? |
Vorgänge welcher zur Gesamtschwächung der Strahlung beitragen: Photoabsorption, Streuung (köhärent, inkohärent), Paarbildung. |
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Was ist die kohärente Streuung? |
Röntgenquant interagiert mit Objekt, Ändert seine Richtung, gibt aber keine Energie dabei ab! Tritt bei etwa 5% aller Photonen auf. Bei hoher Frequenz: Thompson-Streuung. Bei nierdriger Frequenz: Rayleigh-Streuung --> Erzeugt unerwünschtes Rauschen in der Bildgebung |
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Was ist die inkohärente (Compton) Streuung? |
Röntgenquant wird durch Zusammenstoß mit Hüllenelektronen (Häufig in äusseren Schalen) eines Atoms gestreut. Dabei gibt es einen Teil seiner Energie ab --> Abhängig vom Streuwinkel (phi) Elektron wird hinausgeschlagen. |
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Was ist der Photoeffekt? |
Röntgenquant überträgt durch Zusammenstoß GESAMTE Energie an ein Hüllenelektron (hauptsächlich K- oder L-Schale). Prozess abhängig von der Photonergie. Elektron wird hinausgeschlagen. Sekundärstrahlung wird frei! Entweder characteristisches Photon (Fluoreszenzstrahlung) wenn durch anderes Elektron aufgefüllt. Oder Auger-Elektron wenn ein Elektron aus einer höheren Schale den Platz einnimmt und dabei seine Energie an ein anderes Elektron abgibt. Wichtig für die Bildgebung. |
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Was ist die Paarbildung? |
Geschieht nur bei hochernergetischen Photonen (Ey=2mc^2). Photon wird vom starken EM-Feld des kernes spontan in Elektron-Positron Paar verwandelt. Positron bewegt sich frei und verschmilzt bei Zusammenstoß mit Hüllenelektron zu Positronium, welches sich selbst Vernichtet. --> Entstehung von Vernichtungsstrahlung (2 Photonen). Nicht wichtig für Diagnostik. |
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Was ist der Massenschwächungskoeffizient? |
Kombination aus allen verschiedenen Wechselwirkungen.
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Was ist die Teilchenstrahlung-Materie-Wechselwirkung? |
Wirkung des Absorbers auf den Teilchenstrahl: Bremsvermögen/Streuvermögen.
Stot = (dE/dx)tot = Scol + Srad Wobei: Stot = Bremsvermögen, Scol = Stoßbremsvermögen (unelastische Stöße), Srad = Strahlungsbremsvermögen (elastische Stöße), E = Energieverlust, x = Wegstrecke) |
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Wie sieht das Spektrum einer Röntgenröhre aus? |
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Aufbau und Funktion einer Röntgenröhre? |
Durch Aufheizen der Kathode werden Elektronen freigesetz, welche die Austrittsenergie überschreiten.
Durch die Beschleunigungsspannung werden diese in Richtung der Anode (Wolfram) beschleunigt.
Durch Einschlag der Elektronen in der Anode werden zwei Strahlungsarten frei:
Bremsstrahlung: Schnelle Elektronen werden durch Coulomb Potential der Atome Abgebremst/Beschleunigt, dabei wird Energie in abhängigkeit der Flugbahn abgestrahlt.
Characteristische Strahlung: Elektronen schlagen K- oder L-Schalen Elektronen aus ihren Schalen. Schale wird durch äusseres Elektron aufgefüllt ---> Energiedifferenz wird frei.
Röntgenstrahlen verlassen Röntgenröhre, durchleuchten Patienten und werden je nach Gewebeart unterschiedlich stark abgeschwächt. Diese Abschwächung wird visualisiert (Knochen hell, Rest dunkel). |
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Was ist CT und wie funktioniert es? |
Computed Tomography: Funktionsweise wie bei Röntgen. Hier werden nur mehrere "Schichten" des Patienten aufgenommen und dann aus den ermittelten Schwächungskoeffizienten ein Bild errechnet. Ieteration etc. |
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Was ist PET und wie funktioniert es?
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Positron Emission Tomography: Beta-Strahler werden in den Körper injiziert (Anreicherung in relevantem Gewebe z.B. Tumor)(F18). Es kommt zum Beta-Plus-Zerfall. Trifft ein entstandenes Positron ein Elektron kommt es zur Annihilation --> Vernichtungsstrahlung wird frei (2 Photonen in 180Grad Flugbahnen). Die Photonen werden mittels Ringdetektor detektiert (Koinzidenz) und aus diesem Ereigniss die Koordinaten der Annihilation errechnet. |
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Was ist SPECT und wie funktioniert es? |
Single Photon Emission Computed Tomography: Funktionsweise wie PET. Verwendung eines Kollimators um nur einen Bruchteil der Koinzidenzen zu detektieren! (weniger falsch-positive Koinzidenzen) |
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Was sind Natürliche Strahlenquellen und wie viel Prozent der Strahlenbelastung machen sie aus? |
8% - Höhenstrahlung (Von Sonne und anderen Sternen) 10% - Bodenstrahlung 8% - Nahrung (Kalium-40, C-14) 29% - Radon (Bodennähe 14Bq/m^3, Wohnung 50Bq/m^3) (Rn-219, Rn-220, Rn-222) |
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Was sind stochastische Effekte? |
Strahlenschäden die schon bei geringen Dosen auftreten können. Resultieren aus Veränderungen in zwei Arten von Zellen durch Strahlung: 1. Änderung von Körperzellen --> Krebs 2. Änderung von Keimzellen --> Erbschäden Die Wahrscheinlichkeit für ihr Auftreten ist proportional zur Dosis, nicht aber die Schwere der Schäden. Bis etwa 0,2Sv zu erwarten. |
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Was sind deterministische Effekte? |
Strahlenschäden die erst bei höheren Dosen, durch Verlust der Funktion vieler Zellen auftreten. Schwere der Schäden proportional zur Dosis. Sobald Schwellenwert erreicht, tritt Schaden mit Sicherheit auf (0,2-0,5Gy). Bsp.: Hautrötungen, Strahlenkrankheit (1-2sV leicht), Tod (>20sV), Sterilität. |
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Was ist der LET? |
Mittlere Energieverlust des Teilchens durch Stöße, bei dem der Energieverlust kleiner ist als ein Schwellenwert, geteilt durch zurückgelegte Wegstrecke. Einheit: keV/mu*m Locker-Ionisierende Strahlung liefert wenige Ionisationen pro mikrometer Bahnlänge (<3,5keV/mu*m) Dicht-Ionisierende Strahlung (Hoch-LET) liefert viele Ionisationen pro Bahnlänge (>3,5keV/mu*m). LET = L delta = (dE/ds)delta Mit: E = Mittlerer Energieverlust, delta = bei denen Energieverlust kleiner vorgegebener Grenze delta. |
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Was ist die RBW? |
Relative biologische Wirksamkeit: Das Verhältnis bei dem Referenzstrahlung und eine weitere Strahlung die selbe biologische Wirkung erzielen. Nötig um z.B. die erhöhte Effektivität von Ionen in der Therapie zu quantifizieren. RBW = (D_ref/D_u) | Isoeffekt |
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Was ist die OER? |
Oxygen Enhancement Ratio (Sauerstoffverstärkungsfaktor): Die Abwesenheit von Sauerstoff (hypoxie) erhöht Strahlenresistenz. OER(pO2) = D(hypoxie)/D(pO2) | Isoeffekt Mit: pO2 = Bestimmter Sauerstoffpartialdruck |
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Was ist direkte Strahlenwirkung?
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Erfolgt wenn ein Zielmolekül direkt getroffen wird und Energieabsorption und biologische Wirkung vor Ort geschehen (Trefferprinzip). |
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Was ist indirekte Strahlenwirkung? |
Wenn durch Strahlung diffuse Radikale entstehen, welche durch Radikalkettenreaktionen zu einer Sekundärschädigung des Ziels (z.B. DNS) führen. Treffer und Schadenswirkung erfolgen in zwei verschiedenen Strukturen. |
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Wie wird die Strahlenexposition von Zellen quantifiziert? |
Mit dem LQ-Modell (Linear-Quadratisch): Formel zum Vergleich der biologischen Wirkung von unterschiedlichen Strahlendosen. Quantifiziert die Effekte von irreparablen sowie reparablen Schäden, wobei diese vernachlässigt werden können. |
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Welche Arten von Dosisgrößen gibt es?
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Physikalische Größen: Ionendosis, Energiedosis, Kerma Äquivalentdosen: Organäquivalentdosis, Effektive Dosis, Messäquivalentdosis (Ortsdosen, Personendosis) |
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Was ist die Ionendosis und wie wird sie berechnet? |
Die durch Bestrahlung eines Luftvolumens erzeugte elektrische Ladung geteilt durch die Masse des Luftvolumens in Coulomb/Kg
J = dQ/dm_a = (1/P_a) * (dQ/dV) |
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Was ist die Energiedosis und wie wird sie berechnet? |
Mittlere bei Bestrahlung vom Absorbermaterial mit Dichte p lokal absorbierte Energie pro Masse des Volumenelements (Joule/kg = Gray = Gy) Dmed= dEabs/dmmed = 1dEabs/pdV |
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Was ist Kerma und wie wird es berechnet? |
Quotient aus der durch indirekt ionisierende Strahlung in einem Materievolumen auf geladenen Sekundärteilchen übertragene Bewegungsenergie und der Masse des Volumenelementes in Gray. K_med= dE_tran/dm_med = (1/p_med) * (dE_tran/dV) |
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Wie errechnen sich die Dosisleistungen für Ionendosis, Energiedosis und Kerma? |
Differentialquotienten der Dosen nach der Zeit. (Ableitung nach dt) |
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Was ist die Mess-Äquivalentdosis und wie wird sie berechnet? |
Wird berechnet aus der Energiedosis und dem Strahlungswichtungsfaktor (Sievert). Grundlage für die Bestimmung von Ortsdosis und Personendosis. H = Q*D_w Mit: D_w = Dosis, Q = Qualität (Strahlungswichtungsfaktor) |
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Was ist die Ortsdosis und wie wird sie berechnet?
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Äquivalentdosis an einem bestimmten Raumpunkt. Dient der Abschätzung der Effetkiven Dosis einer Person welche sich an diesem Punkt aufhält. Zwei verschiedenen Arten: 1. Umgebungs-Äquivalentdosis H*(d) mit d = Messtiefe im Phantom 2. Richtungs-Äquivalentdosis H´(d, omega) mit omega = Richtungsvektor der Strahlung |
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Was ist die Personendosis? |
Personenbezogenes, individuelles Maß für die Strahlenexposition einer bestimmten Person durch Strahlungsfelder. Gemessen durch Dosimeter. |
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Was ist die Organ-Äquivalentdosis und wie wird sie berechnet? |
Produkt der mittleren Energiedosis der jeweils bestrahlten Körperpartie (Organ, Gewebe, etc.) und einem Strahlungswichtungsfaktor: H_T = w_R * D_T Mit: w_R = Strahlungswichtungsfaktor, D = Dosis |
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Was ist die effektive Dosis und wie wird sie berechnet? |
Summe der mit Gewebewichtungsfaktoren multiplizierten Organdosen in 14 relevanten Organen und 13 weiteren Geweben. Maß für das mit der Strahlenexposition einhergehnde stochastische Risiko. E = Summe_T: w_T * H_T Mit: w_T = Gewebewichtungsfaktor (Siehe Tabelle) |
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Welchen Wert haben die Strahlungswichtungsfaktoren (w_R) für Photonen, Elektronen, Protonen, alpha-Teilchen, Schwerionen und Neutronen?
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Photonen, Elektronen: 1 Protonen: 2 alpha-Teilchen, Schwerionen: 20 Neutronen: 5-20 (Energieabhängig), Bei unbekannter Energie w_R= 10 |
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Was sind Konversionsfaktoren? |
Durch Monte-Carlo-Simulationen erhält man Konversionsfaktoren (f_K) welche für unterschiedliche Expositionsbedingungen die Berechnung der Körperdosen aus den Ortsdosen ermöglichen: H_K = f_K * H_O Sie sind abhängig vom "Blickwinkel" auf das Phantom |
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Was sind Divergenz-Korrektur-Faktoren? |
Entstammen auch der Monte-Carlo-Simulation. Sie dienen der Einbeziehung von Unsicherheiten in die Berechnungen (k_K). k_K = H_K,div / H_K, par Abhängig vom Abstand der Strahlenquelle zur Person und der höhe der Quelle über dem Boden. Divergente Strahlen --> Weniger Strahlung im Zielgebiet (Dosis runter) ABER --> Mehr Streuung vom Boden (Dosis hoch). |
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Was für Dosimetertypen gibt es? |
Gasionistationsdosimeter, Szintillationsdetektoren, Halbleiterdetektoren, Filmdosimeter |
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Aufbau und Funktion von Gasionistationsdosimetern? |
Gehäuße gefüllt mit Gas. Durch Strahlung Ionisation des Gases --> Entstehung freier Elektronen. Elektronen driften wegen E-Feld in Richtung Zähldraht. Zähldraht hat starkes E-Feld, deshalb entstehen Sekundärelektronen durch Stoßionisation. Ausgangssignal = Spannungspuls proportional zur Energie im Zähler. (Einzelereignisse und derenEnergie nachweisbar weil Sekundärelektronen proportional zur Primärelektronen). MODUS: GEIGER-MÜLLER-ZÄHLER (höhere Betriebsspannung) --> Primär-/Sekundärelektronen nicht mehr proportional. --> Nur noch Ereignisse zählbar, nicht aber ihre Energie/Art. |
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Funktion von Szintillationsdetekoren? |
Strahlung erzeugt durch Wechselwirkung Lichtblitze im Material. Die Intensität der Lichtblitze ist proportional zur Energie. Photoanode --> Elektronen --> Spannungssignal. |
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Funktion von Halbleiterdetektoren? |
Germanium/Silizium. Besitzen beste Energieauflösung. Aufbau ähnlich Gasdetektoren. Durch einfallende Strahlung entstehen Elektronen-Loch-Paare --> Ladungsträger werden durch Spannung abgesaugt --> Der Spannungsimpuls über einem Widerstand wird nun gemessen. |
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Wie funktioniert die Personenüberwachung mittels Filmdosimeter? |
Anbringung des Filmdosimeters an der Vorderseite des Körpers auf Kragenhöhe. Filmdosimeter enthält eine Folie welche sich bei Strahlung schwärzt. Nur Dosen im relevanten (belastenden) Bereich werden aufgezeichnet. Machen aussage über Belastung der Person möglich. |
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Nach welcher Methode wird in der internen Strahlentherapie vorgegangen? |
MIRD-Methode Medical Internal Radiation Dose Berücksichtigt die physikalischen (Aktivität, Energieverteilung) sowie die biologischen (Masse der Organe, Lage der Organe, Biodistribution) Aspekte der Behandlung gleichermaßen. |
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Wie wird die mittlere Energiedosis nach MIRD berechnet? |
D_strich = A_Welle * S = (A_Welle * delta * phi) / m IN GRAY Mit: S = (delta * phi) / m, A_Welle = Gesamtzahl der Zerfälle (integral T1 bis T2,A(t) dt) Delta = mittlere emittierte Energie pro Zerfall, Phi = Anteil der Energie welcher in der zielregion absorbiert wurde, M = masse ALTERNATIV über Aktivität A_0 D_strich = A_0 * Tau * S Mit: Tau = A_Welle / A_0 |
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Welche Strahlenschutzpersonen gibt es? |
Strahlenschutzverantwortlicher, Strahlenschutzbeauftragter, Strahlenschutzbevollmächtigter, Anwender. |
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Was sind die Aufgaben des Strahlenschutzverantwortlichen und wer ernennt ihn? |
Ernennung durch Behörde/Firmenleitung. Anzeige der Verwendung von Anlagen bei entsprechender Behörde. Sicherstellen, dass alle Schutzvorschriften der Verordnung eingehalten werden. Bestellung von Strahlenschutzbeauftragten. |
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Was sind die Aufgaben des Strahlenschutzbeauftragten und wer ernennt ihn? |
Ernennung durch Strahlenschutzverantwortlichen. Unterweisung, Aufzeichnung, Kennzeichnung, Überwachung, Kontrollen, Wartungen und Beachtung von Tätigkeitsverboten/Beschränkungen. Muss fachkundig sein (Kurs/ Weiterbildung). |
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Was sind die Aufgaben des Strahlenschutzbevollmächtigten und wer ernennt ihn? |
Ernennung durch Strahlenschutzverantwortlichen. Übt den Job des SSV aus. Haftung bleibt aber beim SSV. |
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Was sind Anwender (Strahlenschutz)? |
Ärzte mit radiologischer/strahlentherapeutischer/nuklearmedizinischer Ausbildung. Medizin Technische Radiologie Assistenten (MTRA) Medizinphysik Experten (MPE) |
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Definieren Sie Strahlenschutzbereich und nennen Sie die Kategorien! |
Bereiche in denen bestimmte Ortsdosisleistungen überschritten werden oder Person die sich in ihnen aufhalten bestimmte Körperdosen erhalten können. Überwachungsbereich, Kontrollbereich, Sperrbereich, (Röntgenraum, Bestrahlungsraum, Raum für den Betrieb von Störstrahlern). |
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Was ist ein Überwachungsbereich? |
Ein nicht zum Kontrollraum gehörender Bereich (angrenzend). Effektive Dosis >1mSv Oder Organäquivalentdosis >50mSv (Haut, Hände, Unterarme, Füße, Knöchel) Bei 40h pro Woche, 50 Wochen im Jahr (2000h). |
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Was ist ein Kontrollbereich? |
Effektive Dosis: >6mSv Organäquivalentdosis: >15mSv für Augenlinse, >150mSv für Haut, Hände, Unterarme, Füße, Knöchel. Bei 40h die Woche, 50 Wochen pro Jahr (2000h). Kennzeichnungspflichtig. Zutritt nur durch Arbeitskräfte, Azubis, Patienten in Behandlung und Begleitpersonen. |
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Was ist ein Sperrbereich? |
Ortsdosisleistung: >3mSv/h Unabhängig von Aufenthaltsdauer Teile eines Kontrollbereichs Dauerhaft abzugrenzen ("Sperrbereich - Kein Zutritt) Betreten nur für Behandlungszwecke/ zwingende Arbeit erlaubt |
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Was ist die Dosisleistungskonstante? |
Abhängig von der Strahlenquelle.
R = (mSv * m^2)/(h*GBq)
Mit: h = Stunde
Bei 18F z.B.: 0,1653mSv*m^2*h^-1*GBq^-1
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Wie lässt sich die Äquivalentdosisleitung berechne? |
H = R * (A/r^2) Mit: R = Dosisleistungskonstante der Quelle, A = Aktivität, r = Abstand zur Quelle (Abstandsquadrat) |
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Wie lässt sich Beta-Strahlung abschirmen? |
Dicke quellseitige Abschirmung aus leichtem Material, gefolgt von dünnere Abschirmung aus schwerem Material (Blei). Beta Strahlung wird im leichten Material vollständig absorbiert, allerdings wird sekundärstrahlung (Bremsstrahlung bzw. Gamma-Strahlung) frei, welche durch die zweite Schicht absorbiert werden muss. |
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Wie lässt sich Alpha-Strahlung abschirmen? |
Blatt Papier, da sie starke WW mit Materie hat. (geringe Reichweite in Luft). |
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Wie lässt sich Neutronenstrahlung abschirmen? |
Quellseitige dicke Schicht aus leichtem, Material mit hoher Wasserstoff-Konzentration. Gefolgt von dünneren Schicht aus schwerem Material (Blei). Neutronen verlieren wenig Energie beim Zusammenstoß mit schweren Atomen, beim Zusammenstoß mit Wasserstoff hingegen entstehen durch die Abbremsung thermische Neutronen, welche wenig Energie besitzen. Diese werden durch Atomkerne eingefangen. Hierbei wird sehr harte gamme Strahlung frei, welche durch die zweite Schicht (Blei) aufgefangen wird. |
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Wie lässt sich gamma Strahlung abschirmen? |
Bleiiiii |
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Was ist die Halbwertsdicke und wie berechnet man sie? |
Dicke eines Materials, welche benötigt wird um einfallende Strahlung auf die Hälfte ihrer Anfangsdosis zu reduzieren. D = ln(2)/mu |
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Was ist der Schwächungsfaktor? |
Verhältnis der Äquivalentdosisleitung zur Ortsdosisleistung (wie stark muss die einfallende Strahlung abgeschwächt werden um einen bestimmten sxhwellenwert nicht zu überschreiten) F = H_punkt / H |
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Was ist die Viskosität? |
Die Viskosität beschreibt die Zähigkeit/Dickflüssigkeit eines Fluids (Flüssigkeit/Gas). Einheit: Pascal*Sekunde (Pas) Eta = Ns/m^2 (dyn. Visko) V = eta/ p (kin. Visko) Je höher Eta desto zäher das Fluid. Newtonsche Flüssigkeiten haben konstante Viskosität. Nicht-newtonsche weisen eine variable Viskosität auf. Bsp. : Wasser Eta =1, Quecksilber Eta = 1,55 Messbar über Kugelfallviskosimeter etc. |
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Welche Strömungsarten gibt es und ab welcher Reynolds Zahl treten sie auf? |
Laminate Strömung Re < 2000 Turbulente Strömung Re >= 2000 |
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Was ist die Reynoldszahl und wie wird sie berechnet? |
Gibt Auskunft ob sich eine Strömung linear oder turbulent verhält. Re = pvd / Eta = vd / V Mit: p = Dichte, v = Strömungsgeschwindigkeit, d = Gefäßdurchmesser, V = kin. Visko |
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Laaerprinzip und Aufbau? |
Bild hier
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Was sind Resonatormoden? |
Verschiedene, genau in den Resonator passende Lichtwellen (Auch frequenzmoden genannt). Bsp.: In 10cm Resonator passen 200000 Wellen der Länge 500nm, aber nur 100000 der Länge 1000nm usw. |
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Was ist der Gauß-Strahl? |
Konzept zur Beschreibung der Lichtausbreitung. (denke an: Gauß-Verteilung "Glockenkurve").
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Nennen Sie Eigenschaften von Laser-Licht! |
Monochrom = Nur eine Frequenz (einfarbig) Kohärent = sehr parallele Strahlen Kollimiert = Hohe Energiedichte Gepulst oder Kontinuierlich (cw = continuous wave?) Wellenlänge: 193nm-10,6mikrometer |
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Welche Geweberraktionen können durch Laser-Licht ausgelöst werden? |
Photo-Stimulation, Photo-Chemie, Photo-Koagulation, Vaporization, Ablation, Disruption. |
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Was ist Photo-Stimulation und ab wann tritt sie auf? |
Beeinflussung des Zellmetabolismus durch Eintrag von Energie durch die Photonen des Laserstrahls. Dadurch zb erhöhte Zellproliferation - - > Bessere wundheilung. |
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Was ist die Photo-Koagulation und ab wann tritt sie ein? |
Ab etwa 60°C kommt es zur Kollagen Koagulation. Dadurch zb Kauterisation von Blutungen möglich. |
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Was ist die Photo-Vaporisation und ab wann tritt sie auf? |
Ab >100°C kommt es zur Verdampfung des Gewebes. "Schneiden" mit laser möglich (chirurgie). |
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Was ist die Photo-Ablation und ab wann tritt sie auf? |
Ab 300-1000°C. Mit sehr kurzen Pulsen.... Durch die schnelle Ausbreitung der Erhitzung kommt es zu Spannungswellen welche sich durch das Volumen ausbreiten. |
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Was ist die Photo-Disruption? |
Wenn Laser im Nanosekundenbereich Pulsen, können extrem hohe Energiedichten erreicht werden. Die elektrische Feldstärke der Strahlung ist stark genug um Elektronen aus Atomen zu reißen, ein Plasma zu bilden und einen optischen Durchbruch mit Schockwelle zu erzeugen, welche das Gewebe zerreißt. Temperatur 15k-20000 K. Druck 20-60bar. Kavitationsblase. Zerstörung von Gallensteinen als Beispiel. |
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Was ist das Lambert Beer Gesetz und wie ist die Formel? |
Es beschreibt die Abschwächung der Strahlungsintensität beim Durchgang durch einen Absorber. E_lambda = log_10(I_0/I1) = epsilon_lambda * c * d Mit: E_lambda entinktion, I_0 Anfangsintensität, I_1 Intensität der transmittierten Strahlung, c stoffmengenkonzentration, epsilon_lambda extinktionskoeffizient, d= schichtdicke |
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Wann relativistisch rechnen und wann nicht? (+Rechnung) |
Für v>0,1 relativistisch Rechnung |
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Wie berechnet man relativistisch die Elektronen geschw? |
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Wie berechnet sich relativistisch die Elektronen Energie? |
E_kin = mc^2 - m_0c^2 mit m = y * m_0 |
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Was ist das Stokes Gesetz? |
F_R = -6*pi*eta*v*r Beschreibt die Reibungskraft die eine Kugel erfährt welche mit Geschwindikeit v relativ zu einem Fluid mit Viskosität eta bewegt |
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Wie funktioniert ein Kugelfallviskosimeter? |
Kugel fällt durch Schwerkraft durch eine Säule mit einer Flüssigkeit. Gewichtskraft, Auftriebskraft und Stokes Reibung addieren sich zur Gesamtkraft und beschleunigen die Kugel. Aus der Geschwindikeit lassen sich bei bekannter Kugeldichte und Kugelradius sowie Flüssigkeitsdichte nun die Viskosität bestimmen. |
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Was ist die LOR beim PET? |
Line of Response. Gibt die Linie durch den Patienten an auf der das Zerfallsereigniss stattgefunden haben muss! |
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Was ist der Overkill Effekt? |
RBW steigt zunächst bei steigendem LET an, doch fällt dann wieder ab. Grund: Sättigungseffekte von Schadenswirkungen in den Zellen |
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Was ist die LNT-Hypothese? |
Linear-No-Threshhold hypothese. Beschreibt Beziehung zwischen Dosis und Risiko eines stochastischen Effektes. Risikoverlauf ist linear und ohne unteren Grenzwert. |
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Was ist das ALARA-Prinzip? |
As Low As Reasonably Achievable |
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Was ist die Survival Fraction?
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Graph, welcher angibt welcher Anteile der zuvor bestrahlten Zellen noch in der Lage sind die Zellkolonie widerherzustellen (durch Zellteilung). (Clonogenic assay) |
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Wie sehen Tiefen Dosis Kurven aus? |
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Wie verhält sich die Intensität der Strahlung beim Eindringen in Materie? |
Intensität nimmt mit Eindringtiefe ab: I=I0*e^-mu*x Mit: I = Intensität, I0=Eingangsintensität, mu= Absorptionskoeffizient, x= Eindringtiefe |
