DENTOMAXILLOFACIALE
RADIOLOGIE EN RADIOPROTECTIE
SAMENVATTING HERMANS
,
,Hoofdstuk 1: Stralingsfysica
1 Elektromagnetische golven
1.1 Planetair model
Atomen:
Atoomnummer (Z) = aantal protonen.
Atoomgewicht (A) = aantal protonen en neutronen samen.
Atoom bestaat uit een atoomkern omgeven door elektronen (negatieve lading).
Atoomkern is opgebouwd uit protonen (positieve lading) en neutronen (geen lading).
In elektrisch neutraal atoom zijn er evenveel protonen als elektronen.
Elektronen bewegen zich op een afstand van de kern in verschillende banen (K, L, M, …). Elke schil wordt door bepaald
aantal elektronen opgevuld. Elk elektron heeft een energie die volgt uit de diameter van zijn schil. Hoe verder een elektron
verwijder is van de kern, hoe groter zijn potentiële energie.
Elektronen kunnen ook bewegen tussen verschillende schillen:
➢ Elektronen kunnen zich bewegen naar een schil met lager energieniveau wanneer niet alle schillen opgevuld zijn.
Het verschil in energie tussen zijn oorspronkelijke en nieuwe schil wordt onder de vorm van een foton uitgezonden
(kleine energiebundel voortbewegend met de snelheid van het licht).
➢ Elektronen kunnen zich bewegen naar een schil met hoger energieniveau, hierbij gaan ze bepaalde hoeveelheid
energie opnemen en deze kan later weer worden uitgezonden waarbij het elektron terug in zijn oorspronkelijke positie
valt (bijvoorbeeld fosforescentie).
1.2 Straling
Straling is een vorm van energieoverdracht. Er zijn twee soorten straling:
Deeltjesstraling Elektromagnetische straling
Deeltjesstraling is de beweging van atoomkernen Elektromagnetische straling is beweging van energie als
of andere atoomdeeltjes met een hoge snelheid. combinatie van elektrische en magnetische velden.
Voorbeelden: alfa-straling (He2+), bèta-straling (e-) Voor te stellen als golf: 𝑓 = 𝑐/𝜆
en neutron-straling, door radioactief verval. Voor te stellen als foton: 𝐸𝑓 = ℎ. 𝑐/𝜆
geen massa,
papier niet geladen,
weinig ionisatie.
aluminium
1
, 2 Principe van de röntgenbuis
2.1 Röntgenbuis
Examenvraag: “Bespreek het principe van de röntgenbuis.” (2017) (2015) (2012)
Röntgenstralen worden opgewekt in vacuüm gepompte en afgesloten röntgenbuis (met omhulling van glas of metaal). In de
röntgenbuis bevinden zich een kathode (negatief) en een anode (positief).
➢ Kathode bevat gloeidraad: deze is aangesloten op laagspanningsvoeding en wordt door gloeistroom verhit. Rond verhitte
gloeidraad ontstaat wolk elektronen, afkomstig van buitenste schillen van de gloeidraad-atomen. Hoe sterker de gloeistroom
(milliampère (mA) regeling), hoe meer elektronen worden uitgezonden.
➢ Anode bestaat grotendeels uit koper en bevat het focus van Wolfram (metaal met hoog atoomnummer).
Tussen kathode en anode wordt potentiaalverschil aangelegd (buisspanning), variërend tussen 40 en 150 kV. Door dit hoge
potentiaalverschil worden elektronen van gloeidraad sterk aangetrokken door anode. Deze botsen met hoge snelheid tegen
het focus en zo wordt röntgenstraling opgewekt. Hoe hoger het potentiaalverschil, hoe meer penetrerend de stralen zijn, maar
een te laag potentiaalverschil geeft een slecht beeld.
Ongeveer 1% van kinetische energie in elektronenstroom wordt omgezet in röntgenstraling, de rest gaat verloren als warmte.
➢ Het koperen omhulsel van het Wolfram-focus dient om de warmte efficiënter te verspreiden.
➢ Rond de röntgenbuis en binnen het met lood beklede beschermingsomhulsel bevindt zich ook nog isolerende folie.
➢ Enkel door het loodvrije buisvenster kunnen de stralen naar buiten treden.
2
RADIOLOGIE EN RADIOPROTECTIE
SAMENVATTING HERMANS
,
,Hoofdstuk 1: Stralingsfysica
1 Elektromagnetische golven
1.1 Planetair model
Atomen:
Atoomnummer (Z) = aantal protonen.
Atoomgewicht (A) = aantal protonen en neutronen samen.
Atoom bestaat uit een atoomkern omgeven door elektronen (negatieve lading).
Atoomkern is opgebouwd uit protonen (positieve lading) en neutronen (geen lading).
In elektrisch neutraal atoom zijn er evenveel protonen als elektronen.
Elektronen bewegen zich op een afstand van de kern in verschillende banen (K, L, M, …). Elke schil wordt door bepaald
aantal elektronen opgevuld. Elk elektron heeft een energie die volgt uit de diameter van zijn schil. Hoe verder een elektron
verwijder is van de kern, hoe groter zijn potentiële energie.
Elektronen kunnen ook bewegen tussen verschillende schillen:
➢ Elektronen kunnen zich bewegen naar een schil met lager energieniveau wanneer niet alle schillen opgevuld zijn.
Het verschil in energie tussen zijn oorspronkelijke en nieuwe schil wordt onder de vorm van een foton uitgezonden
(kleine energiebundel voortbewegend met de snelheid van het licht).
➢ Elektronen kunnen zich bewegen naar een schil met hoger energieniveau, hierbij gaan ze bepaalde hoeveelheid
energie opnemen en deze kan later weer worden uitgezonden waarbij het elektron terug in zijn oorspronkelijke positie
valt (bijvoorbeeld fosforescentie).
1.2 Straling
Straling is een vorm van energieoverdracht. Er zijn twee soorten straling:
Deeltjesstraling Elektromagnetische straling
Deeltjesstraling is de beweging van atoomkernen Elektromagnetische straling is beweging van energie als
of andere atoomdeeltjes met een hoge snelheid. combinatie van elektrische en magnetische velden.
Voorbeelden: alfa-straling (He2+), bèta-straling (e-) Voor te stellen als golf: 𝑓 = 𝑐/𝜆
en neutron-straling, door radioactief verval. Voor te stellen als foton: 𝐸𝑓 = ℎ. 𝑐/𝜆
geen massa,
papier niet geladen,
weinig ionisatie.
aluminium
1
, 2 Principe van de röntgenbuis
2.1 Röntgenbuis
Examenvraag: “Bespreek het principe van de röntgenbuis.” (2017) (2015) (2012)
Röntgenstralen worden opgewekt in vacuüm gepompte en afgesloten röntgenbuis (met omhulling van glas of metaal). In de
röntgenbuis bevinden zich een kathode (negatief) en een anode (positief).
➢ Kathode bevat gloeidraad: deze is aangesloten op laagspanningsvoeding en wordt door gloeistroom verhit. Rond verhitte
gloeidraad ontstaat wolk elektronen, afkomstig van buitenste schillen van de gloeidraad-atomen. Hoe sterker de gloeistroom
(milliampère (mA) regeling), hoe meer elektronen worden uitgezonden.
➢ Anode bestaat grotendeels uit koper en bevat het focus van Wolfram (metaal met hoog atoomnummer).
Tussen kathode en anode wordt potentiaalverschil aangelegd (buisspanning), variërend tussen 40 en 150 kV. Door dit hoge
potentiaalverschil worden elektronen van gloeidraad sterk aangetrokken door anode. Deze botsen met hoge snelheid tegen
het focus en zo wordt röntgenstraling opgewekt. Hoe hoger het potentiaalverschil, hoe meer penetrerend de stralen zijn, maar
een te laag potentiaalverschil geeft een slecht beeld.
Ongeveer 1% van kinetische energie in elektronenstroom wordt omgezet in röntgenstraling, de rest gaat verloren als warmte.
➢ Het koperen omhulsel van het Wolfram-focus dient om de warmte efficiënter te verspreiden.
➢ Rond de röntgenbuis en binnen het met lood beklede beschermingsomhulsel bevindt zich ook nog isolerende folie.
➢ Enkel door het loodvrije buisvenster kunnen de stralen naar buiten treden.
2
