Energia

A RadiWiki wikiből

A röntgensugárzás és más sugárzások is a testbe energiát visznek be. Elvben a testbe bevitt energiát energia-mértékegységekkel (J, erg, keV, stb.) fejezhetjük ki. A sugárzási energia koncentrációját gyakorlatban mJ/cm2 vagy erg/cm2 mértékegységekkel adhatjuk meg. Egy adott foton energia esetén az expozíció a sugárzás intenzitásával arányos (lsd. ábra). Ez az összefüggés a különböző foton energiákra más és más, mivel a foton energia meghatározza a foton-anyag kölcsönhatást és annak gyakoriságát. A 10. ábrán demonstrált 60 keV energiájú foton és 1 R expozíció esetén az energia koncentráció hozzávetőleg 0,3 mJ/cm2. A röntgensugárral a testbe bevitt energiát összehasonlíthatjuk a napsugárzás által a szervezetet ért energiával (13. ábra).

Ebben a példában egy fluoroszkópiás vizsgálatot vettünk, mely 5 percig tart és az expozíciós rátája 3 R/min. A vizsgálat végére a röntgensugárzás expozíciós értéke 15 R, mely 4,5 mJ/cm2 energia-koncentrációnak felel meg (60 keV foton energia esetén).

A napsugárzás által a testet érő energia koncentrációja számos tényezőtől függ (évszak, napszak, időjárási tényezők), de vegyünk egy napsütéses nyári napot, amikor is a napsugárzás intenzitása 100 mJ/s/cm2. 5 perc napozás után a testet ért energiakoncentráció 30.000 mJ/cm2-nek felel meg.

A példa tehát rávilágít arra, hogy a napsugárzáshoz képest a diagnosztikai célú röntgensugárzás viszonylag kis energiatartalommal bír.

Ugyanakkor a röntgen- és gammasugárzás energiaegységre eső biológiai hatása lényegesen nagyobb, mint a napsugárzásé két ok miatt is: egyrészt a röntgen- és gamma fotonok nagyobb mértékben jutnak be a szervezetbe és ezért az energia leadásuk is mélyebb szöveti rétegekben történik meg, másrészt az egyes fotonoknak nagyobb az energiája, melynek következtében az anyaggal való kölcsönhatásuk során lokálisan nagyobb energia leadás jön létre.

Teljes energia

Röntgensugárzás által a szervezetre ható teljes energiát a sugárzás intenzitása és az exponált felület nagysága határozza meg. Ha a sugárzás a vizsgált felületen egyenletes, akkor a teljes energiát az energiakoncentráció és a vizsgált terület nagyságából számíthatjuk ki.