C12 (27 M) Tomografía Computarizada (TC)

Plan para la clase.

1.- Unos 20 minutos de charla continuando con las transparencias de TC, el equipo, la aduisición de datos y la reconstrucción

2.- Ejercicio por vuestra parte (T7). Tenéis que formaros una idea de las dosis de radiactividad que suponen estas pruebas y de la problemática que esto conlleva (estrategias de medición, calibración, minimización, documentación, ...) y escribir una entrada en el blog que la sintetice. Para ello os propongo dos fuentes de información (esta y esta), aunque como siempre se pueden consultar más (pero no menos).

RESUMEN de lo realizado.
Lo primero es que nos fuimos a un laboratorio con ordenadores para poder trabajar más cómodamente, concretamente al laboratorio de electrínica básica (Los tejos primera planta). Y ese cambio hace que merezca la pena modificar el plan. Postponemos la charla al próximo miércoles y restringimos la clase de hoy al ejercicio.

Trabajo de documentación científica

Objetivos

Con este trabajo se pretende que se los estudiantes tomen contacto con el avance del conocimiento más fundamental en la dirección relacionada con la asignatura. Por una parte la cantidad de literatura científica existente, su estructuración y la existencia de bases de datos y buscadores específicos de estos documentos puede resultar sorprendente si no se conoce con anterioridad. Por otro lado, el lenguaje sintético y altamente especializado de los artículos los hace muy difíciles de comprender. Tras este ejercicio, al menos se podrá calibrar la dificultad real. La capacidad de manejar documentación científica es la clave para poderse mantener al día (literalmente a la última) en las disciplinas de interés.

Fases de ejercicio propuesto
El trabajo que se propone consiste supone seguir los siguientes pasos:

1.    Conseguir un documento científico relativo a la asignatura.
Los artículos científicos están casi siempre en inglés, y es más fácil acceder a ellos a través de buscadores específicos en vez de los buscadores “abiertos” de internet. Algunos interesantes por distintas razones serían (los 3 últimos solo se pueden utilizar desde una IP de la universidad):
    a.    Scholar Google
    b.    PubMed
    c.    Engineering village
    d.    Scopus
    e.    WOS

2.    Leerlo con detalle hasta comprenderlo a fondo

3.    Preparar un documento de síntesis con los siguientes apartados:
    a.    Síntesis del proceso de búsqueda (buscador utilizado, palabras clave, procesos de refinamiento de búsqueda, etc.)
    b.    Título del documento
    c.    Referencia completa (cómo encontrarlo)
    d.    Esquema general del documento
    e.    Idea general que presenta
    f.    Breve resumen

Lógicamente el documento de síntesis deberá ser significativamente menor que el original. El trabajo debería suponer entre uno y dos folios.

Criterios de evaluación

Fecha de entrega
22 de abril.

Posibles formas de entrega:
-  Se puede incluir en blog de algún modo (como una entrada, como un texto subido al drive, o a scribd o alguna plataforma similar)
- Enviármelo por email (en pdf)

C11 (25 M) Acabamos RX

Plan para la clase:

A.- De 17:30 a 18:10 Explicación con transparencias: últimas cuestiones del tema RX y presentación general del tema TC.

B.- De 18:10 a fin de la clase, ejercicios:

1.- Jugad con el simulador de espectros de RX que hay en el blog de contenidos (aquí), y generad una situación adecuada para una técnica radiográfica concreta que escojáis (y particularicéis) a partir de la documentación del tema (a partir de la transparencia de la figura). Aunque la tarea se realice en grupo, estaría bien que al acabar la clase en el blog de cada uno quedara recogido un caso distinto con su explicación (que era lo que se buscaba y con qué parámetros se ha conseguido).

2.- También con el simulador intentad responder: ¿Se puede conseguir un haz estrecho en energías (bastante monocromático)? Probad a combinar filtros.

3.- Escribid una pregunta tipo test sobre RX (esta individual, o mejor dicho, una cada uno, aunque se redacten en grupo)

RESUMEN:
A.- Vimos las primeras 30 transparencias de este pwp.  Una introducción a la TC, sin entrar en los detalles que se pueden leer fácilmente, centrándose en la idea general de la técnica, su evolución (las distintas generaciones) y los componentes del equipo. Las diferentes generaciones se pueden ver en vídeos aquí.

B.- Al final se entendieron bien los ejercicios y yo creo que los tres grupos llegaron a buenos resultados. Se echa en falta equipamiento informático para realizar estas tareas más cómodamente. Veremos de resolver este asunto en próximas clases.

C10 (20 mzo) Cambiada de fecha

Quedamos en que este día no tendríamos clase, por aquello de aprovechar que el jueves es fiesta y "hacer puente". Cambiamos esa clase por el examen de radiactividad que tenemos pendiente, que haremos por internet una una fecha aún por determinar.

C9 (18 mzo) Rayos X, más allá del tubo y el espectro

Por aquello de darle un empujón al temario, para que podamos trabajar sobre terreno mínimamente apuntalado, tuvimos una sesión de "chapa" sobre las transparencias de la asignatura (en MiAulario).

No se si es una manía solamente mía o a vosotros también os pasa, pero cada vez que doy una clase de estas de chapa tengo la sensación de que los árboles no dejan ver el bosque. Te detienes en algún detalle interesante y pierdes la imagen general del tema. Y esa imagen general es importante, por que es la percha en la que colgar lo que uno va estudiando. Para mejorar esta situación, he preparado un esquema del tema (de una parte, faltan las cuestiones de calidad de imagen) y os lo dejo aquí.

Podéis echarle un vistazo a las transparencias junto con el esquema este a ver si cuadra, falta algo, etc. No deja de ser un índice del tema, en realidad ahí no están las respuestas, pero puede servir para comprobar si uno las tiene claras os propongo algunas cuestiones de autoevaluación:

1.- Cátodo. ¿de qué materiales se hace? ¿qué forma tiene? ¿cómo influye en el resultado final?
2.- mA.s ¿qué significa esta magnitud? ¿qué se puede hacer para variarla? ¿en que afecta al resultado final?
3.- Máxima energía. ¿de qué? ¿por qué no puede haber más? ¿de qué depende?
4.- (Creación de pares), ¿por qué estará entre paréntesis? ¿pueden crear pares los rayos x? ¿pares de qué?
5.- ¿Que características de un material hacen que tenga mayor coeficiente de absorción de RX?
6.- ¿Cómo depende el coeficiente de absorción de un material dado con la energía de los RX?
7.- ¿Hay técnicas de detección en desuso? ¿Cuales y por qué?
8.- ¿En qué detectores se utilizan pantallas de refuerzo fluorescentes? ¿En qué consisten?
9.- ¿Para qué se utiliza un material que queda sensibilizado por los RX y que se vuelve a relajar iluminándolo con un láser?

C8 (13-mzo) Comenzamos RX, el tubo y el espectro

Hoy nos toca día de trabajo en vez de "chapa". Tenéis que escribir una entrada en el blog (una cada grupo de dos o tres estudiantes) que responda a la siguientes preguntas:

1.- Qué características constructivas del tubo de rayos X se correlacionan con qué características del espectro de emisión de los rayos X

2.- Qué características de la operación del tubo de rayos X se correlacionan con qué características del espectro de la radiación producida (o lo que es lo mismo, que controles tiene y que es lo que controlan)

3.- Por qué han de estar los tubos a vacío

4.- Por qué es importante el espectro de emisión para la radiología ¿no son iguales todos los rayos x?

Como fuentes de información fundamentales tenéis los vídeos (y pwp de slideshare) del otro blog y las transparencias que están en MiAulario.

Para contestar las preguntas hay que saber otras cosas (cómo es el tubo, cómo es el espectro, cuánto penetran las radiaciones en el cuerpo, etc.), pero eso no es lo que se pregunta, se supone que sabéis suficiente de lo previo, y la entrada en el blog se ha de circunscribir a lo que se pregunta. Sería bueno acabar el ejercicio en el aula.

ACTUALIZACIÓN (tras la clase):
Ya comentamos las respuestas, ahora se trata de que lo hayáis asimilado realmente y lo podáis escribir en los blogs de forma que se entienda bien. A continuación dejo las respuestas escuetas, espero de vosotros la justificación.
1.- El material del ánodo (con la posición de picos). Y la resistencia del tubo (separación entre ánodo y cátodo)
2.- kV con la energía máxima. Cantidad total de radiación: mAs , pudiéndose controlar los s a kV fijados.
3.- Para que los electrones puedan viajar entre el ánodo y el cátodo sin colisionar con átomos del aire.
4.- Por que afecta a la penetración en los tejidos a radiografiar.

C7 (11 Mzo) Acabando la radiactividad

Hemos comenzado por repasar el esquema del tema (la figura superior) para ver que habíamos comentado todo menos los detalles físicos de la interacción radiación materia. Eso lo hemos visto sobre las transparencias del tema (en MiAulario). Luego hemos pasado a hacer una breve presentación oral de los ejercicios del día pasado. Bien para empezar, pero habrá que ir mejorando lo de "hablar en público". Por último hemos visto y comentado el vídeo de Veritasium sobre el lugar más radiactivo del mundo. Estaría bien que lo repasarais, son 11 minutos que podéis ver con calma.

El próximo viernes comenzamos con el tema de los rayos x. Para ir avanzando, podéis ir con los dos primero vídeos del tema vistos, este (un poco pesado y quizá demasiado sencillo) y este (mucho más al grano y con lo esencial).

Nos vemos.

C6 (6 Mzo) Ejercicio sobre cuantificación y estimación de daño

Dos aspectos que nos quedan del tema de la radiactividad son (1) los efectos biológicos (que pasa y con qué dosis) y (2) las fuentes naturales y artificiales de radiactividad (qué valores dan qué cosas). Con el fin de trabajar esos temas os propongo el siguiente ejercicio:

Elegid dos fuentes de radiactividad (al menos), una natural y una artificial, y buscad los valores de actividad que poseen (o de dosis que producen). Comparado los posibles efectos biológicos de la exposición a esas fuentes.

Redactad una entrada en el blog (una cada grupo(*)) en la que expongáis vuestras conclusiones, fundamentadas en los datos que hayáis encontrado. No os olvidéis de citar las fuentes consultadas, especialmente aquellas de las que toméis los datos.

(*) La idea de sesiones como esta es que se trabaje en grupos, por tanto habrá un único resultado del trabajo de los miembros de un grupo. Sin embargo, al final os pediría que lo copiarais (tal cual, copy/paste) en el blog de cada uno, de forma que cada blog contenga todo el trabajo realizado por cada estudiante. ¡Gracias!

Un par de apuntes sobre radiactividad natural. Por un lado que existen aplicaciones de móvil capaces de convertir tu teléfono en un detector de radiación ¿puedes encontrar alguna? Por otro lado, me he encontrado con un curioso proyecto en el que un grupo de personas aficionadas (y no "oficiales") midieron determinados lugares. Podéis acceder a esa información rebuscando un poco aquí.

C5 (4 Mzo) Reacciones nucleares y rad. ionizante

En esta clase hablamos de diversas cosas. El hilo conductor era el PWP (acabamos el primero de los dos que hay del tema en MiAulario), pero con muchas disgresiones. Por ejemplo el tema de la interacción de los fotones con niveles de energía de moléculas, cosa que puede dar lugar a la fluorescencia o la fosforescencia (que se diferencian en el tiempo de vida del estado escitado), cosa que nos sirvió ver la analogía con las transiciones nucleares que emiten gamma, que piden ser instantáneas (análogo a la fluorescencia) o isoméricas (análogo a la fosforescencia).

Pero si hemos de resumir en dos ideas la clase, la primera fue comentar "el catálogo" de reacciones nucleares (explicando cómo se representan, de dos formas además). Ya en la clase anterior, con la curva de estabilidad de nucléidos (esa representación de protones vs. neutrones) hablamos de la "utilidad" de esas reacciones para llevar nucleidos inestables hacia la estabilidad. Con esto dámos por acabada la parte de la radiactividad como propiedad de la sustancia radiactiva y pasamos a la radiactividad como radiaciones viajando.

Enumeramos los tipos de radiación (alfa, beta, gamma) y sus características principales (carga y masa) y efectos a grandes rasgos. Nos centramos en la gran diferencia entre radiación ionizante y no ionizante; los diferentes tipos de fenómenos físicos inducidos por radiación electromagnética de frecuencia creciente: corrientes inducidas, calor, transiciones electrónicas, ionización.

 Para el viernes la idea es que tengamos una clase de trabajo por vuestra parte. Los objetivos serán tener claras las unidades de cuantificación de la radiación (el vídeo que teníais que ver para la clase pasada, etc.) y que empecemos a cuantificar en esas unidades diferentes fuentes de radiactividad, naturales y artificiales y poniéndolas en relación. Preguntas como:
- ¿Que dosis supone comerse un plátano?
- ¿Y estar cerca de unos cuantos plátanos?
- ¿Que dosis supone viajar en avión? ¿Qué características del vuelo afectan a esa dosis?
- ¿Que dosis se puede recibir por Radon? ¿Cuánto varía de un sitio a otro?
- etc.

También interesa saber que valores producen qué daños. Que tengamos claro que hay efectos deteministas (y qué valores los producen) y estocáticos (y cómo es la curva de aumento de probabilidad de daño con la dosis).

Veremos hasta dónde podemos llegar. Lo que podáis ir avanzando en estos temas será muy bienvenido, claro.

C4 (27F) El origen de la radiactividad

La clase del viernes comenzamos comentando la necesidad de seguir más o menos al día los temas que estamos tratando, para que las clases resulten efectivas. Ya que somos tan poca gente no tiene sentido que yo suelte un rollo y vosotros escuchéis a ver si se pilla algo. Cuando hay muchas decenas de estudiantes no hay más remedio, pero con el número que somos merece la pena ir al día y aprovechar las clases a fondo.

Seguimos con un repaso de los temas comentados en la entrada anterior anterior de este blog (no las repito aquí), profundizando en las causas de la inestabilidad nuclear, balances entre fuerzas electromagnética y nuclear fuerte. Las dos gráficas siguientes, las principales reacciones nucleares como vía de acercarse a la estabilidad, etc.

También comentamos la relación de estos procesos nucleares con la evolución del universo. La aparición de hidrógeno en el origen, la formación de las primeras estrellas y con ellas la síntesis de elementos más pesados (hasta el hierro en unas fases y los mayores en las explosiones). Las estrellas de segunda generación y sistemas planetarios como el solar. Por cierto, para algunos detalles más sobre la evolución estelar se puede consultar este breve artículo.

El miércoles continuaremos donde lo dejamos, pero con ejercicios, sobre reacciones nucleares, ley de desintegración, etc. Añadiremos las magnitudes y unidades de cuantificación de la radiactividad. Para avanzar en este camino os recomiendo esta entrada del blog de contenidos.