Feladat: 5120. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Kitűző(k):  Takács László 
Füzet: 2019/március, 188. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Feladat, Sugárzás és anyag kölcsönhatása

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Sugárkezeléskor egy meghatározott dózist (tömegegységenként elnyelt energiát) kell eljuttatni a daganatba anélkül, hogy a környező egészséges szövetek túlságosan nagy dózisnak lennének kitéve. Vizsgáljuk ezt a problémát a következő egyszerű modellen. A beteg fejét egy 8 cm sugarú, homogén gömbnek tekintjük. A kis méretű daganat a gömb középpontjában van, és öt különböző átmérő irányából γ-fotonokkal sugározzuk be ugyanakkora intenzitással. A sugárnyaláb intenzitása (egységnyi felületre jutó teljesítménye) exponenciálisan csökken, ahogy a nyaláb áthalad a gömböt kitöltő szöveten az I(x)=I0e-μx egyenletnek megfelelően.1

 
 

Kétféle sugárzást alkalmazhatunk: 1 MeV-es γ-fotonokat egy 60Co forrásból, ezekre μ=0,07cm-1, vagy 6 MeV-es γ-fotonokat, amelyeket egy elektrongyorsítóval lehet létrehozni, itt μ=0,028cm-1.
Melyik sugárzás kíméli jobban az egészséges szöveteket, azaz melyik eredményez kisebb dózist a gömb felületénél? Mekkora a dózis a gömb felületének közelében, ha a daganatnál a szükséges dózis értéke D?
1Az x0=ln2/μ távolságot felező rétegvastagságnak nevezik; ennek számértéke függ a fotonok energiájától és az elnyelő közeg anyagától. 2,5 MeV-es fotonokra pl. vízben x0=23 cm.