Hledej:

iReferáty.cz je internetová databáze referátů.
Referáty, seminární práce, životopisy a čtenářský deník pro střední a základní
školy.

Kontakt
|   Přidat k oblíbeným

Referáty

Čtenářský
deník

Životopisy

Diskuse

Hledám
referát

iReferaty.cz

Inzerce

Doučování

Au-pair

Katalog
škol

Vysoké školy

Vyšší
odborné školy

Střední
školy

Jazykové
školy

Přidej vlastní referát

Vytištěno ze
serveru www.iReferaty.cz

Obecné referáty

Rentgenové záření

Zařazeno: iReferaty.cz
> Referáty
> Fyzika >
Rentgenové záření

Titulek: Rentgenové záření

Datum vložení: 27.3.2006

Referát vložil: David Macháček

Poslat
mailem    Vytisknout

Chceš vědět kdo
ti zajistí brigádu?

I. ÚVOD
Úkolem této seminární maturitní práce je
seznámit čtenáře s přístrojem tak běžným při lékařském vyšetření jako je
rentgen. Myslím si, že málokdo ví, jak tento tajuplný a záhadný přístroj
pracuje. Ani já jsem nebyl výjimkou. Rozhodl jsem se tedy tuto mezeru v lidském
vědění zaplnit srozumitelným způsobem.

II. HISTORIE
Život a dílo
Wilhelma Conrada Röntgena

Německý fyzik Wilhelm Conrad Röntgen se narodil
roku 1845 v německém městě Lennepu v rodině obchodníka. Ačkoliv byl Röntgen jen
průměrným gymnaziálním studentem a nepodařilo se mu získat maturitní zkoušku,
získal diplom strojního inženýra na polytechnice v Curychu. Svou houževnatostí a
praxí získanou u profesora A.Kundta se vypracoval na uznávaného představitele
experimentální fyziky. Roku 1869 získal na Curyšské univerzitě doktorát z
filozofie. Během následujících devatenácti let působil na řadě univerzit a
postupně získával pověst vynikajícího vědce.

V roce 1888 byl jmenován
profesorem fyziky a ředitelem fyzikálního ústavu při univerzitě ve Würzburgu.
Röntgen neměl vlastní děti, ale s manželkou adoptovali dceru. V roce 1901
obdržel Nobelovu cenu za fyziku, vůbec první, co kdy byla udělena. Působil na
univerzitě ve Würzburku a Mnichově. Röntgen byl velmi skromný člověk, který si
svůj objev nedal ani patentovat a dobrovolně odevzdal svůj vynález do služeb
lidstva. Zemřel v roce 1923 v Mnichově.

Objev rentgenových paprsků
V
Mnichově učinil v roce 1895 objev, jímž se proslavil. Dne 8. listopadu 1895
dělal pokusy s katodovými (elektronovými) paprsky. Ty se skládají z proudu
elektronů. Tento proud se vytváří působením vysokého elektrického napětí mezi
elektrodami umístěnými na koncích uzavřené skleněné trubice, z níž byl odčerpán
téměř všechen vzduch. Katodové paprsky nejsou nijak zvlášť pronikavé, snadno je
zarazí pár centimetrů vzduchu. Röntgen katodovou trubici (vakuovou plynovou
výbojku) úplně zakryl těžkým černým papírem, tak aby z trubice ani při zapnutí
elektrického proudu nevycházelo vůbec žádné světlo. Když však v trubici proud
zapojil, ke svému úžasu si všiml, že fluorescenční štít ležící vedle na stole se
rozzařuje, jako by svítil. Vypnul trubici, a štít (potažený platinokyanidem
barya, fluorescenční látkou) zářit přestal. Protože byla katodová trubice úplně
zakryta, Röntgenovi došlo, že je-li zapojen elektrický proud, musí z trubice
vycházet nějaké neviditelné záření. Vzhledem k tajemné povaze toto neviditelné
záření označil jako paprsky X jako matematický symbol něčeho
neznámého.

Röntgen byl svým náhodným objevem nadšen přerušil ostatní
výzkum a soustřeďoval se na prozkoumání vlastností paprsků X. Po několika
týdnech usilovné práce zjistil tyto skutečnosti: 1) Paprsky X mohou způsobit, že
i jiné chemikálie než platinokyanid barya fluoreskují.
2) Paprsky X
procházejí mnoha materiály, které jsou normálně neprůsvitné. Zejména si
uvědomil, že paprsky X přímo procházejí jeho svaly, ale zastaví je kosti. Když
si dal ruku mezi katodovou trubici a fluorescenční štít, viděl na štítě stín
kostí své ruky.
3) Paprsky X proudí v přímkách. Na rozdíl od elektricky
nabitých částic je magnetické pole neodchyluje.

V prosinci 1895 Röntgen
napsal o paprscích X první pojednání. To okamžitě vzbudilo velký zájem a
nadšení. Během několika měsíců je zkoumaly stovky vědců a do roka o nich napsali
zhruba tisíc statí! K vědcům, jejichž výzkum byl přímo motivován Röntgenovým
objevem, patřil Antoine Henri Becquerel. I když měl v úmyslu zkoumat rentgenové
paprsky, místo toho narazil na ještě významnější jev radioaktivity. Röntgen má
na objevení paprsků X naprostou zásluhu. Pracoval sám, jeho objev se
nepředpokládal a skvěle ho rozpracoval. Navíc dal jeho objev důležitý stimul
Becquerelovi a dalším výzkumníkům.

III. VLASTNOSTI ZÁŘENÍ
a)
Ionizuje vzduch, vyvolává zčernání fotografické desky a při dopadu na vhodnou
látku fluoreskuje. To umožňuje detekovat rentgenové záření, které je jinak pro
nás neviditelné.

b) Různé látky pohlcují rentgenové záření v různé míře.
Pohlcování závisí především na protonovém čísle prvků. Např. měkké části těla
obsahující prvky vodík a uhlík pohlcují rentgenové záření méně než kosti, které
obsahují vápník.

c) Čím tlustší vrstvou daného materiálu rentgenové
záření projde, tím více se pohltí. To se v praxi využívá například při hledání
skrytých vad v kovových odlitcích (rentgenová defektoskopie).

IV. VZNIK
ZÁŘENÍ
Rentgen
Počátek rentgenové techniky je dán 8. listopadem 1895, kdy
profesor würzburské university Wilhelm Conrad Röntgen objevil paprsky X, později
po něm nazvané rentgenové paprsky. V oboru katodového (hmotného) záření v té
době pracovala řada vědců (Hittorf, Crookes, Hertz, Helmholz, Goodspeed a jiní)
a mnozí z nich při svých pokusech na jevy signalizující tyto paprsky také
narazili.
Nechci a nepotřebuji patenty, paprsky X jsem nevynalezl, patří těm,
kteří je potřebují. Mé spisy nechť o tom čtou ti, kteří chtějí bádat dále a mají
k tomu schopnosti. Myslím, že je třeba vykonat ještě mnoho. Neprovozuji kult se
svou prací.“
Uvolnění výzkumu v oboru rtg záření způsobilo obrovský technický
rozmach nejen v konstrukci vlastních trubic (rentgenek), ale samozřejmě i v
napájecích a ovládacích přístrojích a specializovaných nářadích, takže již na
několik málo let bylo možno rentgenové záření využít v praxi: v lékařství, v
technickém i vědeckém oboru.
A pomníku W. C. Röntgena v Mnichově bylo
napsáno: „Paprsky po něm nazvané ukazují lékaři nitro živoucího těla, inženýru
vnitřní strukturu látek a badateli vnitřní stavbu atomu.“

Zčernání
snímku
Stupeň zčernání (průměrná celoplošná hustota snímku) závisí na řadě
faktorů, podle nichž se musí řídit expozice. Ponecháme-li stranu vnější
činitele, jako citlivost filmu a zesilovací fólie, koeficient absorpce v
sekundární cloně a v objektu, vlastní a přídavnou filtraci, a předpokládáme-li
správnou metodu práce v temné komoře, jsou pro ustavení správně exponovaného
snímku hlavními činiteli: anodový proud expoziční čas, anodové napětí a
vzdálenost ohnisko – film OF.
Vzhledem k tomu, že zčernání snímku je přímo
úměrné a lineárně závislé na anodovém proudu v mA a času v s, vztahují se obě
veličiny do jediného expozičního pojmu: miliampérsekundy. Znamená to, že ve
stejném poměru, ve kterém se mAs zvětší nebo zmenší, změní se i zčernání filmu
při expozici.
Závislost zčernání na změně k V je veliká a nutno na to vždy
pamatovat. Má to své výhody i částečné nevýhody. Hlavním přínosem je možnost
velmi krátkých snímků pohyblivých orgánů při rychlé sériografii, kde jinak
vzhledem k maximálnímu zatížení rentgenky bychom nevyšli s normální technikou, a
použití tvrdé techniky je proto nezbytné. Na druhé straně i poměrně malá změna
anodového napětí značně ovlivní zčernání.

Kontrast snímku
Kontrast
snímku je poměr mezi nejsvětlejším a nejtmavším místem snímku. Na kontrast má
opět vliv materiál a zesilovací fólie. Jinak je ovlivňován kontrast tvrdostí rtg
záření. 4ím je záření tvrdší, tím je snímek méně kontrastní, vyrovnanější. Těmto
snímkům říkáme (opačně, než je zvykem ve fotografii) snímky tvrdé. Měkké záření
dává snímky kontrastní. V rtg praxi jim říkáme snímky měkké. Musíme ovšem
odlišovat snímky zdánlivě vyrovnané – šedé, zhotovené normální technikou (do 90
kV), od snímků tvrdých. V prvém případě jde o zmetkový snímek, na němž chybí
většina detailů a jehož diagnostická hodnota je nepatrná (chyby je obvykle v
materiálu nebo vyvolávacím postupu). Tvrdý snímek je často, je-li správně voleno
jeho užití, diagnosticky daleko hodnotnější než snímek zhotovený normální
technikou.

Ostrost snímku
Ostrost snímku je udávána rozlišovací
schopností, což je kvalita snímku, umožňující od sebe rozlišit dva body nebo
čáry minimálně vzdálené. Reciproční hodnotou ostrosti je neostrost. Ta je
pohybová a geometrická. Pohybovou neostrost zmenšujeme co nejkratšími
expozičními časy, zvláště u pohybujících se orgánů, dále dobrou fixací pacienta
a tuhostí nářadí, upevňujícího zářič a film. Zmenšení geometrické neostrosti
dosahujeme co největší vzdálenosti ohnisko – pacient a co nejmenší vzdáleností
pacient – film, dále co nejmenším ohniskem a nejužším svazkem užitečného záření.
Dále je ostrost závislá na zrnu fólie a filmu. Čím je zrno větší, tím je ostrost
menší. Ostrost se udává počtem párů linií (čár) ještě rozlišitelných v 1 mm nebo
cm [LP/mm].
Rozlišovací schopnost se udává počtem párů linií na 1 cm nebo mm
soustavou ještě přenesených a jasně rozeznatelných. Určuje se pomocí testů buď
radiotransparentních, nebo světlotransparentních, kde se hustota linií postupně
mění od nejhrubšího rastru až po nejjemnější. Poslední ještě rozeznatelný rastr
udává rozlišovací schopnosti televizní soupravy apod. Nejsou-li testy k
dispozici, možno s výhodou užít sekundárních jemnorastrových mřížek nebo
kovového pletiva o určité velikosti síťky, navinutých drátků na plochou lepenku
o určitém stoupání a i jiných vhodných improvizací.

Připojení
rentgenového zařízení k síti
Kvalita síťového rozvodu a druh prostředí má na
rentgenové zařízení rozhodující vliv. Bezpodmínečně je nutno dodržet předpisy
stanovené státní normou ČSN 34 1720 a ČSN 36 4710. Aby se dodržely hodnoty
provozní, pro které byl rentgen konstruován, nesmí být odpor sítě ani větší, než
předpisuje norma, ani menší. V tomto případě je nutno jej přídavných odporem
upravit na hodnotu stanovenou.
Jak již bylo dříve řečeno, rentgenový přístroj
nebo rtg souprava je navrhována na určitý úbytek napětí v přívodní síti tak, aby
hodnoty na panelu odpovídaly v určitých tolerancích skutečnosti. Proto musí být
rentgen připojován podle svého výkonu na síť s určitou hodnotou odporu. Není-li
tomu tak, nutno provést tzv. přizpůsobení rentgenu k síti. Mohou v zásadě nastat
dva případy:
Odpor sítě je větší, než předpisuje norma. Přizpůsobení se potom
provádí tak, že se sníží výkon rtg zařízení natolik, aby nastal soulad. Je
samozřejmé, že takové zařízení nemůže být využito na maximum a je neekonomické
(zařízení s menším výkonem je levnější a na dané síti pracuje stejně).
Improvizovaně, u zařízení převozných a přenosných, se obvykle snižuje anodový
proud na takovou hodnotu, aby úbytek napětí, pozorovatelný na voltmetru, nebyl
vyšší než 5 % jmenovitého síťového napětí. Často bývá tato oblast na stupnici
měřidla již vyznačena.
Odpor sítě je menší, než udává norma. Přístroj by sice
mohl být využit na plný výkon, ale hrozí nebezpečí z přepětí a poškození
zařízení. Na anodě rentgenky je vyšší napětí, než udává ukazatel. V tomto
případě se předřazuje do přívodu výkonný odpor řádově v desetinách ohmů, volený
tak, aby kontrolní snímek, zhotovený předepsanými hodnotami, ukazoval na
stupnici měřidla předepsaný pokles. Je samozřejmé, že při kontrole úbytku
voltmetrem nutno brát v úvahu balistický efekt měřidla a měření provádět při
dostatečně dlouhých expozičních časech (0,6 až 1 s).
Rentgenová diagnostická
zařízení od výkonu 1500 W umožňující předem nastavit mA a kV nebo mAs, popřípadě
čas, musí být přizpůsobitelná k odporu sítě.

Druhy prostředí
Na rtg
pracovištích jde obvykle o tato prostředí: obyčejné a mokré. Mokré prostředí je
prostor v temné komoře kolem nádob s lázněmi, a to horizontálně do vzdálenosti
0,6 m a vertikálně do vzdálenosti 2,25 m. Ostatní prostor lze považovat za
prostředí obyčejné. Všechny rtg zařízení musí být umístěna v prostředí
obyčejném.

Dimenzování a provedení přívodu
Pro rtg zařízení s
dlouhodobým provozem (prosvěcovací terapeutické rentgeny) se přívod dimenzuje na
maximálně dovolený dlouhodobý příkon. U snímkovacích rentgenů nesmí být kromě
toho překročen největší dovolený odpor sítě. Je-li krátkodobý příkon mezi
uváděnými hodnotami, stanoví se dovolený odpor sítě lineární
interpolací.
Krátkodobý výkon je nejvyšší zatížitelnost po dobu 0,1 s a při
anodovém napětí 100 kV, resp. maximálně nastavitelné hodnotě do 100 kV, udávaný
v kW. Pokud není tento výkon uveden v kW, ale jinak, je nutno znát hodnotu
anodového proudu v mA při 100 kV a 0,1 s a pak krátkodobý výkon lze vypočíst ze
vzorce:

kUI
P = (kW)
1000

kde značí I – anodový proud v mA
při 100 kV a 0,1 s;
U – anodvé napětí v kV při daném zatížení;
k –
součinitel využití, který je u jednopulsových
a dvoupulsových rentgenů k =
0,75,
u šestipulsových rentgenů k = 0,95,
u dvánástipulsových rentgenů k =
0,98.

Připojení rentgenového přístroje. Rentgenové přístoje s krátkodobým
příkonem do 2,5 kVA a rentgenové přístroje pohyblivé se mohou k síti připojovat
zásuvkou bez hlavního vypínače, pokud jmenovitý proud pojistky před zásuvkou
není větší než 25 A. Pevné rtg přístroje a zařízení s příkonem nad 2,5 kVA musí
být na síť připojeny pevně.
Terapeutické rentgeny se mohou připojit na
takovou síť, která nezpůsobí při maximálním dlouhodobém zatížení větší pokles
než 10 %. Rentgenová diagnostická zařízení s příkonem nad 2,5 kVA, která
umožňují předem nastavit anodové napětí a proud rentgenky (resp. mAs a s), musí
být vybavena přizpůsobením k síti.
Provedení přívodu. Pohyblivý přívod musí
mít minimální průřez 0,75 mm2Cu. Až do 16 mm2 musí být ochranný vodič stejného
průřezu a musí být v celé délce opatřen izolací zelenou nebo pruhovanou
zelenožlutou. Síťové přívody se nesmějí vkládat do ochranných kovových
hadic.
Ukončení pevného přívodu. Přívod pro pevně připojený rtg přístroj musí
být v obsluhovně ukončen přípojnou rozvodnicí, na které je instalován hlavní
ruční vypínač, jímž lze odpojit celý rtg přístroj od sítě s výjimkou pomocných
světelných obvodů, a dále tavné pojistky, umístěné za
vypínačem.

Zabezpečení vstupu na rtg pracoviště
U všech rentgenů
pevných a zubních s vlastní provozovnou musí být u vchodu červené návěští, které
se rozsvítí při zapnutí hlavního vypínače na ovládači. U rentgenů, které tento
vypínač nemají, se může toto návěští zapínat samostatným vypínačem. Kromě toho
musí být u vchodů nápis NEVSTUPOVAT, který se rozsvítí při zapnutém ovladači po
zavření dveří z vyšetřovny do obsluhovny. U rentgenové ozařovny musí být kromě
toho zabezpečen vstup dveřním kontaktem, vypínajícím rentgenku z činnosti při
otevření dveří. Pouhým zavřením dveří nesmí se rentgenka znovu uvést v
činnost.

Bezpečnost práce na zdravotnických rtg
pracovištích
Bezpečnost práce závisí na dvou hlavních činitelích:
1. na
technickém stavu všech zařízení používaných na rtg pracovišti;
2. na lidech,
kteří s touto technikou přicházejí do styku. Zodpovědnost, kvalifikacepozornost,
nepřeceňování vlastních schopností, smysl pro pořádek a organizaci jsou
vlastnosti, které mohou úrazovost, plynoucí z osobních příčin, snížit na
minimum. Úrazy nutno především předcházet prevencí. Co se jejich druhů týká,
můžeme je rozdělit do tří hlavních skupin:
1. úrazy elektrickým proudem,

2. úrazy mechanického charakteru,
3. poškození nadměrných
zářením.

Ochrana před úrazy elektrickým proudem
Zásadně zabíjí proud,
nikoliv napětí. Velikost proudu procházejícího srdeční krajinou, která může
usmrtit, je silně individuální, ale je řádově v desítkách miliampérů. Ze
znalosti Ohmova zákona si můžeme snadno uvědomit, kdy se bude proud procházející
tělem zvětšovat. Je to především při zvyšování napětí a dále při snížení
přechodového odporu mezi tělem a součástí přístroje pod napětím (tzv. živou
částí) (vlhkost, pot, chemikálie, silný tlak). Proto zakazuje předpis užívat
vyšší napětí v mokrých prostředích. Je také velice nebezpečné jednou rukou se
dotýkat uzemněné části (kostra, vodovod, těleso topení), nebo jinak s ní
vytvořit kontakt (opírat se, stát na kovové podlaze apod.) a druhou rukou
manipulovat v blízkosti tzv. živých částí rozvodu.
Části zařízení s napětím
nad 24 V musí být chráněny dostatečným isolačním krytím podle předpisů, části
bez napětí (kryty, nářadí) musí být chráněny zemněním nebo nulováním u obvodů
vysokonapěťových pak výhradně zemněním. Odpor společného uzemnění nesmí být
větší než 2 W. Podlaha musí být z nevodivého antistatického materiálu. Zásuvkové
obvody musí mít ochranný zemnící kontakt. Ve strojovnách a kobkách musí být
neizolované části pod napětím znepřístupněny dotyku s ochrannou vzdáleností (d),
určenou velikostí napětí (U). Vzdálenost se zhruba rovná dvojnásobné hodnotě
napětí: d = 2U [mm, kV]. Znepřístupnění je dáno tím, že všechny vstupy do kobky
musí mít bezpečností vypínač a zámek. Při otevření vypínají vysoké napětí
nevratně. Současně s vypnutím zařízení se musí vhodným způsobem vybít proti zemi
všechny vysokonapěťové části. Vysokonapěťové části rentgenových zařízení musí
být opatřeny výstražnou tabulkou.
V mokrém prostředí smějí být spotřebiče s
dvojitou izolací nebo s napětím maximálně 24 V. Ponorné topné články jsou
zakázány.
Každý pracovník na rtg pracovišti se musí seznámit s předpisy,
normami, požární ochranou, musí vědět, kde jsou hlavní závěry plynu, vody a
hlavní elektrický vypínač. Při jakémkoliv úrazu nebo podezření z poškození
elektrického obvodu je nutno vypnout hlavní vypínač. Rtg zařízení se vypojuje
také při každém odchodu z pracoviště. Při jakékoli práci na zařízení, ať už jde
o opravy nebo údržbu, nutno hlavní vypínač zabezpečit proti zapnutí nepovolanou
osobou nápisem nebo nejlépe vyšroubováním hlavních pojistek. Denně před
zahájením práce se musí Překontrolovat světelná signalizace. Jednou za čtvrt
roku je nutno nechat přezkoušet uzemnění a provést prohlídku nechráněných
soustav vysokého napětí a jedenkrát za rok nechat provést celkovou elektrickou
revizi. Při odchodu z pracoviště je třeba překontrolovat, zda jsou všechny
spotřebiče odpojeny příslušnými vypínači. Zdravotnický personál nesmí zasahovat
sám do funkčních částí zařízení. Pokud je to nezbytné (výměna pojistek pod
kryty, rozpojení vysokonapěťových kabelů u transportních zařízení), je nutno
vždy předem zařízení odpojit, zabezpečit proti zapnutí a vysokonapěťové koncovky
kabelů dotykem vybít proti kostře zařízení.

Ochrana před úrazy
mechanického charakteru
Nejnebezpečnějšími úrazy patřícími do této kategorie
jsou poranění, způsobená pádem těžkých části vyšetřovacího nebo léčebného nářadí
na pacienta. Stává se to buď nedokonalým uchycením clon, kazet, zářičů, tubusů,
ochran před zářením apod., nebo selháním bezpečnostních brzd při přetržení
vyvažovacích lanek. Proto norma ČSN 34 1720 předpisuje denně před započetím
provozu kontrolu neporušenosti snadno přístupných lanek, řetězů a mechanismů
zabraňujících pádu těžkých částí, upevnění zářičů, závěsů štítu, lavičky clon a
tubusů. Čtvrtletně je potom nutno nechat přezkoušet všechna zabezpečovací
zařízení v plném rozsahu.

Ochrana před zářením
Dávno minuly doby, kdy
pracovníci zacházející s rtg zářením utrpěli těžká a nevratná poškození končící
amputacemi, leukémií i smrtí. Dnes, při dodržení všech předpisů a při využití
prostředku, které nám technika skýtá, dosahují expozice profesionálních
pracovníků s rtg zářením tak minimálních hodnot, že nebezpečí z nemoci z
povolání je podstatně sníženo. Závažnější je otázka dosáhnout také minimální
expozice pro pacienta našeho století generační expozice neustále roste. A právě
na tomto poli nevyužívají pracovníci s rentgenem maxima možností a se zářením
zacházejí, dalo by se říci, příliš štědře. Snímky se přeexponovávají, aby se
potom zkráceně vyvolávaly, nevolí se správná techniky, plýtvá se nevyužitým
zářením, nevyužívá se výkonu rtg zařízení a pracuje se s příliš malou
vzdáleností OF, neužívá se dostatečně filtrace, pracuje se se starým nebo málo
citlivým materiálem fóliemi, zbytečně se prosvěcuje atd., jak bude ještě
podrobněji rozvedeno. Při správně prováděné ochraně před zářením je tedy
nejdůležitější snižovat na maximum primární expozice, kterým je pacient
vystaven. Je nutno také podotknout, že každý pracovník se zářením je pod
dozimetrickou kontrolou a každé překročení expozice vyvolává ihned příslušné
protiopatření, zatímco pacient dosud žádnou kontrolu na přijatou expozici nemá
(třeba formou osobního průkazu, karty apod.) a bývá často a zbytečně duplicitně
na dvou pracovištích vyšetřován.

Ochranná opatření stavebního
charakteru
Barytové omítky, vzdálenost lůžkových oddělení, kubatura místností
a jejich podlahová výměra, velikost oken a větrání atd. nespadá do konstrukce
rtg zařízení, ale do projektování rentgenových oddělení a jejich správnost
potvrzuje a kontroluje krajský hygienik. Je nutno pouze poznamenat, že
sebeúčinnější větrání nemá vliv na velikost primárních nebo sekundárních
expozic, ale na množství vzniklého ionizovaného vzduchu, jehož vdechování je
také škodlivé.

Technické opatření
Nejvýše přípustné dávkové
ekvivalenty pro personál na gonády a kostní dřen jsou maximálně 5 rem/rok, na
ruce a nohy 75 rem/rok, kůži a štítnou žlázu 30 rem/rok a na ostatní orgány nebo
tkáně 15 rem/rok.
Přípustná místní expoziční rychlost. Ochrany musí být
řešeny tak, aby na žádném místě, kde se mohou zdržovat pracovníci, nebyla
expoziční rychlost vyšší než 7 mR/hod. pro všechny druhy vyšetření. Na místech,
kterých mohou dosáhnout obsluhující pracovníci pouze svými končetinami, je
povolena maximální expoziční rychlost 100 mR/hod. Pokud ve výjimečných případech
není možno tyto hodnoty dodržet, musí být v průvodní technické dokumentaci
předepsán doplňková ochrana (např. zástěny, ochranný oděv apod.)
Rentgenový
zářič. Kryt zářiče musí být konstruován tak, aby při zakrytém výstupním okénku
(minimálně dvacetinásobek příslušné polotloušťky olovo odpovídající jmenovitému
napětí) a jmenovitých hodnotách napájecího napětí a proudu nebyly překročeny
tyto hodnoty expozičních rychlostí: kontaktní a intrakavitární terapie do 50 kV
max. 10 mR/hod. v 5 cm od povrchu zářiče, diagnostické zářiče, které při
vyšetřování je nutno přiblížit více než 30 cm k pacientovi, max. 10 mR/hod. v 1
m od povrchu zářiče, zářiče pro ostatní diagnostiku a terapii do 150 kV max. 50
mR/hod. v 1 m od povrchu zářiče, terapeutické zářiče nad 150 kV max. 1000
mR/hod. v 1 m a 30 R/hod. v 5 cm od povrchu zářiče.

Jednotky pro
rentgenové záření
Pro dávku:
joule na kilogram Jkg-1 rad = 10-2
Jkg-1.
Pro dávkový ekvivalent
(tj. dávku násobenou modifikačními fkatory,
určujícími rozdílnou biologickou účinnost různých druhů záření): rem = 10-2
Jkg-1.
Pro expozici (ozáření):
coulomb na kilogram Ckg-1, rentgen R =
2,58 * 10-4 Ckg-1.
Pro expoziční rychlost:
ampér na kilogram Akg-1,
rentgen za sekundu Rs-1=2,58 * 10-4 Akg-1.

V. VYUŽITÍ
Rentgenové
záření je elektromagnetické vlnění velmi krátké vlnové délky. Rentgenové záření
užívané v rentgenové diagnostice má vlnovou délku asi 10 nm až 1
pm.
Rentgenové záření vzniká nárazem elektronů velké kinetické energie na
hmotu ve speciální elektronce, v rentgence. Ke vzniku rentgenové záření je
zapotřebí především energie, kterou je nutno vhodně upravit a v rentgence
přeměnit v energii rentgenového záření. Výroba rentgenového záření je
energetickým dějem, přeměnou elektrické energie v energii záření. Tato přeměna
je značně nehospodárná, neboť jen 1-2 % z přiváděné elektrické energie se v
rentgence přemění v energii záření a převážná část, tj. 98 - 99 %, přeměňuje se
v energii tepelnou, pro vlastní rentgenovou diagnostiku nepotřebnou.
Pro
výrobu rentgenového záření potřebujeme především velké množství elektrické
energie. Rentgenový přístroj, nářadí a příslušenství jsou velkými spotřebiči
elektrické energie. Velká spotřeba je podmíněna nehospodárností rentgenky a
značnými ztrátami při úpravě elektrické energie (např. žhavicí transformátory,
žhavicí vlákna rentgenek, ventilů apod.). Např. dvoupulsový rentgenový přístroj
má při chodu na prázdno spotřebu asi 1 kW, tedy tolik, jako elektrický vařič!
Je-li rentgenový přístroj v chodu, je spotřeba daleko vyšší, i když je
krátkodobá.
Elektrická energie, přiváděná vedením k rentgenovému přístroji,
musí být patřičně upravena. Proud v síti má malé napětí, které nepostačuje k
výrobě rentgenového záření v rentgence. Střídavý proud ze sítě, jenž má napětí
120 V, 220 V a 380 V, musíme přeměnit na vysoké napětí, řádově desítky tisíc V,
(v rentgenové diagnostice se užívá napětí 30 kV – 125 kV, popř. do 150 kV až 200
kV) a ještě jej usměrnit.
Tato úprava se provádí v rentgenovém přístroji.
Rentgenový přístroj musí umožňovat také kontrolu energie přiváděné rentgence, a
tím i kontrolu jakosti a množství rentgenového záření, v rentgence vyráběného.
Jakmile je elektrická energie náležitě upravena a její kvalita i kvantita
kontrolovatelná, můžeme ji přivést rentgence. Rentgenka je zařízením, kde
rentgenové záření z elektrické energie vzniká, je rentgenovým
zářičem.
Rentgenový přístroj je částí rentgenové soupravy, která napájí
rentgenový zářič, elektricky jej ovládá a reguluje. Skládá se z napájecího
zdroje, ovládače, popříp. z dalších regulačních a spínacích zařízení a
spojovacích kabelů.
Napájecí zdroj dodává potřebná napětí pro provoz
rentgenky (anodové a žhavicí napětí) a sestává z transformátoru vysokého napětí
a žhavicího transformátoru. U přístrojů s usměrněním k tomu přistupují ještě
usměrňovače (ventily, polovodiče). V napájecím zdroji je transformátorem
vysokého napětí síťové napětí 120 – 380 V transformováno nahoru, na střídavý
proud vysokého napětí (30 000 – 200 000 V).
U přístrojů s usměrněním je
tento střídavý proud vysokého napětí ve zdroji usměrněn ventily nebo
polovodičovými usměrňovači. U přístrojů bez usměrnění (jednopulsové přístroje)
usměrňuje anodový proud rentgenka, která je tím zatěžována navíc, takže její
výkon je nižší než ve spojení s přístroji více pulsovými. Žhavicí transformátory
zdroje dávají napětí pro žhavicí vlákno rentgenky či ventilů. Proud ze sítě je
jimi transformován dolů, na nižší napětí, kolem 5 – 20 V.
Elektrickou energii
nestačí pro výrobu rentgenového záření pouze upravit, ale je třeba její množství
i jakost kontrolovat, aby bylo možno sledovat také jakost a množství vyráběného
rentgenového záření.
Ovládač rentgenového přístroje je zařízení, které
obsahuje prvky potřebné k ovládání rentgenové soupravy, kontrolní a měřicí
přístroje a regulační systémy. V ovládači jsou ještě četné pomocné obvody k
připojení nářadí a příslušenství. Ovládač vlastně obsahuje všechny řídicí a
kontrolní elementy, takže obsluha rentgenové soupravy je soustředěna prakticky
na jedno místo. Hlavním spínačem, umístěným na ovládači, připojujeme a
odpojujeme rentgenový přístroj k síti či od sítě. Vyrovnávačem napětí
odstraňujeme výkyvy napětí v síti, které by mohly nepříznivě ovlivnit výšku
(stupeň) napětí na rentgence, a tím i kvalitu rentgenového záření. Přepojovačem
vysokého napětí převádíme elektrickou do příslušné rentgenky a ohniska. Někdy se
přepojovačem současně připojuje užité vyšetřovací nářadí a zajišťuje mu přívod
elektrické energie. Na ovládači regulací vysokého napětí volíme nejvhodnější
jakost rentgenového záření pro dané vyšetření, tzn. jeho vlnovou délku, a tím i
pronikavost (penetraci). Regulací intenzity žhavicího proudu rentgenky můžeme
kontrolovat množství rentgenového záření, emitovaného rentgenkou. Kontrolou
doby, po kterou prochází rentgenkou proud vysokého napětí, zjistíme trvání emise
rentgenového záření, takže ovládáním časového faktoru můžeme patřičně odměřit
množství rentgenového záření v závislosti na čase. Kromě otočných knoflíků nebo
tlačítek, kterými jsou jednotlivé funkce ovládány, jsou na panelu ovládače
některé měřicí přístroje; slouží pro kontrolu nastavených hodnot (např. síťový
voltmetr, miliampérmetr nebo miliampérsekundometr, expoziční časové relé).
Přípravu a správnou funkci jednotlivých obvodů nám na panelu ovládače udává
signalizační zařízení, a to zpravidla opticky (kontrolky). Dále jsou na panelu
ovládače ještě knoflíky a tlačítka pro spínání pomocných obvodů, např. nářadí,
sekundární clony, osvětlení místnosti, expozičního automatu aj.
Upravenou a
kontrolovanou elektrickou energii nutno převést k rentgence. Poněvadž jde o
proud vysokého napětí, musí být okolí řádně chráněno proti úrazu elektrickým
proudem; proto je napájecí zdroj uzavřen ve vhodné nádobě, a tím patřičně
izolován. Z napájecího zdroje je vysoké napětí vedeno k rentgence speciálními
vodiči, tj. kabely vysokého napětí. Pouze u přístrojů, kde jsou zdroj i
rentgenka v jedné nádobě (komorové rentgeny), je vysoké napětí vedeno jiným
způsobem.
Kabel vysokého napětí je speciální vodič. Přivádí provozní napětí
na rentgenový zářič (nebo jinou část obvodu vysokého napětí) a chrání přitom
před dotykem vysokého napětí. U jiných než komorových přístrojů jdou kabely
vysokého napětí od napájecího zdroje ke krytu rentgenky.
Rentgenový zářič je
konstrukční celek, ve kterém vzniká a z něhož vychází rentgenové záření.
Pozůstává z rentgenky, jejího krytu, popř. z napájecího zdroje.
Rentgenka je
nejdůležitější částí rentgenové soupravy, neboť v ní vzniká rentgenové záření z
přivedené, vhodně upravené a náležitě odměřené elektrické energie. V rentgence
je produkce záření soustředěna na jediné místo a do nejmenší plochy (ohnisko
rentgenky). Volné elektrony jsou emitovány vláknem katody, rozežhaveným
elektrickým proudem. Řízením žhavicího proudu ovlivňujeme emisi elektronů v
rentgence, a tím i množství (kvantitu) rentgenového záření. Vysoké napětí,
připravené v napájecím zdroji rentgenového přístroje a přivedené rentgenku,
vyvolá mezi katodou a anodou rentgenky velký potenciální rozdíl. Tím se
elektrony v rentgence, emitované katodou, urychlí. Elektrony získávají značnou
kinetickou energii. Jsou přitahovány anodou a dopadají na ni velikou rychlostí.
Nárazy prudce dopadajících elektronů na anodu vzniká rentgenové záření. Čím
vyšší je napětí na rentgence, tím větší kinetickou energii mají elektrony
emitované katodou a tím prudší jsou nárazy elektronů na anodu. Tzn. emitované
rentgenové záření má kratší vlnovou délku, je pronikavější, tvrdší,
penetrantnější a má větší energii. Lze tedy regulací anodového napětí na
ovládači rentgenového přístroje ovládat jakost záření emitovaného rentgenkou.
Pokud na rentgenku přivádíme neměnné anodové napětí a katodový proud, pak
emituje rentgenové záření stálé jakosti a celkové množství záření závisí na době
trvání emise záření, tzn. na době zásobování rentgenky elektrickou energií.
Proto je expoziční relé nebo kontrolní prosvěcovací časoměr důležitou součástí
ovládače rentgenového přístroje.
Rychlost elektronů, které v rentgence
narážejí na anodu, je téměř neuvěřitelná: při 50 kV činí 120 000 km/s, při 100
kV již 165 000 km/s a při 200 kV dokonce 210 000 km/s. Většina elektronů se
dostává pouze k povrchovým vrstvám wolframového ohniska rentgenky. Při nárazu se
část kinetické (pohybové) energie mění v energii tepelnou. Proto se anoda
rentgenky při provozu značně zahřívá a ohnisko se vyrábí z těžko tavitelného
materiálu (např. wolframu). Jen asi 1 – 2 % elektronů, a to elektronů s největší
kinetickou energií, dostane se až do blízkosti atomového jádra materiálu
ohniska, např. až ke slupce K. Zde jsou elektrony náhle, prudce zabrzděny a
jejich kinetická energie se přemění v energii elektromagnetického záření krátké
vlnové délky – v rentgenové záření. Je třeba znovu zdůraznit, že vlnová délka
emitovaného rentgenového záření je tím kratší, čím větší je kinetická energie
bombardujících elektronů, tedy čím vyšší je napětí mezi katodou a anodou.

Zabrzdění elektronů může nastat najednou, jednostupňově. Jindy probíhá ve
stupních, takže emitované rentgenové záření nemá stejnou vlnovou délku. Záření
vzniklé jednostupňovým zabrzděním má nejkratší vlnovou délku. Ve spektru
emitovaného rentgenového záření představuje tedy hraniční vlnovou délku, kterou
lze stanovit podle zákona stanoveného Duanem – Huntschem z užitého
napětí:

Např. při 50 kV je vlnová délka hraničního záření 0,25 nm, při
100 kV je 0,12 nm a při 200 kV činí 0,06 nm. Spektrometrickou analýzou
rentgenového záření lze naopak určit maximální napětí na rentgence. Záření
rentgenky připojené k přístrojům šestipulsovým nebo dvanáctipulsovým obsahuje
více paprsků kratších vlnových délek než záření z rentgenky připojené k
přístroji jednopulsovému nebo dvoupulsovému, a to při stejném vysokém napětí
(kVmax).
Vedle tohoto záření, které je označováno též jako brzdné záření,
vychází z rentgenky ještě charakteristické rentgenové záření, které závisí na
materiálu, z něhož je ohnisko rentgenky vyrobeno. Toto záření se označuje také
jako vlastní záření materiálu. Vzniká tím, že prudce letící elektrony, které se
dostaly až k vnitřní sféře atomu, mohou z K-sféry atomu uvolnit elektron. Na
místo tohoto elektronu s malou energií se pak posune elektron ze sféry jádru
vzdálenější, s větší energií. Přesunutý elektron ztratí část kinetické energie a
tato diference energií je emitována ve formě rentgenového záření. Poněvadž k
přechodu elektronů může dojít jen mezi sférami atomu, má emitované záření pouze
určité vlnové délky a rozdíl je stupňovitý. Proto je spektrum tohoto
charakteristického záření čárové. Vzniklé záření závisí na vazebné energii
elektronů na jádře atomů, tzn. na materiálu ohniska rentgenky; charakterizuje
tedy materiál ohniska a nazývá se zářením charakteristickým.
Z rentgenky
vychází vždy brzdné i charakteristické záření. V této „směsi“ paprsků tvoří
většinu brzdné záření.
Záření, které vzniklo nárazem elektronů na anodu
rentgenky, označuje se jako primární záření. Primární záření označujeme také
jako užitečný svazek záření. Kromě toho vzniká rentgenové záření i mimo ohnisko
rentgenky (tzv. mimoohniskové, extrafokální záření). Část primárního záření z
ohniska může jít nevhodným směrem a toto záření a záření mimoohniskové
označujeme také jako záření rušivé.
Sekundární záření vzniká v materiálu
ozářeném primárním zářením. Sekundární záření, které se při průchodu hmotou
odchýlilo od původního směru, označujeme jako záření rozptylové. Sekundární
záření má v rentgenové diagnostice značný význam, poněvadž zhoršuje kvalitu
výsledného rentgenového obrazu. Vychází z nejrůznějších částí objektu a rozbíhá
se různým směrem, takže zhoršuje výrazně kontrast a ostrost kresby, resp.
rozlišovací schopnost rentgenového obrazu.

V rentgenové diagnostice
bráníme vzniku sekundárního záření tím, že omezujeme objem prozářené části těla
na minimum, čímž se zmenšuje objem hmoty, ze které může sekundární záření
vznikat. Dalším opatřením je správná volba tvrdosti užitého rentgenového záření.
Čím je záření tvrdší, tím větší množství sekundárního záření může v objektu
vyvolat. Zvláštní opatrnost vyžaduje tvrdá snímkovací technika. Konečně je třeba
v objektu již vzniklé sekundární záření od filmu nebo štítu co nejvíce odvrátit
či je pohltiti. K tomu lze využít např. zvětšení vzdálenosti objekt – film
(štít) a hlavně sekundární clon.
Jakost, kvalita rentgenového záření je
krajně důležitá i pro kvalitu výsledných rentgenových obrazů. Z rentgenky
vycházející primární svazek záření je směsí paprsků různé vlnové délky. Vedle
záření krátké vlnové délky, které lze užít pro tvorbu rentgenového obrazu, je tu
záření dlouhé vlnové délky. To nemusí ani k objektu dojít, či se v objektu
absorbuje a k tvorbě rentgenového obrazu nepřispívá, nebo naopak zatěžuje objekt
zářením. Proto upravujeme jakost primárního svazku záření jeho filtrací.
Část
měkkého záření je pohlcena sklem rentgenky, popř. olejem a výstupním okénkem
krytu rentgenky, jež všechny tvoří primární filtraci. Primární filtrace je
ekvivalentní asi 1 mm hliníku. Tato primární filtrace obvykle nepostačuje.
Zvyšuje se přídavnou filtrací; tu zajistíme další odnímatelnou nebo vyměnitelnou
vrstvou vhodné látky, vloženou do výstupního okénka krytu rentgenky. Součet
vlastní a přídavné filtrace je celková filtrace. Je ekvivalentní asi 2 mm
hliníku. Při tvrdé snímkovací technice se doporučuje zvýšení na 3 mm
hliníku.
Filtrem označujeme vrstvu vhodného materiálu, jenž omezuje intenzitu
záření v měkčí části spektra. Hodnota filtrace se udává ekvivalentem nejčastěji
užívaného materiálu, tzn. v rentgenové diagnostice v ekvivalentu hliníku, popř.
mědi. Filtrací primárního svazku dochází k určité ztrátě intenzity rentgenového
záření, zvyšuje se podíl krátkovlnného záření na úkor dlouhovlnného,
rentgenového záření se stává tvrdším. Čím je filtr silnější a z prvků o vyšším
pořadovém čísle, tím je zeslabení záření větší a je více zeslabeno záření měkké,
tedy delší vlnové délky. Jinými slovy: čím větší je celková filtrace, tím je
větší homogenita filtrovaného záření a stoupne značně podíl krátkovlnného
záření.
Pro rentgenovou diagnostiku potřebujeme jednoduchou a účinnou metodu
a míru ke stanovení kvality rentgenového záření. Spektrální analýza velmi přesně
určí kvalitu rentgenového záření, avšak je pracná a vyžaduje zvláštní přístroje.
Proto se užívá v rentgenové diagnostice, podobně jako v rentgenové terapii, tzv.
polotloušťky. Polotloušťka je tloušťka určité látky, která, vložena do svazku
záření, sníží expoziční rychlost v daném místě na polovinu. Polotloušťka (dříve
polovrstva) závisí na kvalitě rentgenového záření a na absorpcí materiálu,
užitého při měření.
Čím bohatší je rentgenové záření na energií, tedy čím
kratší má vlnovou délku, tím silnější je polotloušťka, tím opatrnější materiál
musíme při měření použít. V rentgenové diagnostice užíváme obvykle hliník, popř.
měď.
Určení polotloušťky je jednoduché. Úzký svazek primárního záření
zaměříme na komůrku dozimetru. Poté vkládáme do cesty primárního svazku vhodný
materiál a zvyšujeme jeho tloušťku tak, až intenzita záření klesne na polovinu
původní hodnoty. Podobně stanovíme i druhou polotloušťku, tzn. tloušťku
materiálu, který intenzitu záření prošlého první polotloušťkou zeslabí znovu na
polovinu. Slouží zejména ke stanovení homogenity záření. Stupněm homogenity
rozumíme poměr prvé polotloušťky k druhé. Poněvadž druhá polotloušťka je vždy
větší než prvá, je stupeň homogenity záření, užívaného v rentgenové diagnostice,
vždy menší než 1. Činí asi 0,6 – 0,8. Přitom platí, že čím homogennější je
záření, tím je stupeň homogenity bližší jedné. Naprosto homogenní záření má
prvou a druhou polotloušťku stejnou, tzn. stupeň homogenity je roven
jedné.

VI. POUŽITÁ LITERATURA
Fridrich Herneck:
Průkopníci
atomového věku, Orbis 1974

Miloš Albrecht:
Konstrukce a údržba rtg
zařízení, Zdravotnické nakl.1975

J.Čeleda a J.Kuba:
Cesta do nitra
hmoty, SNTL 1981

VII. ZÁVĚR
Velice brzy po uveřejnění tohoto objevu,
který byl zpočátku přijímán jako senzace, začaly na veřejnost pronikat podivné
představy o výjimečných vlastnostech tohoto záření. Vyskytly se dokonce názory,
že pomocí těchto paprsků bude možné pozorovat vše, co je a co se děje za zdmi
domů, a tak se lidé začali obávat o své soukromí. Ve Spojených státech byl
dokonce v senátu podán návrh zákona, který měl zakázat používání divadelních
kukátek s rentgenovými paprsky, aby byly ženy uchráněny od zvědavých mužských
pohledů.
V dnešní době se nad tímto názorem jenom lehce pousmějeme. Ale
nezapomínejme, že na počátku století nebylo ještě zcela jasno, co a jak funguje,
co a jak vzniká. A ani v dnešní době ještě přesně nevíme, jak vše
funguje.
Doufám, že jsem jasně vysvětlil princip rentgenu a postrčil vaše
vědění zase o kousek dál, tedy vlastně blíž k dokonalému zvládnutí, pochopení a
poznání světa.

Poslat
mailem    Vytisknout
Přidej vlastní referát

Hodnocení: (hodnotilo 38
čtenářů)

Ohodnoť tento referát:

(špatný)

(horší)

(průměrný)

(lepší)

(dobrý)

reklama

Katalog Vysokých
škol

Technické

Ekonomické

Filosofické

Humanitní

Lékařské

Pedagogické

Policejní

Právnické

Přírodovědné

Umělecké

Vojenské

Stavební

Zemědělské

Teologické

Informační

reklama

Burza doučování

Nabízíš doučování?

Chceš si vydělat?

Umíš dobře nějaký předmět?

Vydělej si doučováním a nabídni své služby do naší inzerce.

Hledáš
doučování?

Potřebuješ se dostat na VŠ?

Potřebuješ doučit nějaký předmět?

Vyber si z aktualizovaných nabídek, nebo si zadej inzerát.

Zprávy

Policisté
na Proseku zřejmě zákon neporušili

více
zde

Meteorologové
varují před silnými bouřkami

více
zde

Na
Prachaticku se střetly dva vlaky

více
zde

Hledej:

Referáty | Čtenářský deník | Životopisy | Diskuse | Au-pair | Vysoké
školy
Kontakt | Přidej vlastní referát

© provozovatelem jsou iReferaty.cz a Lidové Noviny, a.s.
Publikování nebo šíření obsahu je zakázáno bez předchozího souhlasu. Diskuse: miniBB forum software © 2001-2006

Referáty jsou dílem dobrovolných přispivatelů (z části
anonymních). Obsah a kvalita děl je rozdílná a závislá na autorovi. Zveřejňování
referátů odpovídá smluvním
podmínkám. Poskytovatelem webhostingu jsou iReferáty.cz. Kontakt: [email-masked]
Naši partneři: Lidovky.cz
| Tutor.cz | Přijímačky.cz | Zahraničnípráce.cz