Plano de aula do efeito fotoelétrico

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Plano de aula efeito fotoelétrico

Demonstração do cálculo da constante de Plank

Efeito Fotoelétrico na Medicina Nuclear

APLICAÇÃO DO  EFEITO FOTOELÉTRICO NA MEDICINA NUCLEAR

O diagnóstico clínico por imagens tem se desenvolvido rapidamente durante as três últimas décadas. Foram desenvolvidas novas técnicas de aquisição e análise de dados e novos equipamentos para este fim. Os métodos de obtenção de imagens clínicas conhecidos atualmente têm como base fenômenos fisicos como absorção e reflexão de ondas, como o Ultrasom, alinbamento de spins sujeitos a um campo magnético, Ressonãncia Nuclear Magnética - NMR, emissão, absorção, espalbamento e detecção de raios-X e raios gama, como as imagens radiológicas e cintilo gráficas. Cada um destes

métodos tem aplicação e limitações específicas, mas todos eles proporcionam um meio não invasivo de obtenção de informações precisas sobre a anatomia e a fisiologia do paciente. Podem ser classíficados pelo tipo de análise que proporcionam:

• Análise anatómica: Ultrasom (tecido mole), imagens radiológicas de ângulo fixo e CT

(Computered tomography) de raios X (estruturas mais atenuadoras, como ossos) e NMR (Nuclear Magnetic Ressonance -qualquer tipo de estrutura);

• Fisiológica: imagens cintilográficas planares obtidas pela emissão de raios y, como as tomografias adquiridas por emissão de r s e pela coincidência de aquisição de r s de 511 ke V (SPECT - Single Photon Emission Computered Tomography, PET - Positron Emission Tomography - respectivamente). Atualmente existem exames funcionais que utilizam a Ressonãncia Magnética,

mas ainda em nivel experimental.

A principal característica da medicina nuclear é a emissão da radiação pelo corpo do paciente ao contrário das imagens obtidas pela transmissão da radiação produzida externamente, como no caso do raio-X. Utiliza-se urna substância (geralmente urna proteina) que tem a propriedade de ser

metabolizada pelo órgão ou tecido de interesse. Esta substância é marcada com um elemento emissor de raios y, passando a se chamar radio fármaco. Ao se fixar no local de interesse os r s emitidos são detectados e urna imagem planar é adquirida. São feitas imagens estáticas e dinâmicas (de fluxo do radio fármaco).

Os raios gama provenientes do corpo do paciente são detectados pela câmara de cintilação. Uma câmara de cintilação é composta por um colimador de chumbo cuja espessura das paredes que separam os septos, o diâmetro destes e a espessura do colimador determinam a sensibilidade e a resolução espacial da imagem adquirida. Depois do colimador, segue um cristal de Iodeto de Sódio dopado com Tálio ( 4% ), com o qual a radiação interage, na sua maior parte por efeito fotoelétríco, produzindo fótons na faixa da luz visível ( 408nrn), que por sua vez são transformados em sinais elétricos por uma rede de fotomultiplicadoras. Este sinal é então processado por um circuito elétrico que calcula as coordenadas (x,y) do evento e a energia do raio gama captado, com resolução finita.

A Tomografia aplicada à medicina (do grego Tomos = corte) tem sua origem nas imagens feitas por raios X, na chamada tomografia de plano focal. Este tipo de tomografia era feito com o paciente localizado entre o tubo de emissão de raios X e o detector (filme). Estes últimos movimentavam-se conjuntamente em sentidos opostos de maneira a manter um único plano do corpo do paciente focalizado, o que causava um grande barramento dos planos adjacentes.

Com o avanço computacional, foi possível a implementação da chamada Tomografia de Reconstrução. Neste caso, utiliza-se um algoritmo de reconstrução das projeções tornadas em ângulos distintos para formar a imagem tridimensional do objeto. A idéia da reconstrução por projeções foi proposta pela primeira vez em 1917 por Radon (resolução da transformada inversa de Radon) e foi posta em prática pela primeira vez, num laboratório de radioastronomia, por Bracewell em 1956. Sua implementação clínica (raios X) ocorreu em 1973 com Hounsfield.

Fonte: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/277096