giovedì 2 novembre 2017

T8. Marie Curie y Mónico Sánchez Moreno.

Francesco Missiroli y Nicholas Baracchini.

Buscando los personajes destacados de la historia de Piedrabuena he encontrado el inventor Mónico Sánchez Moreno, conectado a la polaca Marie Curie por la invenciòn del aparato portàtil de rayos X.

 Portátil de Rayos X español.

La polaca Maria Salomea Skłodowska (Marie Curie) – nacionalizada francesa y casada con el francés Pierre Curie – de la que sabemos que en 1896 descubrió la radiactividad natural, supo que el español Mónico Sánchez Moreno (inventor del primer aparato portátil de rayos X y corrientes de alta frecuencia, en 1909) había tratado de comercializar en Europa su equipo inventado de Rayos X portátil, sobre todo tras fundar la Electrical Sánchez Company, y presentarse en 1910 en el V Congreso Nacional de Electrología y Radiología de Barcelona.

El estallido de la Primera Guerra Mundial, 1914, y con la insistencia de la inventora polaca, provocó que Curie importase desde España 60 portátiles de Mónico Sánchez para equipar a 20 ‘furgonetas’ Renault convirtiéndolas en ambulancias de campaña con equipos de Rayos X portátiles, cuyas primeras unidades se llamaban ‘petit Curie’.

 Vehículo militar asistencial como ‘petit Curie’.
Si Marie Curie, viuda desde 1906, se dedicó en Francia al desarrollo de la investigación de la Radiología y durante la Primera Guerra Mundial Curie propuso el uso de la radiografía móvil para el tratamiento de soldados heridos, ¿es posible que estos dos genios europeos de los inicios de la radiología se hubieran conocido?

 Marie Curie fue a la batalla de Marne en uno de los vehículos adaptados para demostrar la utilidad asistencial radiodiagnóstica. Se llevó como ayudante a su hija Irene, de sólo 17 años Se adaptaron vehículos de la empresa Renault con los portátiles del inventor español.

Vehículos con aparato portátil de rayos X Sánchez’.

El portátil de rayos X ‘Sánchez’ era fácilmente transportable, por lo que sus aplicaciones podían realizarse a la cabecera del enfermo. El aparato se transportaba en una caja, a modo de pequeña maleta de mano, cuyas dimensiones eran 22cm x 22cm x 46cm, con un peso aproximado de 8 kg.

Podía enchufarse a la red eléctrica o también usar una batería. Por eso el portátil de Rayos X ‘Sánchez’ supuso una auténtica revolución dentro de las aplicaciones de la electricidad en medicina, porque el equipo se montaba y ponía en funcionamiento en menos de 5 minutos con una máquina electrostática o una bobina de inducción que diera corriente de alto potencial.
Simulación del interior de las ambulancias radiológicas ‘petit Curie’.
En la actualidad, la conexión entre equipos de investigación  es un hecho, gracias a los sistemas de comunicación digitales y poderosos. Pero, si al manchego Mónico Sánchez Moreno, se le considera pionero de la radiología y electroterapia, y Marie Curie una firme impulsora de la evidencia radiodiagnóstica… nos cuesta pensar que en algún momento no se comunicasen, sobre todo porque Sánchez Moreno fue nombrado ingeniero jefe de la empresa ‘Collins Wireless Telephone Company de Newar’, (New Jersey) que después se incorporó a la poderosa ‘Continental WireaLess Telephone & Telegarfiph Company’, por la fusión de las compañías: Pacific, Clark, Collins y Massic. En esa empresa fue uno de sus ingenieros directores y desarrolló varios modelos de comunicación por teléfono.

La historia que conocemos de estos dos genios nos hace preguntarnos si hubo algún encuentro formal, y qué se pudieran contar: una francesa con iniciativa investigadora y el español más emprendedor en la tecnología en los inicios del siglo XX.

 Marie Curie en uno de los vehículos adaptados.

T7. Simulador de rayos X.


Nicholas Baracchini y Francesco Missiroli.

lunedì 23 ottobre 2017

T6. Preguntas rayos X.

Francesco Missiroli y Nicholas Baracchini.

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

La distancia entre ánodo y cátodo para variar la resistencia del medio entre ambos y con lo cual regular la cantidad de electrones que se envían al ánodo en función de la tensión de entrada.
También es importante el material del que está hecho el ánodo, ya que esto varía los picos y la forma del espectro de emisión de rayos. También es importante la forma del ánodo ya que puede influir en el calentamiento o no del material y mejorar el rendimiento.

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)?

La primera característica sobre la que se puede actuar en los aparatos de rayos X es la diferencia de potencial existente entre en ánodo (positivo) y el cátodo (negativo) ya que es esta diferencia de potencial la que arranca y acelera los electrones que se encuentran excitados por agitación térmica.
La segunda característica es el tiempo de exposición que es determinante para que los rayos X puedan interactuar con el tejido de interés.

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

Según la ley de ohm el flujo de electrones a través de un material resistivo depende directamente de la impedancia de dicho material y de la diferencia de potencial aplicado entre sus extremos. Los tubos de rayos X pueden ser moldeados como un circuito eléctrico de tal manera que la diferencia de potencial es el voltaje aplicado en el ánodo y el cátodo y la resistencia el material que los electrones han de atravesar, en este caso vacío, el cual tiene una impedancia eléctrica característica menor que la del aire ya que éste posee moléculas con la que los electrones pueden chocar cediendo parte de su energía cinética en forma de calor (ley de Joule). Otro motivo por el cual los tubos están en vacío es para evitar la desviación de los electrones lo que dificultaría que estos incidieran en la zona correcta.

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

Es importante el espectro de emisión porque cada zona del cuerpo tiene un rango de energía óptimo para obtener sus mejores imágenes. Por ello, la manipulación de las características de la operación que regulan o controlan el espectro de emisión nos permite adaptarnos a los rangos de energía más adecuados para cada parte del cuerpo humano.

T5. Cuantificaciòn y fuentes naturales de radioactividad.


Nicholas Baracchini y Francesco Missiroli.

http://ibiibaracchini.blogspot.com.es/2017/10/t5.html?spref=bl

lunedì 16 ottobre 2017

T3. Radiaciones

[ 1 ] Cuando se aniquilan un positrón y un electrón, ¿de qué energía son los dos fotones que se generan?


Segundo los estudios sobre la Teoría de la Relatividad de Einstein la energía de un fotón puede ser expresada por:

Donde:

m = la masa del electròn = 9,11*10^(-31) [Kg] ;


c = velocidad de la luz ≈  3*10^(8)  [m / s] ;


Resulta E = 8,18*10^(-14) [J].


Desde que:   1 eV = 1,6*10^(-19) J 


   E = 511,25 [keV] .




[ 2 ]  Con la intención de tener una idea cuantitativa de dónde está el límite de la rediación ionizante (dañina para las personas) vamos a buscar la energía de enlace de un enlace típico de la química orgánica (un C-H o algo similar) y ver de qué energía ha de ser un fotón para romperlo.


Energìa enlace C-H = 414 [ kJ/mol ] ;




Utilizamos la Relación de Planck-Enstein expresada aquì a lado.


Desde que:


1 mol = 6,022*10^(23) particulas ;



E =  414 [ kJ/mol ] / 6,022*10^(23) [ 1/mol ] = 6,875*10^(-19) [ J ].

1 eV = 1,6*10^(-19) J   E = 4,2967 [ eV ].

Utilizando la relaciòn mencionada antes:

f = E / h = 4,2967 [ eV ] / 4,136*10^(-15) [ eV*s ] =  1,0389*10^(15) [ Hz ] .












lunedì 2 ottobre 2017

T2. Origen de la radioactividad

[ 1 ] Se mide en elettronvolt (eV); un eV se puede definir como coulomb*volt y desde que la carga de un e → 1,6*10^(-19) C resulta que 1ev → 1,6*10^(-19) J.

[ 2 ] Es del orden de Megaelettronvolt (MeV) o Kiloelettronvolt (KeV). Las reacciones químicas en cambio son del orden de elettronvolt (eV).

Ejemplo:  considero el isòtopo con masa once del boro (11B). El nucleo 11B es estable, y la suddivisiòn energeticamente favorida  (11B → α + 7 Li) se encuentra a una energìa mayor de 8.664 MeV. Este significa que tenemos que fonir al sistema una energìa 8.664 MeV porque el nùcleo pueda romperse en dos partes. Una tècnica utilizada es bombardar los nùcleos de 10B con paquetes de neutrones a baja energìa y transformar el 10B en 11B. El 11B se forma en un estado exaltado 11B* con energìa 11.454 MeV, superior a el lìmite necesario para producir las dos partes. La reacciòn es: n+10B → 11Β*→ α + 7 Li , las dos partes se dividen la energìa que falta (11.454- 8.664) MeV=2.790 MeV en forma de energìa cinetica. 

[ 3 ]