A p l i c a c i o n e s d e l C I C L O T R Ó N

—¿A qué se le llama ciclotrón?

El Ciclotrón es un acelerador de partículas de tipo circular que se usa para la producción de elementos radioactivos que son utilizados por equipos médicos sofisticados, unos en el diagnóstico médico y otros en radioterapia. Pues, juega un rol muy importante en las aplicaciones de la radioactividad en medicina.

—¿Cómo se utilizan los campos magnéticos en el ciclotrón?

El primer acelerador de partículas lo construyó Lawrence en 1932 para acelerar partículas tales como protones con el fin de conseguir una Energía cinética elevada.

Está formado por dos regiones huecas en forma de D en las que se ha practicado el vací o, y que están sometidas a una diferencia de potencial que cambia de sentido cinco millones de veces por segundo y además están en el seno de un campo magnético perpendicular a las mismas. En el centro colocamos una fuente de protones. Si suponemos que el campo va en ese momento de D1 a D2 el protón es acelerado por el campo eléctrico y entra en el interior de D2. Aquí experimentará un movimiento semicircular con un determinado radio y saldrá de la región. Cuando sale el campo eléctrico ha cambiado de sentido y entra en D1 repitiendo la operación.

Las partículas describen la semicircunferencia en un tiempo igual a la mitad del periodo de revolución.

T = 2.π/w = 2.π.R/v = (2.π/v).(m.v/Q.B)

T = 2.π.m/(Q.B)

R = m.v/Q.B Þ v = Q.B.R/m

—¿Cuál es (o son) las aplicaciones médicas del ciclotrón?

Los positrones dirigidos a investigación en patología cerebral y cardiaca. Se puede focalizar en viabilidad miocárdica en infarto crónico, situación en la que existe un músculo viable que permite posibilidades de ser revascularizado si se hace al tiempo adecuado. Las indicaciones más reconocidas en la neurología son la epilepsia y la demencia. Sin embargo, las aplicaciones en el campo de la oncología han aumentado y son múltiples en los últimos años. Esto ha llevado a los centros hospitalarios de diversas regiones a considerar esta tecnología, ( especialmente con flúor-18 deoxiglucosa ) como necesaria, pues puede mejorar la relación costo beneficio en pacientes con cáncer, optimizan la selección de terapias de alto costo y además evitando cirugías innecesarias en los casos muy avanzados. En investigación se utilizan diversos marcadores de flujo, metabolismo e incluso receptores.

La flúor-18 deoxiglucosa o FDG es el rediofármaco más usado en la práctica clínica que se diagnostica a partir del metabolismo y utilización de glucosa en células tumorales presentes y activas en un gran número de tumores malignos. La producción de la Fluor 18-Desoxiglucosa permite los estudios de imágenes no invasivas con la técnica PET ( Positron Emissión Tomography "Tomografía por emisión de positrones ), la técnica más avanzada en el diagnóstico médico de diferentes tipos de cáncer.

En Oncología existen ventajas en los estudios ( PET ) respecto de las técnicas Anatómicas como tomografía computarizada y resonancia magnética nuclear debido a su mayor sensibilidad y especificidad.

La etapificación de diversos cánceres, la detección de ocurrencias, la respuesta a terapias en casos ya tratados e incluso en diagnósticos en algunas patologías específicas son las indicaciones más reconocidas.

Estas corresponden alrededor del 80 % de las indicaciones de los centros especializados que cuentan con este equipamiento.

Las principales aplicaciones en PET en oncología utilizando FDG son las siguientes:
* Etapificación y detección de Ocurrencia de Cáncer Colorectal
* Etapificación de melanoma
* Diferenciación de benigno o maligno en nódulo pulmonar solitario
* Etapificación de cáncer pulmonar células no pequeñas
* Etapificación y recurrencia de linfomas
* Etapificación y recurrencia de cáncer de mamas
* Tumores de cabeza y cuello

—¿En qué consiste la Tomografía por Emisión de Positrones?

La tomografía por emisión de positrones (PET) es un tipo de procedimiento de medicina nuclear que mide la actividad metabólica de las células de los tejidos del cuerpo. La PET es en realidad una combinación de medicina nuclear y análisis bioquímico. Se utiliza principalmente en pacientes que tienen enfermedades del corazón o del cerebro y cáncer, la PET ayuda a visualizar los cambios bioquímicos que tienen lugar en el cuerpo, como el metabolismo (proceso por el cual las células transforman los alimentos en energía después de que han sido digeridos y absorbidos en la sangre) del músculo cardíaco.

La diferencia entre este estudio y otros exámenes de medicina nuclear es que la PET detecta el metabolismo dentro de los tejidos corporales, mientras que otros tipos de exámenes de medicina nuclear detectan la cantidad de sustancia radioactiva acumulada en el tejido corporal en una zona determinada para evaluar la función del tejido.

Como la PET es un tipo de examen de medicina nuclear, durante el procedimiento se utiliza una pequeña cantidad de sustancia radioactiva llamada radiofármaco (radionúclido o trazador radioactivo) para ayudar en el examen del tejido en estudio. Específicamente, los estudios con tomografías PET evalúan el metabolismo de un órgano o tejido en particular, de manera que se evalúa la información correspondiente a la fisiología (funcionamiento) y la anatomía (estructura) del órgano o tejido, así como sus propiedades bioquímicas. Por ello, las tomografías PET pueden detectar cambios bioquímicos en un órgano o tejido que pueden identificar el comienzo de un proceso patológico antes de que puedan observarse los cambios anatómicos relacionados con la enfermedad a través de otros procedimientos con imágenes, como por ejemplo, la tomografía computarizada (TC) o la resonancia magnética (MRI, por su sigla en inglés).

La PET es utilizada frecuentemente por los oncólogos (médicos especialistas en el tratamiento del cáncer), los neurólogos y los neurocirujanos (médicos especialistas en el tratamiento y la cirugía del cerebro y el sistema nervioso), y los cardiólogos (médicos especialistas en el tratamiento del corazón). Sin embargo, a medida que continúan los avances en las tecnologías de la PET, este procedimiento se utiliza cada vez más en otras áreas.

La PET también puede utilizarse conjuntamente con otros exámenes de diagnóstico, como tomografías computarizadas o estudios de imágenes por resonancia magnética para proporcionar información más concluyente sobre tumores malignos (cancerosos) y otras lesiones. La tecnología más moderna combina la PET y la TC en un estudio conocido como PET/TC, que promete mejoras especialmente para el diagnóstico y el tratamiento del cáncer de pulmón, evaluando la epilepsia, la enfermedad de Alzheimer, y la enfermedad de la arteria coronaria.

En un principio, los procedimientos de PET se realizaban en centros especializados ya que además del escáner de PET, debían contar con el equipo necesario para fabricar radiofármacos, como el ciclotrón y un laboratorio de radioquímica. Actualmente, los radiofármacos se producen en muchas áreas y se envían a centros de PET para que sólo se requiera un escáner para realizar una PET.

Una tecnología que ha aumentado aun más la disponibilidad de la PET son los denominados sistemas de cámara gama (dispositivos utilizados para explorar a pacientes a los que se les han inyectado pequeñas cantidades de radionúclidos y que actualmente se utilizan para otros procedimientos de medicina nuclear). Estos sistemas se han adaptado para utilizarse en procedimientos de PET. El sistema de cámara gama puede realizar la exploración más rápido y a un costo menor que el estudio de PET tradicional.

BIBLIOGRAFÍA:

http://www.ipitimes.com/radioactividad.htm

http://www.fisicanet.com.ar/fisica/magnetismo/ap09_aplicaciones_del_campo_electrico_y_magnetico.p

http://www.healthsystem.virginia.edu/UVAHealth/adult_radiology_sp/pet.cfm

Proyecto: Termómetro Electrónico

Hola a todos:

Debido a cuestiones técnicas... Que el blog no soporta el video de la presentación anexo el link para que nos visiten en You Tube:

http://www.youtube.com/watch?v=XbgGtjRzYaU

Pero aqui les dejo el video de la prueba 1... como podrán ver hay cosas que mejorar como la soldadura para que los puentes queden de la mejor manera posible y no tener dificultades al medir la temperatura.

Espero y lo disfruten!!

En este video conectamos el termómetro a la fuente de alimentación.

Los participantes son:

Ana Karen Aguirre Ponce 684763

S. Elizabeth Bazaldúa Medina 687182

Benjamin Lopez Espinoza 681051

11th & 13th Weeks ~ Class

Capitulo 24

24.2 Capacitores en serie y en paralelo

Los capacitores se fabrican con ciertas capacitancias estándar y tensiones que pueden soportar con seguridad. Para obtener los valores necesarios se combinan capacitores. Son muchas las combinaciones, pero las más sencillas son la conexión en serie y la conexión en paralelo.

Cuando se conectan capacitores en serie con capacitancias C1, C2, C3, ..., el recíproco de la capacitancia equivalente Ceq es igual a la suma de los recíprocos de las capacitancias individuales. Cuando se conectan capacitores en paralelo, la Ceq es igual a la suma de las capacitancias individuales.

La energía U que se requiere para cargar un capacitor C a una diferencia de potencial V y con una carga Q es igual a la enregía almacenda en el capacitor. Se puede pensar que esta energía reside en el campo eléctrico entre los conductores; la densidad de energía u (energía por unidad de volumen) es proporcional al cuadrado de la magnitud del campo eléctrico.

Cuando el espacio entre los conductores esta ocupado por un material dieléctrico, la capacitancia aumenta por un factor K, llamado constante dieléctrica del material. La magnitud E = KEo se conoce como la permitividad del dieléctrico. Cuando se tiene una cantidad fija de carga en las placas del capacitor, las cargas inducidas en la superficie del dieléctrico disminuyen el campo eléctrico y la diferencia de potencial entre las placas por un mismo factor K. La carga superficial es concecuencia de la polarización, un reordenamiento microscópico en la carga del dieléctrico.

10th Week - Class

Exámen del 3er Parcial...

Solo se vieron ejemplos de los temas vistos durante el parcial:

Energía cinética y potencial, diferencial de potencial, capacitancia... y más!!

Pasen a checar los post del mes... están MUY INTERESANTES...!!!

BOTELLA DE LEYDEN

NO DEJEN DE VISITAR:

http://www.youtube.com/watch?v=Bh3jJ45PDXA#watch-main-area

La botella de Leyden, uno de los condensadores más simples, almacena una carga eléctrica que puede liberarse, o descargarse, mediante una varilla de descarga (izquierda). La primera botella de Leyden se fabricó alrededor de 1745, y todavía se utiliza en experimentos de laboratorio.

9th Week - Class

Capitulo 24 -Capacitancia y Dieléctricos

Un capacitor es todo par de conductores separados por un material aislante. Cuando el capacitor esta cargado, los dos conductores tienen cargas de igual magnitud Q y signos opuestos, y el potencial Vab del conductor con carga positiva respecto al conductor con carga negativa es proporcional a Q. La capacitancia Q se define como la relación de Q a Vab. La unidad SI de capacitancia es el farad (F): 1F = 1 C/V.

Un capacitor de placas paralelas consiste en dos placas conductoras paralelas, cada una con una área A, separadas por una distancia d. Si estan separadas por un vacío, la capacitancia solo depende de A y de d. En el caso de otras geometrías, la capacitancia se puede proporcionar utilizando la definición C = Q/Vab.

C a p a c i t a n c i a

http://www.youtube.com/watch?v=QihVy5r12h8&NR=1

El sensor de las bolsas de aire de automóvil es un capacitor: dos placas metálicas pequeñas casi juntas con cargas +Q y -Q. Si el auto se detiene súbitamente, la placa trasera de menor masa se desplaza hacia la delantera, de mayor masa. Esto altera la capacitancia de las dos placas (la relación de Q respecto a la diferencia de potencial entre las placas). Los circuitos detectan este cambio y despliegan las bolsas de aire.

8th Week-Class

Capítulo 23 - POTENCIAL ELÉCTRICO

La fuerza eléctrica originada por cualquier conjunto de cargas en reposo es una fuerza conservativa. El trabajo W que la fuerza eléctrica realzia sobre una partícula con carga trasladándose dentro de un campo se puede representar mediante el cambio de una fucnión portencial de energía U.

La energía potencial eléctrica correspondiente a 2 cargas puntuales q y qo depende de su separación r. La energía potencial eléctrica correspondiente a una carga qo en presencia de un conjunto de cargas q1, q2, q3 depende de la distancia entre cada una de estas otras cargas y qo.

El potencial, que se representa como V, es energía potencial entre 2 puntos es igual a la cantidad de trabajo que se necesitaría para trasladar una carga positiva unitaria de prueba entre esos puntos.El potencial V debido a una cantidad de carga se calcula sumando (si la carga es un conjunto de cargas puntuales) o integrando (si la carga es una distribución).

La diferencia de pontecial entre dos puntos a y b, tambien llamada potencial de a con respecto a b, esta dada por la integral de linea de E. El potencial es un punto dadose encuentra hallado primero E y efectuandoluego esta integral:

Dos conjuntos de unidades equivalentes de magnitud de campo eléctrico son volts por metro (V/m) y newtons por coulomb (N/C). Un volt es un joule por coulomb (1V = 1 J/C). Una unidad de enérgia muy útil es electrón volt (eV), que es energía correspondiente a una partícula cuya carga es igual a la de un electrón que se desplaza a traves de una diferencia de potencial de un volt. El factor de conversión es de 1 eV = 1.602 E -19 J.

Precipitador Electrostático

Precipitadores Electrostáticos

Aparato eléctrico desarrollado hacia 1906 para eliminar impurezas como el polvo, el humo o el vapor que se encuentran suspendidas en el aire o en otros gases. A pesar de ser más caros que otros colectores mecánicos, como los filtros de aire, los precipitadores electrostáticos son más eficientes, sobre todo en la eliminación de partículas muy pequeñas. El gas que va a ser purificado se mueve a través de conductos que tienen una serie de electrodos de descarga colocados en sus centros, aislados eléctricamente del resto del precipitador. Los electrodos se alimentan con corriente continua a alto voltaje, que va de los 30.000 a los 50.000 V. Al otro lado de los electrodos de descarga, se encuentran los grandes electrodos de metal del colector que están cargados eléctricamente.

La corriente de alto voltaje que se aplica a los electrodos de descarga ioniza las impurezas: esta ionización carga las partículas en suspensión. Los electrodos del colector tienen una carga opuesta a la de las partículas ionizadas, de tal forma que éstas se mueven hacia estos electrodos y llegan a depositarse en la superficie de los mismos. Los electrodos del colector deben lavarse o limpiarse cada cierto tiempo para eliminar las impurezas depositadas. Los precipitadores electrostáticos se usan mucho para eliminar la contaminación atmosférica de las chimeneas de los aparatos industriales como, por ejemplo, las calderas de vapor y los hornos de cemento. Además se utilizan para recoger vapores de ácido sulfúrico y de ácido fosfórico, y para recuperar compuestos de sodio en la sosa y en molinos de pasta de sulfato.

Bibliografía:

Orear, J. (1969). Física Fundamental. (E. Daltabuit, Trad.) México: Editorial Limusa - Wiley, S.A. Capitulo 7: Electrostática, Pgs.146 - 147

http://dialnet.unirioja.es/servlet/busquedadoc?db=1&t=Precipitador+electrostático&td=todo

http://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=2531054&info=resumen&modo=popup

Comentario en el articulo:

Se analizan los procesos y mecanismos que intervienen en la acción de los precipitadores electrostáticos sobre tales emisiones atmosféricas, como son la formación corona, su efecto opuesto, la carga eléctrica de las PS para su recogida por la acción del campo eléctrico inducido en estos equipos y otros efectos sobre el flujo de las partículas dentro del precipitador electrostático

7th Week - Class

El Jueves fue el exámen del 2do Parcial!!