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Física de Radiaciones

Código: 100186
Créditos: 6
2026/2027
Titulación Tipo Curso
Física OP 4

Profesor/a de contacto

Nombre :
Carlos Domingo Miralles
Correo electrónico :
carles.domingo@uab.cat

Equipo docente

Immaculada Martinez Rovira
María José Garcia Fuste

Idiomas de los grupos

Puede consultar esta información al final del documento.

Prerrequisitos

Es recomendable que, además de los conocimientos generales impartidos en las asignaturas de primer ciclo, se tengan conocimientos previos de las bases de la física atómica y de la física nuclear.
 

Objetivos

- Diferenciar las radiaciones ionizantes de las no ionizantes

- Estudiar los procesos de desintegración nuclear, la ley de actividad radiactiva y las series de desintegraciones radiactivas

- Conocer los principios físicos de la interacción de cualquier tipo de radiación ionizante con la materia

- Aplicar estos principios físicos en la detección de radiaciones ionizantes

- Estudiar y diferenciar los diferentes tipos de detectores de radiación y la electrónica asociada a la detección.

- Tener conocimientos de los diferentes campos de aplicación de las radiaciones ionizantes: medio ambiente, medicina e industria.


Resultados de aprendizaje

  1. Realizar trabajos académicos de forma independiente usando bibliografía, especialmente en inglés, bases de datos y colaborando con otros profesionales.
  2. Comunicar eficazmente información compleja de forma clara y concisa, ya sea oralmente, por escrito o mediante TIC, y en presencia de público, tanto a audiencias especializadas como generales.
  3. Razonar críticamente, poseer capacidad analítica, usar correctamente el lenguaje técnico, y elaborar argumentos lógicos.
  4. Trabajar autónomamente, usar la propia iniciativa, ser capaz de organizarse para alcanzar unos resultados, planear y ejecutar un proyecto.
  5. Trabajar en grupo, asumiendo responsabilidades compartidas e interaccionando profesional y constructivamente con otros con absoluto respeto a sus derechos.
  6. Obtener la ecuación de Bethe-Bloch y aplicarla la interacción de las partículas cargadas con la materia.
  7. Obtener las ecuaciones para el efecto Compton, la sección eficaz Compton y los coeficientes de absorción y atenuación y aplicarlos a la interacción de los fotones con la materia.
  8. Describir los principios físicos en que se basa la detección de radiación ionizante.
  9. Determinar el tipo de detector más adecuado a cada tipo de radiación ionizante.
  10. Conocer las bases de los detectores de radiación utilizados en formación de imágenes para diagnóstico y tratamiento médico.
  11. Conocer las bases de las técnicas e instrumentos de producción de radiaciones ionizantes utilizados en medicina, en la industria y en investigación.
  12. Calcular de forma aproximada blindajes adecuados a la protección radiológica en casos prácticos concretos.
  13. Combinar la información proporcionada por diversos detectores para obtener información integrada de las características de la radiación analizada.
  14. Utilizar la simulación numérica para el cálculo del transporte de la radiación a través de la materia.
  15. Realizar un análisis de los niveles de radiación a partir de un conjunto de medidas obtenidas en una instalación real.
  16. Determinar las características básicas y realizar medidas de radiación alfa, beta y gamma en el laboratorio.
  17. Proceder a la calibración de distintos tipos de detectores a partir de los resultados en instalaciones metrológicas.
  18. Identificar situaciones que necesitan un cambio o mejora.
  19. Explicar el codi deontològic, explícit o implícit, de l`àmbit de coneixement propi.
  20. Identificar las implicaciones sociales, económicas y medioambientales de las actividades académico- profesionales del ámbito de conocimiento propio.

Contenidos

 


  •     Propiedades generales de los detectores


Modos de operación. Resolución en energía. Eficiencia de detección. Tiempo muerto. Tiempo de resolución.



  •     Detectores de gas


Cámaras de ionización.

Contadores proporcionales: Multiplicación. Funcionamiento de los contadores proporcionales. Eficiencia de detección y curvas de conteo.

Contadores Geiger-Müller: Descarga. Comportamiento temporal. Particularidades de diseño. eficiencia



  •     Detectores de centelleo


Centelleantes sólidos. Centelleadores líquidos. Fotomultiplicadores y fotodiodos. Espectrometría. Respuesta a la radiación gamma y los neutrones



  •     semiconductores


Diodos de Si. Detectores de Ge. Otros semiconductores. Detectores de avalancha.



  •     Detectores de neutrones


Detección de neutrones lentos. Detección y espectrometría de neutrones rápidos. Detectores basados en activación.



  •     otros detectores


Emulsiones fotográficas. Dosímetros termoluminiscents. Detectores de trazas. Detectores Cerenkov. Cámaras de niebla. Cámaras de burbujas.



  •     electrónica nuclear


Procesado de pulsos. Impedancias. Funciones lineales y funciones lógicas. Dispositivos digitales. Analizadores multicanal

 
4.- Aplicaciones



  •     radioprotección


Dosimetría. Magnitudes y unidades. Cálculo de dosis. Efectos biológicos de la radiación. Protección radiológica: radiación externa y dosimetría interna



  •     aplicaciones industriales


Medidas de espesores. Medidas de densidad. Control de niveles. Control de calidad. Esterilización.



  •     aplicaciones médicas


Pruebas diagnósticas (TAC). Producción de radiofármacos. PET. Tratamientos de radioterapia: Linacre y hadronterapia.



  •     Medio ambiente:


Utilización de trazadores. Protección del medio ambiente. Geocronología.

5.- Prácticas (listado provisional)

    Herramientas informáticas en física de las radiaciones (aula)
    El contador Geiger-Müller: curva característica, tiempo de resolución y factor geométrico.
    Determinación de la eficiencia de detección
    Detección de partículas alfa con un detector semiconductor de barrera de superficie.
    Absorción y retrodispersión de la radiación beta
    Espectrometría gamma con destello sólido NaI (Tl). Calibración en energía y estudio de los espectros
    Espectrometría de neutrones: el sistema activo (3He) y el sistema pasivo (activacióde 197Au) de esferas Bonner de la UAB.

Actividades formativas y Metodología

Título Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Realización de los informes de prácticas 16 0,64
Clases presenciales de teoría 30 1,2
Trabajos bibliográficos y problemas 15 0,6
Búsqueda de información y estudio 61 2,44
Prácticas presenciales de laboratorio 7 0,28
Clases presenciales de problemas 12 0,48

La asignatura tiene clases presenciales de teoría, problemas y prácticas de laboratorio. Es altamente recomendable asistir a las clases de teoría y de problemas, y es obligatorio asistir y realizar las prácticas de laboratorio.

Durante el curso se planteará la realización de actividades dirigidas, tanto de carácter más teórico (búsqueda bibliográfica y realización de trabajos) como de tipo práctico (resolución de problemas y búsqueda de datos experimentales).

El alumnado deberá dedicar una parte importante del tiempo en la ampliación de los conocimientos dados en clase y en el estudio personal.

 

- Presencialidad

Las clases de teoría y de problemas se realizarán de forma presencial.

Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.

Evaluación

Actividades de evaluación continuada

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Dos exámenes parciales: 1) Interacción de la radiación con la materia; 2) Detectores de radiación y aplicaciones. Cada parcial tiene un peso de entre 20% y 30%, que se especificará a principio de curso. 50% 5 0,2 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
Evaluzación de trabajos y problemas dirigidos 10% 0 0 1, 2, 3, 4, 10, 11, 14, 15, 18
Repesca: recuperación de los dos exámenes parciales 50% 3 0,12 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
Tests de control durante el curso 20% 1 0,04 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 18, 19
Evaliuación de las prácticas i de sus informes correspondientes 20% 0 0 2, 3, 5, 9, 10, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20

La evaluación de la asignatura se realizará con cuatro tipos de actividades:


1.- Exámenes teórico prácticos: Habrá dos exámenes parciales con cuestiones y problemas sobre el temario impartido en clase o que el alumnado haya trabajado a lo largo del curso que tienen un peso global del 50%. Los exámenes parciales se realizan en las fechas reservadas para esta actividad en el calendario del grado de física. Cada examen parcial tiene un peso entre el 20% y el 30% sobre la nota final. La prueba de repesca, en la fecha prevista en el calendario del grado de física, permite a los alumnos que no hayan superado uno o ambos parciales tener una segunda oportunidad de hacerlo. No se prevé la posibilidad de que las personas que hayan superado el curso se presenten a la prueba de repesca para subir la nota.


2.- Tests de control y evaluación continua que se realizarán durante el curso de forma presencial. Por su naturaleza, no es posible la repesca. Típicamente se realizan 3 tests a lo largo del curso. El peso global de esta actividad es del 20%.


3.- Evaluación de las prácticas de laboratorio. A partir de los informes correspondientes y de la evaluación que realicen los profesores de laboratorio durante la realización de las prácticas. La realización de las prácticas es un requisito indispensable para superar la asignatura. El peso de esta actividad es del 20%.


4.- Evalución de los trabajos y problemas dirigidos. Con un peso global sobre la nota de 10%.


Para superar el curso es obligatorio tener nota de todas las actividades evaluables.


Evaluación única


El alumnado que se acoja a la modalidad de evaluación única deberá presentarse a un examen final de la asignatura que constará de preguntas de tipo test, cuestiones y problemas. Elpeso de la nota de este examen será de un 80%.


El 20% restante procederá de la nota de las prácticas de laboratorio, que son de asistencia y realización obligatorias en las mismas sesiones previstas por el resto del alumnado. La fecha de entrega del informe de las prácticas para este alumnado será el mismo día del examen.


Si no se supera la asignatura, habrá una segunda oportunidad para el 80% de la nota correspondiente al examen. El 20% correspondiente a la nota de prácticas no es recuperable.

La revisión de la calificación final sigue el mismo procedimiento que para la evaluación continua.


Uso restringido de la IA:

Para esta asignatura, se permite el uso de tecnologías de Inteligencia Artificial (IA) exclusivamente en tareas de apoyo, como la búsqueda bibliográfica o de información, la corrección de textos o las traducciones. El estudiantado deberá identificar claramente qué partes han sido generadas con esta tecnología, especificar las herramientas empleadas e incluir una reflexión crítica sobre cómo éstas han influido en el proceso y el resultado final de la actividad. La no transparencia del uso de la IA en las actividades evaluables se considerará falta de honestidad académica y puede conllevar una penalización parcial o total en la nota de la actividad, o sanciones mayores en casos de gravedad.

Bibliografía

  • G.F. Knoll. Radiation Detection and Measurement. John Wiley & sons, Inc (1999).
  • G.C Lowenthal, P.L. Airey. Practical Applications of Radioactivity and Nuclear Radiatilons. Cambridge University Press (2001)
  • J.E. Martin, Physics for Radiation Protection: A Handbook. Wiley-VCH (2006).
  • J.E. Turner. Atoms, Radiation, and Radiation Protection.4th edition. John Wiley & sons, Inc (2023)

 

Software

No se requiere software específico

Grupos e idiomas de la asignatura

La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura

Tipo de docencia Grupo Idioma Semestre Turno
(TE) Teoría 1 Catalán/Español primer cuatrimestre manaña-mixto
(PAUL) Prácticas de aula 1 Catalán/Español primer cuatrimestre tarde
(PLAB) Prácticas de laboratorio 1 Catalán/Español primer cuatrimestre manaña-mixto
(PLAB) Prácticas de laboratorio 2 Catalán/Español primer cuatrimestre manaña-mixto