পরমাণু চিকিৎসায় মৌলিক পদার্থবিজ্ঞান/অধ্যায় পর্যালোচনা

.

অধ্যায় পর্যালোচনা: পরমাণু ও নিউক্লিয়ার গঠন

• পরমাণু দুটি উপাদান নিয়ে গঠিত – একটি নিউক্লিয়াস (ধনাত্মক চার্জযুক্ত) এবং একটি ইলেকট্রন মেঘ (ঋণাত্মক চার্জযুক্ত);
• নিউক্লিয়াসের ব্যাসার্ধ পরমাণুর ব্যাসার্ধের চেয়ে প্রায় ১০,০০০ ভাগ ছোট;
• নিউক্লিয়াসের দুটি উপাদান কণা থাকতে পারে – নিউট্রন (আধানবিহীন) এবং প্রোটন (ধনাত্মক চার্জযুক্ত) – যাদের সম্মিলিতভাবে নিউক্লিয়ন বলা হয়;
• একটি প্রোটনের ভর একটি নিউট্রনের ভরের প্রায় সমান – এবং এটি একটি ইলেকট্রনের ভরের প্রায় ১,৮৪০ গুণ;
• একটি বিচ্ছিন্ন পরমাণুতে প্রোটন ও ইলেকট্রনের সংখ্যা সমান;
• পারমাণবিক সংখ্যা একটি নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা নির্দিষ্ট করে;
• ভর সংখ্যা একটি নিউক্লিয়াসে নিউক্লিয়নের সংখ্যা নির্দিষ্ট করে;
• মৌলের আইসোটোপগুলোর পারমাণবিক সংখ্যা একই কিন্তু ভর সংখ্যা ভিন্ন হয়।
• মৌলের রাসায়নিক প্রতীকের আগে ভর সংখ্যা এবং নিচে পারমাণবিক সংখ্যা উল্লেখ ক'রে আইসোটোপকে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়;
• পারমাণবিক ভর একককে কার্বনের স্থিতিশীল ও সবচেয়ে সহজলভ্য আইসোটোপের (যেমন C-১২) ভরের ১/১২ অংশ হিসেবে সংজ্ঞায়িত করা হয়;
• বন্ধন শক্তি হলো সেই শক্তি যা নিউক্লিয়াসের মধ্যে নিউক্লিয়নগুলোকে একত্রে ধরে রাখে এবং এটি ইলেকট্রন ভোল্ট (eV) এককে পরিমাপ করা হয়;
• প্রোটনের সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে স্থির-তড়িৎ বিকর্ষণ বৃদ্ধি পায়, যার প্রভাব সামলানোর জন্য নিউট্রনের সংখ্যা আরও দ্রুত বৃদ্ধি পায় – যেটি পারমাণবিক স্থিতিশীলতা রেখা তৈরি করে;
• প্রায় ১০০টি মৌলের জন্য ~ ২৪৫০টি আইসোটোপ রয়েছে এবং অস্থিতিশীল আইসোটোপগুলো পারমাণবিক স্থিতিশীলতা রেখার ওপরে বা নিচে অবস্থান করে;
• অস্থিতিশীল আইসোটোপগুলো স্থিতিশীলতা রেখায় পৌঁছানোর চেষ্টায় দুই বা ততোধিক খণ্ডে বিভক্ত হয় (ফিশন) অথবা কণা / শক্তি নির্গত করে (তেজস্ক্রিয়তা);
• অস্থিতিশীল আইসোটোপ <=> তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ <=> রেডিওআইসোটোপ <=> রেডিওনিউক্লাইড;
• প্রায় ২৪৫০টি আইসোটোপের মধ্যে ~ ৩০০টি প্রকৃতিতে পাওয়া যায় – বাকিগুলো কৃত্রিমভাবে তৈরি করা হয়।

অধ্যায় পর্যালোচনা: তেজস্ক্রিয় ক্ষয়

• বিভাজন: কিছু ভারী নিউক্লিয়াস ২ বা ৩টি খণ্ডাংশ এবং কিছু নিউট্রনে বিভক্ত হয়ে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। এই খণ্ডাংশগুলো নতুন নিউক্লিয়াস গঠন করে যা সাধারণত তেজস্ক্রিয় হয়;
• আলফা ক্ষয়: দুটি প্রোটন এবং দুটি নিউট্রন একসাথে নিউক্লিয়াস থেকে বেরিয়ে যায়, যা আলফা-কণা নামে পরিচিত;
• একটি আলফা-কণা হলো একটি He-4 নিউক্লিয়াস;
• বিটা ক্ষয় – ইলেকট্রন নিঃসরণ: অতিরিক্ত নিউট্রনযুক্ত কিছু নিউক্লিয়াস একটি বিটা-মাইনাস কণা নিঃসরণের মাধ্যমে একটি নিউট্রনকে প্রোটনে রূপান্তরিত ক'রে স্থিতিশীলতা অর্জন করতে পারে;
• একটি বিটা-মাইনাস কণা হলো ইলেকট্রন;
• বিটা ক্ষয় – পজিট্রন নিঃসরণ: যখন একটি নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা অতিরিক্ত থাকে, তখন নিউক্লিয়াসটি একটি বিটা-প্লাস কণা নিঃসরণের মাধ্যমে একটি প্রোটনকে নিউট্রনে রূপান্তরিত করে স্থিতিশীলতা অর্জন করতে পারে;
• একটি বিটা-প্লাস কণা হলো পজিট্রন;
• পজিট্রন এবং ইলেকট্রনের পারস্পরিক বিলুপ্তির (অ্যানাইহিলেশন) ফলে বিপরীত দিকে গমনকারী দুটি গামা রশ্মি উৎপন্ন হয়;
• বিটা ক্ষয় – ইলেকট্রন ক্যাপচার: একটি অভ্যন্তরীণ কক্ষপথের ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের দিকে আকৃষ্ট হয়, যেখানে এটি একটি প্রোটনের সাথে মিলিত হয়ে একটি নিউট্রন গঠন করে;
• ইলেকট্রন ক্যাপচার কে-ক্যাপচার নামেও পরিচিত;
• ইলেকট্রন ক্যাপচারের পর, উত্তেজিত নিউক্লিয়াস কিছু গামা-রশ্মি নির্গত করতে পারে। এছাড়াও, ইলেকট্রনের খালি স্থানটি পূর্ণ হওয়ার সময় একটি এক্স রশ্মি নির্গত হয়।
• গামা ক্ষয় – আইসোমেরিক রূপান্তর: একটি উত্তেজিত নিউক্লিয়াস গামা-রশ্মি নির্গমনের মাধ্যমে তার ভূমি অবস্থায় পৌঁছোতে পারে;
• গামা-রশ্মি হলো একটি উচ্চ শক্তির তড়িৎচুম্বকীয় ফোটন;
• গামা ক্ষয় – অভ্যন্তরীণ রূপান্তর: উত্তেজিত নিউক্লিয়াস তার অতিরিক্ত শক্তি পরমাণুর একটি ইলেকট্রনের কাছে স্থানান্তর করে।

অধ্যায় পর্যালোচনা: তেজস্ক্রিয় ক্ষয় সূত্র

• সমীকরণ আকারে তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের সূত্র;
• তেজস্ক্রিয়তা হলো প্রতি একক সময়ে সংঘটিত তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের সংখ্যা;
• ক্ষয় ধ্রুবককে একক সময়ে ক্ষয়প্রাপ্ত প্রাথমিক তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াসের সংখ্যার ভগ্নাংশ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়;
• অর্ধায়ু: নমুনায় থাকা তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াসের সংখ্যা অর্ধাংশে নেমে আসতে যে সময় লাগে;
• অর্ধায়ু = (০.৬৯৩) / (ক্ষয় ধ্রুবক);
• তেজস্ক্রিয়তার এসআই একক হলো বেকেরেল (Bq)
• ১ Bq = প্রতি সেকেন্ডে একটি তেজস্ক্রিয় ক্ষয়;
• তেজস্ক্রিয়তার প্রচলিত একক হলো ক্যুরি (Ci);
• ১ Ci = প্রতি সেকেন্ডে ৩.৭ x ১০^১০টি তেজস্ক্রিয় ক্ষয়।

অধ্যায় পর্যালোচনা: বিকিরণ পরিমাপের এককসমূহ

• এক্সপোজার একটি এক্স-রে বা গামা-রশ্মির রশ্মির তীব্রতা প্রকাশ করে;
• এক্সপোজারের এসআই একক হলো কুলম্ব প্রতি কিলোগ্রাম (C / kg);
• ১ C / kg = এক্স-রশ্মি বা গামা-রশ্মির সেই পরিমাণ, যার ফলে প্রমাণ তাপমাত্রা ও চাপে (এসটিপি) প্রতি কেজি বাতাসে নির্গত সংশ্লিষ্ট ইলেকট্রনগুলো বাতাসে ১ কুলম্ব তড়িৎ আধান বহনকারী আয়ন তৈরি করে;
• এক্সপোজারের প্রচলিত একক হলো রন্টজেন (R);
• ১ R = এক্স-রশ্মি বা গামা-রশ্মির সেই পরিমাণ, যার ফলে প্রমাণ তাপমাত্রা ও চাপে প্রতি কেজি বাতাসে নির্গত সংশ্লিষ্ট ইলেকট্রনগুলো বাতাসে ২.৫৮ x ১০^-৪ কুলম্ব তড়িৎ আধান বহনকারী আয়ন তৈরি করে;
• এক্সপোজার রেট হলো প্রতি একক সময়ে বিকিরণের মাত্রা, যেমন C /kg / s;
• শোষিত মাত্রা হলো প্রতি একক ভরে শোষক পদার্থের দ্বারা শোষিত বিকিরণ শক্তি;
• শোষিত মাত্রার এসআই একক হলো গ্রে (Gy);
• ১ Gy = প্রতি কিলোগ্রাম পদার্থে ১ জুল বিকিরণ শক্তি শোষণ;
• শোষিত মাত্রার প্রচলিত একক হলো র‍্যাড;
• ১ র‍্যাড = প্রতি কিলোগ্রাম পদার্থে ১০^-২ জুল বিকিরণ শক্তি শোষণ;
• নির্দিষ্ট গামা-রশ্মি ধ্রুবক একটি তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ থেকে নির্গত গামা-রশ্মি দ্বারা সৃষ্ট বিকিরণের হার প্রকাশ করে;
• এসআই এককে নির্দিষ্ট গামা-রশ্মি ধ্রুবকটি, ১ মিটার দূরত্বে C / kg /s /Bq এককে প্রকাশ করা হয়;
• একটি এক্স-রে বা গামা-রশ্মি উৎস থেকে বিকিরণ ব্যস্তানুপাতিক বর্গীয় সূত্র অনুসরণ করে এবং উৎস থেকে দূরত্বের বর্গের সাথে হ্রাস পায়।

অধ্যায় পর্যালোচনা: পদার্থের সাথে বিকিরণের পারস্পরিক ক্রিয়া

• আলফা-কণা:
  • যে পরমাণুর পাশ দিয়ে যায়, তার বাইরের কক্ষপথের ইলেকট্রনগুলোর ওপর উল্লেখযোগ্য পরিমাণে স্থির-তড়িৎ আকর্ষণ প্রয়োগ করে এবং আয়নায়ন ঘটায়;
  • সরলরেখায় ভ্রমণ করে – তাদের পথে থাকা পরমাণুর নিউক্লিয়াসের সাথে বিরল সরাসরি সংঘর্ষ ব্যতীত;
  • শক্তি সর্বদা অসম্বদ্ধ।
• বিটা-মাইনাস কণা:
  • পদার্থের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় নিউক্লিয়াস দ্বারা আকৃষ্ট এবং ইলেকট্রন মেঘ দ্বারা বিকর্ষিত হয় এবং আয়নায়ন ঘটায়;
  • এদের গতিপথ আঁকাবাঁকা;
  • এদের শক্তির একটি পরিসর রয়েছে;
  • শক্তির এই পরিসরের কারণ হলো দুটি কণা নির্গত হয় – একটি বিটা-কণা এবং একটি

নিউট্রিনো।

• গামা-রশ্মি:
  • শক্তি সর্বদা বিচ্ছিন্ন;
  • পদার্থের সাথে এর পারস্পরিক ক্রিয়ার বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে;
  • পরমাণু চিকিৎসা চিত্রায়নের (এবং রেডিওগ্রাফি) জন্য গুরুত্বপূর্ণ পারস্পরিক ক্রিয়াগুলো হলো আলোক-বৈদ্যুতিক প্রভাব এবং কম্পটন প্রভাব।
• আলোক-বৈদ্যুতিক প্রভাব:
  • যখন একটি গামা-রশ্মি কোনো কক্ষপথের ইলেকট্রনের সাথে সংঘর্ষ করে, তখন এটি তার সমস্ত শক্তি ইলেকট্রনে স্থানান্তর ক'রে নিজে বিলুপ্ত হয়ে যেতে পারে;
  • গামা-রশ্মির শক্তি থেকে ইলেকট্রনটির কক্ষপথের বন্ধন শক্তি বাদ দিলে যে শক্তি অবশিষ্ট থাকে, সেই পরিমাণের গতিশক্তি নিয়ে ইলেকট্রনটি পরমাণু ত্যাগ করতে পারে;
  • ইলেকট্রনটি পরমাণু ত্যাগ করলে একটি ধনাত্মক আয়ন গঠিত হয়;
  • এই ইলেকট্রনটিকে ফটোইলেকট্রন বলা হয়;
  • ফটোইলেকট্রন আরও আয়নীকরণ ঘটাতে পারে;
  • কক্ষপথের শূন্যস্থান পূরণ হওয়ার ফলে পরবর্তীকালে এক্স-রশ্মি নির্গত হয়।
• কম্পটন প্রভাব:
  • একটি গামা-রশ্মি তার শক্তির কেবল একটি অংশ একটি মূলত মুক্ত যোজ্যতা ইলেকট্রনে স্থানান্তর করতে পারে;
  • এর ফলে একটি বিক্ষিপ্ত গামা-রশ্মি উৎপন্ন হয়;
  • একে কখনও কখনও কম্পটন বিক্ষেপণ বলা হয়;
  • এর ফলে একটি ধনাত্মক আয়ন তৈরি হয়;
• বিলয় শব্দটি বিকিরণের শোষণ এবং বিক্ষেপণ উভয়কে বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয়।

অধ্যায় পর্যালোচনা: গামা-রশ্মির ক্ষয়

• শোষকের পুরুত্ব, ঘনত্ব এবং পারমাণবিক সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে গামা-রশ্মির একটি সরু রশ্মিগুচ্ছের ক্ষয় বৃদ্ধি পায়;
• গামা-রশ্মির শক্তি বাড়ার সাথে সাথে একটি সরু রশ্মিগুচ্ছের ক্ষয় হ্রাস পায়;
• একটি সরু রশ্মিগুচ্ছের ক্ষয় একটি সমীকরণ দ্বারা বর্ণনা করা হয়;
• রৈখিক ক্ষয় সহগ হলো শোষকের একক দূরত্বে শোষিত আপতিত তীব্রতার ভগ্নাংশ;
• রৈখিক ক্ষয় সহগ সাধারণত সেমি^-১ এককে প্রকাশ করা হয়।
• হাফ ভ্যালু লেয়ার হলো একটি বিকিরণ রশ্মির তীব্রতাকে ২ ভাগ হ্রাস করার জন্য প্রয়োজনীয় শোষকের পুরুত্ব;
• হাফ ভ্যালু লেয়ার = (০.৬৯৩) / (রৈখিক ক্ষয় সহগ);
• মাস অ্যাটেনিউয়েশন কোএফিসিয়েন্ট হলো রৈখিক ক্ষয় সহগকে শোষকের ঘনত্ব দ্বারা ভাগ করে প্রাপ্ত মান;
• মাস অ্যাটেনিউয়েশন কোএফিসিয়েন্ট সাধারণত সেমি^২ g^-১ এককে প্রকাশ করা হয়।

অধ্যায় পর্যালোচনা: গ্যাস-পূর্ণ শনাক্তকারী

• গ্যাস-পূর্ণ শনাক্তকারীগুলোর মধ্যে রয়েছে আয়নন কক্ষ, প্রোপোরশনাল কাউন্টার এবং গাইগার কাউন্টার;
• এগুলো আপতিত বিকিরণ দ্বারা গ্যাস পরমাণুর আয়ননের নীতির ওপর কাজ করে, যেখানে উৎপন্ন ধনাত্মক আয়ন এবং ইলেকট্রনকে ইলেকট্রোড দ্বারা সংগ্রহ করা হয়;
• আয়ন জোড় শব্দটি একটি ধনাত্মক আয়ন এবং একটি ইলেকট্রনকে বোঝাতে ব্যবহৃত হয়;
• গ্যাস-পূর্ণ শনাক্তকারীগুলোর কার্যকারিতা প্রয়োগকৃত ডিসি ভোল্টেজের মানের ওপর বিশেষভাবে নির্ভরশীল;
• একটি আয়নীকরণ চেম্বারের ক্যাপাসিট্যান্সের ভিত্তিতে এর আউটপুট ভোল্টেজ গণনা করা যায়;
• একটি আয়নীকরণ চেম্বার দ্বারা উৎপন্ন ভোল্টেজ পালস পরিমাপ করার জন্য একটি অত্যন্ত সংবেদনশীল অ্যামপ্লিফায়ারের প্রয়োজন হয়;
• আয়নন চেম্বারের গ্যাস সাধারণত বায়ু;
• আয়নন কক্ষ সাধারণত বিকিরণ এক্সপোজার (এক্সপোজার মিটার নামক একটি যন্ত্রে) এবং তেজস্ক্রিয়তা (আইসোটোপ ক্যালিব্রেটর নামক একটি যন্ত্রে) পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়।
• একটি প্রোপোর্শনাল কাউন্টারে সংগৃহীত মোট আধান, বিকিরণ দ্বারা প্রাথমিকভাবে উৎপন্ন আধানের ১০০০ গুণ পর্যন্ত হতে পারে;
• প্রাথমিক আয়নীকরণ একটি গাইগার কাউন্টারে সম্পূর্ণ গ্যাস ব্রেকডাউন ঘটায়;
• গাইগার কাউন্টারের গ্যাস সাধারণত একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস হয়;
• গাইগার কাউন্টারকে একটি নতুন ঘটনার জন্য প্রস্তুত করতে কোয়েনচিং নামক একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে গ্যাস ব্রেকডাউন অবশ্যই বন্ধ করতে হয়;
• দুই ধরনের কোয়েনচিং সম্ভব: ইলেকট্রনিক কোয়েনচিং এবং কোয়েনচিং গ্যাসের ব্যবহার।
• গাইগার কাউন্টারে ডেড টাইম নামক একটি সমস্যা রয়েছে, যা হলো গ্যাস ব্রেকডাউনের পরবর্তী একটি স্বল্প সময় যখন কাউন্টারটি অকার্যকর থাকে;
• একটি সমীকরণের সাহায্যে প্রকৃত গণনা হার এবং ডেড টাইম থেকে আসল গণনা হার নির্ণয় করা যায়;
• গাইগার কাউন্টারে প্রয়োগকৃত ডিসি ভোল্টেজের মান অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কিন্তু এখানে উচ্চ স্থিতিশীলতার প্রয়োজন হয়না।

অধ্যায় পর্যালোচনা: সিনটিলেশন শনাক্তকারী

• NaI(Tl) হলো একটি সিন্টিলেশন ক্রিস্টাল যা পরমাণু চিকিৎসায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়;
• বিকিরণ দ্বারা ক্রিস্টালে জমা হওয়া শক্তিকে প্রতিনিধিত্বকারী একটি ভোল্টেজ পালস তৈরি করার জন্য ক্রিস্টালটিকে একটি ফটোমাল্টিপ্লায়ার টিউবের সাথে যুক্ত করা হয়;
• এই ধরনের ভোল্টেজ পালস পরিমাপ করার জন্য একটি অত্যন্ত সংবেদনশীল অ্যামপ্লিফায়ারের প্রয়োজন হয়;
• বিকিরণ কিভাবে ক্রিস্টালের সাথে পারস্পরিক বিক্রিয়া করে তার ওপর নির্ভর ক'রে ভোল্টেজ পালসগুলির বিস্তার পরিবর্তিত হয়, অর্থাৎ পালসগুলি একটি বর্ণালী তৈরি করে যার আকৃতি জড়িত পারস্পরিক বিক্রিয়ার পদ্ধতির ওপর নির্ভর করে, যেমন, ইন-ভিভো পরমাণু চিকিৎসায় ব্যবহৃত মাঝারি-শক্তির গামা-রশ্মির জন্য: কম্পটন প্রভাব এবং ফটোইলেকট্রিক প্রভাব;
• একটি মাঝারি-শক্তির, মনোএনার্জেটিক গামা-রশ্মি নির্গমনকারীর জন্য একটি গামা-রশ্মি শক্তি বর্ণালী (সহজভাবে) একটি কম্পটন স্মিয়ার এবং একটি ফটোপিক নিয়ে গঠিত;
• পালস হাইট অ্যানালাইসিস' ভোল্টেজ পালসগুলির বিস্তারকে পৃথক করতে ব্যবহৃত হয়;
• একটি পালস হাইট অ্যানালাইজার (পিএইচএ) একটি নিম্ন স্তরের ডিসক্রিমিনেটর (যা তার সেটিংয়ের চেয়ে বেশি ভোল্টেজের পালস যেতে দেয়) এবং একটি উচ্চ স্তরের ডিসক্রিমিনেটর (যা তার সেটিংয়ের চেয়ে কম ভোল্টেজের পালস যেতে দেয়) নিয়ে গঠিত;
• এর ফলে একটি পরিবর্তনশীল প্রস্থের উইন্ডো তৈরি হয়, যা একটি স্পেকট্রামের যে কোনো স্থানে স্থাপন করা যায়, অথবা একটি স্পেকট্রাম স্ক্যান করতে ব্যবহার করা যায়;
• একটি সিঙ্গেল চ্যানেল অ্যানালাইজার (এসসিএ) একটি স্কেলার এবং একটি রেটমিটার সহ একটিমাত্র পিএইচএ নিয়ে গঠিত;
• একটি মাল্টি-চ্যানেল অ্যানালাইজার (এমসিএ) হলো একটি কম্পিউটার-নিয়ন্ত্রিত ডিভাইস যা একই সাথে অনেকগুলো উইন্ডো থেকে তথ্য সংগ্রহ করতে পারে।

অধ্যায় পর্যালোচনা: পরমাণু চিকিৎসা চিত্রায়ন ব্যবস্থা

• একটি গামা ক্যামেরা প্রায় ১ সেমি পুরু, ২৫ - ৪০ সেমি ব্যাসের একটি NaI(Tl) ক্রিস্টাল নিয়ে গঠিত;
• এই ক্রিস্টালটিকে ৩৭ - ৯১টি পিএম টিউবের একটি অ্যারের মাধ্যমে পর্যবেক্ষণ করা হয়;
• পিএম টিউবের সিগন্যালগুলো একটি পজিশন সার্কিট দ্বারা প্রক্রিয়াজাত করা হয়, যা +/- X এবং +/- Y সিগন্যাল তৈরি করে;
• এই পজিশন সিগন্যালগুলোকে যোগ করে একটি Z সিগন্যাল তৈরি করা হয়, যা একটি পালস হাইট অ্যানালাইজারে পাঠানো হয়;
• +/- X, +/- Y এবং পৃথকীকৃত Z সংকেতগুলো ডিজিটাল চিত্র প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি কম্পিউটারে পাঠানো হয়;
• একটি গামা-ক্যামেরার স্থানিক রেজোলিউশন উন্নত করার জন্য একটি কলিমেটর ব্যবহার করা হয়;
• কলিমেটরগুলো সাধারণত একটি সীসার পাত দিয়ে গঠিত, যাতে প্রচুর সংখ্যক ছোট ছোট ছিদ্র থাকে;
• সবচেয়ে প্রচলিত ধরনটি হলো একটি সমান্তরাল বহু-ছিদ্রযুক্ত কলিমেটর;
• সবচেয়ে সুস্পষ্টভাবে রেজোলিউশনযোগ্য এলাকাটি কলিমেটরের ঠিক সামনে অবস্থিত।
• প্যারালাল-হোল কলিমেটরগুলো ছিদ্রের সংখ্যা, ছিদ্রের ব্যাস, প্রতিটি ছিদ্রের দৈর্ঘ্য এবং সেপ্টামের পুরুত্বের দিক থেকে ভিন্ন হয়ে থাকে – যেগুলোর সম্মিলিত প্রভাব চিত্রায়ন ব্যবস্থার সংবেদনশীলতা এবং স্থানিক রেজোলিউশনকে প্রভাবিত করে;
• অন্যান্য প্রকারের মধ্যে রয়েছে ডাইভার্জিং-হোল কলিমেটর (যা ক্ষুদ্রাকৃতির ছবি তৈরি করে), কনভার্জিং-হোল কলিমেটর (যা বিবর্ধিত ছবি তৈরি করে) এবং পিন-হোল কলিমেটর (যা বিবর্ধিত ও উল্টো ছবি তৈরি করে);
• গামা ক্যামেরা ব্যবহার ক'রে প্রচলিত ইমেজিংকে প্ল্যানার ইমেজিং বলা হয়, অর্থাৎ এটি একটি দ্বি-মাত্রিক (২ডি) ছবি যা একটি ত্রি-মাত্রিক (৩ডি) বস্তুকে উপরিপাতিত বিবরণসহ চিত্রিত করে এবং এতে কোনো গভীরতার তথ্য থাকে না;
• সিঙ্গেল ফোটন এমিশন কম্পিউটেড টমোগ্রাফি (এসপিইসিটি) শরীরের বিভিন্ন অংশের ছবি তৈরি করে;
• এসপিইসিটি রোগীর চারপাশে বিভিন্ন কোণ থেকে ছবি তোলার জন্য একটি গামা ক্যামেরা ব্যবহার করে;
• প্রাপ্ত ডেটা ফিল্টার্ড ব্যাক প্রজেকশন' এবং 'ইটারেটিভ রিকনস্ট্রাকশন ব্যবহার ক'রে প্রক্রিয়াজাত করা যেতে পারে।
• এসপিইসিটি গামা-ক্যামেরায় একটি, দুটি বা তিনটি ক্যামেরা হেড থাকতে পারে;
• ‘পজিট্রন এমিশন টমোগ্রাফি’ও (পিইটি) শরীরের বিভিন্ন অংশের ছবি তৈরি করে;
• পিইটি কাজে লাগায় পজিট্রন অ্যানিহিলেশন প্রক্রিয়াকে, যেখানে পরপর দুটি ০.৫১ MeV গামা-রশ্মি উৎপন্ন হয়;
• যদি এই গামা-রশ্মিগুলো শনাক্ত করা হয়, তবে এদের উৎসটি রোগীকে ঘিরে থাকা শনাক্তকারী বলয়ের দুটি শকারী যন্ত্রকে সংযোগকারী একটি রেখার ওপর অবস্থিত থাকবে;
• এদের উৎসের অবস্থান নির্ণয়ের জন্য একটি টাইম-অফ-ফ্লাইট পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে;
• পিইটি সিস্টেমের জন্য C-১১, N-১৩, O-১৫ এবং F-১৮-এর মতো স্বল্পস্থায়ী রেডিওআইসোটোপ তৈরি করতে ঘটনাস্থলে বা কাছাকাছি একটি সাইক্লোট্রনের প্রয়োজন হয়।

অধ্যায় পর্যালোচনা: তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ উৎপাদন

• প্রাকৃতিকভাবে প্রাপ্ত রেডিওআইসোটোপগুলির সাধারণত দীর্ঘ অর্ধায়ু থাকে এবং সেগুলি অপেক্ষাকৃত ভারী মৌলের অন্তর্ভুক্ত – এবং তাই চিকিৎসাগত রোগনির্ণয়ের প্রয়োগের জন্য অনুপযুক্ত;
• চিকিৎসাগত রোগনির্ণয়ের জন্য ব্যবহৃত রেডিওআইসোটোপগুলি সাধারণত কৃত্রিমভাবে তৈরি করা হয়;
• ফিশন প্রক্রিয়াকে কাজে লাগিয়ে কাঙ্ক্ষিত রেডিওআইসোটোপগুলিকে ফিশন উৎপাদ থেকে রাসায়নিকভাবে পৃথক করা যায়;
• একটি সাইক্লোট্রন ব্যবহার ক'রে আধানযুক্ত কণাগুলিকে উচ্চ শক্তিতে ত্বরান্বিত করা যায়, যাতে সেগুলি সক্রিয় করার জন্য নির্ধারিত পদার্থের লক্ষ্যবস্তুতে আঘাত হানতে পারে;
• স্বল্পায়ু রেডিওআইসোটোপ তৈরি করার জন্য সাধারণত হাসপাতালগুলিতে একটি রেডিওআইসোটোপ জেনারেটর ব্যবহার করা হয়।
• একটি টেকনেশিয়াম-৯৯এম জেনারেটরে একটি অ্যালুমিনা কলাম থাকে, যাতে Mo-৯৯ থাকে, যা ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে Tc-৯৯m-এ পরিণত হয়;
• Tc-৯৯m নিষ্কাশনের জন্য জেনারেটরের মধ্যে দিয়ে স্যালাইন চালনা করা হয় – এর ফলে প্রাপ্ত দ্রবণকে সোডিয়াম পারটেকনেটেট বলা হয়;
• পজিটিভ প্রেশার এবং নেগেটিভ প্রেশার উভয় প্রকার জেনারেটরই ব্যবহৃত হয়;
• রোগীর ডোজ তৈরির জন্য অ্যাক্টিভিটি নির্ণয় করতে এবং সংগৃহীত দ্রবণে কোনো Mo-৯৯ উপস্থিত আছে কিনা তা পরীক্ষা করার জন্য, Tc-৯৯m জেনারেটর ব্যবহার করার সময় একটি আইসোটোপ ক্যালিব্রেটরের প্রয়োজন হয়।

অনুশীলনী

১. নিউক্লীয় স্থিতিশীলতা রেখার দৃষ্টিকোণ থেকে তেজস্ক্রিয় ক্ষয় প্রক্রিয়াটি আলোচনা করুন।

২. তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের চারটি সাধারণ রূপ বিস্তারিতভাবে বর্ণনা করুন।

৩. তেজস্ক্রিয় ক্ষয় সূত্রটির সমীকরণ দিন এবং এর প্রতিটি পদের অর্থ ব্যাখ্যা করুন।

৪. নিম্নলিখিত প্রত্যেকটির সংজ্ঞা দিন:

(ক) অর্ধায়ু;

(খ) ক্ষয় ধ্রুবক;

(গ) বেকেরেল।

৫. একটি তেজস্ক্রিয় পদার্থের নমুনার সক্রিয়তা ১০০ kBq পাওয়া গেল। ৮২ দিন পর এর তেজস্ক্রিয়তা পুনরায় পরিমাপ করে ১৫ kBq পাওয়া গেল। গণনা করুন:

(ক) অর্ধায়ু;

(খ) ক্ষয় ধ্রুবক।

৬. নিম্নলিখিত প্রতিটি বিকিরণ এককের সংজ্ঞা দিন:

(ক) রন্টজেন;

(খ) বেকেরেল;

(গ) গ্রে।

৭. একটি ১০০ মেগাবেকেরেল (MBq) তেজস্ক্রিয়তার উৎস থেকে ১ মিটার দূরত্বে বিকিরণের হার অনুমান করুন, যার নির্দিষ্ট গামা রশ্মি ধ্রুবক হলো ১ সেমি দূরত্বে প্রতি মেগাবেকেরেল (MBq) প্রতি ঘণ্টায় ৫০ মিলিরর (mR)।

৮. গ্যাস-পূর্ণ বিকিরণ ডিটেক্টরের কার্যপ্রণালীর মূলনীতি সংক্ষেপে বর্ণনা করুন।

৯. একটি গ্রাফের সাহায্যে দেখান কিভাবে একটি গ্যাস-পূর্ণ বিকিরণ শনাক্তকারী থেকে নির্গত ভোল্টেজ পালসের মান প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের সাথে পরিবর্তিত হয় এবং গ্রাফটিতে আয়নন কক্ষ ও গাইগার কাউন্টারের কার্যপ্রণালীর সাথে সম্পর্কিত অঞ্চলগুলো চিহ্নিত করুন।

১০. একটি সিনটিলেশন স্পেকট্রোমিটারের গঠন এবং কার্যপ্রণালীর মূলনীতি বর্ণনা করুন।

১১. গামা-রশ্মি কিভাবে সিনটিলেশন ক্রিস্টালের সাথে বিক্রিয়া করে, তার ওপর ভিত্তি করে একটি সিনটিলেশন স্পেকট্রোমিটার ব্যবহার ক'রে প্রাপ্ত একশক্তি সম্পন্ন, মাঝারি শক্তির গামা-নিঃসরণকারী রেডিওআইসোটোপের শক্তি বর্ণালীর উপাদানগুলো আলোচনা করুন।

১২. একটি গামা ক্যামেরার গঠন এবং কার্যপ্রণালীর মূলনীতি বর্ণনা করুন।

১৩. গামা ক্যামেরার সাথে ব্যবহার করা যায় এমন তিন ধরনের কলিমেটরের বৈশিষ্ট্যগুলোর তুলনা করুন।