M I T O C W | R a d i a t i o n D o s e , D o s i m e t r y , a n d B a c k g r o u n d R a d i a t i o n
T h e f o l l o w i n g c o n t e n t i s p r o v i d e d u n d e r a C r e a t i v e C o m m o n s l i c e n s e . Y o u r s u p p o r t w i l l h e l p M I T O p e n C o u r s e W a r e c o n t i n u e t o o f f e r h i g h q u a l i t y e d u c a t i o n a l r e s o u r c e s f o r f r e e . T o m a k e a d o n a t i o n o r t o v i e w a d d i t i o n a l m a t e r i a l s f r o m h u n d r e d s o f M I T c o u r s e s , v i s i t M I T O p e n C o u r s e W a r e a t o c w . m i t . e d u .
M I C H A E L S H O R T : S o , b e f o r e w e b e g i n t o d a y ' s b i t o n d o s e , d o s i m e t r y , a n d b a c k g r o u n d r a d i a t i o n , I p r o m i s e d y o u g u y s a s t o r y a b o u t h o w t o u s e 2 2 . 0 1 t o g e t o u t o f A p a r t h e i d , S o u t h A f r i c a . S o , I g o t t o l d t h i s s t o r y w h e n m y c o u s i n w a s a b o u t t o g e t m a r r i e d b e c a u s e h e n e e d e d a d i a m o n d a n d h e w a s g o i n g t o g o b u y o n e a n d h i s d a d s a i d , d o n ' t .
S o b a c k i n t h e 7 0 s , w h e n m y u n c l e a n d h i s f a m i l y w e r e l i v i n g i n S o u t h A f r i c a , a n y o n e w h o w a s n ' t D u t c h w h i t e , s o t h a t w o u l d b e b l a c k s , J e w s , i n c l u d i n g u s , a n y o n e e l s e w a s c o n s i d e r e d s e c o n d - c l a s s c i t i z e n s b y t h e A p a r t h e i d G o v e r n m e n t . A n d y o u w e r e a l l o w e d t o l e a v e , b e c a u s e t h e y d i d n ' t w a n t y o u t h e r e , b u t y o u h a d t o s u r r e n d e r a l l o f y o u r f u n d s t o t h e g o v e r n m e n t i n o r d e r t o l e a v e , w h i c h g i v e s m e e v e r y t h i n g y o u h a v e a n d t h e n y o u c a n l e a v e t h e c o u n t r y p e n n i l e s s i s n o t a w i n n i n g p r o p o s i t i o n .
S o , m y u n c l e a n d h i s b r o t h e r d e v i s e d a p r e t t y b r i l l i a n t i d e a t o g e t t h e i r f u n d s o u t o f S o u t h A f r i c a u n n o t i c e d . T h e y w e r e b o t h d e n t i s t s o r r a d i o l o g i s t s o r s o m e s o r t o f m e d i c a l d o c t o r t h a t r e q u i r e s x - r a y r e a d i n g . S o , o n e o f t h e m g a v e t h e o t h e r o n e a l l o f h i s m o n e y , t h e n r e p o r t e d b a n k s t a t e m e n t s t o t h e A p a r t h e i d G o v e r n m e n t a n d s a i d , I ' m p r e t t y m u c h p e n n i l e s s . M y p r a c t i c e w e n t b r o k e . I w a n t t o l e a v e t h e c o u n t r y . A n d t h e y s a i d , O K , g e t o u t o f h e r e .
S o h e w e n t t o t h e U S , e s t a b l i s h e d a d e n t a l o r r a d i o l o g i c a l o r s o m e o t h e r s o r t o f p r a c t i c e , I f o r g e t w h i c h o n e , a n d s t a r t e d r e q u e s t i n g h i s b r o t h e r , b a c k i n S o u t h A f r i c a , t o s e n d h i m x - r a y s t o r e a d t o h e l p b o o s t h i s b u s i n e s s . B e c a u s e t h a t w a s t h e i r a c t u a l b u s i n e s s , i t w a s p r e t t y l e g i t . S o t h e n m y u n c l e w o u l d s e n d h i m p a c k e t s o f x - r a y s t o i n t e r p r e t a n d s e n d b a c k . E x c e p t t h a t t h e r e w o u l d b e 1 0 x - r a y s o n t h e f r o n t a n d 1 0 o n t h e b o t t o m , a n d t h e m i d d l e 8 0 w o u l d b e h o l l o w e d o u t .
A U D I E N C E : O h !
M I C H A E L S H O R T : N o w t h a t w o u l d h a v e o r d i n a r i l y h a v e t r i p p e d o f f a l a r m s b e c a u s e a n y c h a n g e i n d e n s i t y w o u l d t r i g g e r a c h a n g e i n x - r a y c o n t r a s t . B e c a u s e t h e s e p a c k a g e s w e r e b e i n g i n s p e c t e d b y x - r a y , a n d i f i t l o o k e d l i k e t h e s e x - r a y s w e r e h o l l o w a n d y o u w e r e s m u g g l i n g s o m e t h i n g o u t , t h e y ' d b e
c a u g h t a n d c o n f i s c a t e d . S o w h a t s o r t o f m a t e r i a l s a r e v a l u a b l e t h a t y o u f i n d i n S o u t h A f r i c a , t h a t a r e p r e t t y s i m i l a r i n x - r a y c o n t r a s t t o o t h e r l i g h t m e d i a l i k e f i l m ?
A U D I E N C E : D i a m o n d s .
M I C H A E L S H O R T : D i a m o n d s . S o t h e r e m a i n i n g b r o t h e r w e n t a n d c o n v e r t e d a l l o f h i s l i f e s a v i n g s i n t o d i a m o n d s , w h i c h i s s o m e t h i n g t h a t y o u c a n d o i n S o u t h A f r i c a b e c a u s e t h i s i s w h e r e d i a m o n d s c o m e f r o m . H e t h e n s l o w l y , o v e r a p e r i o d o f m o n t h s o r y e a r s , s e n t p a c k e t s o f h o l l o w x - r a y s f u l l o f d i a m o n d s t o h i s b r o t h e r i n t h e s t a t e s , k n o w i n g f u l l w e l l t h a t t h e m a s s a t t e n u a t i o n c o e f f i c i e n t s o f s o f t t i s s u e a n d c a r b o n a r e p r e t t y s i m i l a r a n d s o a r e t h e i r d e n s i t i e s . S o t h e i r t o t a l a t t e n u a t i o n c o e f f i c i e n t s a r e p r e t t y s i m i l a r , t o .
L e t ' s p u l l t h o s e u p s o w e c a n c h e c k i t . C a r b o n g r a p h i t e . I ' m g o i n g t o a d d a n e w t a b a n d b r i n g u p s o f t t i s s u e a n d w e c a n c o m p a r e t h e m . L e t ' s s e e , w h a t ' s t h e m o s t s i m i l a r - - s o l o n g a s y o u c a n s e e i t - - t h i n g t o f i l m ? W h a t s h o u l d w e c a l l f i l m h e r e ? X - r a y f i l m ?
A U D I E N C E : I d o n ' t e v e n k n o w w h a t X - r a y f i l m [ I N A U D I B L E ]
M I C H A E L S H O R T : P h o t o g r a p h i c e m u l s i o n . H o w a b o u t t h a t ?
A U D I E N C E : K o d a k .
M I C H A E L S H O R T : I s t h e r e s o m e t h i n g K o d a k ? O K . K o d a k , s t a n d a r d n u c l e a r . I d o n ' t t h i n k t h a t s o u n d s r i g h t . L e t ' s g o w i t h p o l y e t h y l e n e a n d p l a s t i c . C a r b o n , p l a s t i c . C a r b o n , p l a s t i c .
A U D I E N C E : [ L A U G H T E R ]
M I C H A E L S H O R T : C a r b o n , p l a s t i c . B a s i c a l l y i d e n t i c a l . S o t h i s i s a w a y t h e y w e r e a b l e t o s m u g g l e w e a l t h o u t o f t h e c o u n t r y w i t h o u t x - r a y c o n t r a s t t r i p p i n g o f f t h e g u a r d s . A n d o n c e a l l o f t h e s l a v e s a v i n g s h a d b e e n c o n v e r t e d i n t o d i a m o n d s , h e t h e n w e n t t o t h e g o v e r n m e n t a n d s a i d , I ' m p e n n i l e s s . M y p r a c t i c e w e n t b r o k e . I w a n t t o g e t o u t o f h e r e . A n d t h e y s a i d , g o o d r i d d a n c e .
A U D I E N C E : [ I N A U D I B L E ]
M I C H A E L S H O R T : Y e a h . S o t h e y w e r e a b l e t o r e s t a r t t h e i r l i f e i n t h e s t a t e s w i t h a l l o f t h e m o n e y t h a t t h e y h a d h a d i n S o u t h A f r i c a . A n d w h e n m y c o u s i n w a n t e d t o g e t m a r r i e d a n d s a i d , I ' m t h i n k i n g o f b u y i n g a d i a m o n d , m y u n c l e j u s t s a i d o h , d o n ' t . H e ' s l i k e , w h a t , d o n ' t g e t m a r r i e d ? H e s a i d , n o , d o n ' t b u y a d i a m o n d . H e r e , l e t m e t a k e y o u t o t h e d i a m o n d d r a w e r .
A U D I E N C E : [ L A U G H T E R ]
M I C H A E L S H O R T : Y e a h . B e c a u s e t h e r e w a s s o m e l e f t o v e r . S o h e s a i d , p i c k o u t a n e x t r a d i a m o n d . A n d t h a t ' s t h e s t o r y o f m y c o u s i n ' s e n g a g e m e n t r i n g , a s w e l l a s w h y p a r t o f m y f a m i l y ' s h e r e i n t h e S t a t e s .
A U D I E N C E : [ I N A U D I B L E ] T h a t ' s l i k e a v e r y c o o l d i a m o n d s t o r y .
M I C H A E L S H O R T : Y e a h , v e r y , v e r y n u c l e a r d i a m o n d s t o r y . D i a m o n d s a r e n ' t f o r e v e r , a s t h e f i n i s h h a v e s h o w n u s , b u t t h e y c a n g e t y o u o u t o f r e p r e s s i v e r e g i m e s . O K , b a c k t o t h e d o s e s t u f f .
S o t o d a y , a n d f o r t h e r e s t o f t h e c o u r s e , w e g e t i n t o b i o l o g i c a l a n d c h e m i c a l e f f e c t s o f r a d i a t i o n . A s s o o n a s t h i s p o p s u p . A n d s o i n t h e f i r s t s l i d e i s e v e r y t h i n g y o u n e e d t o k n o w a b o u t d o s e a n d u n i t s . D o n ' t w o r r y , i t ' s n o t u p t h e r e y e t . I k n o w t h a t d i f f e r e n t u n i t s o f d o s e a r e a c o m m o n p o i n t o f c o n f u s i o n . S o I w a n t e d t o p u t e v e r y t h i n g o n o n e s l i d e s o y o u c a n r e f e r b a c k t o i t l i k e a c h e a t s h e e t .
S o , y o u ' v e p r o b a b l y h e a r d o f t h e r o e n t g e n b e f o r e . Y o u ' v e d e f i n i t e l y s e e n t h e r o e n t g e n a s a u n i t b e c a u s e y o u ' v e a l l l o o k e d i n t h o s e p e n o r p o c k e t d o s i m e t e r t h a t y o u a c t u a l l y h a d a t t h e n u c l e a r r e a c t o r , w h e n y o u g u y s t o o k a t o u r o f i t a n d c o n t r o l l e d t h e c o n t r o l r o d s . T h e r o e n t g e n i s n o t r e a l l y a u n i t t h a t w e u s e m u c h a n y m o r e f o r v e r y c a r e f u l c a l c u l a t i o n s b e c a u s e y o u h a v e t o d o s o m e t i s s u e e q u i v a l e n c y s t u f f i n o r d e r t o g o f r o m i o n i z a t i o n s i n a i r , w h i c h i s w h a t i t a c t u a l l y m e a s u r e s , i t ' s t h e a m o u n t o f c h a r g e d i s s i p a t e d o r b u i l t u p i n a i r , t o s o m e d a m a g e t o s o f t t i s s u e .
A n d t h e w a y y o u a c t u a l l y c a l c u l a t e r o e n t g e n s f r o m f i r s t p r i n c i p l e s , l i n k i n g t h e p h y s i c s a n d t h e b i o l o g y p a r t , i s r e m e m b e r t h i s e q u a t i o n h e r e ? S t o p p i n g p o w e r , w h i c h i s s o m e e n e r g y t r a n s f e r , d i v i d e d b y t h e e n e r g y r e q u i r e d t o m a k e a n i o n . E a c h o n e o f t h o s e w i l l g i v e o n e e l e c t r o n u n i t o f c h a r g e t o w a r d s [ I N A U D I B L E ] c o u l o m b s . A n d s o t h i s i s t h e d i r e c t l i n k b e t w e e n t h e p h y s i c s a n d t h e c h e m i s t r y / b i o l o g y i n t h i s c o u r s e .
I t ' s n o t s o m e t h i n g t h a t ' s d o n e t h a t c a r e f u l l y i n a n y o f t h e r e a d i n g s , w h i c h i s w h y I ' m g o i n g t o h a r p o n i t h e r e i n l e c t u r e . T h e s e t w o p a r t s o f t h e c o u r s e a r e o f t e n t a u g h t d i f f e r e n t l y . A n d t h e y ' r e a c t u a l l y t o t a l l y r e l a t e d a n d e v e r y t h i n g ' s a l l t h e s a m e , w h i c h i s k i n d o f n i c e . Y o u d o n ' t h a v e t o j u s t r e l e a r n a w h o l e n e w l i n g o a n d f i e l d .
T h e n t h e r e i s t h e S I u n i t s o f d o s e . T h e o n e s t h a t , w h e n y o u d o c a l c u l a t i o n s i n t h e h o m e w o r k a n d t h e r e s t o f y o u r l i f e , I r e c o m m e n d t h a t y o u u s e w h e n e v e r p o s s i b l e b e c a u s e t h e y ' r e i n u n i t s t h a t w e ' r e f a m i l i a r w i t h , i n s t a n d a r d u n i t s .
T h e o n e w h e r e y o u s t a r t w i t h a l l a l o n g i s t h e g r a y . A g r a y i s t h e s i m p l e m e a s u r e o f a b s o r b e d e n e r g y i n j o u l e s p e r k i l o g r a m o f w h a t e v e r . A n d s o c a l c u l a t i n g i t i s f a i r l y s t r a i g h t f o r w a r d , t o o . F o r e x a m p l e , i f y o u w a n t t o k n o w w h a t s o r t o f d o s e y o u w o u l d g e t i n g r a y f r o m a b s o r b i n g g a m m a r a y s , y o u c a n u s e t h i s o l d e q u a t i o n f r o m t h e f i r s t t h i r d o f t h e c o u r s e .
A n d i f y o u i n t e g r a t e t h i s f r o m , l e t ' s s a y , o v e r t h e r a n g e o f w h a t e v e r o b j e c t o r p e r s o n y o u h a p p e n t o b e i r r a d i a t i n g , y o u ' l l g e t s o m e f r a c t i o n a l d i f f e r e n c e i n i n t e n s i t y . T h a t , m u l t i p l i e d b y t h e o r i g i n a l i n t e n s i t y o f g a m m a s , w h i c h c o u l d b e g i v e n i n m a y b e g a m m a r a y s p e r c e n t i m e t e r s q u a r e d p e r s e c o n d , m a y b e t i m e s t i m e t o g e t t o t a l n u m b e r o f g a m m a s p e r c e n t i m e t e r s q u a r e d . A l l t h a t m u l t i p l i e d b y t h e e n e r g y o f e a c h g a m m a , d i v i d e d b y t h e m a s s o f w h a t e v e r i s d o i n g t h e a b s o r b i n g , e q u a l s y o u r d o s e i n g r a y .
S o y o u c a n u s e a l l t h e o l d s t u f f f r o m t h e p r e v i o u s p a r t s o f t h e c o u r s e d i r e c t l y t o c a l c u l a t e d o s e i n g r a y . A n d t h i s i s t h e s t a r t i n g p o i n t f o r a n y c a l c u l a t i o n . I f y o u d o n ' t k n o w w h a t t i s s u e w a s e x p o s e d , w h a t t y p e o f r a d i a t i o n p r o v i d e s w h a t b i o l o g i c a l e f f e c t i v e n e s s , i t d o e s n ' t m a t t e r . Y o u j u s t s t a r t h e r e .
T h e n t h e o t h e r u n i t y o u m a y h a v e s e e n i s a u n i t , n o t o f e n e r g y a b s o r p t i o n , b u t o f i n c r e a s e d r i s k f o r s o m e t h i n g g o i n g w r o n g i n t h e b i o l o g i c a l s e n s e . I t ' s c a l l e d t h e s i e v e r t . F o r s i m p l e t h i n g s l i k e w h o l e b o d y d o s e f r o m g a m m a r a y s , s i e v e r t s e q u a l s g r a y , b e c a u s e s i e v e r t i s m u l t i p l i e d b y t h i s q u a l i t y f a c t o r , o r t h i s e f f e c t i v e n e s s f a c t o r .
T h a t Q f a c t o r i s a c t u a l l y a c o u p l e o f f a c t o r s . T h e r e ' s a Q f o r t h e t y p e o f t i s s u e a n d t h e r e ' s a Q f o r t h e t y p e o f r a d i a t i o n . A n d t h e t o t a l q u a l i t y f a c t o r f o r w h a t e v e r y o u ' r e t r y i n g t o c a l c u l a t e i s j u s t t h e m u l t i p l i c a t i o n o f t h e s e t w o .
A n d s o i t ' s f a i r l y e a s y , i f y o u ' r e e v e r d e a l i n g w i t h w h o l e b o d y g a m m a d o s e , g r a y e q u a l s s i e v e r t s . I f y o u ' r e d e a l i n g w i t h p r e t t y m u c h a n y t h i n g d i f f e r e n t , g r a y d o e s n o t e q u a l s i e v e r t s . T h e r e ' l l b e j u s t s o m e f a c t o r t o a d d i n , w h i c h c a n b e l o o k e d u p f r o m a l o o k u p t a b l e b u t , a s I ' v e t o l d y o u b e f o r e , I d o n ' t l i k e t h a t e x p l a n a t i o n , l o o k i t u p o n a t a b l e . W e ' r e g o i n g t o e x p l o r e w h y t h e l o o k u p t a b l e s a r e c o n s t r u c t e d t h e w a y t h e y a r e .
A n d t h e n t h e r e ' s t h e C G S u n i t s , t h e o n e s t h a t a r e b a s e d i n c e n t i m e t e r - g r a m - s e c o n d , i n s t e a d o f k i l o g r a m - m e t e r - s e c o n d . T h e r a d i s a s i m p l e m e a s u r e . I t ' s , l e t ' s s a y , 1 0 0 r a d i s j u s t 1 g r a y . W h e r e t h e r a d a c t u a l l y c o m e s f r o m i s , i t ' s d e f i n e d a s 1 0 0 e r g s a b s o r b e d e n e r g y p e r g r a m , w h e r e a n e r g i s 1 0 t o t h e m i n u s 7 j o u l e s a n d a g r a m i s 1 0 t o t h e m i n u s 3 k i l o g r a m s . A n d s o ,
y o u c a n d o t h e m e n t a l m a t h t h e r e t o m a k e s u r e t h e s e a l l w o r k o u t . A n d t h e n a R E M , a r o e n t g e n e q u i v a l e n t m a n , i s j u s t a h u n d r e d t h o f a s i e v e r t .
S o t h e r e ' s h i s t o r i c a l b a s i s f o r t h i s . B a c k i n t h e d a y , m o r e f o l k s u s e d C G S u n i t s . T h e r e ' s b e e n a p u s h t o S I u n i t s , w h i c h I h a p p e n t o l i k e b e c a u s e e v e r y t h i n g w o r k s o u t a n d y o u d o n ' t h a v e t o r e m e m b e r t h i n g s l i k e 1 0 t o t h e m i n u s 7 j o u l e s o r w h a t e v e r l i k e t h a t . S o I ' d s a y , w h e n i n d o u b t , f o r e q u a l c o m p a r i s o n s a l w a y s u s e t h e S I u n i t s a n d a l w a y s s t a r t w i t h t h e g r a y b e c a u s e t h a t ' s s o m e t h i n g w h e r e y o u c a n t a k e a p h y s i c a l c a l c u l a t i o n o f e n e r g y p e r k i l o g r a m a n d g o i n t o s o m e i n c r e a s e d c a n c e r r i s k b y u s i n g t h e d o s e q u a l i t y f a c t o r s .
S o l e t ' s t a k e a l o o k a t h o w t h e s e a p p e a r . F i r s t o f a l l , g a m m a s , x - r a y s , e l e c t r o n s , p o s i t r o n s o f a n y L E T . L E T , a s I m e n t i o n e d b e f o r e , i s l i n e a r e n e r g y t r a n s f e r . A n d t o p u t t h i s m a t h e m a t i c a l l y , y o u ' v e a c t u a l l y s e e n t h i s b e f o r e , w h i c h w o u l d b e s o m e c h a n g e i n e n e r g y o v e r s o m e c h a n g e i n d i s t a n c e . I t ' s t h e s t o p p i n g p o w e r . I t ' s n o t l i k e t h e s t o p p i n g p o w e r , i t ' s t h e s t o p p i n g p o w e r .
S o w i t h t h e f o r m u l a s y o u g o t i n t h e s e c o n d h a l f o f t h i s c l a s s , y o u c a n c a l c u l a t e l i n e a r e n e r g y t r a n s f e r . N o w , w h y a r e t h e s e t h i n g s g i v e n i n , l e t ' s s a y , d i s c r e t e t a b l e s , o r n o w w h a t ' s c u r r e n t l y r e c o m m e n d e d i s t h e s e f u n c t i o n s ? D o e s a n y o n e h a v e a n y i d e a ? H o w m a n y o f y o u r C o r e S e v e n f r i e n d s k n o w t h e f o r m u l a f o r s t o p p i n g p o w e r , o r c o u l d p a r s e i t e v e n , o r u n d e r s t a n d i t ? Y o u d o n ' t h a v e t o , n o t e v e r y b o d y h a s t o .
S o , f o r t h e r e s t o f u s , t h e r e a r e s i m p l e r e m p i r i c a l r e l a t i o n s o r r e l a t i o n s t h a t g e t t h e n u m b e r s r i g h t t h a t a r e n ' t n e c e s s a r i l y b a s e d o n p h y s i c s . S o a s i m p l e l o o k u p t a b l e , f o r t h o s e w h o d o n ' t h a v e t i m e t o t a k e 2 2 . 0 1 o r s o m e t h i n g b e y o n d , i s t h e e a s i e s t t h i n g t o d o . A n d i n m o s t c a s e s i t w o r k s . I t ' s n o t e x a c t , b u t i t ' s p r o b a b l y c l o s e e n o u g h . G i v e n u n c e r t a i n t i e s i n t h e a m o u n t o f r a d i a t i o n t h a t o n e c o u l d a b s o r b o r t h e w e i g h t o f a c e r t a i n o r g a n o r t h e e n e r g y o f s o m e x - r a y t u b e , I t h i n k t h e s e e m p i r i c a l t h i n g s a r e p r e t t y m u c h g o o d e n o u g h .
A n d w h a t t h i s t e l l s y o u i s t h a t t h e r e i s s o m e e f f e c t i v e n e s s o f d i f f e r e n t t y p e s o f r a d i a t i o n a n d d i f f e r e n t e n e r g i e s o f r a d i a t i o n a t i m p a r t i n g e n e r g y t o t h e p a r t s o f c e l l s a n d o r g a n s t h a t c a u s e d a m a g e . T o s a y t h a t i n a l i t t l e s m a l l e r s e n t e n c e , d i f f e r e n t e n e r g i e s o f r a d i a t i o n c a n h a v e d i f f e r e n t e f f e c t s b i o l o g i c a l l y , a n d t h e s e t i s s u e f a c t o r s a c c o u n t f o r t h a t .
I t ' s a l s o a t a b l e . I w a n t y o u t o k e e p i n m i n d b e c a u s e y o u ' r e g o i n g t o h a v e t o d o a c a l c u l a t i o n a b o u t i t . T h e p r i n c i p l e e l e m e n t s i n s o f t t i s s u e i n u n i t d e n s i t y , o t h e r w i s e k n o w n a s n u m b e r d e n s i t y , w h i c h y o u ' v e s e e n b e f o r e . I f y o u w a n t t o c a l c u l a t e t h e d o s e u s i n g a s t o p p i n g p o w e r f o r m u l a t o a h u m a n , y o u h a v e t o k n o w w h a t t h i s h u m a n i s m a d e o f a n d t h i s i s a p r e t t y g o o d
a s s u m p t i o n .
A n d t h i s i s s o m e t h i n g y o u ' l l b e d o i n g o n h o m e w o r k n u m b e r 8 , i s f i n d i n g t h e d o s e t h a t y o u ' r e g i v i n g t o e a c h o t h e r i n a p a r t i c u l a r s i t u a t i o n . I f a n y o n e ' s s e e n t h e p a r t i c u l a r s i t u a t i o n , c h e c k O C W f o r l a s t y e a r ' s c o u r s e a n d y o u ' l l s e e w h a t t h a t s i t u a t i o n w i l l b e . H a s e v e r y o n e g o t t e n y o u r w h o l e b o d y c o u n t s a t t h e E H S O f f i c e ? I f a n y o n e h a s n ' t , d o t h e m i n t h e n e x t w e e k b e c a u s e y o u ' l l n e e d t h a t d a t a f o r t h e h o m e w o r k . Y o u ' l l a l s o n e e d t h i s t a b l e . B e c a u s e i f y o u t h i n k a b o u t i t , i f y o u w a n t t o s a y , w e l l , w h a t ' s t h e d a m a g e b y e l e c t r o n s t o s o f t t i s s u e ? A n d y o u w a n t t o c a l c u l a t e t h i s f r o m s c r a t c h . Y o u h a v e t h e s e f o u r n u m b e r d e n s i t i e s , s o w e ' l l k e e p t h o s e i n a c c o u n t .
A n d l e t ' s p u t u p t h e f o r m u l a f o r i o n i z a t i o n s t o p p i n g p o w e r a g a i n . C o m e s o u t w i t h 4 p i , k n o t s q u a r e d , l i t t l e z s q u a r e d , b i g Z , n u m b e r d e n s i t y , e t o t h e f o u r t h , o v e r M e V s q u a r e d , l o g . L e t ' s s e e , w h a t g o e s o n t o p a g a i n ? O h , y e a h , 2 M e V s q u a r e d , o v e r t h e m e a n i o n i z a t i o n e n e r g y . T h e n o n r e l a t i v i s t i c f o r m .
W h i c h o f t h e s e t e r m s v a r y d e p e n d i n g o n t h e a t o m t h a t a n e l e c t r o n o r w h a t e v e r w o u l d s t r i k e ? L e t ' s c i r c l e t h e m , t h e r e ' s a c o u p l e .
A U D I E N C E : B i g Z .
M I C H A E L S H O R T : B i g Z , w h a t t h e e l e c t r o n ' s h i t t i n g . N , t h e n u m b e r d e n s i t y .
A U D I E N C E : I o n i z a t i o n p o t e n t i a l .
M I C H A E L S H O R T : Y e s , t h e m e a n i o n i z a t i o n p o t e n t i a l . S o t h e s e t h r e e t e r m s a r e t h e o n l y t h i n g s t h a t c h a n g e w h e n y o u ' r e d o i n g a s t o p p i n g p o w e r t o d o s e c a l c u l a t i o n . S o i f y o u w a n t t o g e t t h e t o t a l d o s e i n g r a y t o a h u m a n , y o u h a v e t o s u m o v e r t h e s e f o u r d i f f e r e n t i s o t o p e s . A c t u a l l y , w a i t . L e t m e p u t a l l t h e o t h e r j u n k i n f r o n t t o m a k e i t q u i c k e r .
S o t h e 4 p i k 0 s q u a r e d l i t t l e z s q u a r e d e t o t h e f o u r t h o v e r M e V s q u a r e d i s j u s t a c o n s t a n t , t i m e s t h e s u m o v e r a l l y o u r i s o t o p e s o f z i , t h e n u m b e r d e n s i t y o f i s o t o p e i , w h i c h i n s i d e t h e r e h a s t h e e l e m e n t f r a c t i o n o f t h a t , t i m e s t h e l o g o f 2 M e V s q u a r e d o v e r t h e m e a n i o n i z a t i o n p o t e n t i a l o f i s o t o p e i .
A n d i n t h i s c a s e , n o t i c e t h e r e ' s n o i s o t o p e s g i v e n . T h e y ' r e j u s t g i v e n a s e l e m e n t s . W h y d o w e d o t h a t ? W h y d o n ' t w e c a r e f o r h u m a n s ? H o w m a n y i s o t o p e s o f h y d r o g e n t e n d t o e x i s t i n y o u ? O n e , p r e t t y m u c h o n e , t o a b o u t f i v e s i g n i f i c a n t d i g i t s .
Y o u a l l h a v e a l i t t l e d e u t e r i u m . S o m e t h i n g l i k e 1 i n e v e r y 2 0 , 0 0 0 a t o m s o f h y d r o g e n i s d e u t e r i u m . B u t i t ' s n o t a l o t . I t h i n k i t ' s e v e n l e s s t h a n t h a t .
C a r b o n i s j u s t c a r b o n - 1 2 , e x c e p t f o r t h e t i n y a m o u n t o f c a r b o n - 1 4 y o u u s e f o r r a d i o c a r b o n d a t i n g . O x y g e n , i t ' s o x y g e n - - t h i n k w h a t , 1 6 ? N i t r o g e n i s n i t r o g e n - 1 4 . S o a s l o n g a s y o u k n o w w h a t i s o t o p e s t o u s e , y o u ' l l k n o w w h a t z ' s , w h a t i b a r s . A n d t h e n u m b e r d e n s i t y i s g i v e n h e r e .
S o t h i s r i g h t h e r e i s h o w y o u c a l c u l a t e d o s e i n g r a y t o a h u m a n o v e r s o m e d i s t a n c e . T h e n a l l y o u ' d h a v e t o d o i s i n t e g r a t e t h a t o v e r y o u r - - l e t ' s s a y t h i c k n e s s o f t h e h u m a n , w h a t e v e r t h a t h a p p e n s t o b e . A n d y o u g e t t h e t o t a l a m o u n t o f d o s e i m p a r t e d t o t h e m .
S o a l o t o f q u e s t i o n s c a m e u p i n l a s t y e a r ' s c l a s s . H o w d o w e a c t u a l l y d o t h e s e c a l c u l a t i o n s ? W e l l , t h i s i s h o w r i g h t h e r e . F i r s t , s e p a r a t e o u t e v e r y t h i n g t h a t ' s a c o n s t a n t . B e c a u s e y o u o n l y h a v e t o c a l c u l a t e i t o n c e , a s I h o p e p r o b l e m s e t 7 a n d 6 t a u g h t y o u g u y s , i s s e p a r a t e o u t w h a t e v e r y o u c a n f i r s t , a n d d o n ' t r e p e a t y o u r s e l f .
T h e n s u m o v e r a l l t h e t h i n g s t h a t a r e u n i q u e t o e a c h i s o t o p e . A n d i n s i d e t h i s n u m b e r d e n s i t y i s t h e f r a c t i o n o f t h a t i s o t o p e i n e v e r y h u m a n . S o i t ' s a l l b u i l t i n . S o t h e s e c a l c u l a t i o n s a r e n ' t t h a t b a d . S i n c e y o u k n o w h o w t o d o s t o p p i n g p o w e r , y o u c a n t a k e o u t 2 / 3 o f t h e t e r m s . I d o n ' t k n o w w h y I s t i l l h a v e t h i s . I t ' s n o t t e r r i b l e .
C a n a n y o n e n o t s e e t h r o u g h h o w t o d o t h i s ? O r y e a h , h a v e a q u e s t i o n ?
A U D I E N C E : W h e r e d o w e f i n d t h e i o n i z a t i o n t e r m ?
M I C H A E L S H O R T : T h e m e a n i o n i z a t i o n p o t e n t i a l c a n b e u s u a l l y a p p r o x i m a t e d a s a b o u t 1 0 e l e c t r o n v o l t s t i m e s z . E x c e p t f o r t h e v e r y l i g h t i s o t o p e s l i k e h y d r o g e n , i t ' s s o m e w h e r e b e t w e e n 1 0 a n d 1 9 e V . I w o u l d s a y o n e , y o u c a n j u s t l o o k t h e m u p . O r t w o , y o u c a n u s e t h i s e m p i r i c a l r e l a t i o n t o g e t a g o o d a p p r o x i m a t i o n . A n d e m p i r i c i s m d e f i n i t e l y e n t e r s i n t o t h e b i o l o g i c a l w o r l d , b e c a u s e u n c e r t a i n t i e s a b o u n d . A n d i t ' s n o t a l w a y s w o r t h b e i n g u l t r a c r a z y e x a c t , a l t h o u g h i t c a n ' t h u r t . A n y o t h e r q u e s t i o n s o n h o w t o a c t u a l l y c a r r y o u t a d o s e c a l c u l a t i o n u s i n g s t o p p i n g p o w e r ? H o p e f u l l y i t ' s p r e t t y s t r a i g h t f o r w a r d . G u e s s w e ' l l f i n d o u t o n t h e h o m e w o r k .
T h e o t h e r q u a l i t y f a c t o r s t o m e n t i o n - - t h e r e a r e s o m e d i f f e r e n t i d e a s a b o u t t h e s e q u a l i t y f a c t o r s . N o t i c e t h e s c a l e s a r e f a i r l y c o a r s e . S o a g a i n , t h e r e ' s a l o t o f u n c e r t a i n t y o r s l o p i n t h e s e v a l u e s . B u t n o t i c e t h a t f o r , l e t ' s s a y , X - r a y s , g a m m a s , b e t a s o f a l l e n e r g i e s a n d c h a r g e s , t h e q u a l i t y f a c t o r i s 1 . W h y d o y o u t h i n k t h a t i s ?
L e t ' s g o f o r t h e c a s e o f X - r a y s o r g a m m a s . W h a t t e n d s t o b e t h e a t t e n u a t i o n c o e f f i c i e n t o f a n y p h o t o n i n s o f t t i s s u e o f c o n s i d e r a b l e e n e r g y ? P r e t t y l o w . A n d t h e a m o u n t o f e n e r g y t h a t c a n b e t r a n s f e r r e d b y t h o s e p h o t o n s i s v a r i a b l e , a n y w h e r e f r o m p r e t t y l o w t o p r e t t y h i g h . A n d s o t h e r e s u l t i n g e l e c t r o n c a s c a d e i s n ' t g o i n g t o b e t h a t d a m a g i n g . A n d i t m i g h t n o t e v e n b e t h a t l o c a l i z e d .
S o l e t ' s s a y i f y o u r e a l l y w a n t t o k n o w h o w m u c h d a m a g e i s i t g o i n g t o g o d o t o t h e D N A o f a c e l l , w h e r e i t c o u l d m u t a t e a n d c a u s e c a n c e r , n o t t h a t m u c h . M o s t o f t h e g a m m a s p a s s t h r o u g h y o u , a n d t h e o n e s t h a t d o g e t a b s o r b e d c a n h a v e r a t h e r l o n g e n e r g y d e p o s i t i o n t r a c k s .
N e u t r o n s , h o w e v e r , i n t e r a c t n u c l e a r s t o p p i n g p o w e r . O r l e t ' s s a y t h e y j u s t i n t e r a c t w i t h t h e n u c l e i o f y o u , o r w h a t e v e r t h e y ' r e i r r a d i a t i n g . A n d s o w h e n y o u k n o c k o u t a n u c l e u s , i t c a n t h e n s l a m i n t o o t h e r a t o m s , c a u s i n g a h u g e a n d d e n s e c a s c a d e o f i o n i z a t i o n . I f t h a t c a s c a d e h a p p e n s t o b e n e a r t h e n u c l e u s o f a c e l l , y o u b e t t e r b e l i e v e i t ' s g o i n g t o c a u s e a l o t o f d a m a g e . A n d t h a t ' s w h y t h e s e m o r e e n e r g e t i c n e u t r o n s h a v e a m u c h h i g h e r q u a l i t y f a c t o r , b e c a u s e t h e y ' r e m u c h b e t t e r a t c a u s i n g d a m a g e u n t i l y o u r e a c h s o m e s o r t o f t h r e s h o l d . W h y d o y o u t h i n k i t g o e s d o w n a t h i g h e r e n e r g i e s ? Y e a h .
A U D I E N C E : W e l l , b e c a u s e t h e r e ' s l e s s o f a p r o b a b i l i t y t h a t i t w o u l d a c t u a l l y i n t e r a c t w i t h [ I N A U D I B L E ] .
M I C H A E L S H O R T : A b s o l u t e l y . R i g h t a r o u n d 2 M e V o r 1 M e V , t h e s e c r o s s s e c t i o n s t e n d t o g o d o w n . I f w e l o o k a t t h e c r o s s - s e c t i o n f o r n e u t r o n s i n a n y t h i n g - - l e t ' s l o o k a t h y d r o g e n . [ I N A U D I B L E ] s t i l l g o t t o d o t h e s c r e e n c l o n i n g t h i n g a g a i n . B e a r w i t h m e .
L e t ' s l o o k a t a n y o l d c r o s s s e c t i o n f o r , l e t ' s s a y , n e u t r o n s c a t t e r i n g i n , I d o n ' t k n o w , o x y g e n . W e ' v e l o o k e d a t h y d r o g e n e n o u g h a l r e a d y . C o o l . Y o u c a n s e e t h a t . O x y g e n - 1 6 . W e h a v e i n c i d e n t n e u t r o n s , e l a s t i c s c a t t e r i n g , t h e b o u n c i n g o f f . L e t ' s l o o k a t t h e f o r m o f t h i s c r o s s - s e c t i o n .
R i g h t a r o u n d 1 M e V , t h i n g s s t a r t t o d i p . A n d s o y e a h , t h e p r o b a b i l i t y o f a n y s o r t o f i n t e r a c t i o n i s g o i n g t o g o d o w n . I n a d d i t i o n , t h e a t o m t h a t s t r u c k h a s a m u c h h i g h e r e n e r g y , a n d t h e r e f o r e a h i g h e r r a n g e . S o c h a n c e s a r e , e v e n i f t h e n e u t r o n s t r i k e s a n a t o m n e a r t h e n u c l e u s , i t w i l l h a v e a h i g h e r r a n g e a n d c a n t r a v e l f a r t h e r b e f o r e t h a t s e c o n d a r y c a s c a d e e n d s u p d e p o s i t i n g m o s t o f i t s d a m a g e a t a l o w e r e n e r g y .
S o i f y o u r e m e m b e r f o r t h e s t o p p i n g p o w e r f o r i o n i z a t i o n o r n u c l e a r s t o p p i n g p o w e r , t h e y b o t h l o o k t h e s a m e . S o I ' m n o t g o i n g t o l a b e l w h i c h o n e . I t ' s f a i r l y l o w a t h i g h e n e r g i e s , p e a k s a t a r a t h e r l o w e n e r g y , a n d t h e n c o m e s d o w n . S o i t ' s a t t h e e n d o f t h e r a n g e o f w h a t e v e r p a r t i c l e , w h e t h e r i t b e t h e n e u t r o n o r t h e a t o m s t h a t i t s t r u c k , t h a t i t d o e s t h e m o s t d a m a g e .
S o y o u c a n k i n d o f t h i n k l i k e a l l f o r m s o f r a d i a t i o n - - e x c e p t f o r p h o t o n s - - a s a r m o r - p i e r c i n g b u l l e t s . T h e y d o n ' t d o d a m a g e r i g h t w h e r e t h e y e n t e r . T h e y d o d a m a g e r i g h t w h e r e t h e y s t o p a n d e x p l o d e . I n t h e c a s e o f a r m o r - p i e r c i n g b u l l e t s , i t ' s a l i t e r a l e x p l o s i o n . I n t h e c a s e o f n e u t r o n s , e l e c t r o n s , p r o t o n s , h e a v y i o n s , i t ' s a t t h e e n d o f t h e i r r a n g e t h e y h a v e t h e m o s t s t o p p i n g p o w e r . A n d t h a t ' s w h e r e t h e d e n s e c a s c a d e ' s g o i n g t o b e .
S o c h a n c e s a r e , a g a i n , i f a n e u t r o n h a p p e n s t o i n t e r a c t w i t h t h e n u c l e u s o f a c e l l - - t h a t ' s t h e s i m p l e s t c e l l I c a n d r a w - - i f a n e u t r o n c o m e s i n a n d s t r i k e s a n o t h e r a t o m , i t m a y m o v e f a r a w a y b e f o r e i t s a r m o r - p i e r c i n g e x p l o s i o n .
L e t ' s s e e t h e o t h e r o n e s . F o r p r o t o n s , d e p e n d i n g o n w h i c h b o o k y o u g o t o , y o u g e t a d i f f e r e n t e f f e c t i v e n e s s . I t ' s h i g h e r t h a n t h a t o f g a m m a s a n d X - r a y s a n d e l e c t r o n s , b e c a u s e y o u g e t a b i g c a s c a d e a t t h e e n d . A n d a l p h a p a r t i c l e s , r e a l l y , r e a l l y , d a m a g i n g . A n d e n e r g y i s l i k e e v e n a f e w M e V , t h e y h a v e a v e r y s h o r t r a n g e . T h e y t e n d t o d e p o s i t a t o n o f e n e r g y . A n d t h a t ' s w h y t h e y h a v e a h u g e e f f e c t i v e n e s s .
T h i s i s a l s o w h y a l p h a s a r e t h e - - t h a t ' s t h e o n e c o o k i e y o u d o n ' t w a n t t o e a t , i f y o u g u y s r e m e m b e r t h i s , t h e f o u r c o o k i e s p r o b l e m . N e v e r e a t t h e a l p h a . I t ' s n o t g o i n g t o g e t i n t h r o u g h y o u r s k i n , b u t i f i t g e t s i n t o y o u r b o d y a n d i n c o r p o r a t e d i n t o t h e m a t e r i a l d i r e c t l y s u r r o u n d i n g y o u r n u c l e u s , t h a t ' s h o w t h i n g s g o r e a l l y b a d . T h a t ' s w h y s m o k i n g ' s s o b a d .
D i d a n y o n e e n d u p g e t t i n g i n t o a s m o k e s h o p t o d o t h a t m e a s u r e m e n t ? I d i d c h e c k t h e o n e b y m y h o u s e , a n d t h e y j u s t p u t u p a s i g n t h a t s a i d n o o n e u n d e r 2 1 . S o y o u g u y s a r e r i g h t a b o u t t h a t . W e i r d l a w . W h a t e v e r .
N o w l e t ' s l o o k a t t h e t i s s u e w e i g h t i n g f a c t o r s . W e ' v e t a l k e d a b o u t t h e f a c t o r s f o r d i f f e r e n t t y p e s o f r a d i a t i o n . I t a l s o m a t t e r s w h a t t i s s u e i t e n t e r s . S o f o r t h i n g s l i k e s k i n o r b o n e s u r f a c e , y o u t h i n k o f t h e s e t i s s u e s a s n o t t h a t c r i t i c a l . I f y o u g e t a s c r a t c h a n d y o u l o s e s o m e s k i n , i t ' s n o t t h a t b a d f o r t h e b o d y . S a m e t h i n g i f a l i t t l e b o n e c h i p f l a k e s o f f . Y o u m i g h t g e t s h i n s p l i n t s , b u t i t ' s n o t s o b a d . N o t f o r t h e s a m e r e a s o n .
T h e s e t i s s u e s a r e n ' t d i v i d i n g v e r y f a s t . T h e s u r f a c e o f y o u r b o n e , t h e h a r d p a r t , i s b a s i c a l l y
s t a n d i n g s t i l l . I t ' s j u s t c a l c i f i e d m i n e r a l s w i t h s o m e o s t e o c y t e s t r a p p e d i n t h e r e . N o t m u c h h a p p e n s . W h a t ' s h a p p e n i n g i n t h e s e t i s s u e s c o n s t a n t l y - - g o n a d s , b o n e m a r r o w , c o l o n , l u n g , s t o m a c h ?
A U D I E N C E : [ I N A U D I B L E ] c e l l s .
M I C H A E L S H O R T : Y e p . T h i s i s w h e r e s t e m c e l l s a n d f a t - - r a p i d l y d i v i d i n g c e l l s - - t e n d t o b e f o u n d . S o t h e r e ' s b e e n s o m e t h e o r i e s a n d s o m e p a p e r s s a y i n g w h a t e v e r c a n c e r y o u ' r e g o i n g t o g e t , y o u p r o b a b l y a l r e a d y g o t i t i n t h e f i r s t f e w y e a r s o f l i f e , w h e n y o u ' r e j u s t a b i g r o l l i n g s a c k o f s t e m c e l l s . T h i s i s p a r t o f w h y o c c u p a t i o n a l h a z a r d s f o r i n f a n t s a n d p r e g n a n t w o m e n a r e m u c h , m u c h l o w e r , b e c a u s e t h e y a r e g i a n t s a c k s o f s t a t i o n a r y s t e m c e l l s . A n d y o u d o n ' t w a n t t o i r r a d i a t e s o m e t h i n g t h a t ' s d i v i d i n g r e a l l y , r e a l l y f a s t .
A n d s o t h e o l d e r y o u a r e , t h e m o r e O K i t i s t o g e t m o r e a n d m o r e r a d i a t i o n d o s e , b e c a u s e a l o t o f t h e s e e f f e c t s t a k e a l o n g t i m e t o m a n i f e s t . B e c a u s e t h e y a l l s t a r t w i t h a s i n g l e c e l l . A n d i t t a k e s a l o n g t i m e f o r t h a t s i n g l e c e l l t o e x p o n e n t i a l l y g r o w a n d d i v i d e o v e r a l o n g t i m e s c a l e i n t o a m a s s t h a t b e c o n s i d e r e d a t u m o r . S o i t ' s a l i t t l e w o r r y i n g t o t h i n k , O K , p r o b a b l y m o s t o f t h e c a n c e r I ' l l g e t I g o t w h e n I w a s f i v e . B u t t h e n a g a i n , i t m e a n s , d o n ' t w o r r y a b o u t i t . W h a t c a n y o u d o ? T h e r e ' s w h a t ?
A U D I E N C E : I t ' s f r e e .
M I C H A E L S H O R T : Y e a h , i t ' s f r e e . I t ' s d o n e . N o t a l l o f i t . Y o u c a n s t i l l l i m i t y o u r d o s e , b e c a u s e w e l l , o n e , a n y a c u t e r a d i a t i o n e x p o s u r e w i l l h a v e s h o r t t e r m h e a l t h e f f e c t s . A n d t w o , y o u r c e l l s a r e s t i l l d i v i d i n g . A s w e h a d a s e m i n a r s p e a k e r s a y , a b i o l o g i c a l o r g a n i s m a t s t a t i c e q u i l i b r i u m i s n o t v e r y i n t e r e s t i n g . I t ' s d e a d . I t ' s n o t d i v i d i n g a n y m o r e . S o y o u r c e l l s a r e s t i l l d i v i d i n g . I t s t i l l m e a n s y o u s h o u l d m i n i m i z e r a d i a t i o n e x p o s u r e . B u t a l o t o f w h a t h a p p e n e d a l r e a d y h a p p e n e d .
A n d i f y o u c a n s e e h e r e , t h e p a t t e r n i s t h e m o r e r a p i d l y t h e c e l l s a r e d i v i d i n g , t h e m o r e i t h a s t h i s t i s s u e q u a l i t y f a c t o r . B e c a u s e t h e m o r e q u i c k l y t h e s e e f f e c t s w o u l d m a n i f e s t t h e m s e l v e s , a n d t h e m o r e q u i c k l y t h e c e l l s m a y d i v i d e w i t h t h a t m u t a t i o n b e f o r e t h e s e c e l l u l a r r e p a i r m e c h a n i s m s f i x t h a t m u t a t i o n b e f o r e a d i v i s i o n . W e ' l l g e t i n t o a l o t o f t h a t w h e n w e t a l k a b o u t b i o l o g i c a l e f f e c t s , p r o b a b l y n e x t w e e k .
S o n o w , h o w d o y o u d o a c a l c u l a t i o n o f d o s e i n S i e v e r t s ? F i r s t y o u c a n t a k e t h e d o s e i n g r a y , l i k e w e h a v e o v e r h e r e , m u l t i p l y b y t h e s e r a d i a t i o n w e i g h t i n g f a c t o r s , a n d y o u g e t a t o t a l a m o u n t o f d o s e t o t h a t t i s s u e , w h e r e t h a t t i s s u e m a y b e a c e r t a i n o r g a n , a p a r t o f y o u r m u s c l e ,
w h o l e b o d y i f i t w a s a b r o a d b l a s t o f r a d i a t i o n f r o m a b o m b f a r a w a y o r s o m e t h i n g l i k e t h a t .
A n d y o u g e t t h e s e s i n g l e d o s e s t o t i s s u e , w h e r e e a c h o f t h e s e r a d i a t i o n e q u i v a l e n t f a c t o r s c a n b e e q u a t e d t o t h i s a v e r a g e q u a l i t y f a c t o r , w h e r e y o u i n t e g r a t e t h e q u a l i t y f a c t o r a s a f u n c t i o n o f l e n g t h t i m e s t h e d o s e a t t h a t l e n g t h . T h i s i s w h e r e t h e s t o p p i n g p o w e r f o r m u l a c o m e s i n , i s y o u ' l l h a v e a s t o p p i n g p o w e r a s t h e e n e r g y d e c r e a s e s , a s t h e p a r t i c l e m o v e s t h r o u g h t h e m a t e r i a l . A n d i t s s t o p p i n g p o w e r w i l l c h a n g e . S o t h e n y o u h a v e t o i n t e g r a t e t h a t s t o p p i n g p o w e r t i m e s s o m e c o n s t a n t s a n d s t u f f o v e r t h a t d i s t a n c e t i m e s t h e q u a l i t y a t t h a t d i s t a n c e t o g e t t h e s i m p l e w e i g h t i n g f a c t o r .
Y o u t h e n t a k e t h e s e w e i g h t i n g f a c t o r s , p l u g t h e m i n t o y o u r d o s e t o t i s s u e , a n d s u m u p a l l t h e e x p o s u r e s t o d i f f e r e n t t i s s u e s . S o e a c h t i s s u e w i l l h a v e i t s o w n d o s e i n S i e v e r t s . I t ' l l h a v e i t s o w n t i s s u e w e i g h t i n g f a c t o r . Y o u s u m u p a l l t h e t i s s u e s e x p o s e d , a n d y o u g e t t h e t o t a l e f f e c t i v e d o s e t o t h e w h o l e b o d y . T h i s m e a n s t h a t s o m e o r g a n s i n c u r d o s e f a s t e r t h a n o t h e r s f o r t h e s a m e r a d i a t i o n e x p o s u r e .
S o t h e w h o l e b o d y d o s e s h o u l d s u m u p t o 1 . A n d I b e l i e v e - - I r e m e m b e r d o i n g t h i s c a l c u l a t i o n , b u t i t m a y b e w o r t h y o u r w h i l e t o j u s t t r y i t . T h e s e n u m b e r s s h o u l d s u m u p t o 1 , b e c a u s e a l l o f t h e s e i n d i v i d u a l o r g a n s p l u s t h e r e m a i n d e r o f y o u r b o d y s h o u l d c o n s t i t u t e t h e w h o l e b o d y . A n d s o t h i s i s , i n a n u t s h e l l , h o w y o u d o t h e s e d o s e c a l c u l a t i o n s .
S o l e t ' s t a k e a n e x a m p l e f r o m t h e a c t u a l r e a d i n g . L e t ' s s a y a w o r k e r g e t s 1 4 m i l l i g r a y o f u n i f o r m w h o l e b o d y d o s e - - t h i s w o u l d j u s t b e f r o m b a c k g r o u n d r a d i a t i o n , c o s m i c r a y s , f o o d , w h a t e v e r - - p l u s a t a r g e t e d d o s e o f 8 m i l l i g r a y t o t h e l u n g f r o m a l p h a s , p l u s 1 8 0 m i l l g r a y f r o m b e t a s i n t h e t h y r o i d . A n y o n e k n o w w h y t h e y c h o s e a l p h a s i n t h e l u n g a n d b e t a s i n t h e t h y r o i d ? W h a t ' s t h e m o s t l i k e l y s o u r c e s o f t h o s e ?
A U D I E N C E : I o d i n e a n d n i c o t i n e .
M I C H A E L S H O R T : I o d i n e a n d l e t ' s s a y s m o k i n g . Y e a h . Y e a h , e x a c t l y . A s w e s a w , a l o t o f t h e r a d o n d a u g h t e r p r o d u c t s t e n d t o b e a l p h a e m i t t e r s , a n d y o u t e n d t o i n h a l e t h o s e t h r o u g h t h e l u n g s . A n d i o d i n e i s a b e t a d e c a y w i t h a b o u t a n e i g h t d a y h a l f l i f e , a n d t h a t g e t s p r e f e r e n t i a l l y a b s o r b e d i n t h e t h y r o i d . S o t h i s i s a p r e t t y r e a l i s t i c s c e n a r i o .
A n d w e ' d s a y , h o w m u c h e f f e c t i v e d o s e d i d t h i s p e r s o n g e t ? T o d o t h i s c a l c u l a t i o n , y o u f i r s t - - w e l l , l e t ' s g o t h r o u g h t h o s e s t e p s . Y o u l o o k a t t h e d o s e t o e a c h t i s s u e t i m e s t h e e f f e c t i v e n e s s f o r t h a t t y p e o f r a d i a t i o n . S o t h e d o s e g o t 8 m i l l i g r a y o f a l p h a s .
S o y o u m u l t i p l y b y 2 0 f o r t h a t q u a l i t y f a c t o r . A n d t h e l u n g g e t s 1 6 0 m i l l i s i e v e r t s . Y o u d o t h e m u l t i p l i c a t i o n f o r t h e t h y r o i d , t h e m u l t i p l i c a t i o n f o r t h e w h o l e b o d y . A n d t h e n y o u d o a s u m m a t i o n o f t h e s e s i n g l e t i s s u e d o s e s h e r e , h e r e , a n d h e r e , t i m e s t h e t i s s u e w e i g h t i n g f a c t o r s , w h i c h y o u t h e n l o o k u p f r o m t h a t t a b l e o r c a l c u l a t e f r o m t h e c e l l d i v i s i o n r a t e h e r e , h e r e , a n d h e r e . A n d y o u g e t a t o t a l d o s e o f 4 2 m i l l i s i e v e r t s .
S o I w a n t t o p o i n t s o m e t h i n g o u t t o y o u g u y s . H i s t h y r o i d g o t 1 8 0 m i l l i s i e v e r t s . H e g o t 4 2 m i l l i s i e v e r t s . I n t e r e s t i n g . S o u n d s a l i t t l e c o u n t e r i n t u i t i v e . B u t i n t h i s c a s e , t h e s e d o s e s f o r e a c h t i s s u e a r e c a l c u l a t e d f o r t h a t t i s s u e . S o i f y o u h a v e a p r o b a b i l i t y o f o r g a n f a i l u r e o r m u t a t i o n , y o u c a n n o w t h e n k n o w h o w m u c h i n c r e a s e d r i s k h e m a y h a v e o f t h y r o i d c a n c e r s p e c i f i c a l l y , o r s u m i t u p t o a n e q u i v a l e n t w h o l e b o d y r i s k .
A n d i t j u s t s o h a p p e n s y o u ' r e o n l y a l l o w e d a b o u t 5 0 m i l l i s i e v e r t s o f e x p o s u r e . S o h e ' d o n l y b e a l l o w e d a n o t h e r e i g h t . B u t w e ' l l g e t i n t o l i m i t s a n d w h a t t h i s I C R U w h a t e v e r w h a t e v e r m e a n s . I ' l l a c t u a l l y s h o w y o u t h e d o c u m e n t . I t ' s a l s o p o s t e d o n l i n e . T h i s I n t e r n a t i o n a l C o m m i t t e e o n R a d i a t i o n U . I f o r g e t w h a t t h e U i s . B u t t h i s i s t h e w h o l e d o c u m e n t t h a t h a s t h e b a s i s f o r t h e s e r e c o m m e n d a t i o n s , t h e n u m b e r s , a n d t h e r e a s o n s . A n d t h a t ' s a l l o n l i n e f o r y o u g u y s t o c h e c k t h r o u g h . S o a n y o n e h a v e a n y q u e s t i o n s o n a e x a m p l e d o s e c a l c u l a t i o n ? C o o l .
L e t ' s l o o k a t s o m e o f t h e w a y s t h a t y o u ' d a c t u a l l y m e a s u r e d o s e . O n e o f t h e m w e l o o k e d a t t h e f i r s t d a y o f c l a s s , t h e o l d C h a d w i c k e x p e r i m e n t . S e n d r a d i a t i o n t h r o u g h a f i x e d a m o u n t o f a r e a s o y o u k n o w t h e f l u x . I f y o u k n o w t h e t o t a l a m o u n t o f g a m m a s i s p r o d u c e d b y t h i s X - r a y t u b e , y o u k n o w t h e a r e a , t h e n y o u k n o w t h e s o l i d a n g l e . Y o u k n o w t h e f l u x .
T h e n y o u h a v e j u s t a f r e e a i r c h a m b e r w i t h a h i g h v o l t a g e t o s u c k u p t h o s e i o n s b e f o r e t h e y r e c o m b i n e . A n d t h a t ' s h o w y o u c a n c a l c u l a t e t h i n g s l i k e d o s e i n r o e n t g e n s . Y o u a l s o h a v e p o c k e t v e r s i o n s o f t h e s e t h i n g s , s e a l e d t u b e s w i t h t w o e l e c t r i c a l l y i n s u l a t e d e l e c t r o d e s . A n d t h a t c a n n o t d i s c h a r g e u n l e s s i o n s i n t h e g a s a l l o w t h e m t o .
A n d t h i s i s t h e b a s i s b e h i n d t h e s e c i v i l d e f e n s e a i r w a l l c h a m b e r s , o n e o f w h i c h I h a p p e n t o h a v e r i g h t h e r e . S o I w a n t t o p a s s t h i s a r o u n d a n d l e t y o u g u y s t a k e a l o o k a t i t . L i k e t h e o n e s y o u s a w i n t h e r e a c t o r , y o u c a n l o o k t h r o u g h a n d s e e a l i t t l e n e e d l e t h a t w i l l t e l l y o u t h e - - n o t d o s e , b u t t h e a m o u n t o f i o n i z a t i o n t h i s t h i n g h a s r e c e i v e d i n r o e n t g e n s , w h i c h c a n t h e n b e e q u a t e d w i t h s o m e c a l c u l a t i o n s t o d o s e i n s o f t t i s s u e .
A n d a l s o t h e r e ' s t h e b a s e f o r t h e c i v i l d e f e n s e d o s i m e t e r . I w a n t t o t e l l y o u g u y s h o w i t w o r k s .
I t ' s a b a t t e r y . T h a t ' s i t . I f y o u o p e n t h a t t h i n g u p , t h e r e ' s a c o u p l e o f b i g T c e l l s i n t h e r e a n d a v o l t a g e d i v i d e r . A n d y o u j u s t t u r n t h e k n o b - - w h i c h s o u n d s c o m p l i c a t e d , a l l y o u ' r e d o i n g i s t u r n i n g a p o t e n t i o m e t e r - - t o d e c i d e a t w h a t v o l t a g e t h i s w i r e e n d i n s i d e o f t h e t u b e w i l l b e . A n d t h a t v o l t a g e d e f l e c t s t h e w i r e a l i t t l e b i t b y j u s t c o u l o m b i c a t t r a c t i o n o r r e p u l s i o n , b e n d s i t , a n d g i v e s y o u t h e d o s e .
A n d i t s t a y s t h e r e . N o t h i n g c a n g e t i n o r o u t o f t h a t s e a l e d c h a m b e r , e x c e p t p e n e t r a t i n g r a d i a t i o n . W h e n g a m m a s o r n e u t r o n s g e t t h r o u g h , t h e y c a n c a u s e i o n i z a t i o n s i n t h e g a s . T h o s e g a s i o n s c a n m o v e t o t h e s e e l e c t r o d e s , p a r t i a l l y n e u t r a l i z i n g t h e m , m a k i n g t h e n e e d l e t i l t a l i t t l e f a r t h e r a n d a l i t t l e f a r t h e r .
S o t h e i n t e r e s t i n g t h i n g i s w h e n t h a t n e e d l e r e a d 0 r o e n t g e n s , i t ' s f u l l y c h a r g e d . A n d a s t h e d e t e c t o r d i s c h a r g e s f r o m r a d i a t i o n i n t e r a c t i o n s , t h e n e e d l e m o v e s h i g h e r o n t h e r o e n t g e n s s c a l e . B e c a u s e y o u c a n p a i n t w h a t e v e r s c a l e y o u w a n t o n i t , a s l o n g a s t h e p h y s i c s w o r k s o u t . S o i t ' s k i n d o f n e a t t o t h i n k t h a t t h e c h a r g e i s h i g h e s t w h e n t h e d o s e i s l o w e s t . B e c a u s e a l l t h e c h a r g e i s d o i n g i s d e f l e c t i n g t h a t l i t t l e n e e d l e .
Q u i t e s i m p l e d e s i g n , a n d q u i t e r o b u s t . T h e s e t h i n g s w e r e d e s i g n e d b y c i v i l d e f e n s e i n c a s e t h e C o l d W a r b e c a m e a h o t w a r , a n d t h e y ' d h a v e t o l a s t f o r a v e r y l o n g t i m e . S o h a v i n g h a d t h i s o n e f o r a b o u t 1 0 y e a r s , I c a n t e l l y o u I ' v e n o t y e t f i l l e d t h e m e t e r , w h i c h i s p r o b a b l y a g o o d t h i n g . A n d I t o o k t h a t o n f l i g h t s a c r o s s t h e w o r l d a n d h i k i n g i n N e p a l , w h e r e t h e b a c k g r o u n d d o s e w a s c o n s i d e r a b l y h i g h e r . A n d t h e n e e d l e m o v e d l i k e h a l f a r o e n t g e n f o r t h e e n t i r e t h r e e w e e k s u p a t e l e v a t i o n a n d p l a n e r i d e s . A n d I g o t m o r e d o s e o n t h e p l a n e r i d e t h a n I d i d o n t h e h i k e . I n t e r e s t i n g f u n f a c t .
T h a t ' s p r e t t y m u c h e x a c t l y w h a t y o u s h o u l d s e e . A n d s o A l e x t e l l s m e t h e s e t h i n g s a r e s t a r t i n g t o g e t k i n d o f r a r e o n e B a y , a n d t h a t ' s a s h a m e . B e c a u s e t h i s i s t h e b e s t p o s s i b l e t e a c h i n g d o s i m e t e r t h e r e i s . I f y o u u n d e r s t a n d 8 . 0 2 a n d a l i t t l e b i t o f r a d i a t i o n , y o u k n o w h o w t h e s e w o r k a n d c a n p r e d i c t w h a t t h e d o s e i s a c t u a l l y g o i n g t o b e .
N o w , h o w d o y o u d o t h i n g s l i k e d e t e c t n e u t r o n s ? I f y o u w a n t t o d e t e c t n e u t r o n s , y o u w a n t a g o o d m o d e r a t o r . B e c a u s e w e l l m o d e r a t e d n e u t r o n s d e p o s i t a l l t h e i r e n e r g y i n t h e d e t e c t o r i n s t e a d o f b o u n c i n g o f f , t r a n s f e r r i n g a l i t t l e e n e r g y , a n d l e a v i n g . I f y o u w a n t t o k n o w h o w m a n y a n d w h a t e n e r g y n e u t r o n s y o u h a v e , y o u c a n f i l l a s i m i l a r c h a m b e r t h a t ' s g o t a h i g h v o l t a g e .
I t ' s g o t a w i r e o n t h e i n s i d e . B u t i n s t e a d o f a i r o r s o m e o t h e r g a s i n t h e r e , y o u c a n f i l l i t w i t h t h i n g s l i k e e t h y l e n e o r p r o p y l e n e o r s o m e s o r t o f v e r y h y d r o g e n o u s h y d r o c a r b o n g a s ,
s o m e t h i n g f u l l o f h y d r o g e n t o a c t a s a g o o d m o d e r a t o r .
T h a t h y d r o g e n i o n t h e n b e c o m e s a p r o t o n , w h i c h t h e n d a m a g e s a l o t o f o t h e r i o n s , c a u s i n g a n i o n i z a t i o n c a s c a d e , a n d l e a d i n g t o s o m e c u r r e n t p u l s e , j u s t l i k e a n y o t h e r d e t e c t o r . T h e r e ' s g o i n g t o b e s o m e m o v e m e n t o f c u r r e n t , w h i c h i s p i c k e d u p a s d a m a g e . Y o u m i g h t t h e n a s k a l s o , w h y i s t h a t a l p h a s o u r c e t h e r e ? A n y o n e h a v e a n y i d e a ? T h a t ' s y o u r c a l i b r a t i o n s o u r c e .
S o a s t h e g a s i n t h i s c h a m b e r i s a t t a c k e d b y n e u t r o n s , y o u w i l l b e b l a s t i n g s o m e o f t h e h y d r o g e n a t o m s o u t o f t h e e t h y l e n e o r p r o p y l e n e o r w h a t e v e r g a s y o u h a v e . T h e g a s w i l l c h a n g e i n e f f e c t i v e n e s s o v e r t i m e . T h e e n e r g y o f t h e a l p h a p a r t i c l e s w i l l n o t . S o t h a t i s y o u r a b s o l u t e l y f i x e d e n e r g y c a l i b r a t i o n s o u r c e . S o y o u k n o w e x a c t l y - - i f , l e t ' s s a y , 3 . 7 2 M e V a l p h a s m a k e a c u r r e n t p u l s e o f a c e r t a i n h e i g h t , t h e n y o u c a n e q u a t e t h a t t o a 3 . 7 2 M e V n e u t r o n t h a t w o u l d s t r i k e a h y d r o g e n a t o m . A n d b e c a u s e t h e g a s d e g r a d e s o v e r t i m e , y o u h a v e t o r e c a l i b r a t e w i t h t h a t b u i l t - i n a l p h a . A n d a n y s o r t o f s h u t t e r - - l i k e a l i t t l e p i e c e o f f o i l - - w i l l b l o c k t h e a l p h a s o t h a t y o u c a n u s e i t a s a n e u t r o n d e t e c t o r . Q u i t e c l e v e r d e s i g n , i n m y o p i n i o n . I t a c c o u n t s f o r t h e d e g r a d a t i o n o f t h e g a s a n d t h e d e t e c t o r .
A n y o n e s e e n o n e o f t h e s e t h i n g s b e f o r e ? T h e n t h e r e ' s t h e G e i g e r c o u n t e r , w h i c h i s a n i o n i z a t i o n c o u n t e r r u n i n a v a l a n c h e m o d e . Y o u c a n u s e t h e s e f r e e a i r i o n i z a t i o n c h a m b e r s o r o t h e r c o u n t e r s a s a n e n e r g y p r o p o r t i o n a l c o u n t e r , w h e r e a h i g h e r e n e r g y p a r t i c l e w i l l i m p a r t a b i g g e r i o n i z a t i o n c a s c a d e . A n d y o u c a n t h e n u s e t h a t t o g e t e n e r g y r e s o l u t i o n . O r y o u c r a n k u p t h e v o l t a g e l i k e c r a z y , s o t h a t a n y c o u n t o f a n y e n e r g y c a u s e s a n i n t e n s e i o n i z a t i o n c a s c a d e a n d a h u g e c u r r e n t p u l s e . A n d t h i s i s t h e b a s i s b e h i n d c h e a p G e i g e r c o u n t e r s , l i k e t h e o n e s w e b u i l d i n o u r d e p a r t m e n t .
T h o s e o l d S o v i e t S P M 2 0 t u b e s t h a t h a v e a c t u a l l y b e e n s u r v i v e d b e i n g s t e p p e d o n a n d c r u s h e d . A s l o n g a s t h e e l e c t r o d e s d o n ' t s h o r t o u t , t h e y s t i l l w o r k . S o t h e r e ' s a f e w f o l k s i n t h e d e p a r t m e n t t h a t h a v e c l e a r l y b e n t G e i g e r t u b e s . O n e o f t h e m l o o k s l i k e t h e y ' v e b e e n c h e w e d , b u t t h e y s t i l l w o r k . B e c a u s e a n y s o r t o f a n y t h i n g i n t e r a c t i n g w i t h a g a s w i l l c a u s e a n i o n i z a t i o n c a s c a d e , w h i c h i s i m m e d i a t e l y s u c k e d i n t o t h e e l e c t r o d e s b y a h i g h v o l t a g e a n d c o l l e c t e d a s a c u r r e n t p u l s e
A n d t h a t ' s j u s t a c u t a w a y o f w h a t i t l o o k s l i k e o n t h e i n s i d e . A n d t h i s i s t h e c i r c u i t f o r a G e i g e r c o u n t e r . T h e r e i s a v o l t a g e , a r e s i s t o r , a c a p a c i t o r , a n d a t u b e . T h a t ' s a l l y o u n e e d .
E v e r y t h i n g e l s e i n t h e M I T G e i g e r c o u n t e r i s t h e r e t o m a k e l i g h t s a n d s o u n d . I t ' s j u s t f o r f u n . B u t t h e a c t u a l G e i g e r c o u n t e r i t s e l f c a n b e m a d e i n c r e d i b l y . C o m p a c t t h e b i g g e r t h e t u b e , t h e
m o r e r a d i a t i o n i t w i l l c a t c h , j u s t b e c a u s e o f i t s s i z e b u t o t h e r w i s e , a s l o n g a s y o u g e t t h e v o l t a g e h i g h e n o u g h t o c a u s e t h i s i o n i z a t i o n c a s c a d e , i t w o r k s . I t ' s r e a l l y , r e a l l y r o b u s t .
S o I w a n t t o s k i p a h e a d f o r s o m e o f t h a t s t u f f , a n d t h e n t a l k a b o u t h o w d o y o u m e a s u r e d o s e i n h u m a n s . W h o h e r e h a s s e e n o n e o f t h e s e T L D s , o r T h e r m o l u m i n e s c e n t D o s i m e t e r s b e f o r e ? O u r r e a c t o r t r a i n e e s h a v e . A n d y o u ' v e w o r k e d o n n u c l e a r s t u f f t o o , r i g h t ?
A U D I E N C E : [ I N A U D I B L E ]
M I C H A E L S H O R T : Y o u ' v e g o t o n e i n t h e v a u l t . W a i t , K r i s t e n , w h a t a b o u t y o u , s i n c e y o u ' v e w o r k e d - -
A U D I E N C E : W e h a d o n e w i t h a l i t t l e c r y s t a l i n i t .
M I C H A E L S H O R T : T h a t ' s e x a c t l y w h a t t h i s i s .
A U D I E N C E : [ I N A U D I B L E ]
M I C H A E L S H O R T : Y e a h . A n d y o u c a n s h a k e i t . I t r a t t l e s , r i g h t ?
A U D I E N C E : Y e p . [ I N A U D I B L E ]
M I C H A E L S H O R T : E x a c t l y . S o t h i s i s h o w t h e s e w o r k . T h i s s t a n d s f o r a T h e r m o l u m i n e s c e n t D o s i m e t e r . A n d c o n v e r t i n g f r o m L a t i n t o E n g l i s h , t h a t m e a n s i f y o u h e a t i t , i t p r o d u c e s l i g h t p r o p o r t i o n a l t o t h e d o s e t h a t i t g e t s . S o t h e s e l i t t l e c r y s t a l s , a l u m i n u m o x i d e o r s o m e s o r t o f a s s a u l t o r w h a t e v e r h a v e y o u , s o m e t h i n g t h a t c r e a t e s p e r m a n e n t i o n i z e d d e f e c t s , t h e y w i l l r e l a x w h e n y o u h e a t t h e m , g i v i n g o f f l i g h t . A n d t h e n y o u u s e a l i g h t c o u n t e r t o t e l l h o w m u c h d o s e t h i s c r y s t a l h a s r e c e i v e d . A n d b y p u t t i n g d i f f e r e n t f i l t e r s i n t h e w a y f o r d i f f e r e n t p i e c e s a n d l o o k i n g a t t h e l i g h t c o m i n g f r o m d i f f e r e n t p a r t s , y o u c a n t e l l d i f f e r e n t t y p e s o f d o s e . S o o n e w o r k s f o r b e t a s , b e c a u s e b e t a s c a n g e t t h r o u g h t h e l i t t l e h o l e i n t h e d e t e c t o r , w h e r e a s t h i s m a y h e l p y o u f i g u r e o u t g a m m a r a y s o r n e u t r o n s o f d i f f e r e n t e n e r g i e s .
A n d w h o h e r e h a s s e e n o n e o f t h e s e r i n g b a d g e s ? Y e a h , s o a g a i n , t h e r e a c t o r t r a i n e e s . G r e a t . I f y o u s h a k e t h e m , y o u h e a r a l i t t l e r a t t l i n g . T r y i t n e x t t i m e . T h e y ' r e u s u a l l y p r e t t y l o o s e . I t ' s a c h e a p p l a s t i c c r a p p y c a s t i n g w i t h a t h e r m a l l u m i n e s c e n t c r y s t a l i n t h e i n s i d e . S o a g a i n , s h a k e i t . I t s h o u l d r a t t l e . I f i t d o e s n ' t , t h e c r y s t a l m i g h t b e m i s s i n g , a n d y o u s h o u l d p r o b a b l y g e t a n e w o n e .
S o w h e n y o u r e a d a T L D , y o u u s e t h i s f a n c y m a c h i n e , a l l i t d o e s i s h e a t i t v e r y c a r e f u l l y , a n d a l l o w t h e e l e c t r o n s t h a t a r e t r a p p e d a t a h i g h e r e n e r g y t o j u m p b a c k d o w n , e m i t t i n g v i s i b l e
l i g h t . T h a t ' s i t . W e ' v e s e e n t h i s p r o c e s s b e f o r e . W h a t h a p p e n s a f t e r t h e p h o t o e l e c t r i c e f f e c t ? E l e c t r o n s f a l l d o w n a n e n e r g y a n d r e l e a s e l i g h t i n t h e f o r m o f X - r a y s o r v i s i b l e l i g h t . S a m e t h i n g .
A n d t h e n l e t ' s t a l k a b o u t , h o w c a n y o u u s e d o s i m e t e r s f o r d o s i m e t r y i n m e d i c a l a p p l i c a t i o n s ? A n d l e t ' s t a k e t h e e x a m p l e o f p r o t o n b e a m t h e r a p y , t h e n e w a n d m o r e u p c o m i n g r e p l a c e m e n t t o X - r a y t h e r a p y . I t r e l i e s o n t h e f a c t t h a t t h e s t o p p i n g p o w e r o f p r o t o n s i s e x t r e m e l y l o w , u n t i l t h e y r e a c h t h e e n d o f t h e i r r a n g e , l i k e w e t a l k e d a b o u t h e r e . S o a g a i n , w e u s e p r o t o n s a s a r m o r - p i e r c i n g b u l l e t s t o g e t t h r o u g h t h e p e r s o n , d r i l l i n g a l i t t l e h o l e i n t h e p r o c e s s , a n d e x p l o d i n g o n c e t h e y r e a c h t h e t u m o r . I t ' s a n i c e q u i r k o f p h y s i c s . I t ' s r e a l l y a n e l e g a n t u s e o f t h e s t u f f i n 2 2 . 0 1 t o d o d a m a g e w h e r e y o u w a n t i t t o .
T h e r e ' s a l l s o r t s o f o t h e r m e t h o d s o f c a n c e r t r e a t m e n t . L e t ' s s a y y o u ' r e s i m p l e , a n d y o u c a n j u s t g o w i t h e x c i s i o n , w h i c h m e a n s c u t t i n g i t o u t . C h e m o t h e r a p y , w h i c h i s a p r e t t y n a s t y p r o c e s s , a n d i s u s u a l l y u s e d a s a b a c k u p f o r r a d i a t i o n t h e r a p y t o c a t c h w h a t e v e r e l s e m i g h t b e f l o a t i n g . X - r a y t h e r a p y , w h i c h i s s t i l l u s e d a l o t , b u t h o p e f u l l y w i l l g e t p h a s e d o u t a b i t .
B r a c h y t h e r a p y , w h e r e y o u i m p l a n t a l i t t l e s e e d o f a b e t a e m i t t e r i n t o a n a r e a n e a r w h e r e t h e t u m o r i s .
L e t ' s s a y y o u h a v e a n e a s y r o u t e o f e n t r y , l i k e t h a t w a y . T h e n y o u c a n i m p l a n t o n e o f t h e s e s e e d s r i g h t w h e r e t h e t u m o r i s . B u t i f y o u c a n ' t h a v e a n e a s y r o u t e o f e n t r y , t h a t ' s w h e r e p r o t o n t h e r a p y c o m e s i n . A n d a s w e ' v e t a l k e d a b o u t X - r a y t h e r a p y , i f y o u w a n t t o d a m a g e t h e t u m o r m o r e t h a n t h e r e s t o f t h e b r a i n o r t h e r e s t o f t h e p e r s o n , y o u h a v e t o c o m e i n f r o m d i f f e r e n t a n g l e s s o t h a t t h e s u m o f a l l t h e d o s e t o t h i s t a r g e t i s l e s s t h a n a n y w h e r e e l s e . A n d X - r a y t h e r a p y t e n d s t o d o a l o t o f d a m a g e . W e l l , y o u h e a r o f X - r a y t h e r a p y c a u s i n g h a i r l o s s i n p e o p l e . W e l l , y e a h . Y o u ' r e g o i n g t h r o u g h t h e h e a d . I t ' s n o t g o o d f o r y o u r h a i r f o l l i c l e s , e i t h e r .
A n d t h e n t h e r e ' s p r o t o n t h e r a p y . W e ' v e t a l k e d a b o u t i t b e f o r e , b u t n o t i n t h e s t r i c t m e d i c a l s e n s e . A n d a c t u a l l y I ' m g o i n g t o r e v e a l t o y o u g u y s a n i n v e n t i o n t h a t w e ' v e g o t o u t o f o u r d e p a r t m e n t t h a t m i g h t h e l p t h i s g o a l i t t l e b e t t e r . T h e w a y i t w o r k s i s y o u s t a r t w i t h a c y c l o t r o n , w h i c h I ' v e a l r e a d y e x p l a i n e d , s o m e t h i n g t h a t a c c e l e r a t e s c h a r g e d p a r t i c l e s t o a b o u t 2 5 0 M e V . A n d w e h a v e o n e o f t h e s e a c r o s s t h e r i v e r a t M a s s G e n e r a l H o s p i t a l .
S e n d t h e m t h r o u g h b e n d i n g m a g n e t s , a n d b e n d t h e m u p s o t h a t t h e y h i t t h e p a t i e n t . T h e n y o u m o v e t h e p a t i e n t o n t h i s g u r n e y o r t a b l e s o t h a t - - a n d t h e e n t r y f c a n r o t a t e a n y w h e r e , t o c o m e i n f r o m a n y e n t r y p o i n t , m i n i m i z e t h e d o s e t o t h e r e s t o f t h e p a t i e n t , w h i l e f r y i n g t h e t u m o r .
A U D I E N C E : I s t h a t a s c a l e d i a g r a m ?
M I C H A E L S H O R T : Y e p , q u i t e b i g . Y e a h . I t ' s p r e t t y t o s c a l e , y e a h . S o t i m e o n t h i s i n s t r u m e n t r u n s i n t h e t h o u s a n d s p e r h o u r . I f y o u g o t h r o u g h t h e b a c k d o o r a n d k n o w t h e f o l k s t h a t r u n t h e t h i n g a n d n o o n e i s n o t b e i n g u s e d f o r c a n c e r t r e a t m e n t s . P r o t o n t h e r a p y c a n r u n i n t h e h u n d r e d s o f t h o u s a n d s o f d o l l a r s . T h i s i s o n e o f t h e m i l l i o n s o f r e a s o n s w e h a v e m e d i c a l i n s u r a n c e . I t ' s b e c a u s e w h e n y o u n e e d i t , y o u w a n t i t . A n d t h e s e c y c l o t r o n s a r e n ' t c h e a p .
T h e w a y t h e y w o r k i s p r e t t y s i m p l e . Y o u i n j e c t i o n i z e d p a r t i c l e s t h r o u g h t h e s e D m a g n e t s , a n d t h e y g o f a s t e r a n d f a s t e r a n d f a s t e r e v e r y t i m e t h e y c r o s s t h i s e l e c t r i c f i e l d . T h e y b e n d a t l a r g e r a n d l a r g e r t r a c k s t h r o u g h t h e s e m a g n e t s a s t h e i r e n e r g y i n c r e a s e s . T h a n t h e y e x i t o u t t h e o t h e r s i d e , g e t t i n g d e l i v e r e d t o t h e p a t i e n t .
A n d w h y p r o t o n s v e r s u s X - r a y s ? W e l l , I m a d e i t q u i c k D e s m o s g r a p h . T o s a y , l e t ' s s a y y o u s t a r t e d o f f w i t h a e q u i v a l e n t d o s e o f p r o t o n s a n d X - r a y s , a n d y o u ' r e t r y i n g t o g e t t o a 4 0 m i l l i m e t e r d e e p t u m o r . T h i s i s w h y . T h i s i s t h e a m o u n t o f d o s e t h a t t h e X - r a y s w o u l d g i v e c o m p a r e d t o t h e p r o t o n s i n t h i s h i g h l i g h t e d t u m o r r e g i o n . T h e n y o u l o o k a t t h e d o s e w h e r e X - r a y s a n d p r o t o n s g i v e t o t h e r e s t o f t h e p e r s o n . I t s h o u l d b e g r a p h i c a l l y o b v i o u s .
A n d y o u c a n d o s o m e t r i c k s w i t h p r o t o n t h e r a p y . I f y o u h a v e a l u n g t u m o r , y o u c a n v a r y t h e e n e r g y a n d t i m e a t e a c h p o i n t , s u c h t h a t y o u g i v e a u n i f o r m d o s e t o t h e t u m o r . S o y o u c a n m o v e t h a t [ ? B r a g g ? ] p e a k b y d e g r a d i n g t h e p r o t o n e n e r g y , b y p u t t i n g f i l t e r s i n l i n e w i t h t h e b e a m . Y o u d o n ' t t e n d t o l i k e t o c h a n g e t h e e n e r g y o f t h e b e a m .
S o y o u c a n p u t t h i n g s i n t h e w a y o f t h e p r o t o n s t o s l o w t h e m d o w n . A n d b e c a u s e w h e n t h e s t o p p i n g p o w e r i s v e r y l o w , t h e p r o t o n s p e e d ' s v e r y h i g h , a n d f o r w a r d s c a t t e r i n g i s p r e f e r a b l e , p u t t i n g t h i n g s i n t h e w a y o f t h e b e a m p r e t t y m u c h j u s t s l o w s t h e m d o w n , b u t d o e s n ' t c h a n g e t h e i r d i r e c t i o n . T h a t a s s u m p t i o n b r e a k s d o w n w h e n t h e e n e r g y g e t s l o w . B u t w h e n t h e e n e r g y g e t s l o w , y o u b e t t e r b e i n t h e t u m o r a n y w a y . A n d y o u w a n t t h e m t o c h a n g e d i r e c t i o n a n d e x p l o d e o u t a n d b l a s t e v e r y t h i n g i n s i g h t .
T h e p r o b l e m w i t h p r o t o n t h e r a p y i s t h a t h u m a n s a r e n o t b i o l o g i c a l o r g a n i s m s a t s t a t i c e q u i l i b r i u m . I n o t h e r w o r d s , t h e y ' r e a l i v e . T h e y t e n d t o m o v e . B r e a t h i n g i s s o m e t h i n g I l i k e t o d o e v e r y f e w s e c o n d s . S w a l l o w i n g , m a y b e o n c e e v e r y c o u p l e o f m i n u t e s . A n d m o s t o f y o u r o r g a n s m o v e a r o u n d a n d d a n c e w i t h o u t y o u c o n t r o l l i n g t h e m .
I t ' s r e a l l y h a r d i f y o u ' r e t r y i n g t o h i t a t u m o r o n a m o v i n g t a r g e t . T h a t i s t h e m a i n p r o b l e m w i t h
p r o t o n t h e r a p y . T h e s o l u t i o n r i g h t n o w , I l i k e t o c a l l i t s p r a y a n d p r a y . Y o u f i r e i n t o t h e p e r s o n , h o p e t h a t t h i n g s d o n ' t m o v e . W e k n o w t h a t t h e y d o t h o u g h . T h o s e p r o t o n b e a m s a r e v e r y n a r r o w .
A n d l e t ' s s a y , f o r a b d o m i n a l p a t i e n t s , l e t ' s s a y y o u h a p p e n t o b e d i g e s t i n g s o m e t h i n g . Y o u r i n t e s t i n e s w i l l j u s t g o k r s c h l o c k l i k e t h a t a n d g e t l u n c h w h e r e i t ' s g o i n g . T h i s i s o n e o f t h o s e r e a s o n s t h a t t h e y s a y d o n ' t e a t a n y t h i n g b e f o r e t h e s e p r o c e d u r e s . I f y o u ' r e n o t a c t i v e l y d i g e s t i n g t h i n g s , t h e n y o u r a b d o m e n w o n ' t b e m o v i n g a s m u c h .
T h o r a c i c p a t i e n t s , b e t t e r k n o w n a s t h e l u n g s o r y o u r t h o r a x , i f y o u ' r e f r o m F r a n c e . M y w i f e l i k e s t o m a k e - - I l i k e t o m a k e f u n o f m y w i f e . T h a t ' s r i g h t . B e c a u s e s h e s t i l l r e f e r s t o t h i s r e g i o n a s t h e t h o r a x . A n d I w a s l i k e , I a m n o t a g i a n t b e e t l e . B u t i t i s t h e m e d i c a l t e r m f o r t h i s .
Y o u t e n d t o b r e a t h e . A n d i f y o u a c t u a l l y m e a s u r e h o w m u c h y o u m o v e w h e n y o u b r e a t h e i n a n d o u t - - l e t ' s s a y y o u ' r e t r y i n g t o f r y a l u n g t u m o r . T h a t ' s a t r i c k y p r o p o s i t i o n . S o h o w d o y o u k e e p t h e p r o t o n s o n t r a c k ? I d e a l l y , s o m e d o s i m e t e r w o u l d b e a b l e t o d e t e r m i n e a b s o l u t e d o s e , a n d i t w o u l d b e a b l e t o - - w h e r e o n t h i s l i s t o f t h i n g s i s - - o h , t h e r e ' s e v e n m o r e t h i n g s I ' d w a n t h e r e .
S o i d e a l l y , i f y o u ' d w a n t a p r o t o n d o s i m e t e r , y o u w a n t i t t o b e a b l e t o m e a s u r e t h i n g s , p r o v i d e s o m e d a t a , n o t b e o r i e n t a t i o n d e p e n d e n t , a n d t h i n g s l i k e n o t b e t o x i c , b e c h e a p t o b u i l d , b u t a l s o b e a b l e t o t u r n o n a n d o f f i f t h e t u m o r m o v e s o u t o f r a n g e . A n d t h i s p r o b l e m h a s n ' t b e e n s o l v e d y e t .
E x i s t i n g d o s i m e t r y m e t h o d s i n c l u d e m a k i n g c a l c u l a t i o n s a n d h o p i n g , w h i c h i s w h a t w e d o n o w . W e d o c o m p l e x M o n t e C a r l o c a l c u l a t i o n s b a s e d o n s c a n s o f t h e p a t i e n t , t r y a n d m a p o u t h o w m u c h e n e r g y i s g o i n g t o b e l o s t a n d w h e r e t o g o i n . T h e r e ' s c o n v e n t i o n a l p o r t f i l m s , w h i c h m e a n s y o u p u t a f i l m o n t h e e n t r y o f t h e p a t i e n t , w h i c h g i v e s y o u a n i d e a o f w h e r e t h e b e a m i s , b u t n o t n e c e s s a r i l y w h e r e t h e o r g a n i s . L e t m e g e t i n t o s o m e p i c t u r e s o f t h e s e t h i n g s s o y o u k n o w w h a t t h e y l o o k l i k e .
A n y o n e e v e r p u t o n e o f t h e s e i n y o u r m o u t h b e f o r e ? T h e s o r t o f e l e c t r o n i c d o s i m e t e r s , t h e X - r a y i m a g e r s t h a t y o u g e t a t t h e d e n t i s t , y o u b i t e d o w n o n o n e o f t h e s e , a n d y o u g e t X - r a y s o f y o u r t e e t h . T h a t ' s g r e a t i f y o u h a v e a p l a c e t o p u t t h e m , b u t d o e s n ' t q u i t e w o r k f o r p r o t o n t h e r a p y .
T h e r e a r e t i s s u e e q u i v a l e n t g e l s , w h e r e y o u c a n c a s t a p e r s o n i n g e l , f i r e i n t h e p r o t o n b e a m ,
a n d s e e h o w d e e p i t g o e s , a n d t h e n h o p e t h a t y o u r t i s s u e e q u i v a l e n t g e l i s e q u i v a l e n t t o t h e t i s s u e . U s u a l l y i t ' s p r e t t y g o o d .
T h e r e ' s s i l i c o n d i o d e s . Y o u c a n i m p l a n t a t i n y l i t t l e d i o d e o r o t h e r s e m i c o n d u c t o r d e v i c e n e a r o r i n t h e p a t i e n t , a n d m e a s u r e t h e c h a n g e i n b a n d g a p , o r t h e v o l t a g e r e q u i r e d t o t u r n o n c o n d u c t i o n i n t h e s e m i c o n d u c t o r . T h e p r o b l e m i s y o u c a n o n l y u s e t h e m o n c e . O n c e y o u i r r a d i a t e a p i e c e o f s i l i c o n , i t ' s i r r a d i a t e d . A n d t h e n y o u w o u l d h a v e t o t a k e i t o u t a n d s t i c k a n o t h e r o n e i n w i t h a b i g n e e d l e t o k e e p g o i n g .
T h e r e ' s o p t i c a l l y s t i m u l a t e d l u m i n e s c e n c e , w h i c h m e a n s p r o t o n s h i t s t u f f . S t u f f c r e a t e s l i g h t . L i g h t c a n b e m e a s u r e d i n r e a l t i m e . S o y o u c o u l d i m p l a n t a l i t t l e c r y s t a l l i k e t h i s T L D o r T h e r m o l u m i n e s c e n t D o s i m e t e r , a t t a c h e d t o a f i b e r o p t i c c a b l e . A n d i n t h a t w a y , y o u c a n m e a s u r e t h e a m o u n t o f l i g h t a n d p r e a m p l i f y i t . P M m e a n s - - w h a t i s i t - - P h o t o M u l t i p l i e r t u b e . A n d u s e e l e c t r o n i c s a n d s o f t w a r e t o c a l c u l a t e t h a t l i g h t a n d t u r n i t i n t o d o s e . P r o b l e m i s , t h i s s c i n t i l l a t i o n , i t ' s n o t v e r y s t r o n g . T h e r e ' s a l o t t h a t c a n g o w r o n g b e t w e e n w h e r e t h e r a d i a t i o n i s d o n e a n d w h e r e i t c a n b e c o l l e c t e d .
A l s o i m p l a n t e d M O S F E T s a r e t h e s e m e t a l o x i d e s e m i c o n d u c t o r f i e l d e f f e c t t r a n s i s t o r s . S a m e p r o b l e m . Y o u c a n l o o k a t t h e c h a n g e i n d i f f e r e n c e - - I ' m s o r r y , t h e c h a n g e i n b a n d g a p a s y o u i r r a d i a t e t h e s e t h i n g s , o r i n t h e M O S F E T v o l t a g e . B u t a g a i n , y o u c a n o n l y u s e t h e m o n c e . I t ' s n o t l i k e y o u c a n r e s e t t h e m .
S o t h e p r o b l e m s w i t h a l l o f t h e s e i s w e d o n ' t k n o w w h a t d o s e t h e t u m o r g e t s . I f w e k n o w h o w m u c h w e n e e d t o f r y i t , b u t w e d o n ' t k n o w i f w e f r i e d i t , t h e c a n c e r c o u l d r e c u r . O r i t m a y n o t r e s p o n d t o t h e r a d i a t i o n . T h e s e a r e l i a b i l i t y t e r m s t o s a y i t d i d n ' t w o r k , b u t y o u c a n ' t s u e u s , b e c a u s e w e d o n ' t k n o w w h y . A n d y o u d o n ' t k n o w w h y .
O r y o u m a y a p p l y t o o m u c h d o s e t o t h e s u r r o u n d i n g t i s s u e a n d i n d u c e s e c o n d a r y t u m o r s . T h i s i s o n e o f t h o s e t h i n g s t h a t ' s n o t t a l k e d a b o u t v e r y m u c h , e x c e p t i n m e d i c a l c i r c l e s , a n d m y e n t i r e f a m i l y h a p p e n s t o b e i n m e d i c a l c i r c l e s . S o t h e y c o n f i r m e d , y e a h , t h i s i s t r u e . W e d o n ' t k n o w h o w m a n y t i m e s , i f y o u t r e a t a t u m o r , o r d o y o u i n d u c e a n o t h e r o n e t h a t w i l l p o p u p f i v e y e a r s l a t e r i n t h e s a m e s i t e .
A l l y o u m a y t h i n k i s , O K , i t r e c u r r e d , d e s p i t e b e i n g d e a d f o r f i v e y e a r s . I t m i g h t n o t h a v e r e c u r r e d . I t m i g h t h a v e m a d e a n e w o n e . Y o u d o n ' t k n o w t h e d o s e r a t e v e r s u s t i m e . T h e e x i s t i n g i n s i t u m e t h o d s h a v e n ' t w o r k e d v e r y w e l l .
S o w e h a d a n o t h e r i d e a , t h a t I ' l l g o i n t h e l a s t n e g a t i v e 1 m i n u t e s , w h a t w e c a l l t h e i n t e g r a t i n g F - C e n t e r F e e d b a c k D o s i m e t e r . W e j u s t g o t t h e p a t e n t f i l e d o n t h i s . N o t a c c e p t e d , b u t f i l e d w i t h t h e U S P a t e n t O f f i c e .
I t ' s p r e t t y s i m p l e . Y o u s e n d i n c a l i b r a t e d l i g h t i n t o a l i t t l e c r y s t a l o f s o m e t h i n g t h a t c r e a t e s t h e s e c o l o r c e n t e r s , o r F - c e n t e r s . W h e n i t ' s i r r a d i a t e d , l o o k a t t h e l i g h t c o m i n g o u t . S e e w h a t ' s a b s o r b e d . Y o u k n o w h o w m u c h d o s e y o u ' v e r e c e i v e d .
A n d s o l o o k a t t h e s e t h r e e p a r t s . A i s j u s t a n a l k a l i h a l i d e s a l t , b e t t e r k n o w n a s t a b l e s a l t , s o d i u m c h l o r i d e . B i s s o m e b i o c o m p a t i b l e c a s i n g s o y o u r b o d y d o e s n ' t r e j e c t i t . C a l i b r a t e d w h i t e l i g h t s o u r c e , f i b e r o p t i c c o n n e c t i o n c a b l e s , a n d a s p e c t r o m e t e r t o r e a d t h e a b s o r p t i o n . T h e s e c a n b e l i t t l e c o m p a c t U S B s p e c t r o m e t e r s .
A n d i t r e l i e s o n w h a t ' s c a l l e d F - c e n t e r s . W h e n y o u i r r a d i a t e i o n i c m a t e r i a l s , t h e y c h a n g e c o l o r . T h e s e d e f e c t s p r o d u c e d b y , l e t ' s s a y , b l a s t i n g o u t a c h l o r i n e i o n o r a s o d i u m o r p o t a s s i u m i o n a r e o p t i c a l l y a c t i v e . B e c a u s e y o u g e t d i f f e r i n g r e g i o n s o f e l e c t r o n d e n s i t y . A n d y o u a b s o r b c e r t a i n w a v e l e n g t h s o f l i g h t c h a n g i n g t h e i r c o l o r . I f y o u t h e n s e n d c a l i b r a t e d l i g h t t h r o u g h i t , y o u c a n t e l l w h a t h a p p e n e d , h o w m u c h d o s e t h e r e w a s .
A n d F - c e n t e r c r e a t i o n v e r s u s r a d i a t i o n i s e x t r e m e l y w e l l k n o w n . W e ' v e a c t u a l l y d o n e s o m e p r e l i m i n a r y t e s t s o n t h e D a n t e a c c e l e r a t o r h e r e t o s h o w t h a t t h e a m o u n t o f d o s e t h a t y o u g i v e i n a f r a c t i o n a l c a n c e r t r e a t m e n t o n t h e o r d e r o f a k i l o g r a y o r s o d o e s c a u s e t h e s a l t t o r e s p o n d v e r y s t r o n g l y a n d p r o d u c e a c o l o r . A n d t h e b e s t p a r t i s , t h e y r e l a x o n t h e i r o w n . A f t e r a n y w h e r e f r o m 5 s e c o n d s t o a f e w h o u r s , t h e c o l o r j u s t d i s a p p e a r s . B e c a u s e t h e a t o m i c d e f e c t s r e l a x . S o y o u d o n ' t h a v e t o i m p l a n t , r e m o v e , r e i m p l a n t , r e m o v e .
A n d y o u c a n e n a b l e d o s e r a t e i n f o r m a t i o n b y p u t t i n g m u l t i p l e s a l t s i n a r o w t h a t h a v e d i f f e r e n t r e s p o n s e l e v e l s t o t h e s e p r o t o n s . S o b y l o o k i n g a t t h e a m o u n t o f a b s o r p t i o n i n e a c h w a v e l e n g t h , y o u c a n t e l l n o t j u s t t h e d o s e , b u t t h e d o s e r a t e . C a l i b r a t e y o u r b e a m c u r r e n t .
A n d I ' m g o i n g t o s k i p a l l t h e w a y t o t h e e n d t o s a y h o w t h i s w o u l d w o r k . S o l e t ' s s a y y o u h a d o n e o f t h e s e I F 2 D d o s i m e t e r s i m p l a n t e d i n y o u r t u m o r , a n d y o u r h e a r t w a s b e a t i n g , o r y o u r l u n g s w e r e b r e a t h i n g , o r y o u w e r e d i g e s t i n g s o m e t h i n g . Y o u c o u l d t h e n f e e d b a c k t h i s i n f o r m a t i o n t o t h e p r o t o n a c c e l e r a t o r t o s h u t t h e b e a m o f f w h e n t h e t u m o r m o v e s o u t o f r a n g e a n d s e n d i n t i n y l i t t l e p u l s e s t o s a y , h e y , a r e y o u t h e r e ?
L i t t l e m i c r o s e c o n d p u l s e s t o s a y , m i c r o s e c o n d o f p r o t o n s i s n ' t g o i n g t o d o m u c h . B u t i f i t
s e n s e s t h e I F 2 D b a c k i n r a n g e , i t t h e n b l a s t s c o n t i n u o u s l y . A n d a s s o o n a s t h e I F 2 D s a y s n o m o r e d o s e , i t s t a r t s j u s t p u t t i n g t h o s e w a k e u p p u l s e s b a c k o n . S o t h i s w o u l d b e t h e f i r s t f e e d b a c k w a y t o a p p l y p r o t o n t h e r a p y w i t h o u t s c r e w i n g i t u p .
Y o u c o u l d a l s o i n s t a l l I F 2 D d o s i m e t e r s n e a r t h e t u m o r , o u t s i d e t h e t u m o r , a n d p l a y t h e w o r l d ' s f i r s t g a m e o f r a d i o a c t i v e p r o t o n O p e r a t i o n . D o n ' t h i t t h e s i d e s . I f y o u w o n d e r i f y o u r b e a m ' s o n t a r g e t , y o u t h e n s t e e r i t u n t i l i t d o e s n ' t h i t a n y o f t h e I F 2 D s , a n d y o u k n o w y o u ' r e r i g h t t h r o u g h t h e g a t e s o n t h e t u m o r . V e r y i m p o r t a n t f o r c e r t a i n s e n s i t i v e t u m o r s , l i k e c h o r d o m a s , s p i n a l c o r d t u m o r s , w h i c h t e n d t o h a p p e n i n i n f a n t s a n d y o u n g c h i l d r e n .
T h e r e ' s v a r i o u s w a y s o f t r e a t i n g t h o s e , o t h e r t h a n r e m o v a l o f t h e n e c k , w h a t y o u d o n ' t w a n t t o d o . T h e y ' r e e x t r e m e l y d i f f i c u l t t o o p e r a t e o n . Y o u d o n ' t w a n t t o g i v e r a d i a t i o n t h e r a p y . S o h i g h l y t a r g e t e d p r o t o n t h e r a p y l i k e t h i s , m a k i n g s u r e t h a t y o u f r y t h e t u m o r w i t h o u t t h e s u r r o u n d i n g s p i n a l c o r d a n d m e d u l l a , w o u l d b e p r o b a b l y t h e w a y t o g o f o r t h i s .
S o I ' m g o i n g t o s t o p t h e r e , b e c a u s e i t ' s e x a c t l y 1 0 . I t ' s a l s o t h e p e r f e c t s t o p p i n g p o i n t . A n d w e ' l l p i c k u p w i t h b a c k g r o u n d r a d i a t i o n t o m o r r o w . I a l s o w a n t t o l e t y o u g u y s k n o w t h a t w e ' l l b e d o i n g o u r n u c l e a r a c t i v a t i o n a n a l y s i s i r r a d i a t i o n s F r i d a y a t t h e b e g i n n i n g o f r e c i t a t i o n , a n d w e ' l l f i n i s h u p r e c i t a t i o n b y d o i n g t h e e x a m r e v i e w .