Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Биофизическое действие ионизирующего излучения
При воздействии излучения на молекулы воды происходят различные реакции, названные радиолизом. Воздействие излучения на молекулы органических соединений приводит к образованию ионов, радикалов, перекисей. Их взаимодействие с остальными молекулами приводит к нарушениям мембран, клеток, а, следовательно, и функций всего организма. Общие закономерности действия ионизирующего излучения: – Большие нарушения при малой поглощенной дозе. – Действие на последующие поколения через наследственный аппарат клетки. – Характерен скрытый, латентный период. – У разных клеток разная чувствительность. – В первую очередь поражаются делящиеся клетки, что особенно опасно для детского организма. – Для взрослых радиация также опасна для делящихся клеток. а) Радиофармпрепараты (РФП). РФП широко применяются в медицине. Критерии применимости: – Оптимальным нуклидом для РФП является тот, который позволяет получить максимум информации при минимальной радиационной нагрузке на больного. Выбирается такой РФП, который быстро вводится в исследуемый орган и быстро выводится. – РФП должен обладать малым периодом полураспада (табл. 12). – РФП должен быть источником излучения, которое удобно для наружной регистрации. – Пригодность РФП определяется биологической характеристикой функций организма или органа. Избирательное поглощение, например, йода в щитовидной железе. – РФП не должны содержать токсических примесей или радиоактивных веществ с большими периодами полураспада.
Таблица 12 Некоторые радиоактивные вещества, использующиеся в качестве РФП
б) Радиодиагностика. Метод меченых атомов. В организм вводят нуклиды и определяют их: – расположение; – скорость накопления; – активность в органах и тканях. Например, по показателям поглощения I132 щитовидной железой оценивается ее функциональное состояние. – Для обнаружения распределения радионуклидов используют гамма-топограф – прибор, который фиксирует распределение радиоактивного препарата. Регистрация фиксируется штрихом на бумаге. – Более точным является метод авторадиографии. Здесь также вводятся радионуклиды. Затем на исследуемый объект наносится слой фотоэмульсии, который фиксирует радионуклиды. Снимок называется радиоавтографом. – Радиоизотопная ангиография – метод исследования кровеносных и лимфатических сосудов после введения в них контрастного вещества в виде РФП. В диагностических методах радионуклиды вводятся в малом количестве и с малым периодом полураспада. Ни они, ни продукты распада не оказывают вредного действия. в) Радиотерапевтические методы. Терапевтический эффект основан на разрушающем воздействии излучения на клетки опухолей. – Гамма-терапия – использование -излучения высокой энергии (источник -лучей Co60) для разрушения глубоко расположенных опухолей. Облучение проводят в разные сеансы по разным направлениям (рис. 55). – Альфа-терапия – лечебное использование -частиц. – Радоновая терапия (ванны) – для кожи; питье – для органов пищеварения; ингаляции – для органов дыхания.
Рис. 55. Co60 – лечение злокачественных опухолей. Доза по отношению к нормальной здоровой ткани минимизирована тем, что источник излучения поворачивается вокруг пациента по кругу, сконцентрированному на опухоли, так что общая точка пересечения для лучей Co60 находится прямо в опухоли
– Использование нейтронов. В ткань вводят элементы, ядра которых под действием нейтронов испускают -частицы. Облучая орган потоком нейтронов вызывают образование Кроме изложенного, в медицине в терапевтичексих целях используют ускорители заряженных частиц.
Дозиметрия
Это раздел ядерной физики, в котором изучают величины, характеризующие ионизирующее излучение, методы и приборы для их измерения. Количественно действие ионизирующего излучения (независимо от природы) оценивается по энергии, переданной веществу. Поглощенная доза (доза излучения) – величина равная отношению энергии ∆ E, переданной элементу облучаемого вещества, к массе этого элемента ∆ m. ; [ ]. В СИ единицей поглощенной дозы является грэй [Гр= ]. 1 Гр соответствует дозе излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передается энергия излучения 1 Дж. Есть внесистемная единица поглощенной дозы ‑ рад. 1 рад = 10‑2 Гр. Экспериментально оценить поглощенную дозу трудно. Оценку производят по ионизирующему действию излучения в воздухе, окружающем объект – это экспозиционная доза. Экспозиционной дозой (X) является кулон на килограмм. 1 Кл/кг соответствует экспозиционной дозе излучения, при которой в результате ионизации в 1 кг сухого воздуха (при нормальных условиях) образуются ионы, несущие заряд равный 1 Кл каждого знака. Единица, которой пользуются на практике ‑ рентген [Р] (внесистемная единица). 1 P=2,58 10‑4 Кл/кг; При экспозиционной дозе 1 P в 1 см3 сухого воздуха при нормальных условиях образуется 2 109 пар ионов. Связь между D и X: D = f · X, f ‑ некоторый коэффициент, зависящий от облучаемого вещества и энергии фотонов. Для воды и мягких тканей f = 1, для костной ‑ 4,5. То есть для мягких тканей 1 рад = 1 P – это удобно. Эквивалентная доза (Н) используется для оценки действия ионизирующего излучения на биологические объекты. Размерность та же, что и у поглощенной дозы, но название другое. Это зиверт [Зв]. 1 Зв = 1 Дж/кг. Внесистемная единица бэр. 1 бэр = 10‑2 Зв (Бэр – биологический эквивалент рентгена). Между эквивалентной и поглощенной дозой также есть связь: H = K · D, K – коэффициент качества. K – показывает во сколько раз эффективность биологического действия данного вида излучения больше, чем фотонного (рентгеновского и -излучения), при одинаковой дозе излучения в тканях (устанавливается опытно). Эффективная эквивалентная доза (Hэф) – связана с тем, что биологический эффект воздействия одного и того же вида излучения на разные органы различен. Вводится коэффициент риска (b). Тогда: Hэф = b · H. (Например, красный костный мозг b = 0,12; костная ткань ‑ 0,03; щитовидная железа ‑ 0,03; молочная железа ‑ 0,15; яичники или семенники 0,25). Мощность дозы – доза, полученная объектом за единицу времени. Нормы радиационной безопасности определяются предельно допустимой эквивалентной дозой за год (ПДД): ПДД для взрослого населения 0,5 бэр/год = 5 мЗв/год; ПДД для детей, беременных 0,17 бэр/год = 1,7 мЗв/год; ПДД для профессионалов 5 бэр/год = 50 мЗв/год. Предельно допустимые мощности экспозиционной дозы: Норма 0,02 мР/час = 20 мкР/час; Профессиональная норма 0,57 мР/час = 570 мкР/час. Летальные дозы для всего организма: ЛД 50 = 400 Р; (смертность 50 %); ЛД 90 = 800 Р; (смертность 90 %) (табл. 13).
Таблица 13 Биологический эффект при различных эквивалентных дозах облучения
Дозиметрические приборы: радиометр, рентгенометр. Первый измеряет активность или концентрацию радиоизотопов. Второй измеряет экспозиционную дозу рентгеновского и
|