Билет36

Заряженные частицы и γ-фотоны, распространяясь в веществе, взаимодействуют с электронами и ядрами, в результате чего изменяется состояние как вещества, так и частиц. Взаимодействие частицы с веществом количественно оценивается линейной плотностью ионизации, линейной тормозной способностью вещества и средним линейным пробегом частицы.

Линейная плотность ионизации (i)- отношение числа dn ионов одного знака, образованный заряженной ионизирующей частицей на элементарном пути dl, к этому пути: i=dn/dl.

Линейная тормозная способность (S)- отношение энергии dЕ, теряемой заряженной ионизирующей частицей при прохождении элементарного пути dl в веществе, к длине этого пути: S=dE/dl.

Средним линейным пробегом (R)- среднее значении расстояния между началом и концом пробега заряженной ионизирующей частицы в данном веществе.

Ионизация и возбуждение являются первичными процессами. Вторичными процессами могут быть увеличение скорости молекулярно-теплового движения частиц вещества, характеристическое рентгеновское излучение, радиолюминесценция, химические процессы.

α-,β-,γ-излучения являются ионизирующими.

Если электрон движется в среде со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света в этой среде, то возникает характерное черенковское излучение (излучение Черенкова-Вавилова).

При попадании позитрона () в вещество с большой вероятностью происходит такое взаимодействие, в результате которого пара электрон-позитрон превращается в два γ-фотона. Этот процесс называется аннигиляцией. Энергия каждого γ-фотона, возникающего при аннигиляции, оказывается не меньше энергии покоя электрона или позитрона, т.е. не менее 0,51 МэВ.

Поток нейтронов тоже является ионизирующим излучением, так как в результате взаимодействия нейтронов с ядрами атомов образуются заряженные частицы и γ-излучение.

Биологическое действие. При действии ионизирующих излучений, существуют две разные возможности взаимодействия: с молекулами воды и с молекулами органических соединений.

Под действием ионизирующих излучений происходят химические превращения вещества, получившие название радиолиза.

Закономерности, характерные для биологического действия ионизирующего излучения:

· значительные биологические нарушения вызываются ничтожно малыми количествами поглощаемой энергии излучения.

· ионизирующее излучение действует не только на биологический объект, подвергнутый облучению, но и на последующие поколения через наследственный аппарат клеток.

· разные части клеток по-разному чувствительны к одной и той же дозе ионизирующего излучения (наиболее чувствительным к действию излучения – ядро).

· при облучении прежде всего поражаются растущие клетки.

Медицинские приложения радионуклидов можно представить двумя группами. Одна группа - это методы, использующие радиоактивные индикаторы (меченые атомы) с диагностическими и исследовательскими целями. Другая группа методов основана на применении ионизирующего излучения радионуклидов для биологического действия с лечебной целью, также бактерицидное действие излучения.

Метод меченых атомов заключается в том, что в организм вводят радионуклиды и определяют их местонахождение и активность в органах и тканях. Для обнаружения радионуклидов в разных органах тела используют гамма-топограф, который автоматически регистрируют распределение интенсивности радиоактивного препарата.

Метод авторадиографии. На исследуемый объект наносится слой чувствительной фотоэмульсии. Содержащиеся в объекте радионуклиды оставляют след в соответствующем месте эмульсии, как бы фотографируя себя. Снимок называется - радиоавтографом.

Лечебное применение радионуклидов в основном связано с использованием γ-излучения (гамма-терапия). Позволяет разрушать глубоко расположенные опухоли, при этом поверхностно расположенные органы и ткани подвергаются меньшему губительному действию.

Терапевтическое применение имеют и α-частицы. Альфа-терапия возможна лишь при непосредственном контакте с организмом, либо при введении внутрь организма. Применение α-частиц также связано с использованием потока нейтронов.

Поиск по сайту: