Источники радиации, используемые в биологии и медицине

ИСКУССТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ РАДИАЦИИ (АНТРОПОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ РАДИАЦИИ)

Исполнитель: студентка 1 курса

СИиЕ гр 111

Стефанович Вита

Минск 2012

План

Источники радиации, используемые в биологии и медицине.

Ядерные взрывы и влияние их на окружающую среду.

Испытание ядерного оружия и загрязнение биосферы.

Источники радиации, используемые в биологии и медицине.

Иногда создается впечатление, что среди проблем, тревожащих людей по поводу окружающей среды, в первую очередь вызывают опасности, связанные с ядерной энергетикой. В последнее время радиация стала удобной причиной объяснения многих негативных явлений современного общества. Несмотря на то, что радиация является одним из многих естественных факторов окружающей среды, лежащих в основе развития всего живого, она у многих людей вызывает паталогический страх при упоминании.

В то же время не надо забывать, что радиация приносит не только вред, но и пользу. Атомная энергия используется обществом в виде тепла, электричества, медицинских изотопов, ядерных технологий, нашедших применение в промышленности, космосе, сельском хозяйстве, археологии, судебной медицине и т. д.

В настоящее время радиация находит полезное применение не только для получения электрической и тепловой энергии. Полезные свойства радиации нашли применение в различных областях естествознания, технике, медицине:

· в промышленности:

o гамма-дефектоскопия – контроль целостности различных сварных металлических оболочек (корпусов реакторов, подводных и надводных кораблей, трубопроводов и т. п.), нейтронный каротаж;

o разведка нефти и воды;

· в сельском хозяйстве:

o предпосевная обработка семян, повышающая урожайность;

o обеззараживание стоков животноводческих ферм;

· в космонавтике:

o создание атомных источников энергии спутников, орбитальных комплексов;

· в криминалистике:

o нанесение специальных меток на предметы хищения, облегчающие их поиск, идентификацию и изобличение преступников;

o в археологии:

o определение возраста геологических пород – урал-свинцовым методом оценен возраст Земли (около 4,5 млрд. лет);

o радиоуглеродный метод позволяет установить возраст предметов, имеющих биологическую природу, с точностью 50 лет в диапазоне 1000 – 50000 лет: например, на основе измерения содержания углерода в веревочных сандалиях, найденных в пещере в штате Орегон, был подтвержден факт существования 9000 лет назад доисторических людей на территории США;

· в медицине:

o диагностика заболеваний;

o лечение онкологических больных;

o стерилизация медицинских инструментов и материалов.

Лучевая терапия – метод лечения опухолевых и ряда неопухолевых заболеваний с помощью ионизирующих излучений. В качестве источников облучения используются ускорители или радиоизотопные установки. Эффект лучевой терапии основан на повышенной чувствительности раковых клеток к ионизирующему излучению. Под действием этого излучения в клетках развивается огромное количество мутаций, и они погибают. При этом нормальные клетки организма не подвергаются таким изменениям, так как более устойчивы к облучению. Гибель опухоли происходит также за счет специальной методики облучения, когда лучи подводятся к опухоли с разных сторон. В результате в опухоли накапливается максимальная доза.

По виду излучения лучевая терапия делится на рентгенотерапию и гамма терапию. Однако некоторые виды опухолей устойчивы к действию данных видов излучений. В связи, с чем для достижения максимальной избирательности противоопухолевого радиационного эффекта предложено применять тяжелые ядерные частицы: протоны, тяжелые ионы, нейтроны.

В НИИ ЯФ при ТПУ два раза в неделю специально предоставляется время для работы с пучками заряженных частиц для проведения исследований и лечения онкологических заболеваний быстрыми нейтронами. На ускорителе Р-7М имеется нейтронный канал для генерации быстрых нейтронов с плотностью потока нейтронов на расстоянии 1,0 м от мишени 8,6×10⁶ n/с·см²·мкА и средней энергией ~7,5 МэВ. Облучение проводят в специально оборудованном помещении. Больной занимает положение, которое было выбрано во время планирования (разметки). С помощью специальных блоков защищают от облучения здоровые органы и ткани.

Производство и применение трековых мембран. На базе ускорителя Р-7М в НИИ ЯФ при ТПУ разработана технология и освоено производство трековых мембран из полимерных пленок. Трековые (ядерные) мембраны получают путем облучения полимерной пленки толщиной 10-12 мкм, шириной 300 мм и длиной порядка 1500 м ионами азота, аргона на ускорителе. Каждый ион вдоль своей траектории повреждает полимерные молекулы, оставляя скрытый след – трек (отсюда и название мембран — «трековые»). Если облученную пленку затем засветить ультрафиолетовым светом и подвергнуть травлению в щелочи при заданной температуре, в ней по каждому треку образуется сквозное отверстие – пора цилиндрической формы, диаметр которой прямо пропорционален времени травления и может изменяться от сотых долей микрона до нескольких микрон (для сравнения: толщина человеческого волоса – 50 микрон). Диаметры всех пор оказываются совершенно одинаковыми. Размер пор можно варьировать от 0,03 до 5 мкм.

Трековые мембраны с высокой пористостью являются высококачественным фильтрующим материалом, позволяющим осуществлять процесс микрофильтрации жидкостей и газов с высокой селективностью, включая стерилизующую фильтрацию. Такие мембраны могут найти применение в микроэлектронике, биотехнологии, медицине, фармацевтической, пищевой и парфюмерной промышленности, экологии.

Использование трековых мембран для очистки воды является одним из наиболее перспективных направлений обеспечения экологической безопасности населения.

В настоящее время в НИИ ЯФ при ТПУ созданы образцы и организовано производство бытовых мембранных фильтров питьевой воды. Основные преимущества для потребителя – высокая степень очистки от микробных загрязнений – 99,9999 %.

Поиск по сайту: