Строение атома и радиоактивность

Ядро атома состоит из протонов и нейтронов, которые удерживаются силами ядерного взаимодействия. Атомный номер отражает число протонов в ядре и постоянен для каждого элемента и всех его изотопов. Массовое число равно сумме протонов и нейтронов. Большинство элементов характеризуется устойчивым состоянием ядра. При неустойчивом соотношении протонов и нейтронов образуются радиоактивные элементы.

Каждому радиоактивному изотопу присущи такие особые характеристики, как период полураспада (Т¹/₂) и радиоактивное излучение. Т¹/₂ - это время, в течение которого происходит распад половины радиоактивных атомов. Большинство изотопов распадаются быстро, поэтому в природе практически не встречаются (исключение составляют такие элементы, как радий, торий, свинец и уран). Большая часть радиоактивных изотопов, используемых в медицине, создается искусственно на реакторах или циклотроне.

Виды ионизирующих излучений

Ионизирующим называется излучение, приводящее при взаимодействии с веществом к появлению зарядов разных знаков. В современной лучевой терапии применяют разнообразные виды излучений, различающихся по биологическому воздействию, проникающей способности и распределению энергии в пучке излучения. В клинической практике применяют фотонное и корпускулярное ионизирующее излучение.

Фотонное излучение представляет собой электромагнитные колебания, характеризующиеся различной частотой и длиной волны. К нему относятся:

1) γ-излучение (электромагнитное излучение естественных или искусственно получаемых радионуклидов, способное проникать на глубину 1 м и более);

2) рентгеновское излучение (электромагнитное излучение, образующееся при переходе электронов между орбитами внутри ядра, которое получают с помощью рентгеновских аппаратов);

3) тормозное излучение (электромагнитное излучение, получаемое с помощью ускорителей электронов при энергиях, достигающих десятков мегаэлектронвольт - МэВ);

Корпускулярное излучение представляет собой поток ядерных частиц. К этому виду ионизирующего излучения относятся:

1) β-излучение (корпускулярное излучение потока отрицательно заряженных электронов, способного проникать в ткани на глубину от нескольких миллиметров до 1 см);

2) позитронное излучение (корпускулярное излучение потока положительно заряженных частиц, равных по массе электронам). Позитроны также могут проникать в ткани на глубину до нескольких миллиметров;

3) α-частицы (корпускулярное излучение ядер атомов гелия, состоящих из двух нейтронов и двух протонов и способных распространяться в тканях на глубину 10-20 клеток).