Ослабление потока гамма-излучения. Биофизические основы действия ионизирующего излучения на ткани

Ослабление пучка гамма-излучения в веществе обычно описывают экспонициальным законом. Он выполняется приближенно, особенно при больших энергиях.

Под действием ионизирующего излучения происходят химические превращения вещества, получившие название радиолиза. Высокоактивные в химическом отношении соединения будут взаимодействовать с молекулами биологической системы, что приведет к нарушению мембраны, клеток и функций всего организма.

Элементы дозиметрии. Дозы излучения. Поглощенная доза. Экспозиционная доза. Мощность дозы. Количественная оценка биологического действия ионизирующего излучения. Эквивалентная доза. Эффективная эквивалетная доза.

Дозиметрией называют раздел ядерной физики и измерительной техники, в котором изучают величины, характеризующие действие ионизирующего излучения на вещества, а также методы и приборы для их измерения.

Поглощенная доза(доза излучения) – отношение энергии, переданной веществу, к его массе.

1 рад = 10^-2 Гр

Экспозиционная доза Х – мера ионизации воздуха рентгеновским или гамма-излучением

1 рентген – экспозиционная доза рентгеновского или гамма-излучения, при которой в результате полной ионизации 1см³ сухого воздуха при н.у. образуются ионы, несущие заряд, равный 1 ед. СГС каждого знака.

1Р = 2,58·10^-4 Кл/кг;

Дозу, отнесенную ко времени, называют мощностью дозы.

N – это доза, полученная объектом за единицу времени

Гр/с Р/с

Эффект действия радиоактивных излучений на организм человека зависит от:

1) Величины поглощенной энергии на 1 кг, то есть от поглощенной дозы D

2) Вида действующего излучения

Принято сравнивать биологические эффекты, вызываемые любыми ИИ с эффектами от фотонногоизлучения (рентгеновского и гамма) с энергией 200 кэВ.

Коэффициент качества или ОБЭ – относительная биологическая эффективность излучения характеризует способность данного вида излучения повреждать ткани организма, те есть характеризует способность ИИ к ионизации. Величина безразмерная.

Эквивалентная доза - -это доза, полученная живым объектом с учетом коэффициента качества данного конкретного вида излучения.

Эквивалентная доза H – это произведение поглощенной дозы D на коэффициент качества K.

Дж/кг = Зв (зиверт)

Внесистемная единица бэр (биологический эквивалент рада): 1 бэр = 10^-2 Зв.

Коэффициент радиационного риска. Эффективная эквивалентная доза. Естественный радиационный фон. Защита от ионизирующих излучений. Использование радионуклидов и нейтронов в медицине.

Естественный фон – эквивалентная доза

1,25 мЗв/год (125 мбэр/ год).

ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ:

n Различают три вида защиты: защита временем, расстоянием и материалом.

n Защита материалом основывается на различной способности веществ поглощать разные виды ионизирующего излучения.

n Защита от α-излучения проста: достаточно листа бумаги или слоя воздуха толщиной в несколько сантиметров, чтобы полностью поглотить α-частицы. Однако, работая с радиоактивными источниками, следует остерегаться попадания α-частиц внутрь организма при дыхании или приеме пищи.

n Для защиты от β-излучения достаточно пластин из алюминия, плексигласа или стекла толщиной в несколько сантиметров. При взаимодействии β-частиц с веществом может появиться тормозное рентгеновское излучение, а от β⁺-частиц - γ-излучение, возникающее при аннигиляции этих частиц с электронами.

n Наиболее сложна защита от нейтрального излучения: рентгеновское и γ-излучения, нейтроны. Эти излучения с меньшей вероятностью взаимодействуют с частицами вещества и поэтому глубже проникают в вещество.Защита от нейтронов наиболее сложна. Быстрые нейтроны сначала замедляют, уменьшая их скорость в водородсодержащих веществах. Затем другими веществами, например кадмием, поглощают медленные нейтроны.