Скачать 100.11 Kb.
|
ЛЕКЦИЯ. Взаимодействие ионизирующего излучения с биологическими тканями. Основы дозиметрии. План лекции 1. Открытие радиоактивности. 2. Современные представления о ядре. 3. Ядерные превращения. Радиоактивность и ядерные реакции. 4. Радиоактивность в природе. 5. Действие радиоактивного излучения на вещество. 6. Действие радиоактивного излучения на организм. 7. Основы дозиметрии. 8. Радионуклидная диагностика. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() (размер ядра ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() протоны ![]() ![]() m=1,007 а.е.м. (1 а.е.м.=1,66 ![]() Ядро ![]() нейтроны ![]() m=1,008а.е.м. Символика обозначения ядра X ![]() Z –число протонов в ядре – зарядовое число совпадающее с номером ячейки в таблице Менделеева A – массовое число ![]() A=Z+N ![]() ![]() ![]() В ядрах одного химического элемента число нейтронов (N) может быть различно, а число протонов всегда одно и тоже. ^ содержащие одинаковое число протонов, но различное число нейтронов, называется изотопами. Например ![]() ![]() ![]() Е связи= ![]() ![]() ![]() ![]() А – число нуклонов в ядре. Нуклоны в ядре связаны ядерными силами. ^ : 1) очень сильное взаимодействие (это сила в 10000 раз больше сил электромагнитной природы); 2) короткодействующие (действуют на расстоянии r=10 ![]() 3) зарядонезависимые;
![]() Самое маленькое ядро ![]() ![]() ![]() ![]() 1) радиоактивность – самопроизвольный распад ядер тяжелых элементов; 2) ядерные реакции – это превращение одних ядер в другие вследствие соударения ядер с ядрами или частиц ( ![]() Все распады объединены в семейства: тория Th ![]() урана U ![]() нептуния Np ![]() ![]() актиния Ас ![]() В 1919 году Резерфорд наблюдал распад ![]() Реакции записывают, используя закон сохранения массового числа и заряда. ![]() ![]() Существует ![]() ![]() 1) ![]() ![]() ![]() Пример ![]() a) электронный ![]() ![]() ![]() ![]() 2) ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() в) к – захват ![]() ![]() ![]() (захват электрона с ближайшей орбиты) ^ Скорость распада ![]() ![]() ![]() ![]() N –количество ядер в данный момент времени; ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Макроскопический образец любого радиоактивного изотопа содержит огромное число радиоактивных ядер. Процесс распада случайный. Используя теорию вероятности можно предсказать сколько ядер распадется. Период полураспада Т – время, за которое количество ядер в результате распада уменьшается в 2 раза. Если t=Т, то ![]() ![]() ![]() ![]() (диапазон 10 ![]() ![]() Период полураспада ![]() ![]() ![]() Скорость распада называется активностью (А) А= ![]() ![]() Кюри ![]() Резерфорд ![]() Ядерные реакции разделяют на:
![]() 2)реакции синтеза (легких элементов в природе намного больше, чем тяжелых (дейтерий в воде 1г ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() (температура очень высокая ![]() Радиоактивные изотопы, используемые в медицине, получают, используя ядерные реакции в ускорителях или в промышленных ядерных реакторах. ![]() ![]() V Радиоактивность в природе
а) ядра протонов – 92,9% б) - частицы – 6,3 % в) - излучение – 0,8 % В верхних слоях стратосферы, ионосфере эти излучения вызывают образование различных элементарных частиц 300 элементарных частиц. - мю-мезоны, ![]() ![]() Данные частицы или распадаются или захватываются магнитным полем Земли, образуя радиоактивные пояса 1) на ![]() 2) на ![]() До Земли доходят электронно-фотонные «дожди». ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ^ –среднее расстояние, которое проходит ионизирующая частица в веществе до полной остановки (L). 3)линейная тормозная способность ![]() ![]() ^ -на молекулярном уровне ![]() -на клеточном уровне ![]() -на тканевом уровне ![]() а) костный мозг, кровь (клетки не созревают), покровные эпителии (в легких, кишечнике). На уровне организма ![]()
II.Лучевая болезнь. I.Локальные лучевые повреждения 1) радиационный ожог (покраснение кожи, отек). Все 4 степени ожогов вплоть до обугливания; 2) вторичные локальные лучевые повреждения (выпадение волос, отек, омертвление кожи, пропадание кожи (дырки, язвы). Если облучен большой участок тела, то лучевая болезнь подразделяется:
Хроническая форма ![]() Форма заболевания зависит от дозы облучения I.Поглощенная доза ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Более маленькие 1 рад=10 ![]() 1 рад – ‘это доза излучения, при которой 1 кг облучаемого вещества поглощает энергию 0,01 Дж. Доза экспозиционная ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 1Рентген – определяют как дозу рентгеновского или ![]() ![]() ![]() При одной и той же поглощенной дозы эффекты различные, поэтому вводят понятие биологическая доза или эквивалентная. ![]() ![]() k –относительная биологическая активность. Для ![]() для ![]() ![]() для ![]() ![]() 1 бэр = 10 ![]() Естественные радиоактивные источники (космические лучи, недра) создают фон ~ 125 мбэр. Предельно допустимой при профессиональном облучении является 5 бэр в течении года. Min летальная доза от ![]() Для оценки скорости накопления дозы используют мощности доз. ![]() ![]() ![]() ![]() Для оценки мощности доз и активности препаратов используют: дозиметры, сканеры и радиометры. Все эти приборы имеют детектор радиационного излучения, который преобразует энергию радиоактивных частиц в электрический или световой сигнал. І. Дозиметры определяющие экспозиционную дозу называются конденсаторными. Радиационное излучение ионизирует частицы в камере ![]() ![]() ![]() По изменению ![]() излучении. Для оценки активности препарата попавшего в организм используют радиометры. Детектор или счетчик Гейгера. Стеклянная колба внутри которой напылен тонкий слой металла (катод) в середине ![]() одной частицы в газе образуются свободные электроны. В очень сильном поле ![]() ![]() ![]() (А активность = ![]() ІІ Для получения распределения радиоактивного препарата на организм используют сканеры. Сканеры используют в качестве детектора сцинтилляционный кристалл размером 24 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() При протекании тока на этом резисторе происходит значительное падение напряжения. Напряжение на счетчике уменьшается и разряд прекращается. Для гашения разряда применяют включение последовательно со счетчиком высокоомного резистора. ^ – это метод оценки уровня функционирования органа, локализации и интенсивности патологического процесса с помощью введения РФП (радиоактивного фармацевтического препарата) в кров человека или животного. Различают: І) in vivo РФП – это меченный радионуклидный изотоп вводят в кровь. После экспозиции оценивают активность препарата, его распределение по форме. Так, например, для диагностики заболевания щитовидной железы вводят радиоактивный иод ![]() ![]() Метод авторадиографии. На исследуемый объект (биоткань) наносят слой чувствительной фотоэмульсии. Содержащиеся в объекте радионуклиды оставляют след в соответствующем месте эмульсии, как бы фотографируя себя (отсюда и название метода). В медицине используют радиоактивные изотопы селена, индия, селура. Различают (in vivo) Au, ![]() ![]() |
![]() | Понятие радиоактивности. Естественная радиоактивность. Виды радиоактивного распада | ![]() | |
![]() | Данный урок рассказывает об истории открытия радиоактивности, о свойствах радиоактивного излучения. Наибольшее внимание уделяется... | ![]() | Цель урока: дать учащимся представление о радиоактивности, изучить свойства α,β,γ-лучей, схемы радиоактивных распадов, развивать... |
![]() | Например, объектом энтомологии является класс насекомых, ядерной физики — атомное ядро, процессы радиоактивного распада и ядерные... | ![]() | Методические указания к курсовому проекту по курсу "Ядерные энергетически реакторы" для студентов специальности "Атомные электрические... |
![]() | Например, объектом энтомологии является класс насекомых, ядерной физики — атомное ядро, процессы радиоактивного распада и ядерные... | ![]() | Особенности устройства рентгенологических и радиологических отделений. Основные свойства ионизирующего излучения. Радиоактивность... |
![]() | Гриб – ядерные многоклеточные организмы, тело которых состоит из многочисленных нитей | ![]() |