3.5. Ядерный магнитный резонанс и его применение в медицине?

Я́дерный магни́тный резона́нс (ЯМР) — резонансное поглощение или излучение электромагнитной энергии веществом, содержащим ядра с ненулевым спином во внешнем магнитном поле, на частоте ν (называемой частотой ЯМР), обусловленное переориентацией магнитных моментов ядер.

В последнее время в медицинскую практику вводится диагностический метод, основанный на принципе ядерно - магнитного резонанса (ЯМР).

Анализ состояния ядер водорода (протонов) в ЯМР - технике обусловлено тем, что они имеют наибольший магнитный момент среди всех атомных ядер и в большом количестве содержатся в тканях человека. Это позволяет получить соответствующий сигнал для построения томографического изображения.

4.

4.1. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом. Применение рентгеновского излучения в медицине?

Эффект фотоэнергии.Во время рентгеновского излучения фотон сталкивается с электроном внутренней оболочки атома вещества и выбивает его наружу, тем самым изменяет свою энергию и влияет на выделение дополнительной энергии.

Второй вариант взаимодействия фотона и электрона известен под названием эффект Комптона. При этом фотон сталкивается с электроном наружной оболочки атома вещества и выбивает его наружу. Он отдает ему всю кинетическую энергию и сам, потеряв ее, изменяет направление. Выбитый со своей орбиты электрон производит ионизацию среды и влияет на изменение длины волны.

Таким образом, происходит процесс ионизации - превращение электрически нейтральных атомов (молекул) вещества в заряженные частицы - ионы. Ионизация происходит в результате выбивания одного или нескольких электронов из электронной оболочки атома под влиянием фотона, который тратит всю энергию или часть ее на отрыв электрона и сообщение ему скорости.

Интенсивность рентгеновских лучей прямо пропорциональна квадрату расстояния. Так, при увеличении расстояния вдвое интенсивность излучения уменьшается в 4 раза.

За единицу поглощенной дозы рентгеновских лучей принят рад. Рад соответствует такому количеству любого вида ионизирующего излучения, которое может увеличить энергию 1 грамма вещества в 100 эрг энергии (1 рад=100 эрг/г).

Рентген - это такое количество рентгеновского излучения, которое в одной 1 см³ воздуха при нормальных атмосферных условиях вызывает ионизацию, равную 2,083х10⁹ пар ионов, или образует одну электростатическую единицу зарядов каждого знака.

В медицине применяется:

Рентгеноскопия.  Флюорография.  Рентгенография.  Компьютерная рентгеновская томография.

4.2. Радиоактивность. Основные типы радиоактивного распада?

самопроизвольные превращения атомных ядер, сопровождающиеся испусканием элементарных частиц или более лёгких ядер. Ядра, подверженные таким превращениям, называют радиоактивными, а процесс превращения – радиоактивным распадом.

Радиоактивный распад возможен только тогда, когда он энергетически выгоден, т.е. сопровождается выделением энергии.

Основные типы радиоактивного распада:

aльфа -  распад

бета – распад

гамма- распад

4.3. Действие ионизирующего излучения на организм. Защита от ионизирующего излучения?

В результате воздействия ионизирующих излучений нарушается нормальное течение биохимических процессов и обмен веществ в организме. В зависимости от величины поглощенной дозы излучения и от индивидуальных особенностей организма вызванные изменения могут быть обратимыми или необратимыми. При небольших дозах пораженная ткань восстанавливает свою функциональную деятельность. Большие дозы при длительном воздействии могут вызвать необратимое поражение отдельных органов или всего организма (лучевое заболевание).

Обеспечение радиационной безопасности требует комплекса многообразных защитных мероприятий, зависящих от конкретных условий работы с источниками ионизирующих излучений, а также от типа источника.

Защита временем основана на сокращении времени работы с источником, что позволяет уменьшить дозы облучения персонала. Этот принцип особенно часто применяется при непосредственной работе персонала с малыми радиоактивностями.

Защита расстоянием – достаточно простой и надежный способ защиты. Это связано со способностью излучения терять свою энергию во взаимодействиях с веществом: чем больше расстояние от источника, тем больше процессов взаимодействия излучения с атомами и молекулами, что в конечном итоге приводит к снижению дозы облучения персонала.

Защита экранами – наиболее эффективный способ защиты от излучений. В зависимости от вида ионизирующих излучений для изготовления экранов применяют различные материалы, а их толщина определяется мощностью и излучением.