Дозиметрия ионизирующего излучения Проникающая и ионизирующая способности радиоактивного излучения

Образующиеся в результате радиоактивного распада частицы и кванты, обладающие высокой кинетической энергией, достаточно легко проникают в вещество. При этом они взаимодействуют с электронами атомов вещества, выбивают их из орбит и таким образом ионизируют вещество. Кроме того, радиоактивное излучение может возбудить атом, также может активировать молекулы, в результате чего возможны фотохимические реакции.

Наибольшую глубину проникновения частиц в вещество называют пробегом. Проникающую способность частиц оценивают её пробегом в воздухе.

Ионизирующая способность частиц радиоактивного излучения пропорциональна их кинетической энергии и зависит от квадрата их заряда .

Ионизирующая способность частиц радиоактивного излучения определяется числом ионов, образуемых частицей на протяжении пути пробега.

частица производит интенсивную ионизацию и проникает в вещество относительно неглубоко. В ткани организма она проникает только на глубину см.

частицы обладают меньшей кинетической энергией, чем частицы, и имеют один элементарный заряд. Следовательно, они производят меньшую ионизацию, чем частицы, и проникают в вещество на большую глубину. В ткани организма частицы проникают на глубину до нескольких сантиметров.

фотоны отличаются высокой проникающей способностью, т.к. не имеют заряда. В воздухе их пробег составляет десятки и сотни метров. В ткани организма излучение проникает на большую глубину и даже проходит сквозь тело человека насквозь. Первичная ионизация фотонов невелика, полный ионизационный эффект связан со вторичной ионизацией.

Биофизические основы действия ионизирующего излучения на организм

Сложная биологическая реакция организма на действие различных видов ионизирующего излучения имеет много общего и называется лучевой болезнью.

Обладая высокой энергией, и рентгеновское излучения выбивают электроны не только с внешних оболочек атома, но и с внутренних, глубинных оболочек. Это вызывает характеристическое излучение, которое поглощается внутри вещества.

Отдельные частицы могут взаимодействовать с ядрами атомов тканей организма. Если энергия частиц высока, то ядра атомов могут возбуждаться, могут наблюдаться ядерный фотоэффект (выбрасывание из ядра протонов и нейтронов) и ядерные реакции.

Действие ионизирующих излучений может вызвать также нарушение структуры молекул вещества. При этом возможны взаимодействия молекул воды с органическими соединениями, в частности реакция радиолиза. Возникающие в результате радиолиза воды химически активные радикалы и взаимодействуют с остальными молекулами биосистемы, что приводит к разрушению мембран, клеток и функций всего организма.

Ионизирующее излучение действует на сам биологический объект, а также на последующие поколения через наследственный аппарат клеток.

Наиболее чувствительны к радиоактивному излучению ядра клеток. Особенно уязвимы растущие клетки, т.е. детские организмы, включая и период утробного развития в чреве матери. Более всего подвержены влиянию радиоактивного излучения клетки, которые периодически делятся: слизистые оболочки желудка и кишечника, кроветворная ткань, половые клетки и т.д.