38. Альфа-бөлшектер сәулесіне қарсы қолда бар қорғаныштарға мысал келтіріңіз.

Корпускулярлы иондаушы сәулелерге тыныштық массасына ие болатын сәулелерді жатқызады: α бөлшектер, β бөлшектер, нейтрондар, протондар, π мезондар, ауыр иондар және т.б.

Сәулелердің өту қабілетін бағалау үшін иондану қасиетін жоғалтқанша бөлшектің осы заттан өте алатын орташа жолы арқылы анықталады. Бөлшектердің ионданушы және өту қабілеттері олардың зарядтары мен массаларына байланысты және өтетін заттың тығыздығына да тәуелді.

Иондаушы сәулелердің әртүрі үшін қорғаныс заттар да әртүрлі болады (себебі олардың иондаушы және өту қабілеттері бірдей емес):

α бөлшектерден қорғану үшін бір қабат қағаз немесе киім жеткілікті болады. Альфа – сәуле - Иондаушы сәуленің бір түрі - радиоактивті ыдырау және ядролық реакциялар кезінде бөлінетін оң зарядталған бөлшектер (альфа-бөлшектер) ағыны. Альфа-сәуленің өтімділігі үлкен емес (қағаз парағынан өте алмайды). Альфа-сәуле көздерінің тамақ, ауа немесе зақымданған тері арқылы ағзаға енуі өте қауіпті. Альфа-ыдырау - Радиоактивті ядроның альфа-бөлшекті өздігінен бөліп шығаруы. Альфа-бөлшек - Екі протон мен екі (кейде - бір) нейтроннан тұратын гелий атомының ядросы. Иондаушы сәулелену көзі мен биологиялық саяқ арасына қорғасынды немесе цементті құйма сияқты бөгет қою арқылы, оның ағзаға сінер энергиясын біршама азайтуға болатындығы айқындалды. Мұндай әдісті физикалық қорғаныс жолы деп атайды. Ал енді заттың атомы мен молекулаларының иондалуының басты көзі- заттың сәулеленумен әрекеттесу құбылысына тойтарыс беру, тоқтам жасау немесе болдырмау жағдайы мүмкін емес хикаят. Дегенмен, сәулелік зақымданудан сақтану мақсатында, оған қарсы қолданар радиоқорғаныстық әрекеттің қажеттілігі сөзсіз. Бүгінгі күні сәулелік зақымдау ағымын өзгерте алар факторларды негізінене 2 топқа бөледі. Бірінші топ-сәулелік зақымдау дәрежесін азайтуға бағытталған факторларды біріктірсе, екінші топ-оның ықпалын күшейтуші факторларды қамтиды.Азайтушы факторларды бір сөзбен радиоқозғаныстық немесе радиопротекторлар деп атауға болады, ал күшейтуші факторларды- радио-сенсибилизациялаушылар деп атайды. Сондай-ақ физикалық және химиялық жаратылысы бар факторлар топтамалары ажыратылады. Мысалға, физикалық табиғаты бар топта- жоғарыда айтылған температуралық, ылғалдылық, газды орта және т.б. факторлар жатады.

39. Қандай термодинамикалық жүйеде пәк-і бірге тең болады?

Табиғатта ПӘК 100%-дан төмен болады, тек оқшауланған жүйеде ғана ПӘК 100%-ға тең болады. 100%=1. Барлық тіршілігіміздегі қуаттың бәрі жұмысқа жұмсалынбайды, ол қайтымсыз. Жұмыс жасайтын кез келген механизм жұмыс жасау үшін бір жақтан энергия алуы керек. Қалыпты жағдайда механизм тек механикалық жұмысты энергия көзінен алып, пайдалануға жібереді. Бірақ, механизмде үйкеліс күштері болғандықтан, жұмыстың жартысы осы кедергіні жоюға кетеді, яғни ол жылуға айналады да жұмыс керексіз болып табылады. Сонымен, пайдалы қуаттың толық қуатқа қатынасын пайдалы әсер коэффициенті деп атайды, қысқаша ПӘК.

Барлық механизмде энергияны босқа жоғалтпау үшін, механизмдегі керексіз кедергілерді және үйкеліс күштерін азайтуға тырысады. Бұл жағдайда, ПӘК бірге жақын болуы керек. Биологиялық процесс ПӘК:

Гликолиз......36%

Тотыға фосфорлану....55%

Фотосинтез...75%

Бұлшық еттің жиырылуы...40%

Бактериялардың сәуле шығаруы..96% Пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК) – жүйенің (механизмнің) энергияны түрлендіру немесе басқа денеге беру тиімділігін сипаттайтын шама. Ол көбінесе грек әрпі η -мен (этта) белгіленіп, мына өрнек арқылы анықталады: η =Wпайд./Wтол, мұндағы Wпайд., Wтол. жүйенің жұмыс істеуі кезінде жұмсаған пайдалы және толық энергиялары. Орнықты режимде жұмыс істейтін механизмдерде сырттан келтірілген энергияның (Wтол.) бір бөлігі (Wпайд.) пайдалы кедергілерді (металл кесу, жүк көтеру, затты бөлшектеу, т.б.) жеңуге, ал қалған бөлігі (Wшығ.) зиянды кедергілерді (үйкеліс, денені қыздыру, гистерезис тұзағы, құйынды токтар) жеңуге жұмсалады. Бұл жағдайда η =Wпайд./Wтол. Немесе η =1–Wшығ./Wтол.арқылы анықталады. Кез келген механизмнің жұмыс істеуі кезінде міндетті түрде энергия шығындары болатындықтан барлық уақытта η <1 болады. Ол ондық бөлшекпен немесе пайызбен (%) өрнектеледі. Мысалы, фотосинтез процесінің Пайдалы әсер коэффициенті 12 – 15% шамасында.

40. Судың радиолиз реакциясының схемасын келтіріңіз. Барлық тірі ағзалардың құрамына су кіреді. Жасушаларда судың салмағы 80-90%-ға дейін болады. химиялық детекторда су ерітіндісі пайдаланылса, онда сәулелердің әсерінен химиялық реакция жүреді. Суды сәулелендіргенде бірнеше реакциялар болуы мүмкін, нәтижелерінде иондар, қозған молекулалар және бос радикалдар пайда болады. атап айтқанда иондалу сәулелерінің әсерінен судан электрон бөлініп шығады да оң ион түзеді: H2O---- H2O+ +e. Босап шыққан электронды су молекуласы өзіне қосып алады да, теріс зарядталады. : H2O- +e ----H2O- . Оң зарядты ион диссосиацияланып гидроксид радикалын және сутек ионын түзеді. Радикалдар түзеді: H2O+---- H+ +ОН; H2O----- H+ +ОН-. ОН және Н бос радикалдары реактивті қасиетке ие болады. осылардың арқасында көптеген реакциялар жүруі мүмкін. Соның нәтижесінде сутегі, оттегі, сутегінің асқын тотығы және қайтадан су пайда болуы мүмкін. Оны төменгі радикалдардан байқауға болады: Н+Н-----Н2; О+О----О2, О+Н----ОН; ОН+Н----Н2О; О2+Н---НО2; немесе ОН+ОН----Н2О2; НО2+Н----Н2О2; 2НО2---- Н2О2+О2. реакция нәтижесінде сутегі мен отттегі ионымен қатар сутегінің асқын тотығы пайда болады. иондаушы радияцияның әсерінен туындайтын электрондар судың енйтралды молекулаларымен байланысып, күшті зарядталған су ионын тудырады: H2O +e- ----H2O-.

Бос радикалдар деп жұптаспаған электронға ие болатын молекуланың немесе молекуланың бөлігін айтады, нүктемен белгіленеді. Молекулада жұптаспаған электрон болса, онда ол бос валенттілікке ие болып, сондықтан бос радикалдар қасиеттерінің бірі – жоғары дәрежедегі реакциялық қабілеті. Олардың басқа қасиеттері парамгнетизм және тізбекті реакцияларды түзу қабілеті. Таза, дистелденген газ қоспалары жоқ суда иондаушы радиацияның әсерінен келесі реакциялар өтеді: Гидроксил-радикал – өте белсенді тотықтырушы, ол жасушада қасында болған кез келген молекуланы бұзуы мүмкін. Тиолды ақуыз молекулаларға әсер етіп OH• оларды денатурацияға ұшыратады да, ферметтерді белсенсіздендіреді. Нуклеин қышқылдарда гидроксил-радикал негіздерімен реакцияға түседі, нүклеидтер арасындағы көмірсулар көпірлерін бұзады.

41. Түсіндіріп беріңіздер, неге иондаушы сәулелердің кішкене жылулық әсері бола тұра, жоғары биологиялық эффектісі бар? Иондау немесе ядролық сәулелер бактериялар мен вирустардан бастап сүтқоректілерге дейін зақым келтіреді. Бұл зақымның сипаты мен интенсивтілігі сәлелердің дозасына және қандай сәулелер мен әсер еткеніне тікелей байланысты болады.Сәуле дозасы көп болса, кез келген организм өледі. Егер гамма сәулелерінің адам денесіне әсер ететін дозасы 50 -100 P болса адам қанына зақым келеді.Ал ол доза 200-400 P болса, онда адам жұмыс істеу қабілетінен айырылады.Ал доза 600P болғанда адам өледі. Тірі организм құрылымы жағынан жекелеген молекулалардан, клеткалардан және макрожүйеден тұрады деп қарастыруға болады. Иондау сәулелері тірі организмнің осы үш деңгейіне әсер етеді. Ядролық сәулелер организмге әсер еткенде ең алдымен молекула зақымдалады. Зақымдалу екі механизмнен тұрады: тікелей және жанама. Тікелей зақымдалу кезінеде сәулелер бірден макромолекуланың өзіне, ал жанама әдіс кезінде сәулелер алдымен суға, су ертінділеріне содан соң олардан бөлініп шыққан ОH және Н бос радикалдары макромолекулаларға әсер етеді. Иондау сәулелер тірі организмге әсер еткенде онда иондар мен қозған атомдар пайда болады.Иондау сәулелері денеге келіп енгенде 10^-13 С өткенде , денеде иондар пайда болып тканьдер физикалық, химиялық өзгеріске ұшырайды. Ядролық сәулелер адам және жануар организмінің әртүрлі бөліктер мен жүйелерін зақымдайды. Лимфа безі, жілік майы, көкбауыр ,ішекте кілегейлі қабаты және т.б. иондаушы сәулелерге өте сезімтал. Организмді өлтіретін доза бергенде қан өндіріп отыратын жілік майы клеткасын зақымдайды, дозаны одан да көбейткенде ішектің зақымдалуының жан жануар өледі. Ядролық сәулелерге ұшыраған адам немесе жануарлардың организмі жұқпалы ауруларды тез қабылдағыш келеді. Адам тез қартаяды. Өте аз болса да, ядролық сәулелер қабылдаған адамның хромосомы өзгеріске ұшырап, оның ұрпақтары аурулы болып туады. Ядролық сәулелер мен өңделген организмді емдеуге толық мүмкіндік бар.Ол үшін қан құю және жілік майын қайта салу тәрізді әдістер пайдаланылады. Иондайтын сәуле биожүйеге әсер еткенде, биожүйе өліп кетуі мүмкін. Егер тірі қалса сәуле ауруы 3 кезеңнен өтеді. 1) Алғашқы өзгеу кезеңі: Бұл фазада адам құсқысы келеді, басы айналады, лейкоцитозболып, апатия, діңкесі түседі, 2 айға дейін созылуы мүмкін. 2-шілік өзгеру кезеңі: жасырынды жазылу фазасы. Айтылған ауру симптомдары кеткендей болады, лейкопениябайқалады. 3-лік өзгеру фазасы: сәуле кеселі, биообъект не өліп қалады, не тірі қалады. Симптомдар – есінен таниды, ішек қарынынан қан кетеді, шаш түседі, тахикардия, лейкопения байқалады. Нақты сәуле кеселі. Үш фазамен тоқтамайды, 3-ші және 5-ші фазасы болады. 3-ші фазадан тірі қалса, 4-ші фаза болады.симптомы: ісік аурулары, өмір сүру ұзақтығының қысқаруы. 5-ші фазада – ұрпаққа тұқым қуалайды. Иондайтын сәуле бір жабысса, түспейтін сәуле. Ол үшін қозған қозған молекулалар, радикалдар, электрондарды рекомбинациялау керек.