Защита от рентгеновских лучей -

Свинец — тяжелый металл, серебристого цвета, обладающий высокой пластичностью, кислотостоек, плохо проводит теплоту и электричество. Свинцовые покрытия применяют для защиты от коррозии металлических конструкций, работающих в условиях контакта с растворами серной кислоты и ее солей защиты от газовой коррозии в атмосфере, содержащей сернистые соединения  защиты от рентгеновских лучей Для защиты от ультрафиолетовых лучей используют стекла, содержащие оксиды тяжелых металлов церия, бария, свинца. Эти стекла применяют для защиты от сильного солнечного излучения, при работе с кварцевыми лампами, электросварочными аппаратами. Для защиты от рентгеновских лучей  применяют стекла с большим содержанием оксидов тяжелых элементов свинца, бария, висмута. Стекла с большим содержанием свинца используют для защиты от 7-излучения, а содержащие оксид кадмия — для защиты от потоков нейтронов.

Применение рентгеновского излучения в медицине

Причиной применения рентгеновского излучения в диагностике послужила их высокая проникающая способность. В первое время после открытия, рентгеновское излучение использовалось по большей части, для исследования переломов костей и определения местоположения инородных тел (например, пуль) в теле человека. В настоящее время применяют несколько методов диагностики с помощью рентгеновских лучей (рентгенодиагностика).

Рентгеноскопия. Рентгеновский прибор состоит из источника рентгеновских лучей (рентгеновской трубки) и флуоресцирующего экрана. После прохождения рентгеновских лучей через тело пациента врач наблюдает теневое его изображение. Между экраном и глазами врача должно быть установлено свинцовое окно для того, чтобы защитить врача от вредного действия рентгеновских лучей. Этот метод дает возможность изучить функциональное состояние некоторых органов. Например, врач непосредственно может пронаблюдать движения легких, прохождение контрастного вещества по желудочно-кишечному тракту. Недостатки этого метода – недостаточно контрастные изображения и сравнительно большие дозы излучения, получаемые пациентом во время процедуры.

Флюорография. Этот метод состоит в получении фотографии с изображением части тела пациента. Используют, как правило, для предварительного исследования состояния внутренних органов пациентов с помощью малых доз рентгеновского излучения.

Рентгенография. (Радиография рентгеновских лучей). Это метод исследования с помощью рентгеновских лучей, в ходе которого изображение записывается на фотографическую пленку. Фотографии делаются обычно в двух перпендикулярных плоскостях. Этот метод имеет некоторые преимущества. Рентгеновские фотографии содержат больше деталей, чем изображение на флуоресцентном экране, и потому они являются более информативными. Они могут быть сохранены для дальнейшего анализа. Общая доза излучения меньше, чем применяемая в рентгеноскопии.

Компьютерная рентгеновская томография. Оснащенный вычислительной техникой осевой томографический сканер является наиболее современным аппаратом рентгенодиагностики, который позволяет получить четкое изображение любой части человеческого тела, включая мягкие ткани органов.

Первое поколение компьютерных томографов (КT) включает специальную рентгеновскую трубку, которая прикреплена к цилиндрической раме. На пациента направляют тонкий пучок рентгеновских лучей. Два детектора рентгеновских лучей прикреплены к противоположной стороне рамы. Пациент находится в центре рамы, которая может вращаться на 1800 вокруг его тела.

Рентгеновский луч проходит через неподвижный объект. Детекторы получают и записывают показатели поглощения различных тканей. Записи делают 160 раз, пока рентгеновская трубка перемещается линейно вдоль сканируемой плоскости. Затем рама поворачивается на 10, и процедура повторяется. Запись продолжается, пока рама не повернется на 1800. Каждый детектор записывает 28800 кадров (180x160) в течение исследования. Информация обрабатывается компьютером, и посредством специальной компьютерной программы формируется изображение выбранного слоя.

Второе поколение КT использует несколько пучков рентгеновских лучей и до 30 их детекторов. Это дает возможность ускорить процесс исследования до 18 секунд.

В третьем поколении КT используется новый принцип. Широкий пучок рентгеновских лучей в форме веера перекрывает исследуемый объект, и прошедшее сквозь тело рентгеновское излучение записывается несколькими сотнями детекторов. Время, необходимое для исследования, сокращается до 5-6 секунд.

КТ имеет множество преимуществ по сравнению с более ранними методами рентгенодиагностики. Она характеризуется высоким разрешением, которое дает возможность различать тонкие изменения мягких тканей. КТ позволяет обнаружить такие патологические процессы, которые не могут быть обнаружены другими методами. Кроме того, использование КT позволяет уменьшить дозу рентгеновского излучения, получаемого в процессе диагностики пациентами.

38.Радиоактивность. Виды радиоактивного распада. Закон радиоактивного распада. Период полураспада, активность.

1)Радиоактивность – явление самопроизвольного превращения некоторых атомных ядер в другие ядра с испусканием частиц.

2)К радиоактивным излучениям относятся α-излучение, β– излучение и  – излучение.

Эти радиоактивные частицы имеют разный заряд и по-разному отклоняются в магнитном поле.

α-распадом называется самопроизвольное превращение атомного ядра с числом протонов (Z) и нейронов (N) ;другое дочернее ядро, с числом протонов Z– 2 и N– 2, при этом испускается а-частица – ядро атома гелия He.

α-распад происходит в тяжелых ядрах, где велико электростатическое отталкивание между протонами. В теории альфа распада предполагается, что внутри ядер могут образовываться группы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов, т.к. а-частица.

 – излучение: Возникает в результате β – распада. При β-распаде из ядра вылетает электрон. Внутри ядер электроны существовать не могут, они возникают при β-распаде в результате превращения нейтрона в протон. Этот процесс может происходить не только внутри ядра, но и со свободными нейтронами.

Различают 2 вида B– распада:

1) Электронный или β- распад – вылет из ядра электрона. Нейтрон – протон ( тритий в гелий)

2) Позитронный β + распад – из ядра вылетают позитроны и нейтроны. Протон – нейтрон (рубидий – криптон)

Позитрон – частица двойник электрона (отличается от него только зарядом).

 – излучение: Может возникать при α и β-распаде. Радиоактивное вещество может испускать α-частицы с несколькими дискретными значениями энергий (ядра могут находиться в разных возбужденных состояниях (подобно атомам)) в одном из таких ядер может находиться дочернее ядро при α-распаде. При последующем переходе этого ядра в основное состояние испускается гамма-квант.

При β-распаде дочернее ядро так же может оказаться в возбужденном состоянии и иметь избыток энергии.

3) В любом образце радиоактивного вещества содержится огромное число радиоактивных атомов. Все атомы не распадаются одновременно. Радиоактивный распад имеет случайный характер и не зависит от внешних условий: мы не можем предсказать, когда точно данное ядро распадется. Основываясь на теории вероятности, мы можем оценить, сколько ядер данного образца распадется в течение заданного промежутка времени. При этом предполагаем, что каждое ядро имеет одну и ту же вероятность распада в каждый момент времени, пока оно существует.

Закон убывания количества ядер N (t), не распавшихся к данному моменту времени (t), может служить важной статистической характеристикой процесса радиоактивного распада.

Пусть за малый промежуток времени d (t) количество нераспавшихся ядер изменилось на d (N). Так как вероятность распада каждого ядра неизменна во времени, то число распадов будет пропорционально количеству нераспавшихся ядер N (t) и промежутку времени

d (t):d (N) = - (постоянная распада) N (t) dt

Знак минус необходим, так как со временем число нераспавшихся ядер уменьшается. Коэф.пропорц – постоянная распада.t=0, начальное число радиоак. ядерN=No

Это закон радиоактивного распада.

Подобная зависимость возникает во многих физических задачах. Многие процессы в природе подчиняются экспоненциальному закону, например, уменьшение амплитуды колебаний, поглощение света, рентгеновского излучения, ультразвука в веществе и др.

4)Период полураспада: На практике вместо постоянной распада используют упругую характеристику – период полураспада.

Т – это время , в течении которого распадаются половина радиоактивных ядер.

T–0.5

Активность – число актов распада за единицу времени. А = .

А препарата тем больше, чем больше радиоактивных ядер.

Единица измерения Беккерель ( БК) – 1 акт распада за сек.

39.Дозы излучения, мощность дозы (определение, формулы, единицы измерения). Связь между мощностью и активностью радиоактивного препарата. Биологическое действие ионизирующих излучений. Способы защиты от ионизирующих излучений.

1) Дозиметрией называют раздел ядерной физики и измерительной техники, в которой изучают величины, характеризующие действие ионизирующего излучения на вещества, а так же методы и приборы для их измерения.

К ионизирующим излучениям относятся рентгеновское и гамма – излучение, потоки альфа-частиц, электроны, позитронов и т д.

Действие ионизирующих излучений на вещество оценивают дозой. Различные эффекты ионизирующего излучения прежде всего определяются поглощенной дозой.

Дозу отнесенную ко времени, называют мощностью дозы.

Единицей поглощения дозы – является грей., который соответствует дозе излучения, при которой облученному веществу массой 1кг передается энергия ионизирующего излучения 1Дж;

Экспозиционная доза излучения (х)– для рентгеновского и гамма излучения

Э.Д.И. является мерой ионизации воздуха рентгеновскими и гамма лучами. Поглощенная доза совместно с кожф.качества дает представление о биологическом действии ионизирующего излучения, поэтому произведения ДК используют как единую меру этого действия и называют Эквивалентной дозой (Н) а к – коэф.качества.