радиобиология / РБ лекция_1

Понятиядоз ионизирующего облучения:

• Эквивалентнаядозаизлучения– количественная

характеристика сравнительного биологического действия различныхвидов ионизирующего излучения

(поглощенная доза, умноженная на коэффициент, отражающий способностьконкретноговида излучения (альфа, бетта, гамма, рентген)повреждатьткани организма.

Используется при определениивоздействия ионизирующего излученияна организм

Единицей измерения является Зиверт ( Зв, Sv), один Зиверт соответствует поглощенной дозе

в 1 Грей (1 Дж/кг).

Энергия фотона

прямопропорциональна частотеэлектромагнитных колебания и обратнопропорциональна длине волны

h – постоянная Планка с – скорость света-длина волны

v– частота электромагнитных колебаний

Взаимодействие с веществом

• взаимодействие электромагнитных излучений с веществом может протекать в формах:

-фотоэффекта

-Комптон – эффекта

-образования электрон-позитронных пар

Фотоэлектрический эффект

•энергияпадающего кванта полностью поглощается веществом в результате появляются свободные электроны, обладающие определенной кинетической энергией, величина которой равна энергии кванта излучения за вычетом работы выхода данного электрона из атома. Свободный электрон, ассоциируясь с одним из нейтральных атомов, порождает отрицательный ион.

Фотоэлектрический эффект

•Фотоэффект характерен только для длинноволнового рентгеновского излучения. Еговероятность зависит от атомного номера и пропорциональна Z. С повышением энергии излучения вероятность фото-эффекта уменьшается, и для излучений с энергией, значительно превышающей внутриатомные энергии связи (>1 МэВ), его вкладом во взаимодействие можно пренебречь.

Комптон-эффект

•Главную роль при излучениях с большей энергией начинает играть другой способ размена энергии — эффект Комптона.

•При Комптон-эффекте происходит упругое рассеяние падающих фотонов излучения на свободных (или слабо связанных)

электронах, которым предается лишь часть энергии фотонов.

Комптон-эффект

•Оставшуюся часть энергии уносят новые фотоны, образующиеся в результате этоговзаимодействия.

•В дальнейшем вторичный фотонможетвновь претерпеватьКомптон-эффект и т.д.

Комптон-эффект

•Поэтому в отличие от фотоэлектронов энергияэлектронов отдачи, образующихся при эффекте Комптона, изменяется в широких пределах (от нуля до некоторого максимальногозначения).

•Средняя их энергия возрастает с увеличением энергии падающегоизлучения.

•Доля энергии, поглощенной комптоновскими электронами, в общем количестве поглощенной энергии увеличиваетсясростомжесткостиизлучения.

Образование пар

•третий вид взаимодействия излучения с веществом характеризуется возможностью превращения гаммакванта большой энергии (> 1 МэВ) в пару заряженных частиц— электронипозитрон. Этотпроцессвызывается взаимодействием гамма-кванта с каким-либо атомным ядром, в поле которого и образуется электроннопозитронная пара. Вероятность такого процесса пропорциональна Z2 и поэтому для тяжелых элементов онабольше, чемдлялегких/