Врезультате взаимодействия ионизированных

ивозбужденных атомов как между собой, так и с молекулярными системами, образуются т.н. химически активные центры (свободные радикалы, ионы, ион-радикалы и др.).

Вэтот же период возможны разрывы связей в молекулах как за счет непосредственного взаимо-действия с излучением, так и за счет внутри- и межмолекулярной передачи энергии

возбуждения.

Период взаимодействия ионизированных молекул и атомов длится порядка 10-6 сек., и имеет общую схему независимо от природы

вещества (биологи-ческая или небиологическая).

Но хотя основные закономерности этого взаимодействия одинаковы для живой и неживой природы, последствия его для них различны.

Т.о., этап первичного (пускового) действие

ионизирующего излучения совершается в 3 фазы

Первая фаза связана с поглощением энергии, ко-торая позволяет молекуле испустить один или нес-колько электронов - ионизация. Кроме того, элект-роны переходят на более высокий энергетический уровень - возбуждение.

Вторая фаза - перенос энергии. Возбужденные и ионизированные и молекулы не стабильны. Переход их в устойчивое состояние происходит в виде:

-безизлучательного перехода избыточной энер-гии возбуждения на другие молекулы;

-излучения этой энергии в виде кванта света.

Влюбом случае возбужденные электроны возвра-щаются на свою основную (стабильную) орбиту, образуя электронные пары.

Но возбужденная или ионизированная

молекула может распадаться на фрагменты, каждый из кото-рых будет иметь 1 неспаренный электрон из быв-шей электронной пары. Такие фрагменты молекул называются радикалами -

свободные радикалы.

Третья фаза процесса – образование новой

стабильной молекулы, отличающейся по своему составу от той, которая подвергалась облучению.

При этом биологические молекулы могут терять биологическую активность (напр., молекула ДНК - полностью или частично свое информационное значение, молекула белка – свою ферментативную, гормональную или

сократительную способность).

Считается, что 50% поглощенной дозы клеткой приходится на воду, а другая половина – на ее огранеллы и растворенные вещества.

В соответствии с локализацией поглощенной энергии (вода или основное вещество) говорят о

прямом и непрямом действии ИИ.

Виды действия ИИ на биологические объекты

При взаимодействии ИИ с водой происходит

выбивание электронов из молекул воды с образованием т.н. молекулярных ионов (Н2О+;

Н2О-).

Возникающие ионы в свою очередь распадаются с образованием ряда радикалов (Н+; ОН- и др.), кото-рые взаимодействуют между

Возникшие в результате взаимодействия ИИ с водой свободные радикалы взаимодействуют с растворенными молекулами различных соединений, давая начало вторично-

радикальным продуктам.

Вторичные (органические) радикалы, так же как и свободные, могут вступать в реакции с

другими мо-лекулами, что ведет к Именно органические радикалы во многом

биологическим нарушениям.

опре-деляют и специфичность радиационно- химических превращений, и дальнейшее течение

процесса.

Взаимодействуя с кислородом, радикалы

образу-ют так называемые перекисные радикалы. Напри-мер, Н+ + О2 = НО2

(гидропероксид). Он образуется при облучении воды в присутствии О2 и является сильнейшим

окислителемЭтотдругие. перекисные радикалы (Н2О2; НО2) также могут вызывать весьма значимые биологи-ческие нарушения.

Выход этих радикалов уменьшается пропорцио-нально падению парциального давления О2. Этим и объясняется так называемый

кислородный эффект.

Однако кислородный эффект отсутствует при излучениях с высокой энергией (напр., нейтронном). Это связано с тем, что О2 ,необходимый для образо-вания НО2

продуцируется в самой зоне облучения.