2. Ионизирующая радиация как фактор среды обитания. Виды ионизирующих излучений. Проникающая и

ионизирующая способность ионизирующих излучений. Биологические эффекты ионизирующей радиации.

Радиационный гормезис.Ионизирующие излучения-лишь такие, энергия которых способна вызвать ионизацию.Например, электромагнитное излучение в диапазоне радиоволнили видимого света ионизирующим излучением не является.ТИПЫ ЯДЕРНЫХ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ:

Альфа (a)-излучение. - испускание ядерных частиц,каждая из которых состоитиз 2 протонов и 2 нейтронов (ядро гелия).Оно возникает при распаде атомных ядер тяжелей свинца(например, урана, тория, радия, плутония), а также во многих ядерных реакциях.Поступление альфа-излучателя внутрь организма может вызватьбиологические поражения его клеток, т.к. альфа-частица несетбольшое количество энергии и ее ионизирующая способность очень велика.Бета (b)-излучение. - испускание электронов и позитронов,движущихся с очень высокими скоростями. Оно возникает в основном врезультате радиоактивного распада. Ионизирующая способность существеннониже, чем у a-излучения. Однако бета-частицы опасны при попадании ина поверхность тела, и внутрь рганизма.Гамма (g)-излучение - самое коротковолновое электромагнитное излучениевысокой энергии и обладает наибольшей проникающей пособностью.Соответственно, защита от внешнего гамма-излучения представляет наибольшие проблемы. Проникающая способность излучения пределяет состав и толщинуэффективнопоглощающего его материала.a-излучение - наименее проникающее.Оно эффективно поглощается слоем воздуха толщиной несколько сантиметров,слоем воды толщиной около 0,1 мм или, например, листом бумаги.b-излучение обладает существенно большей проникающей способностью; чтобы его задержать, нужен, например, слой алюминия толщиной в несколько миллиметров,а пробег b-частиц в биологической ткани достигает нескольких сантиметров.Для g-излучения все эти преграды почти прозрачны. Чтобы его задержать, нужен очень толстый (десятки сантиметров и даже метры) слой вещества, при этом обладающего как можно большим атомным номером (например, свинца). Альфа-излучение

поглощается листомбумаги.Пробег a -частицы ввоздухе 11см.,в мягких тканяхчеловека несколькомикрон. Бета-излучениепоглощаетсяверхней одеждой.b - частицы имеютразную энергию,поэтому пробег их ввеществе не одинаков.В воздухе отнескольких метров досантиметра. Гамма-злучениеослабляется стенамидомов, металлическимиконструкциями.g - излучение обладаетбольшой проникающейспособностью,изменяющейся вшироких пределах.

МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ: *прямое действие, -молекула испытывает изменения непосредственно от излучения при прохождении через нее фотона или заряженной частицы,-поражающее действие связано с актом возбуждения и ионизации атомов и макромолекул;-*непрямое или косвенное,-молекула получает энергию, приводящую к ее изменениям,вызванные продуктами радиолиза воды или растворенных веществ,а не энергией излучения поглощенной самими молекулами.

ВА ТИПА БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ИОНИЗАЦИИ НА ЖИВЫЕ КЛЕТКИ: 1 - прямое «пулеобразное» действие (главным образом на ДНК),2 - косвенное действие путем образования свободных радикалов (главным образом на фосфолипиды мембран клеток) Выделяют два типа повреждений.

Прямое повреждение - выбитые электроны разрушают молекулярные связи непосредственно в структуре, где они были выбиты. Косвенное повреждение - ущерб наносят реакционные частицы, которые образовались в дали от данной структуры, но приблизились к ней в результате блужданий.

ТЕОРИЯ МИШЕНИ Тимофеев-Ресовский Н. В., Иванов В. И., Корогодин В. И.,Применение принципа попадания в радиобиологии, М., 1968

В биологических объектах имеются особо чувствительные объёмы— «мишени», поражение которых приводит к поражению всего объекта1. При применяемых в радиобиологии дозах облучениявероятность попадания частицы или фотона в редкую,но жизненно важную внутриклеточную «мишень»

невелика.2. Однако в результате редких попаданий в такую «мишень»даже небольшие дозы ионизирующих излучений могут вызвать гибель

клетки или мутации отдельных генов,частота которых будет возрастать с дозой облучения.

СТАДИИ ПЕРВИЧНОГО ЭТАПА ДЕЙСТВИЯ ИИ НА ОРГАНИЗМ1. физическая стадия,Время: 10(-15)-10(-13) с,происходит поглощение энергии излученияи взаимодействие ее с веществом.2. физико- химическая стадия,Время: 10(-13)-10(-10) свозникают первичные свободные радикалы.3. химическая стадия,Время: 10(-6)-10(-3) спроисходит взаимодействие ионов и радикалов,появляются вторичные свободные радикалы и перекиси,а также осуществляется взаимодействие всех этих продуктовс веществами и структурами клетки организма.