2. Действие ионизирующих излучений на организм человека
Ионизирующие излучения.
Все виды радиоактивного излучения- альфа-, бета- и гамма-лучи, нейтроны, протоны и позитроны при взаимодействии с атомами и молекулами вещества ионизирую их. По этой причине все виды ядерного излучения получили название ионизирующего излучения. Ионизирующая способность различных видов радиоактивного излучения различна. Так, альфа частица, оьладая энергией в 2 МэВ, на 1 мм пробега создает 6000 пар ионов, а бета-частица при тех же условиях образует всего 6 пар ионов.
Кванты гамма- излучения и нейтроны непосредственно ионизацию атомов и молекул вещества не производят. Гамма- кванты передают свою энергию электронам, которые и вызывают ионизацию частиц вещесвта. При облучении вещества нейтронами возникает искусственная радиоактивность. Которая является причиной ионизации атомов и молекул вещества.
Действие ионизирующих излучений на организм .
Первичные процессы ионизации, как правило. Не вызывают больших нарушений в тканях организма. Губительное действие ионизирующего вещества связано со вторичными биохимическими реакциями, в которые вступают продукты ионизации.
Помимо ионизации, облучение сопровождается и рядом других эффектов. При поглощении тканями организма ионизирующего излучения часть атомов и молекул не ионизируются. А только переходит в возбужденное состояние. Спустя некоторое время эти атомы возвращаются в нормальное состояние, а избыток энергии излучают в виде квантов ультрафиолетового излучения, поглощаемого затем тканями организма. Общее количество энергии, поглощаемой при этом тканями, составляет всего примерно 250 Дж. Однако даже столь ничтожная порция имеет катострофические последствия для организма, Это объясняется тем, что небольшая часть молекул белка или нуклеиновой кислоты переходит в возбужденное состояние. При этом в молекулах нуклеиновых кислот разрушаются азотистые соединения с пирамидином, а в молекулах белка – группа SH. Эти группы, оторвавшись от молекул нуклеиновых кислот и белка, вступвют в реакции с атомарным кислородом, водородом и радикалами ОН, возникающими при ионизации воды. Вследствие этого образуется новая молекула и новый радикал, который в свою ощередь вступает в новое соединение и т. д. За счет сравнительнл небольшого количесва энергии ионизирующего излучения в организме человека происходит цепная реакция. Конечным результатом такой реакции является разрушение структкры молекул нуклеиновых кислот и белка. Сочетание этих факторов- первичной ионизации и цепной биохимической реакции-приводит к возникновению лучевой болезни.
Дозиметр
Для измерения поглощенной дозы излучения применяют специальные приборы-дозиметры.
Дозиметры состоят из детектора ядерных излучений и измерительного устройства. Они проградуированы в единицах дозы или мощности дозы.
В зависимости от используемого детектора различают дозиметры ионизационные, люминесцентные. Полупроводниковые, фотодозиметры и др.
Дозиметры для измерения экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения или ее мощности называют рентгенометрами
В качесве детектора у них обычно применяется ионизационная камера. Заряд, протекающий в цепи камеры, пропорционален экспозиционной дозе, а сила тока- ее мощности.
Состав газа в ионизационных камерах, а также вещесво стенок, из которых они состоят, подбирают такими. Чтобы осущесвлялись тождественные условия с поглощением энергии в биологических тканях.
Для измерения активности или концентрации радиоактивных изотопов применяют приборы, называемые радиометрами.
Все дозиметры имеют общую схему. Роль датчика (измерительного преобразователя) выполняет детектор ядерных излучений.