15. Ионизирующее излучение, механизм действия, единицы измерения

Ионизирующее излучение (ИИ)— в самом общем смысле — различные виды микрочастиц и физических полей, способные ионизировать вещество. В более узком смысле к ионизирующему излучению не относят ультрафиолетовое излучение и излучение видимого диапазона света, которое в отдельных случаях также может быть ионизирующим. Излучение микроволнового и радиодиапазонов не является ионизирующим, поскольку его энергии недостаточно для ионизации атомов и молекул в основном состоянии.

Ионизирующим это излучение называется потому, что, обладая высоким энергетическим потенциалом, способно ионизировать атомы и молекулы окр. ср, т.е. нарушать структуру атомов и молекул живого объекта, на кот. воздействует.

ИИ:

• электромагнитное ИИ:

• электромагнитное тормозное -возникает при торможении в электрическом поле, создаваемом атомными ядрами ускоренных заряженных частиц

• электромагнитное характеристическое – возникает при энергетических перестройках внутренних электронных оболочек, возбужденных атамов.

•Гамма- излучение- вид электромагнитного излучения с чрезвычайно малой длиной волны — менее 2*10−10 м — и, вследствие этого, ярко выраженными корпускулярными и слабо выраженными волновыми свойствами. Продукт ядерных превращений радиоактивных элементов (радиоизотопов). Источник – естественно и искуственнно получаемые изотопыю

тормозное+ характеристическое= рентгеновское излучение (источники: рентгеновские трубки, радиолампы, электронно- лучевые трубки и .д.)

• корпускулярное ИИ

ускоренные заряженные частицы(УЗЧ)- это перемещающийся в пространстве источник электрического поля. Естеств. источник УЗЧ –природные радиоизотопы. Искусственный- искусственные радиоизотопы и ускорители заряженных частиц. При прохождении через вещество заряженные частицы могут принимать участие в ряде процессов.

Результатом действия УЗЧ на атом является его переход в возбужденное ионизирующее состояние

Механизмы действия ионизирующих излучений на живые организмы

Процессы взаимодействия ионизирующего излучения с веществом в живых организмах приводят к специфическому биологическому действию, завершающемуся повреждением организма. В процессе этого повреждающего действия условно можно выделить три этапа:

a.Первичное действие ионизирующего излучения;( Первичным актом этого действия является возбуждение и ионизация молекул, в результате чего возникают свободные радикалы (прямое действие излучения) или начинается химическое превращение (радиолиз) воды, продукты которого (радикал ОН, перекись водорода — H2O2 и др.) вступают в химическую реакцию с молекулами биологической системы.Первичные процессы ионизации не вызывают больших нарушений в живых тканях.)

b.Влияние радиации на клетки;( Ионизирующее излучение оказывает наибольшее воздействие на ядро клетки, угнетая митотическую активность. Ионизирующее излучение действует на клетки тем сильнее, чем они моложе и чем менее дифференцированны. Повреждающее действие ионизирующего излучения на клетки при достаточно высоких дозах завершается гибелью. Гибель клетки в основном является результатом подавления митотической активности и необратимого нарушения хромосомного аппарата клетки, но возможна и интерфазная гибель (вне периода митоза) из-за нарушения метаболизма клетки и интоксикации упомянутыми выше радиотоксинами. В результате происходит опустошение тканей из-за того, что не восполняется естественная убыль клеток за счет образования новых.)

c.Действие радиации на целый организм.(На основании морфологических признаков поражаемое органы и ткани распределяются в следующем нисходящем порядке: лимфоидные органы (лимфатические узлы, селезенка, зобная железа, лимфоидная ткань других органов), костный мозг, семенники, яичники, слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта. Еще меньше поражаются кожа с придатками, хрящи, кости, эндотелий сосудов. Высокой радиоустойчивостью обладают паренхиматозные органы: печень, надпочечники, почки, слюнные железы, легкие.)

Единицы измерения

1. Радиоактивность измеряется в беккере́лях (Бк) — 1 распад/сек и кюри́ (Ku) — 37 млрд. Бк.

2. Экспозиционная доза рентгеновского и γ-излучения, определяемая по эффекту ионизации воздуха, измеряется в куло́нах на килограмм (Кл/кг) — возникающие в 1 кг сухого воздуха ионы несут суммарный заряд в 1 Кл. Внесистемной единицей является рентге́н (Р): 1 Р = 0,285 Кл/кг.

3. Поглощённая доза измеряется в грэ́ях (Дж/кг) — доза излучения, измеряемая энергией в 1 Дж, переданной массе облучённого вещества в 1 кг. Внесистемной единицей является рад. 100 рад = 1 Грэй (Гр, или Гй).

4. Единицами измерения эквивалентных доз ионизирующих излучений являются бэр (биологический эквивалент рентгена) и зи́верт (Зв). 1 Зв = 100 бэр. Бэр — поглощённая доза любого вида ионизирующего излучения, аналогичная по биологической активности 1 рад рентгеновского излучения со средней удельной ионизацией 100 пар ионов на 1 мкм пути в воде.