63. Закон ослабления ионизирующих излучений. Коэффициент линейного ослабления. Толщина слоя половинного ослабления. Массовый коэффициент ослабления.

Ослабление ионизирующего излучения в веществе описывается следующим уравнением: I = I₀e^-x . Здесь I – интенсивность излучения, прошедшего слой вещества толщиной х ; I₀ – интенсивность излучения при х = 0, т.е. на входе в преграду; ^- коэффициент линейного ослабления излучения, он зависит как от свойств вещества, так и от свойств излучения. Отрицательный показатель степени у экспоненциального множителя формулы соответствует тому факту, что излучение в преграде ослабляется, а не усиливается. Показатель степени (-x) должен быть безразмерным; поэтому если толщина х поглотителя измеряется в миллиметрах, то размерность коэффициента ослабления  будет 1/мм.

График уравнения имеет следующий вид:

где d1/2 – слой половинного ослабления, т.е. ослабления в два раза. Если такая кривая получена по экспериментальным данным, то определив по графику толщину слоя половинного ослабления, можно вычислить коэффициент линейного ослабления .

Наряду с линейным коэффициентом ослабления, применяется также массовый коэффициент ослабления , где  - плотность вещества-поглотителя. Величина ^/ имеет размерность м²/кг, а закон ослабления принимает вид: Показатель степени ^/x получается величиной безразмерной, что должно быть обязательно: показатели степени всегда безразмерны. Достоинством массового коэффициента ослабления является то, что величина ^/ = /, подсчитанная для одного материала, приблизительно верна для многих материалов.

64. Основы биологического действия ионизирующих излучений: ионизация молекул, образование свободных радикалов. Лучевая болезнь.

Первичные физико-химические процессы в организме при действии ионизирующих излучений могут быть представлены в виде двух разных возможностей взаимодействия: молекулами воды и с молекулами органических соединений. Под действием ионизирующих излучений происходят химические превращения вещества - радиолиз. Наиболее реакционноспособными являются три типа радикалов образующихся при радиолизе воды: . Взаимодействие органических молекул RH с этими радикалами может привести к образованию радикалов органических молекул, например: . Взаимодействие молекул органических соединений непосредственно с ионизирующими излучениями может образовать возбужденные молекулы, ионы, радикалы и перекиси: Из этого следует, что эти высокоактивные в химическом отношении соединения будут взаимодействовать с остальными молекулами биологической системы, что приведет к повреждениям генетического аппарата, мембран, других структур клеток и, в итоге, нарушениям функций всего организма. Значительные биологические нарушения вызываются ничтожно малыми количествами поглощаемой энергии излучения. Ионизирующее излучение действует не только на биологический объект, подвергнутый облучению, но и на последующие поколения через наследственный аппарат клеток. Для биологического действия ионизирующего излучения специфичен скрытый (латентный) период. Разные части клеток по-разному чувствительны к одной и той же дозе ионизирующего излучения. Наиболее чувствительным к действию излучения является ядро клетки. Способность к делению — наиболее уязвимая функция клетки, поэтому при облучении прежде всего поражаются растущие ткани. Это делает ионизирующее излучение особенно опасным для детского организма, включая период, когда он находится в утробе матери. Губительно действует излучение и на ткани взрослого организма, в которых происходит постоянное или периодическое деление клеток: слизистую оболочку желудка и кишечника, кроветворную ткань, половые клетки и т. д. Действие ионизирующего излучения на быстрорастущие ткани используют также при терапевтическом воздействии на ткани опухоли.

При больших дозах может наступить «смерть под лучом», при меньших — возникают различные заболевания, например лучевая болезнь. Общие клинические проявления лучевой болезни зависят, главным образом, от полученной суммарной дозы радиации. Острая лучевая болезнь (ОЛБ) — наступившая вследствие однократного облучения.

Выделяют четыре стадии острой лучевой болезни: легкую, средней тяжести, тяжелую и крайне тяжелую. К легкой относятся случаи относительно равномерного облучения в дозе от 100 до 200 рад, к средней - от 200 до 400 рад, к тяжелой - от 400 до 600 рад, к крайне тяжелой - свыше 600 рад. При облучении в дозе менее 100 рад говорят о лучевой травме. В основе деления облучения по степени тяжести лежит четкий терапевтический принцип. Лучевая травма без развития болезни не требует специального врачебного наблюдения в стационаре. При легкой степени больных обычно госпитализируют, но специального лечения не проводят, и лишь в редких случаях, при дозах, приближающихся к 200 рад, возможно развитие непродолжительного агранулоцитоза со всеми инфекционными осложнениями и последствиями, требующими антибактериальной терапии. При средней тяжести агранулоцитоз и глубокая тромбоцитопения наблюдаются практически у всех больных; необходимо лечение в хорошо оборудованном стационаре, изоляция, проведение мощной антибактериальной терапии в период депрессии кроветворения. При тяжелой степени наряду с поражением костного мозга наблюдается картина радиационного стоматита, радиационного поражения желудочно-кишечного тракта. Таких больных следует госпитализировать только в высокоспециализированный гематологический и хирургический стационар.

Хроническая лучевая болезнь представляет собой заболевание, вызванное повторными облучениями организма в малых дозах, суммарно превышающих 100 рад. Развитие болезни определяется не только суммарной дозой, но и ее мощностью, т. е. сроком облучения, в течение которого произошло поглощение дозы радиации в организме. Собственно хроническая лучевая болезнь не представляет опасности для жизни больных, ее симптомы не имеют склонности к прогрессированию, вместе с тем полного выздоровления, по-видимому, не наступает. Хроническая лучевая болезнь не является продолжением острой, хотя остаточные явления острой формы и напоминают отчасти форму хроническую.

При хронической лучевой болезни очень часто возникают злокачественные опухоли.

Отдалённые последствия облучения — соматические и стохастические эффекты, проявляющиеся через длительное время (несколько месяцев или лет) после одноразового или в результате хронического облучения. Принято различать два типа отдаленных последствий — соматические, развивающиеся у самих облучённых индивидуумов, включают в себя изменения в половой системе, склеротические процессы, лучевую катаракту, иммунные болезни, радиоканцерогенез, сокращение продолжительности жизни,генные и тератогенные эффекты; и генетические — наследственные заболевания, развивающиеся в потомстве облучённых родителей.