§ 27.3. Законы излучения черного тела

Долгое время не могли получить теоретически зависимость спектральной плотности энергетической светимости черного тела от длины волны и температуры, которая отвечала бы эксперименту. М.Планк высказал гипотезу, из которой следовало, что черное тело излучает и поглощает энергию не неп­рерывно, а определенными дискретными порциями — квантами. Представляя излучающее тело как совокупность осцилляторов¹, энергия которых может изменяться лишь на величину, краткую hv, Планк получил формулу

или (h — постоянная Планка, с — скорость света в вакууме, k — постоян­ная Больцмана).

Спектр излучения серого тела

где α — коэффициент поглощения серого тела.

Закон Стефана—Больцмана: энергетическая светимость черного тела пропорциональна четвертой степени его термодинамической температуры. Величину σ называют постоянной Стефана—Больцмана. Для серых тел

Закон смещения Вина: где— длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости черного тела; b=0,28978-10^-2 м*К — постоянная Вина. Этот закон выполняется и для серых тел.

Законы Стефана—Больцмана и Вина позволяют, измеряя излу­чение тел, определять их температуры (оптическая пирометрия).

35. Рентгеновским излучением называют электромагнитные водим с длиной приблизителъно от 80 до 10~⁵ нм. Наиболее длинноволновое рентгеновское излучение перекрывается ко­ротковолновым ультрафиолетовым, коротковолновое -длинноволновым -^-излучением. По способу возбуждения рен­тгеновское излучение подразделяют на тормозное и харам-теристичсскос.

§ 31.1. Устройство рентгеновской трубки. Тормозное рентгеновское излучение

Наиболее распространенным источником рентгеновского излучения является рентгеновская трубка, которая представляет собой двух-электродный ваккумный прибор (рис. 31.1). Подогревный катод

1 испускает электроны 4- Анод 2, называемый часто антикатодом, имеет наклонную поверхность, для того чтобы направить возникающее рентгеновское излучение 3 под углом к оси трубки. Анод изготовлен из хорошо теплопрово-дящего материала для отвода теплоты, образующейся при ударе электронов. Поверхность анода выполнена из туго­плавких материалов, имеющих большой порядковый номер атома в таблице Мен­делеева, например из вольфрама. В от­дельных случаях анод специально охлаж­дают водой или маслом.

Для диагностических трубок важна точечность источника рентгеновских лучей, чего можно достигнуть, фокусируя

электроны в одном месте антикатода. Поэтому конструктивно приходится учитывать две противоположные задачи: с одной стороны, электроны должны попадать на одно место анода, с другой стороны, чтобы не допустить перегрева, желательно распре­деление электронов по разным участкам анода. В качестве одного из интересных технических решений является рентгеновская труб­ка с вращающимся анодом (рис. 31.2).

В результате торможения электрона (или иной заряженной частицы) электростатическим полем атомного ядра и атомарных электронов вещества антикатода возникает тормозное рентгеновс­кое излучение.

Механизм его можно пояснить следующим образом С движу­щимся электрическим зарядом связано магнитное поле, индукция которого зависит от скорости электрона. При торможении умень­шается магнитная индукция и в соответствии с теорией Максвелла появляется электромагнитная волна.

При торможении электронов лишь часть энергии идет на созда­ние фотона рентгеновского излучения, другая часть расходуется на нагревание анода. Так как соотношение между этими частями случайно, то при торможении большого количества электронов образуется непрерывный спектр рентгеновского излучения. В связи с этим тормозное излучение называют также и сплошным. На рис. 31.3 представлены зависимости потока рентгеновского излучения от длины волны Д (спектры) при разных напряжениях в рентгеновс­кой трубке: U\ < Vz < U₃.

В каждом из спектров наиболее коротковолновое тормозное излучение A_mi_n возникает тогда, когда энергия, приобретенная

37.. Рентгеновская компьютерная томография. Одно из наиболее важных медицинских применений рентгеновского излучения — просвечивание внутренних органов с диагностической целью (рентгенодиагностика). Существенное различие поглощения рентгеновского излучения разными тканями позволяет в теневой проекции видеть изображения внутренних органов тела чел. Рентгенодиагностику используют в 2х вариантах: рентгеноскопия — изображение рассматривают на рентгенолюминесцирующем экране, рентгенография — изображение фиксируется на фотопленке.

Если исследуемый орган и окружающие ткани примерно одинаково ослабляют рент­геновское излучение, то применяют спе­циальные контрастные вещества. Яркость изображения на экране и время экспозиции на фотопленке зависят от интен­сивности рентгеновского излучения. Если его используют для диагностики, то интенсивность не может быть сделана большой, чтобы не вызвать нежелательных биологических последствий. Поэтому имеется ряд технических приспособлений, улучшающих изображение при малых интенсивностях рентгеновского излучения. Интересным и перспективным вариантом рентгенографии явл-ся метод рентгеновской томографией ( компьютерная томография).

Создается монохромотичный луч постоянной интенсивности и узким сечением, который пронизывает организм и попадает на детектор, неподвижно закрепленные вокруг объекта исследования. Машина проводит регистрацию информации, а затем луч перемещается на доли мм и опять происходит регистрация и тд. После этого источник излучения поворачивается на 1⁰ и опять происходит регистрация. Можно, используя тонкий пучок рентгеновского излучения, экран, состоящий из полупроводниковых детекторов ионизирующего излучения, и ЭВМ, обработать теневое рентгеновское изображение при томографии. Такой современный вариант томографии позволяет получать послойные изображения тела на экране электронно-лучевой трубки или на бумаге. Это позволяет, например, различать серое и белое ве­щество мозга и видеть очень маленькие опухолевые образования.

Первая Нобелевская премия была присуждена К.Рентгену, позже Нобелевская премия была присуждена Г.Хаун-сфилду и Мак-Кормаку за разработку компьютерного рентгеновс­кого томографа.

38. Первичное действие рентг излуч на тк. Регистрация в использование рентгеновского излучения, а также воздействие его на биологические объекты определяются первич­ными процессами взаимодействия рентгеновского фотона с электронами атомов и молекул вещества.

В зависимости от соотношения энергии hv фотона и энергии ионизации А_и имеют место три главных процесса. 1)Когерентное (классическое) рассеяние. Оно возникает, если энергия фотона меньше энергии ионизации: hv < А_и. Т.к в этом случае энергия фотона рентгеновского излуче­ния и атома не изменяется, то когерентное рассеяние само по себе не вызывает биологического действия. 2)Некогерентное рассеяние (эффект Комптона). При рассеянии жестких рентгеновских лучей уменьшается проникающая способность рассеянного пучка по срав­нению с падающим =>Длина волны рассеянного рентгеновского излучения больше, чем падающего. Рассеяние рен­тгеновского излучения с изменением длины волны называют когерентным, а само явление — эффектом Комптона. Он возникает, если энергия фотона рентгеновского излучения больше энергии ионизации: hv > А_и. Существенно, что в этом явлении (рис. 31.9) наряду с вторич­ным рентгеновским излучением (энергия hi/' фотона) появляются электроны отдачи (кинетическая энергия Е_к электрона). Атомы или молекулы при этом становятся ионами. 3)Фтоэффект. При фотоэффекте рентгенов­ское излучение поглощается атомом, в резуль­тате чего вылетает электрон, а атом ионизиру­ется (фотоионизация).Если энергия фотона недостаточна для ионизации, то фотоэффект может проявляться в возбуждении атомов без вылета электронов. Эти 3 основных процесса взаимодействия являются первичными, они приводят к последующим вторичным, третичным и т.д. явлениям.

36.

Увеличивая напряжение на рентгеновской трубке, можно заметить на фоне сплошного спектра появление линейчатого, который соот­ветствует характеристическому рентгеновскому излучению (рис. 31.6). Он возникает вследствие того, что ускоренные электроны проникают в глубь атома и из внутренних слоев выбивают электро­ны. На свободные места переходят электроны с верхних уровней (рис. 31.7), в результате высвечиваются фотоны характеристическо­го излучения. Как видно из рисунка, характеристическое рентге­новское излучение состоит из серий К, L, М и т.д., наименование которых и послужило для обозначения электронных слоев. Так как при излучении А"-серии освобождаются места в более высоких слоях, то одновременно испускаются и линии других серий.

В отличие от оптических спектров характеристические рентге­новские спектры разных атомов однотипны. На рис. 31.8 показаны спектры различных элементов. Однотипность этих спектров обус-

ловлена тем, что внутренние слои у разных атомов одинаковы и отличаются лишь энергетически, так как силовое воздействие со стороны ядра увеличивается по мере возрастания порядкового номера элемента. Это обстоятельство приводит к тому, что харак­теристические спектры сдвигаются в рторону больших частот с увеличением заряда ядра. Такая закономерность видна из рис. 31.8 и известна как зеком Моэли:

• (31.5)

где v — частота спектральной линии; £ — атомный номер испуска­ющего элемента; А и В — постоянные.

Есть еще одна разница между оптическими и рентгеновскими спектрами. Характеристический рентгеновский спектр атома не зависит от химического соединения, в которое этот атом входит. Так, например, рентгеновский спектр атома кислорода одинаков для О, qz и ЩО,. в то время как оптические спектры этих соедине­ний существенно различны. Эта особенность рентгеновского спектра атома послужила основанием и для названия характеристическое.

Характеристическое излучение возникает всегда при наличии свободного места во внутренних слоях атома независимо от причи­ны, которая его вызвала. Так, например, характеристическое излу­чение сопровождает один из видов радиоактивного распада

(см. § 32.1), который заключается в захвате ядром электрона с внутреннего слоя.

39. • Одним та распространенных источников ионизирующею излучения является радиоактивный распад amojuntt ядер. В главе наряду с ятим вопросом рассматривается т взаимо­действие ионизирующего излучения с веществом.

Радиоактивностью называют самопроизвольный распад неустойчи­вых ядер с испусканием других ядер или элементарных частиц. Характерным признаком, отличающим ее от других видов ядерных превращений, является самопроизвольность (спонтанность) этого процесса. Различают радиоактивность естественную и искусствен­ную.

Естественная радиоактивность встречается у неустойчивых ядер, существующих в природных условиях. Искусственной назы­вают радиоактивность ядер, образованных в результате различных ядерных реакций. Принципиального различия между естественной и искусственной радиоактивностями нет. Им присущи общие зако­номерности.

Рассмотрим основные типы радиоактивного распада.

Альфа-распад состоит в самопроизвольном превращении ядра с испусканием a-частицы. Схему альфа-распада с учетом правила смещения записывают в виде

(32.1)

где X и Y — символы соответственно материнского и дочернего ядер. Примером о-распада является превращение радона в полоний, а полония в свинец:

и

Суммарная масса покоя дочернего ядра и о-частицы меньше массы покоя материнского ядра, то же можно сказать относительно их энергий покоя. Разность этих энергий равна кинетической энер­гии с^-частицы и дочернего ядра.

При о-распаде дочернее ядро¹ может образоваться не только в нормальном, но и в возбужденных состояниях. Так-как они прини­мают дискретные значения, то и значения энергии о-частиц, выле­тающих из разных ядер одного и того же радиоактивного вещества, дискретны. Энергия возбуждения дочернего ядра чаще всего вы­деляется в виде 7~Ф^ОТОНОВ- Именно поэтому о-распад сопровож­дается тузлучен нем.

Если дочерние ядра радиоактивны, то возникает целая цепочка превращений, концом которой является стабильное ядро.

Бета-распад заключается во внутриядерном взаимном превра­щении нейтрона и протона. Различают три вида /2-распада.

1. Электронный, или /#"-распад, который проявляется в вылете из ядра /^"-частицы (электрона). Энергии /З-частиц принимают всевозможные значения от 0 до Е^^, спектр энергий сплошной (рис. 32.1). Это не соответствует дискретным ядерным энергетичес­ким состояниям. В 1932 г. В.Паули высказал предположение о том, что одновременно с /9"-частицей из ядра вылетает еще и другая, нейтральная, с очень малой массой. По предложению Э.Ферми эта частица была названа нейтрино. Позже было установлено, что нейтрино возникает при /^-распаде, а при /?"-распаде^ — антинейт­рино.

Энергия, выделяющаяся при Д-распаде, распределяется между /?-частицей и нейтрино или антинейтрино.

Схема /?"-распада с учетом правила сме­щения:

• (32.2)

где — обозначение антинейтрино. Примером ^"-распада может быть превра­ щениетрития в гелий:

При /9"-распаде электрон образуется вследствие внутриядерного превращения нейтрона в протон:

(32.3)

2. Позитронный, или /^-распад. Схема /?*-распада:

• (32.4)

где v — обозначение нейтрино. Примером /^-распада является пре­вращение рубидия в криптон:

При /^-распаде позитрон образуется вследствие внутриядерного превращения протона в нейтрон:

(32.5)

3. Электронный, или е-захват. Этот вид радиоактивности зак­ лючается в захвате ядром одного из внутренних электронов атома, в результате чего протон ядра превращается в нейтрон:

(32.6)

Схема электронного захвата:

• (32.7) Примером е-захвата может быть превращение бериллия в литий:

В зависимости от того, с какой внутренней оболочки захваты­вается электрон, иногда различают А^г-захват, £-захват и т.д. При электронном захвате освобождаются места в электронной оболочке, поэтому этот вид радиоактивности сопровождается характеристи­ческим рентгеновским излучением. Именно по рентгеновскому излучению и был обнаружен электронный захват.

При /^-распаде возможно возникновение т-излучения.

Радиоактивностью являются также спонтанное деление ядер,

протонная радиоактивность и др. Понятие радиоактивности иногда распространяют и на превращения элементарных частиц.Радиоактивный распад — это статистическое явление. Невозможно предсказать, когда распадется данное нестабильное ядро, можно лишь сделать некоторые вероятностные суждения об этом событии. Для большой совокупности радиоактивных ядер можно получить статистический закон, выражающий зависимость нераспавшихся ядер от времени.

Пусть за достаточно малый интервал времени dt распадается dN ядер. Это число пропорционально интервалу времени dt, а также общему числу N радиоактивных ядер:

(32.8)

где— постоянная распада, пропорциональная вероятности распа­да радиоактивного ядра и различная для разных радиоактивных веществ. Знак <—> поставлен в связи с тем, что dN < О, так как число нераспавшихся радиоактивных ядер убывает со временем

Разделим переменные и проинтегрируем (32.8) с учетом того, что нижние пределы интегрирования соответствуют начальным условиям (t = О, N = N₀; N₀ — начальное число радиоактивных

ядер), а верхние — текущим значениям t и

Потенцируя это выражение, имеем

• (32.9)

Это и есть основной закон радиоактивного распада: число радио­активных ядер, которые еще не распались, убывает со временем по экспоненциальному закону.

На рис. 32.2 изображены кривые 1 и $, соответствующие разным веществам (\\ > А₂); начальное число N₀ радиоактивных ядер оди­наково.

На практике вместо постоянной распада чаще используют дру­гую характеристику радиоактивного изотопа — период полураспада Т. Это время, в течение которого распадается половина радиоак-

тивных ядер. Естественно, что это определение справедливо для дос­таточно большого числа ядер. На рис. 32.2 показано, как с помощью кривых 1 и 2 можно найти периоды полураспада ядер, проводится пря­мая, соответствующая N₀/2, до пе­ресечения с кривыми. Абсциссы точек пересечения дают Т\ и 2У

Чтобы установить связь между Г и А, подставим в уравнение (32.9) N = nq/i и t - Т.Сокращая на N₀ и лога-

рифмируя это равенство, получаем

• (32.10)

Работая с радиоактивными источниками, важно знать число частиц или 7-Ф^отонов1 вылетающих из препарата в секунду. Это число пропорционально скорости распада, поэтому скорость распа­да, называемая активностью, является существенной характерис­тикой радиоактивного препарата.

(32.11)

Используя (32.8) — (32.10), можно найти следующие зависимос­ти для активности:

(32.12)

(32.13)

Таким образом, активность препарата тем больше, чем больше радиоактивных ядер и чем меньше их период полураспада. Актив­ность препарата со временем убывает по экспоненциальному закону.

Единица активности — беккерелъ (Бк), что соответствует актив­ности нуклида в радиоактивном источнике, в котором за 1 с проис­ходит один акт распада.

Наиболее употребительной единицей активности является кюри (Ки); 1 Ки = 3,7-Ю¹⁰ Бк = 3,7-10¹⁰ с'¹. Кроме того, существует еще одна внесистемная единица активности — резерфорд (Рд); 1 Рд = = 10^е Бк = 10« с-1

Для характеристики активности единицы массы радиоактивного источника вводят величину, называемую удельной массовой актив­ностью и равную отношению активности изотопа к его массе. Уде­льная массовая активность выражается в беккерёлях на килограмм (Бк/кг).

40. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ. Заряженные частицы и γ-фотоны, распространяясь в веществе, взаимодействуют с электронами и ядрами, в результате чего изме­няется состояние как вещества, так и частиц.

Основным механизмом потерь энергии заряженной частицы при прохождении через вещество является ионизационное тормо­жение. При этом ее кинетическая энергия расходуется на возбужде­ние и ионизацию атомов среды.

Взаимодействие частицы с веществом количественно оценивается: 1) линейной плотностью ионизации i-отношение числа dn ионов одного знака, образованных заряженной ионизиру­ющей частицей на элементарном пути dl, к этому пути: i=dn/dl; 2) линейной тормозной способностью в-ва S- отно­шение энергии dE, теряемой заряженной ионизирующей частицей при прохождении элементарного пути dl в в-ве, к длине этого пути: S = dE/dl; 3)средним линейным пробегом заряженной ионизирующей части­цы R является среднее значение расстояния между началом и концом пробега заряженной ионизирующей частицы в данном веществе.

Возрастание i обусловлено тем, что при меньшей скорости α-частица больше времени проводит вблизи атома и, таким образом, возрастает вероят­ность ионизации атома. Средний линейный пробег α-частицы зависит от ее энергии. После того как скорость α-частицы за­медляется до скорости молекулярно-теплового движения, она, захватив два электрона в веществе, превращается в атом гелия. Ионизация и возбуждение являются первичными процессами. Вторичными процессами могут быть увеличение скорости молеку­лярно-теплового движения, характеристическое рентгеновское излучение, радиолюминесценция, химические процессы

Бета-излучение, так же как и α-излучение, вызывает ионизацию в-ва. Кроме ионизации и возбуждения β-частицы могут вызывать и другие процессы. Бета-частицы рас­сеиваются на электронах в-ва, и их пути сильно искривляются в нем. Если электрон движется в среде со скоростью, превыша­ющей скорость распространения света в этой среде, то возникает характерное черенковское излучение (излучение Черепкова— Навилова).Можно считать, что в ткани организма β-частицы проникают на глубину 10—15 мм. Защитой от β-излучения служат тонкие алюминиевые, плексигласовые и другие экраны.

При попаданий γ-излучения в в-во наряду с процессами, характерными для рентгеновского излучения (когерентное рассе­яние, эффект Комптона, фотоэффект), возникают и та­кие, которые неспецифичны для взаимодействия рентгеновского излучения с веществом. К этим процессам следует отнести образо­вание пары электрон — позитрон, происходящее при энергии γ-фотона, не меньшей суммарной энергии покоя электрона и позитро­на, и фотоядерные реакции, которые возникают при взаимодействии γ-фотонов больших энергий с атомными ядрами. Для возникновения фотоядерной реакции необходимо, чтобы энер­гия γ-фотонов была не меньше энергии связи, приходящейся на нуклон. В результате различных процессов под действием γ-излучения образуются заряженные частицы; => γ-излучение также является ионизирующим.

Поток нейтронов тоже является ионизирующим излучением, так как в результате взаимодействия нейтронов с ядрами атомов обра­зуются заряженные частицы и γ-излучение..

41.

Авторадиография, ауторадиография, радиоавтография, метод изучения распределения радиоактивных веществ в исследуемом объекте наложением на объект чувствительной к радиоактивным излучениям фотоэмульсии. Содержащиеся в объекте радиоактивные вещества как бы сами себя фотографируют (отсюда и название). Методом А. широко пользуются в физике и технике, в биологии и медицине — всюду, где применяются изотопные индикаторы.

После проявления и фиксации фотоэмульсии на ней получается изображение, отображающее исследуемое распределение. Существует несколько способов прикладывания фотоэмульсии к объекту. Фотопластинку можно прямо наложить на отшлифованную поверхность образца или же можно наносить на образец тёплую жидкую эмульсию, которая при застывании образует плотно прилегающий к образцу слой и после экспозиции и фотообработки исследуется. Распределение радиоактивных веществ изучают, сравнивая плотность почернения фотоплёнки от исследуемого и эталонного образца (т.н. макрорадиография). Второй метод состоит в подсчёте следов, образуемых ионизующими частицами в фотоэмульсии, с помощью оптического или электронного микроскопа (микрорадиография). Этот метод значительно чувствительнее первого. Для получения макроавтографов применяются диапозитивные и рентгеновские эмульсии, для микроавтографов — специальные мелкозернистые эмульсии.

Фотографическое изображение распределения радиоактивных веществ в исследуемом объекте, полученное методом А., называется авторадиограммой, или радиоавтографом.

На рис. 1, 2 и 3 приведены примеры авторадиограмм. Методом А. можно обнаруживать присутствие радиоактивных элементов в различных рудах, распределение природных радиоактивных элементов в тканях растительных и животных организмов и т. д.

Введение в организм соединений, меченных радиоизотопами, и дальнейшее исследование тканей и клеток методом А. позволяет получить точные данные о том, в каких именно клетках или клеточных структурах происходят те или иные процессы, локализуются те или иные вещества, установить временные параметры ряда процессов. Так, например, применение радиоактивного фосфора и А. дали возможность обнаружить присутствие интенсивного обмена веществ в растущей кости; применение радиоиода и А. позволили уточнить закономерности деятельности щитовидной железы; введение меченых соединений — предшественников белка и нуклеиновых кислот, и А. помогли уяснить роль в обмене этих жизненно важных соединений определённых клеточных структур. Метод А. позволяет определить не только локализацию радиоизотопа в биологическом объекте, но и его количество, поскольку число восстановленных зёрен серебра эмульсии пропорционально количеству воздействующих на неё частиц. Количественный анализ макроавтографов проводят обычными приёмами фотометрии, а микроавтографов — подсчётом под микроскопом зёрен серебра или следов-треков, возникших в эмульсии под действием ионизующих частиц. А. начинают успешно сочетать с электронной микроскопией. См. также Радиография.

42. Медицинские приложения радионуклидов можно представить дву­мя группами. Одна группа — это методы, использующие радиоак­тивные индикаторы (меченые атомы) с диагностическими и иссле­довательскими целями. Другая группа методов основана на приме­нении ионизирующего излучения радионуклидов для биологичес­кого действия с лечебной целью. К этой же группе можно отнести бактерицидное действие излучения.

Метод меченых атомов заключается в том, что в организм вво­дят радионуклиды и определяют их местонахождение и активность в органах и тканях. Так, например, для диагностирования заболе­вания щитовидной железы в организм вводят радиоактивный иод, часть которого концентрируется в этой железе. Счет­чиком, расположенным поблизости от нее, фиксируют накопление иода. По скорости увеличения концентрации радиоактивного иода можно делать диагностический вывод о состоянии щитовидной железы.

Рак щитовидной железы может давать метастазы в разные орга­ны. Накопление радиоактивного иода в них может дать информа­цию о метастазах.

Для обнаружения распределения радионуклидов в разных орга­нах тела используют гамма-топограф (сцинтиграф), который авто­матически регистрирует распределение интенсивности радиоактив­ного препарата. Гамма-топограф представляет собой сканирующий счетчик, который постепенно проходит большие участки над телом больного. Регистрация излучения фиксируется, например, штрихо­вой отметкой на бумаге. На рис. 32.13, а схематически показан путь счетчика, а на рис. 32.13, б — регистрационная карта.

Применяя радиоактивные индикаторы, можно проследить за обменом веществ в организме Объемы жидкостей в организме трудно измерить непосредственно, метод меченых атомов позволяет решить эту задачу. Так, например, вводя определенное количество радиоактивного индикатора в кровь и выдержав время для его равномерного распределения по кровеносной системе, можно по ак­тивности единицы объема крови найти ее общий объем.

Гамма-топограф дает сравнительно грубое распределение ионизирующего излучения в органах Более детальные сведения можно получить методом автарадиографии

В этом методе на исследуемый объект, например биологическую ткань, наносится слой чувствительной фотоэмульсии Содержа­щиеся в объекте радионуклиды оставляют след в соответствующем месте эмульсии, как бы фотографируя себя (отсюда и название метода). Полученный снимок называют радиоавтографом или ав­торадиограммой. На рис. 32.14 иллюстрируется применение этого метода. Здесь изображены фолликул щитовидной железы крысы (а) и авторадиограмма (б) того же фолликула после введения ами­нокислоты (лейцина), меченной радиоактивным ¹⁴С. Проявленные зерна серебра (темные точки в фотоэмульсии на рис 32 15) указы­вают распределение ¹⁴С в фолликуле.

В живой организм радиоактивные атомы вводятся в таком не­большом количестве, что ни они, ни продукты их распада не ока­зывают вреда организму.

Лечебное применение радионуклидов в основном связано с ис--пользованием 7~^излучения (гамма-терапия) Гамма-установка (рис. 32.16) состоит из источника, обычно ⁶⁰Со, и защитного контейнера, внутри которого помещен источник; больной размещается на столе. Применение гамма-излучения высокой энергии позволяет разру­шать глубоко расположенные опухоли, при этом поверхностно рас­положенные органы и ткани подв'ер-гаются меньшему губительному дейст­вию.

Терапевтическое применение имеют и а-частицы. Так как они обладают значительной линейной плотностыо ионизации, то поглощаются длже небольшим слоем воздуха. Прлтому использование альфа-частиц в терапии (альфа-терапия) возможно лишь при контакте с организмом либо при введении внутрь ор­ганизма.

Характерным примером яв­ляется радоновая терапия: ми­неральные воды, содержащие"gRn и его дочерние продукты (см. § 32.1), используются для

воздействия на кожу (ванна), органы пищеварения (питье), органы дыхания (ингаляция).

Еще одно лечебное применение о-частиц связано с использова­нием потока нейтронов. В опухоль предварительно вводят элементы ядра которых под действием нейтронов вызывают ядерную реак­цию с образованием о-частиц. Облучая после этого больной орган потоком нейтронов, вызывают ядерную реакцию и, следовательно,

образование о-частиц (например, реакцииа или

а).

Таким образом, и о-частицы и ядра отдачи (ионизирующее излучение с высокой линейной плотностью ионизации) образуются прямо внутри органа, на который они должны оказать разруши­тельное воздействие. Можно ввести радиоактивный препарат в больной орган на острие иглы.

Существуют и другие приемы лечебного воздействия ионизиру­ющим излучением радионуклидов и нейтронами.

РАДИОДИАГНОСТИКА , радио-изотопная диагностика, диагностика болезней и патол. состояний у животных с применением радиоактивных изотопов и меченых ими соединений. Методы Р. основаны на обнаружении, регистрации и измерении излучений радиоактивных изотопов, введённых [введенных] в организм животных для определения процессов обмена веществ, функции органов и систем организма и т. д. при различных патол. состояниях. Р. проводят с помощью специальных приборов и установок.