- •351 Рентгенівські промені розділ 10. Іонізуюче випромінювання та його дія на медико-біологічні об’єкти
- •Рентгенівські промені
- •10.1.1. Історія відкриття рентгенівських променів, праці і. Пулюя
- •10.1.2. Природа рентгенівських променів і методи їх отримання
- •10.1.3. Гальмівне рентгенівське випромінювання
- •10.1.4. Характеристичне рентгенівське випромінювання, його природа. Закон Мозлі.
- •Радіоактивне випромінювання
- •10.2.1. Радіоактивність, її властивості
- •10.2.2. Основний закон радіоактивного розпаду, період напіврозпаду, активність
- •10.2.3. Правила зміщення, особливості спектрів при радіоактивному розпаді
- •Основи дозиметрії іонізуючого випромінювання
- •10.3.1. Експозиційна доза, її потужність, одиниці
- •10.3.2. Поглинена доза, її потужність, одиниці
- •10.3.3. Еквівалентна доза, її потужність, одиниці
- •10.3.4. Дозиметри іонізуючого випромінювання
- •Взаємодія іонізуючого Випромінювання з речовиною
- •10.4.1. Первинні фізичні механізми взаємодії рентгенівського випромінювання з речовиною
- •10.4.2. Первинні механізми дії радіоактивного випромінювання і потоків частинок на речовину
- •10.4.3. Фізико-хімічні механізми радіаційних пошкоджень
- •10.4.4. Ефект дії малих доз іонізуючого випромінювання
- •Застосування рентгенівського випромівання в медицині
- •10.5.1. Методи рентгенодіагностики
- •10.5.2. Рентгенотерапія
- •10.5.3. Рентгенівський структурний аналіз в медико-біологічних дослідженнях
- •10.5.4. Променеві навантаження на медичний персонал при рентгенодіагностичних дослідженнях
- •10.5.5. Деякі факти реакції крові на опромінення
- •10.5.6. Опромінення малими дозами великих груп людей
- •10.5.7. Латентний період – час виявлення в організмі порушень, викликаних радіацією
- •10.5.8. Проблеми ризику, пов’язаного із радіаційною дією
- •Комп’ютерна томографія
- •10.6.1. Рентгенівська томографія
- •10.6.3. Позитронна емісійна томографія
- •Практичне заняття “Рентгенівське випромінювання, його застосування”
- •Контрольні питання для підготовки до заняття
- •Приклади задач та їх розв’язки
- •Контрольні запитання та завдання для самостійної роботи
- •Практичне заняття “Радіоактивне випромінювання та його дія на біооб’єкти”
- •Контрольні питання для підготовки до заняття
- •Приклади задач та їх розв’язки
- •Контрольні запитання та завдання для самостійної роботи
- •Лабораторна робота “Визначення коефіцієнта лінійного послаблення гамма-випромінювання”
- •Питання для підготовки до лабораторної роботи
- •Додаткова література
- •Додаткові теоретичні відомості
- •Лабораторна установка для визначення коефіцієнта лінійного послаблення гамма-випромінювання
- •Порядок виконання роботи
- •Завдання для самостійної роботи та самоконтролю
- •2. Склад приладу
- •3. Характеристики дозиметра дргз-04.
- •4. Управління роботою дозиметра дргз-04
- •Порядок виконання роботи
- •Завдання для самостійної роботи та самоконтролю
10.5.2. Рентгенотерапія
Рентгенівське випромінювання здатне порушувати життєдіяльність клітин, особливо молодих і тих, що швидко розмножуються. Це робить опромінення найбільш небезпечним для дітей і вагітних жінок. На цьому ж грунтується використання рентгенівського випромінювання для лікувальних цілей – рентгенотерапія. Рентгенотерапію проводять переважно для лікування поверхнево розміщених пухлин і при деяких інших захворюваннях. Ростуча тканина пухлини гине при дозах опромінення, які менше пошкоджують навколишні нормальні тканини. При рентгенотерапії рентгенівські промені генеруються при напрузі на рентгенівській трубці 20–60 кВ і шкірно-фокусній відстані 3–7 см (короткодистанційна рентгенотерапія) або при напрузі 180–400 кВ і шкірно-фокусній відстані 30–150 см (дистанційна рентгенотерапія).
10.5.3. Рентгенівський структурний аналіз в медико-біологічних дослідженнях
Рентгенівський структурний аналіз – це метод дослідження атомної будови речовини шляхом експериментального вивчення дифракції рентгенівських променів в цій речовині.
Як відомо, рентгенівські промені – це електромагнітні хвилі довжиною порядку 10–10 м. Атоми в кристалах розміщені один від одного приблизно на такій же відстані, та й розмір (діаметр) атома того ж порядку. Падаючи на кристал, рентгенівські промені розсіюються атомами (вузлами) кристалічної решітки. Розсіяні рентгенівські промені інтерферують між собою так, що в одних напрямках виникають максимуми інтенсивності розсіяних хвиль, а в других спостерігається їх повне погашення. Це явище, що об’єднує розсіяння і наступну інтерференцію хвиль, називають дифракцією рентгенівських променів.
Як згадувалося в 10.4.1, Вульф і Брегг в 1913 p. запропонували розглядати явище дифракції як відбивання рентгенівських променів від атомних площин кристалу. Така інтерпретація дифракції чисто умовна і не пояснює природи явища, але вона спрощує його тлумачення. Розглядаючи дифракцію рентгенівських променів, як відбивання від атомних площин, Вульф і Брегг вивели формулу (10.33) – одне з основних співвідношень, що описують положення дифракційних максимумів.
Формула Вульфа-Брегга вказує на селективність (вибірковість) появи відбитих рентгенівських променів. Якщо для оптичних променів неперервно змінювати кут між дзеркалом і первинним променем, то відбитий промінь буде дуже мало змінювати свою інтенсивність. Для рентгенівських променів відбиті промені будуть розповсюджуватися тільки при певних кутах ковзання (мал. 10.10). В цьому полягає різниця між відбиванням рентгенівських променів від атомних площин кристалу і відбиванням оптичних променів від дзеркала.
Після з’ясування просторової будови білка міоглобіну були отримані рентгенівські знімки кристалічних білків. Лауреат Нобелевської премії Д. Ходжкін провела рентгеноструктурний аналіз пеніциліну. Під її керівництвом була також визначена дуже складна просторова атомна структура білкового гормону – інсуліну. Рентгеноструктурні дослідження будови складних біологічно активних молекул кристалів дозволяють встановити зв’язок між біологічною функцією молекули і її будовою.